塑料擠出成型自動化生產技術研究

吳海軍，么迎輝，馮永紅

（吉化遼源化工有限責任公司，吉林遼源 136200）

0 引言

近些年，科技水平越來越高，塑料擠出成型方法已經在國內發展近50 年，各項技術和設備逐漸走向成熟，相關工藝操作上具備較為豐富的經驗。在當今技術發展的趨勢下，各項生產技術逐漸走向自動化，擠出成型技術現階段也要朝自動化方向發展，逐漸脫離傳統的人工操作，讓擠出成型技術得到進一步完善和優化。

1 塑料擠出成型技術的概述

在塑料工業中，包含兩大部分，分別為原料生產和制品成型加工。在對塑料制品進行成型加工時，可采用的技術其中就包含擠出成型。塑料擠出成型技術在塑料的加工領域廣泛應用。這一過程就是讓塑料原料在溫度和壓力之下進行融塑，利用孔型讓最后的產品可以形成特定形狀。原料能夠通過擠出機，進行融塑，然后利用口模對其塑性，冷卻以后就能夠導致塑料硬化，最后定型完成，制作出塑料成品。對于塑料加工產業來說，擠出成型這種技術方法在很早就投入使用，隨著科技的不斷進步，擠出成型技術仍然有較大的發展空間和前景。目前塑料的擠出成型技術已經能夠實現自動化的連續生產，而且對于工藝控制起來難度小，操作容易，具有較高的生產效率，產品質量也有一定的可靠性。而且還能通過對斷面形狀的調整，來滿足不同的產品需求，而且，操作的連續性使得擠壓成型技術可以應用于較長尺寸產品的生產和加工，具有較高的生產率和優越性。擠壓成型技術在塑料加工領域，具有較為廣泛的應用范圍，可以適用于各種塑料和工藝操作，只需要對螺桿以及輔機進行一定的調整。

2 塑料擠出成型的主要工藝參數

一般來說，使用塑料擠出成型技術制作的產品，其質量水平的高低與生產設備的各項參數有著密切關系。一般來說，設備的參數包括溫度、壓強、擠出和牽引速度，不同參數在擠出成型生產操作中發揮的作用也大不相同。

2.1 壓力

壓力參數在擠出成型操作過程中占據重要地位，其原理就是在擠出成型的最終環節，給物料提供壓力，通過擠壓讓物料成型，但是要注意的是，所施加的壓力要均勻、緊密，保證產品最后的質量。

2.2 溫度

溫度參數屬于在這一生產過程中最重要的內容。對于擠出成型生產過程中所涉及的口模、機頭等設備，對于他們的溫度，都需要有嚴格把控，以免影響生產的順利進程和制作出的產品的實際質量。在進行溫度參數設置時，機頭的溫度不能比口模溫度高，這樣就可以讓物料經過塑熔以后具備一定的流通性。

2.3 擠出速度

擠出速度就是在一定的單位時間里，通過擠出機的口模所擠出的一定質量和長度的塑料制品。擠出速度能夠對于操作設備的生產力產生直接性的影響。一般來說，最能影響擠出速度的因素就是螺桿。通過對螺桿的調節，能夠調整擠出速度。所以在操作開始之前，首先要對螺桿做好調試工作，通過對其有效控制，來提高基礎速度，讓整個生產設備獲得更大的產能。

2.4 牽引速度

對于牽引速度來說，能夠直接對制成產品的厚度、尺寸和物理性質產生一定程度的影響。而且，還和擠出速度之間有著密切的聯系。牽引和擠出速度要保持一致，或者是擠出速度略低于牽引速度。但是，不能讓擠出速度高于牽引速度，這樣就會導致產品尺寸的偏差，從而導致產品的尺寸和質量不符合生產規范和標準。需將尺寸誤差控制在12 mm 內，提高生產質量。

