CN103306578B - 一种低应力平开中挺的生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种低应力平开中挺的生产方法，在T形型材的最上面设置共挤层，在T形型材的上面、共挤层下面与共挤层相邻左右对称设置横臂，在T形型材的上面、横臂的下面左右对称设置胶条口，在横臂、胶条口的外侧对称设置侧臂。横臂与侧臂为单臂结构。共挤层的材料为“苯乙烯-丙烯晴-丙烯酸丁酯”“聚甲基丙烯酸树脂-丙烯酸丁酯”或其中一种或其它多种的组合。所述的定型装置中设置定型模和水槽，水槽位于定型模之间。
Description
技术领域：
本发明涉及一种塑料门窗平开中挺，尤其是一种低应力平开中挺的生产方法。
背景技术：
上世纪八十年代，中国从欧美引进了塑料门窗。2002年以后，塑料门窗开始向彩色化方向发展，大家普遍采用共挤的方法来生产彩色型材，共挤，是用两台挤出机共同来完成型材的挤出，主机挤型材的主要部分，共挤机挤型材的彩色面，在口模中合成到一起，共挤层原料是“丙烯晴-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)”、“聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯(PMMA)，这两种原料具有非常优异的耐老化性能，大大提高了彩色型材的使用寿命。
在使用过程中，彩色共挤塑料门窗问题开始暴露出来，主要表现为门窗变形和焊角开裂。建筑物阳面的彩色门窗在受到阳光照射后发生了不同程度的内凹变形和焊角开裂，而阴面的没有问题。调查分析，由于彩色面吸热较强，在夏天，建筑物阳面的彩色门窗的表面温度较高，可以达到六七十度，由于型材中存在应力，在高温的作用下，应力开始释放，彩色面开始收缩，于是就出现了彩色门窗变形和焊角开裂。
型材应力产生的原因：
塑料型材的生产工艺为“挤出-冷却定型-牵引-切割-打包”。冷却定型是，口模挤出的初步成型的软的物料进入定型模，定型模依靠真空吸附型材，并通过定型模中的循环水冷却型材，使型材冷却至室温。塑料型材经过口模挤出成型后进入定型模具，在定型模具中，塑料型材边拉伸边冷却，型材表面已经冷却到维卡软化点以下，表面已经硬化，内部温度还比较高，塑料的温度还在维卡软化点以上，因此，薄薄的表面硬化层没有足够的强度不被拉伸，于是，型材边拉伸边冷却，由于表面已经硬化，拉伸后产生一定的弹性变形，随着冷却的进行，这种弹性变形一直向型材内部延伸，表面的弹性变形最大，越往内部越小，这种弹性变形由于受到各方面的牵扯而得不到释放，便形成了应力，应力分布图如下图示。
当型材外壁受热后应力开始释放，造成型材的弯曲变形，甚至焊角开裂。在阳面，彩色共挤型材做的门窗由于受到阳光的照射，型材的外壁温度开始升高，温度逐步向内部传递，应力开始释放，外壁应力大，释放的应力也大，内壁应力小，释放的应力也小，应力释放后，造成门窗变形、焊角开裂。因为这种应力是在维卡软化点以下产生的，而且在维卡软化点以下就会释放，所以称为冷应力。因为门窗的使用温度主要在维卡软化点以下，所以，冷应力是影响门窗变形、焊角开裂的主要原因。在早期的塑钢门窗型材，也有横臂和侧臂为单臂的型材，但那时候为普通白色型材，也没有冷应力理论，更没发现单臂结构可以降低冷应力。所以，在后来的型材断面结构发展过程中，由于此种单臂结构的节能性能没有中空的好，便淘汰了这种结构。在彩色共挤型材出现后，更是没有采用这种结构。本人经过多年研究，创立了型材的冷应力理论，据此理论研究，发现单臂结构有助于降低冷应力，解决门窗变形和焊角开裂，于是，本人把这种单臂结构重新运用于型材的断面结构设计中。这样可以通过单臂快速的冷却硬化来减小型材的拉伸，从而降低型材的冷应力。
发明内容：
为了解决上述问题，提供一种低应力平开中挺的生产方法，型材由T形型材、胶条口、侧臂、横臂、共挤层构成，在T形型材的最上面设置共挤层，在T形型材的上面、共挤层下面与共挤层相邻左右对称设置横臂，在T形型材的上面、横臂的下面左右对称设置胶条口，在横臂、胶条口的外侧对称设置侧臂；横臂与侧臂为单臂结构；共挤层的材料为“苯乙烯-丙烯晴-丙烯酸丁酯”“聚甲基丙烯酸树脂-丙烯酸丁酯”或其中一种或其它多种的组合；定型装置中设置定型模和水槽，水槽位于定型模之间；
