CN104842536A - 一种petg真空法挤出成型加工设备及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种PETG真空法挤出成型加工设备，包含：挤出机构、成型机构、牵引机构和切台，所述挤出机构、定型机构、牵引机构和切台依次连接构成加工生产线，所述挤出机构前端还设有一烘料机。本发明一种PETG真空法挤出成型加工设备及其生产工艺，通过挤出成型模具挤出并使用小型冷却定型模运用真空法的加工方式完成了PETG管、棒、条、异型材的成型，突破以往PETG材质只能通过吸塑生产方式、注塑生产方式、吹瓶生产方式生产或挤出生产方式只能生产片材、板材和薄膜的限制，大大地减少了模具的花费，并且可有效率的量产管、棒、条、异型材，只需配合特定小型且设计简单的冷却定型模和润滑液即可生产PETG真空法挤出成型制品。

Description

一种PETG真空法挤出成型加工设备及其生产工艺
技术领域
本发明涉及PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯)材料成型加工领域，其具体涉及一种PETG真空法挤出成型加工设备及其生产工艺。
背景技术
目前，PETG材料加工成型的方式大多通过吸塑生产方式、注塑生产方式或是吹瓶生产方式实现，但是这种生产方式需要大型且设计复杂的模具，模具成本极其昂贵，全世界目前只有美国的伊斯曼化工Eastman Chemical、韩国SK Chemicals和意大利的Artenius Italia具有较成熟的PETG材料生产技术。
而PETG材料挤出生产方式只能生产片材、板材和薄膜，未见于应用在使用冷却定型模抽真空成型的真空法挤出成型工艺中，主要原因在于PETG材质生涩，与冷却定型模之间的摩擦力极大，且其塑料粘度高于PVC、PS等塑料材质(塑料粘度是指塑料熔融流动时大分子之间相互摩擦系数的大小。它是塑料熔融流动性高低的反映，即粘度越大，熔体粘性越强，流动性越差，加工越困难。塑料粘度的大小与塑料熔融指数大小成反比。塑料粘度随塑料本身特性，外界温度，压力等条件变化而变化。)，使用PVC、PS等常见塑料材质的常规真空法挤出成型方式生产时，PETG材料会在经过冷却定型模并且抽真空成型时，产生出极大的摩擦力，导致成品表面粗糙且生产速度缓慢，甚至在成型过程中容易出现制品被牵引机拉断，冷却定型模或水槽位移之现象。粗糙的PETG制品无法发挥它具高透明度和高光泽度的优势，所以现在急需改进。
发明内容
针对所述问题，本发明的目的是提出一种可以以PETG真空法挤出成型加工，达到大幅降低PETG材质成型加工成本的一种PETG真空法挤出成型加工设备及其生产工艺。
为实现所述目的，本发明采取以下技术方案：
一种PETG真空法挤出成型加工设备，其特征在于：包含：挤出机构、成型机构、牵引机构和切台，所述挤出机构、定型机构、牵引机构和切台依次连接构成加工生产线，所述挤出机构前端还设有一烘料机；所述定型机构包含：一冷却定型模、一润滑系统和一水槽，所述冷却定型模设于水槽的一端，并与挤出机构位置对应；所述润滑系统设于冷却定型模一侧或上端，所述润滑系统设有一润滑液容器、一润滑管路和一润滑液流量控制装置，所述润滑液流量控制装置设于润滑管路上，并控制润滑液容器流出的流量，所述润滑管路一端与润滑液容器连通，另外一端设置于冷却定型模进料入口上端。
所述冷却定型模上下部为冷却机构，所述冷却机构在冷却定型模上部和下部形成回流水冷却流道，回流水冷却流道通过冷却水进出口与水槽的冷却系统连接；所述冷却部中部为真空成型部，所述真空成型部中部为真空成型部，所述真空成型部外部设有多个与真空系统连通的吸气口；所述冷却定型模底部的冷却机构一侧设有一延伸定位块。
所述挤出机构设有一进料斗、一挤出机和至少一挤出成型模具，所述进料斗通过烘料机将PETG塑料加热烘干后送至进料斗内；所述挤出机设有加料段、熔融段和均化段，所述熔融段设于加料段和均化段之间，所述加料段与进料斗连接，所述均化段与挤出成型模具连接。
还设有一气枪冷却机构，所述气枪冷却机构设于挤出成型模具和冷却定型模具之间，用于膨胀、冷却、硬化PETG料，将PETG料拉入冷却定型模并引入牵引机后夹紧塑料，接着启动真空系统。
所述牵引机构一端与冷却定型模位置相对设于水槽另一端，所述牵引机构另外一端与切台位置对应，所述切台上设有用于切断已成形之PETG制品的切模。
一种PETG真空法挤出成型生产工艺，其具体步骤如下：