3 塑料擠出成型自動化生產的含義

在自動化概念引入擠出成型技術領域之前，該技術是依靠人力來進行具體的實施和操作。這就導致人工操作之下難免會有誤差和疏忽，也造成在該技術之下，所制作的塑料制品質量難以得到保證，不可避免的會出現一些質量上的問題。而且一旦發生問題，需要停掉所有機械設備，對其進行檢查和維修。因此，在這種人工生產模式之下，不僅需要大量的人力資源，還會消耗資金成本，而且不能對產品質量提供有效保障，也不能讓生產過程變得更加順利、穩定。自動化生產技術在擠出成型中的應用，能夠對這一缺陷和不足做出有效彌補。在自動化模式之下，不需要人工來進行操作和控制，各種機械設備可以自動的進行上料、生產工作，同時還會對所制成的產品的質量水平，做出檢測和評估。對質量問題及時發現，并通過對其分析，將數據進行自動化錄入系統，并且能夠有針對性的對所出現的問題進行整改工作。在這一過程中，能夠實現全程的自動化生產，無需人工參與，所以能夠有效減少人為失誤和偏差，并且降低人力資源成本消耗。

4 塑料自動化擠出成型設備的特點

擠出成型技術的實施，就是將生產的物料投入設備之中，并且在其中對其進行加熱操作，讓物料以黏流狀態來呈現。之后，實施擠壓操作，利用口模讓物料成型，完成制品的制作。在這一過程中，要想讓擠出成型技術順利實施，關鍵就在于其相關的操作設備，為其技術提供保障。近些年，自動化擠出成型設備不斷地推出和完善，設備上的成熟也使得各個生產單位紛紛轉變生產模式。將原來的人工操作轉化為自動化設備生產，其特點也更加具有適用性和可靠性。首先，擠出成型的機械設備一般內部構造并不復雜，所以操作起來難度不大，更加容易。而且體形較為精小，不會占據較大的空間。其次，自動化擠出成型設備無需花費太高的成本投入，但是卻有著更高的生產效率。同時，對于操作設備人員的專業水平要求低，具有較大的可持續發展空間。再次，自動化擠出成型設備結構簡單，所以維修、檢測、保養等工作的進行較為方便。最后，自動化擠出成型設備能夠適應多種物料，具有更好的適應能力，對于現階段市面上大多數的塑料類型，都可以實施擠出成型操作。

5 塑料擠出成型如何自動化生產

一套塑料擠出成型操作的生產線上不僅要有主機、擠出模頭、定型臺，還需要具備冷卻水箱、牽引切割機、干式定型模。為了實現自動化生產，讓整個上料到成型的生產過程都脫離人工操作，就要在傳統的設施之上加入自動化系統，將其與設備進行有效聯結，如自動監測系統、自動調節系統、自動上料系統、數據分析系統等，通過上述系統實現對機械設備的自動化控制和操作，讓整個自動化擠出成型生產流程完整進行下去。

6 塑料擠出成型自動化系統的作用

首先，通過對在熔坯熔溫流程安裝智能化的控制設備，能夠自動化的對產品的曲直度進行有效校正。而且，在塑料擠出成型的產品，對控制系統進行設置，能夠有效調控落錘的力度、尺寸變化等因素，讓產品的物理性質更加穩定，能夠符合生產要求。另外，通過智能化裝置，能夠控制擠出熔坯的單臂料流流速大小，并且在此基礎上，進一步地優化產品厚度和硬度，能夠防止在其表面形成波紋，增加產品的表面平整性。再次，還可以實現對熔坯內所擠出的筋料流的流動速度進行智能化控制，進一步讓產品的壁厚和強度具有高度的統一性。另外，自動化蠟系統在智能控制裝置的操作下，可以讓最后的產品成型更加平整、規范，同時還能延長使用壽命。而且對真空負壓裝置進行智能化控制，可以增加產品表面平滑性，防止其出現凹凸不平的缺陷，而且還能讓其尺寸控制在一個精確的范圍，避免其尺寸過大或者過小以及發生拐角內縮的情況。對冷卻水的溫度，進行自動化控制，可以通過智能設備來實現對水溫的調整，防止產品出現質量問題，在其表面上有裂紋、波紋、不平坦等不合格的現象。最后，能夠在自動化系統之下，實現對產品彎曲度的調節，通過對其在線控制能讓基礎產品的彎曲度保持在一個合理的范圍內，使其符合質量標準，滿足質檢的要求。

7 結束語

綜上所述，隨著技術的不斷變革和發展，塑料的擠出成型技術也要跟上時代的腳步，盡快完善和優化其自動化的生產技術，為產品質量提供保障。同時還能對所生產出的塑料制品，在各方面條件和性能上作出進一步的改善，減少人工參與，降低人力成本。