負責(zé)人陳生
工藝及控制
1、拉擠工藝
拉擠成型工藝過程是由送紗、浸膠、預(yù)成型、固化定型、牽引、切斷等工序組成。無捻粗紗從紗架引出后，經(jīng)過導(dǎo)紗裝置進入樹脂槽浸透樹脂膠液，然后進入預(yù)成型模，將多余樹脂和氣泡排出，再進入成型模凝膠、固化。固化后的制品由牽引機連續(xù)不斷地從模具拉出，***后由切斷機定長切斷。
拉擠成型工藝中除立式和臥式機組外，尚有彎曲形制品拉擠成型工藝，反應(yīng)注射拉擠工藝等。
增強熱塑性塑料拉擠工藝在***近幾年也取得了一定的突破。***近美國道化學(xué)公司采用聚氨酯與玻纖經(jīng)過拉擠制成強度、韌性、抗損傷性能均很優(yōu)良的型材。其拉擠速度可達到熱固性塑料拉擠速度的10倍。
2、工藝控制
拉擠成型工藝控制的參數(shù)主要包括成型溫度、固化時間、牽引張力及牽引速度等。
?。?）成型溫度
在拉擠成型過程中，材料在穿越模具時發(fā)生的變化是***關(guān)鍵的。
玻璃纖維浸膠后通過加熱的金屬模具，一般將連續(xù)拉擠過程分為預(yù)熱區(qū)、膠凝區(qū)和固化區(qū)。在模具上使用加熱板或加熱套來加熱。樹脂在加熱過程中，溫度逐漸升高，粘度降低。通過預(yù)熱區(qū)后，樹脂體系開始膠凝、固化，在固化區(qū)內(nèi)產(chǎn)品受熱繼續(xù)固化，以保證出模時有足夠的固化度。
模具的加熱條件是根據(jù)樹脂體系來確定的。以聚酯樹脂配方為例，一般來講，模具溫度應(yīng)大于樹脂的放熱峰值，溫度上限為樹脂的降解溫度。溫度、膠凝時間、拉速應(yīng)當(dāng)匹配。預(yù)熱區(qū)溫度可以較低，膠凝區(qū)與固化區(qū)溫度相似。溫度分布應(yīng)使產(chǎn)品固化放熱峰出現(xiàn)在模具中部靠前，膠凝固化分離點應(yīng)控制在模具中部。溫度梯度不宜過大。
?。?）拉擠速度的確定
拉擠模具的長度一般為0 ．6-1 .2m。在一定的溫度條件下，樹脂體系的膠凝時間對工藝參數(shù)速度的確定是非常重要的。一般的說，選擇拉擠速度要充分考慮使產(chǎn)品在模具中部膠凝固化，也即脫離點在中部并盡量靠前。如果拉擠速度過快、制品固化不良或者不能固化，直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量；如果拉擠速度過慢，型材在模中停留時間過長，制品固化過度，并且降低生產(chǎn)效率。
拉擠工藝在啟動時，速度應(yīng)放慢，然后逐漸提高到正常拉擠速度。一般拉擠速度為500一1300mm/min?，F(xiàn)代拉擠技術(shù)的發(fā)展方向之一就是高速化。
?。?）牽引力
牽引力是保證制品順利出模的關(guān)鍵，牽引力的大小由產(chǎn)品與模具之間的界面上的剪切應(yīng)力來確定。在模具中剪切力是隨拉速的變化而變化的。
模具入口處的剪切應(yīng)力與模具壁附近樹脂的粘滯阻力相一致。通過升溫，在模具預(yù)熱區(qū)內(nèi)，樹脂粘度隨溫度升高而降低，剪切力也開始下降。初始峰值的變化由樹脂粘性流體的性質(zhì)決定。另外，填料含量和模具入口溫度也對初始剪切力影響很大。
由于樹脂固化反應(yīng)，它的粘度增加而產(chǎn)生第2個剪切應(yīng)力峰。該值對應(yīng)于樹脂與模具壁面的脫離點，并與拉速關(guān)系很大，當(dāng)牽引速度增加時，這個點的剪切力大大減小。
***后，第3區(qū)域也即模具出口處，出現(xiàn)連續(xù)的剪切應(yīng)力，這是由于在固化區(qū)中與模具壁摩擦引起的，這個摩擦力較小。
牽引力在工藝控制中很重要。成型中若想使制品表面光潔，要求產(chǎn)品在脫離點的剪切應(yīng)力較小，并且盡早脫離模具。牽引力的變化反應(yīng)了產(chǎn)品在模具中的反應(yīng)狀態(tài)，它與許多因素，如：纖維含量、制品的幾何形狀與尺寸、脫模劑、溫度、拉速等有關(guān)系。
?。?）各拉擠工藝變量的相關(guān)性
熱參數(shù)、拉速、牽引力三個工藝參數(shù)中，熱參數(shù)是由樹脂系統(tǒng)的特性來確定的，是拉擠工藝中應(yīng)當(dāng)解決的首要因素。拉擠速度確定的原則是在給定的模內(nèi)溫度下的膠凝時間，保證制品在模具中部膠凝、固化。牽引力的制約因素較多，如：它與模具溫度關(guān)系很大，并受到拉擠速度的控制。拉速的增加直接影響到剪切應(yīng)力的第二個峰值，即脫離點處的剪切應(yīng)力；脫模劑的影響也是不容忽視的因素。
為了提高生產(chǎn)效率，一般盡可能提高拉速。這樣可降低模具剪切應(yīng)力，以及制品表面質(zhì)量。對于較厚的制品，應(yīng)選擇較低拉速或使用較長的模具，增加模具溫度，其目的在于使產(chǎn)品能較好地固化，從而提高制品的性能。
為了降低牽引力，使產(chǎn)品順利脫模，采用良好的脫模劑是十分必要的，有時這在成型工藝中起到?jīng)Q定性的作用。