1)、首先将PETG原料抽入烘料机以摄氏温度75-88度烘烤3至4.5小时；
2)、烘烤过程中，启动挤出机，先加热挤出成型模具，挤出成型模具温度设定在摄氏温度181-196度，待温度上升至150度时，开始加热挤出机料筒内的加料段、熔融段和均化段三段温度，所述加料段、熔融段和均化段设定温度为195-210度；等待加热时，安装冷却定型模和切模，再将润滑液管固定至冷却定型模口前；
3)、当加料段、熔融段和均化段温度到达设定值后半小时，从烘料机将烘干的PETG原料送至进料斗内，进料斗将PETG原料送至挤出机内；
4)、挤出机以低转速开始挤出，启动冷水开关后，冷却定型模开始和冷却系统进行冷水循环，待挤出模开始出料后，调整出料至挤出成型模具整体出料均匀为止；
5)、然后提高挤出机转速，使出料量增加，并开始释出润滑系统内的润滑液，启动牵引机并调整牵引机牵引速度，塑料拉入牵引机后夹紧并启动真空系统的真空泵，使塑料逐渐成型，适度调整真空力度和润滑液流量，待塑料成型；
6)、塑料成型后，将塑料导入至切模，让切台自动裁切，并于水槽上将浸泡过清洁剂的布料包覆塑料，以去除润滑液。
所述塑料拉入牵引机后夹紧并启动真空系统的真空泵，使塑料逐渐成型后，当PETG成型材为直径大于等于3厘米的中空管材，启用气枪冷却机构并于尚未成型的塑料上开孔，将气枪插入孔中，注入空气于塑料内，使其膨胀、冷却、硬化，其主要作用为使软黏的PETG塑料之间不互相沾黏以便于成型，塑料逐渐成型后，适度调整真空力度和润滑液流量，待塑料成型。
所述挤出机以低转速，其转速为100-200RPM；所述挤出机转速提高的幅度与加工生产制品的截面积成正比，亦和生产速度成正比。
所述挤出成型模具为圆模的情况下，挤出成型模具温度设定为190-205度，挤出成型模具的模芯温度设定为181-196度。
所述真空力度一般为：40-64厘米汞柱，当牵引机拉不动时则必须降低真空力度，制品成型形状不全时，必须调高真空力度；所述冷却系统通常选用风冷式或水冷式冷水机装置，水温一般控制在7-10度。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
本发明一种PETG真空法挤出成型加工设备及其生产工艺，通过挤出成型模具挤出并使用小型冷却定型模运用真空法的加工方式完成了PETG管、棒、条、异型材的成型，突破以往PETG材质只能通过吸塑生产方式、注塑生产方式、吹瓶生产方式生产或挤出生产方式只能生产片材、板材和薄膜的限制，大大地减少了模具的开发设计和费用，并且可有效率的量产管、棒、条、异型材，只需配合特定小型且设计简单的冷却定型模和润滑液即可生产PETG真空法挤出成型制品。
附图说明
图1是本发明一种PETG真空法挤出成型加工设备的结构示意图。
图2是本发明一种PETG真空法挤出成型加工设备冷却定型模的主视结构示意图。
图3是本发明一种PETG真空法挤出成型加工设备冷却定型模的俯视结构示意图。
图4是本发明一种PETG真空法挤出成型加工设备冷却定型模的侧视结构示意图。
图5是本发明一种PETG真空法挤出成型加工设备冷却定型模的冷却机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，为本发明一种PETG真空法挤出成型加工设备，包含：挤出机构1、成型机构2、牵引机构3和切台4，所述挤出机构1、成型机构2、牵引机构3和切台4依次连接构成加工生产线，所述挤出机构1前端还设有一烘料机5。
所述挤出机构1设有一进料斗11、一挤出机12和至少一挤出成型模具13，所述进料斗11通过烘料机5将PETG加热烘干后送至进料斗11内；所述挤出机12设有一料筒，料筒分为加料段121、熔融段122和均化段123三段区域，所述熔融段122设于加料段121和均化段123之间，所述加料段121与进料斗11连接，所述均化段123与挤出成型模具13连接。
所述成型机构2包含：一冷却定型模21、一润滑系统22和一水槽23，水槽连接冷却系统，其内有真空泵，所述冷却定型模21设于水槽23的一端，并与挤出成型模具13位置对应；所述润滑系统22设于冷却定型模21前端，所述润滑系统22设有一润滑液容器221、一套润滑管路222和一润滑液流量控制装置223，所述润滑液流量控制装置223设于润滑管路222上，并控制润滑液容器221流出的流量，所述润滑管路222一端与润滑液容器221连通，另外一端设置于冷却定型模21进料入口上端。