首先启动挤出机和共挤机挤出T形型材，经挤出的共挤T形型材进入定型模，水槽，水槽中的水接触型材后快速冷却T形型材，横臂和侧臂是单臂结构，从内外两个面同时冷却，横臂和侧臂被迅速固化，横臂和侧臂与定型模的间隙较大，水槽中的水通过这个间隙流入定型模中，加快横臂和侧臂的冷却，所以，横臂和侧臂被迅速固化，固化后的横臂和侧臂具有强度来抵抗型材在定型模中的拉伸，能够极大的减小T形型材在定型模中的拉伸，降低了T形型材的冷应力，经过定型装置的冷却定型后，T形型材进入牵引、切割、打包。
有益效果：在型材上，设置横臂与侧臂，并且设计为单臂，同时配合定型装置中的水槽，可以快速冷却横臂与侧臂。传统的型材结构中，这部分一般设计为中空的，冷却只能从外向内依靠塑料的热传导缓慢进行，由于塑料导热系数低，所以冷却效率低，冷却速度慢，型材在定型模中的拉伸大，冷应力大。通过对型材横臂与侧臂为单臂设计的改进，使型材进入定型装置后，定型模具和水从内外两个面同时快速冷却横臂与侧臂，使横臂与侧臂迅速硬化，使冷却过程中的型材具有一定的强度抵抗型材在定型模中的拉伸，极大的减小了型材在定型模中的拉伸，降低了冷应力。
通过对型材横臂与侧臂为单臂设计的改进，同时配合定型装置中的水槽，可以快速冷却横臂与侧臂，减小了型材在定型模中的拉伸，降低了冷应力。是本领域技术人员长期以来困扰的问题有效地得到了解决。能够最大程度的降低型材表面变形度，降低门窗焊角开裂的风险，具有显著的进步。为社会节约大量资源，同时获得了市场与客户的认同并获得了想象不到的收益。
附图说明：
下面结合附图对本发明进行说明。
图1是，定型装置总装结构示意图。
图2是，型材结构示意图。
图3是，本发明的型材的冷应力工艺原理结构示意图。
图1、2中，T形型材1、胶条口2、侧臂3、横臂4、共挤层5、定型装置6、定型模7、水槽8。
具体实施方式：
下面结合附图与实施方式对本发明进一步说明。
实施例1
型材由T形型材1、胶条口2、侧臂3、横臂4、共挤层5构成，在T形型材1的最上面设置共挤层5，在T形型材1的上面、共挤层下面与共挤层相邻左右对称设置横臂4，在T形型材1的上面、横臂4的下面左右对称设置胶条口2，在横臂4、胶条口2的外侧对称设置侧臂3；横臂4与侧臂3为单臂结构；共挤层5的材料为“苯乙烯-丙烯晴-丙烯酸丁酯”“聚甲基丙烯酸树脂-丙烯酸丁酯”或其中一种或其它多种的组合；定型装置6中设置定型模7和水槽8，水槽8位于定型模7之间；
首先启动挤出机和共挤机挤出T形型材1，经挤出的共挤T形型材1进入定型模7，水槽8，水槽8中的水接触型材后快速冷却T形型材1，横臂4和侧臂3是单臂结构，从内外两个面同时冷却，横臂4和侧臂3被迅速固化，横臂4和侧臂3与定型模7的间隙较大，水槽8中的水通过这个间隙流入定型模7中，加快横臂4和侧臂3的冷却，所以，横臂4和侧臂3被迅速固化，固化后的横臂4和侧臂3具有强度来抵抗型材在定型模7中的拉伸，能够极大的减小T形型材1在定型模7中的拉伸，降低了T形型材1的冷应力，经过定型装置6的冷却定型后，T形型材1进入牵引、切割、打包。
Claims (1)
1.一种低应力平开中挺的生产方法，其特征在于：型材由T形型材(1)、胶条口(2)、侧臂(3)、横臂(4)、共挤层(5)构成，在T形型材(1)的最上面设置共挤层(5)，在T形型材(1)的上面、共挤层下面与共挤层相邻左右对称设置横臂(4)，在T形型材(1)的上面、横臂(4)的下面左右对称设置胶条口(2)，在横臂(4)、胶条口(2)的外侧对称设置侧臂(3)；横臂(4)与侧臂(3)为单臂结构；共挤层(5)的材料为“苯乙烯-丙烯晴-丙烯酸丁酯”“聚甲基丙烯酸树脂-丙烯酸丁酯”或其中一种或其它多种的组合；定型装置(6)中设置定型模(7)和水槽(8)，水槽(8)位于定型模(7)之间；
首先启动挤出机和共挤机挤出T形型材(1)，经挤出的共挤T形型材(1)进入定型模(7)，水槽(8)，水槽(8)中的水接触型材后快速冷却T形型材(1)，横臂(4)和侧臂(3)是单臂结构，从内外两个面同时冷却，横臂(4)和侧臂(3)被迅速固化，横臂(4)和侧臂(3)与定型模(7)的间隙较大，水槽(8)中的水通过这个间隙流入定型模(7)中，加快横臂(4)和侧臂(3)的冷却，所以，横臂(4)和侧臂(3)被迅速固化，固化后的横臂(4)和侧臂(3)具有强度来抵抗型材在定型模(7)中的拉伸，能够极大的减小T形型材(1)在定型模(7)中的拉伸，降低了T形型材(1)的冷应力，经过定型装置(6)的冷却定型后，T形型材(1)进入牵引、切割、打包。
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