[发明专利]一种耦合式控制精密挤出成型工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种精密挤出工艺，可以对挤出过程要素的严格控制，实现挤出制品几何尺寸高精密化和材料微观高均匀化的成型过程。

背景技术：

在塑料制品的品种和数量迅速增长的今天，人们对挤出成型制品几何精度和内在性能均匀性的要求越来越高，特别是随着汽车和建筑等工业高性能化和环保化观念的提出，社会对工程塑料挤出制品的需求量和精度都有了更加迫切的渴求。实现工程塑料的精密挤出成型具有重大的科学意义，一方面可以满足一些对几何尺寸和形状以及成型工艺有严格要求的工程塑料制品成型要求，另一方面也是实现高速、高效、低成本挤出成型的基础。

精密挤出制品的社会应用前景非常广阔，而且需求量也在日益增大，如精密医用心脏导管、建筑门窗用尼龙隔热条，汽车用高压刹车油管、光缆用光导纤维、音像片基、印刷级薄膜、多层共挤薄膜等多种产品。

精密挤出成型的主要特征为：挤出过程中工艺参数波动很小，挤出设备工作状态非常稳定，成型制品的几何尺寸精度比常规挤出成型方法提高50％以上。

影响挤出制品精度的主要因素主要发生在两个方向，一是挤出流率波动带来的轴向影响，二是由于挤出模具温度分布不均匀而产生的横向影响。研究表明，由于温度波动，螺杆的结构，螺杆转速波动及传动方式、电机类型和调速方式等造成的挤出流率波动可达到10％到20％以上，而由于模具产生的横向影响在2％到5％左右。

目前国内外提高挤出制品精密度的主要途径是通过机械的控制手段，克服挤出过程的轴向波动。具体的实施措施是在提高控制系统等级、合理设计挤出机螺杆、优化挤出机头和冷却定型装置的基础上，采用熔体齿轮泵与单螺杆挤出机串联使用控制提高熔体压力和挤出流动的稳定性。这些方法目前在国内外已经取得了很大的进展，可以将波动性控制0.4％左右。

但是这种精密挤出的不足之处同样明显，首先其控制性完全依赖于位于系统中部的熔体齿轮泵的设计和加工，缺乏在线调整和后期控制的能力；其次由于齿轮熔体泵的结构限制，无法挤出高粘度特别是采用纤维增强的工程塑料；三是无法解决由于机头模具造成的横向波动；再有就是难以在现有的设备上实现革新改造；另外相当于普通挤出设备4到5倍的高昂价格也让很多企业望而生畏。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种耦合式控制精密挤出成型工艺，它将精密挤出的内容分化为双系统：流量系统和尺寸系统，采用双系统耦合以达到稳定和精密的要求。得到挤出制品的高精密尺寸。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种耦合式控制精密挤出成型工艺，它将精密挤出的内容分化为双系统耦合：流量系统和尺寸系统，流量系统通过提高机筒内螺杆温度控制、螺杆转速控制和牵引拖曳速度控制等级、设计挤出机螺杆结构、优化挤出机头流量的基础上，实现挤出流动的稳定性；尺寸系统采用可控制的多点一次冷定径和多点二次热定径的耦合逼近尺寸，得到挤出制品的高精密尺寸。

本发明的优点与效果是：

采用耦合式控制精密挤出成型工艺，加工精度高、加工工艺简单，成本低廉。

附图说明

附图为本发明的工艺示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行详细说明：

耦合式控制精密挤出工艺是一种新颖的精密挤出控制方法。它将精密挤出的内容分化为双系统：流量系统和尺寸系统，采用双系统耦合以达到稳定和精密的要求。流量系统通过提高机筒螺杆温度控制、螺杆转速控制和牵引拖曳速度控制等级、合理设计挤出机螺杆结构、优化挤出机头流量的基础上，实现挤出流动的稳定性，尺寸系统采用可控制的多点一次冷定径和多点二次热定径的耦合逼近尺寸，得到挤出制品的高精密尺寸。