如图2至图5所示，所述冷却定型模21上下部为冷却机构211，所述冷却机构211在冷却定型模21上部和下部形成回流水冷却流道214，回流水冷却流道214通过冷却水进出口与冷却系统7连接；所述冷却部211中部为真空成型部212，所述真空成型部212中部为真空成型部215，所述真空成型部212外部设有多个与真空系统8连通的吸气口；所述冷却定型模21底部的冷却机构211一侧设有一延伸定位块213。
本发明一种PETG真空法挤出成型加工设备还设有一气枪冷却机构6，所述气枪冷却机构6设于挤出成型模具13和冷却定型模具21之间，用于膨胀、冷却、硬化PETG料，将PETG料通过冷却定型模21拉入牵引机12后夹紧，随后启动真空系统。
所述牵引机构3一端与冷却定型模21位置相对设于水槽23另一端，所述牵引机构3另外一端与切台4位置对应，所述切台4上设有用于切断已成形之PETG制品的切模41。
基于上述一种PETG真空法挤出成型加工设备的一种PETG真空法挤出成型生产工艺其具体步骤如下：
1、首先将PETG原料抽入烘料机5以摄氏温度75-88度烘烤3至4.5小时。
2、烘烤过程中，启动挤出机12，先加热挤出成型模具13，挤出成型模具13温度设定在摄氏温度181-196度，若挤出成型模具13为圆模的情况下，则挤出成型模具温度设定为190-205度，挤出成型模具13之模芯设定为181-196度，待温度上升至150度时，开始加热挤出机12料筒内的加料段121、熔融段122和均化段123三段温度，设定温度为195-210度，等待加热时，安装冷却定型模和切模，再将润滑液管固定至冷却定型模口前。
3、当加料段121、熔融段122和均化段123温度到达设定值后半小时，从烘料机5将烘干的PETG原料送至进料斗11内，进料斗11将PETG原料送至挤出机12内。
4、挤出机12以低转速(约100-200RPM)开始挤出，启动冷水开关后，冷却定型模21开始和冷却系统进行冷水循环，待挤出成型模13开始出料后，调整出料至挤出成型模具整体出料均匀为止。
5、然后提高挤出机12转速，使出料量增加，并开始释出润滑系统22内的润滑液、启动牵引机3并调整牵引机牵引速度，将塑料拉入冷却定型模后持续引入牵引机3中，塑料引入牵引机3后即夹紧塑料并启动真空系统的真空泵，冷却定型模开始抽真空后，当PETG成型材为直径大于等于3厘米的中空管材，启用气枪冷却机构6并于尚未成型的塑料上开孔，将气枪插入孔中，注入空气于塑料内，使其膨胀、冷却、硬化，其主要作用为使软黏的PETG塑料之间不互相沾黏以便于成型，塑料逐渐成型后，适度调整真空力度(40-64厘米汞柱(cmHg))和润滑液流量，待塑料成型；
当PETG成型材为直径小于3厘米的中空管材或非中空材，无需启用气枪冷却机构6，直接将PETG塑料适度调整真空力度(40-64厘米汞柱(cmHg))和润滑液流量，待塑料成型。
6、塑料成型后，将塑料导入至切模41，让切台4自动裁切，并于水槽上将浸泡过清洁剂的布料包覆塑料，以去除润滑液。
所述冷却系统通常选用风冷式或水冷式冷水机装置，水温一般控制在7-10度。
本发明一种PETG真空法挤出成型加工设备及其生产工艺，通过小型且设计简单的冷却定型模与润滑液并用的加工方法完成了PETG管、棒、条、异型材真空法挤出成型生产，代替了以往PETG材质大多通过吸塑生产方式、注塑生产方式或是吹瓶生产方式，并突破了PETG材料挤出生产方式只能生产片材、板材和薄膜的限制，大大地减少了模具的开发设计和费用，降低了生产成本，提升了生产效率，只需配合特定的小型且设计简单的冷却定型模与润滑液并用，即可生产PETG真空法挤出成型制品。
以上本发明的一种PETG真空法挤出成型加工设备及其生产工艺及其加工方法相关的技术思想与附图一起进行了阐述，但是，本发明的实施示例，同时能够变形为其他更多的形态，本发明的范围并不仅仅局限于以上说明的实施示例的形态。
特别是，权力要求范围里记载的本发明的专利，并没有脱离技术性的思想范围，对本技术领域有一般技术的人员来说，可以以此进行多样形态的置换，变形，和变更，对于由此延伸出的的变化，变形，置换等等都属于本发明专利的范围内。

Claims (10)

1.一种PETG真空法挤出成型加工设备，其特征在于：包含：挤出机构、成型机构、牵引机构和切台，所述挤出机构、定型机构、牵引机构和切台依次连接构成加工生产线，所述挤出机构前端还设有一烘料机；所述定型机构包含：一冷却定型模、一润滑系统和一水槽，所述冷却定型模设于水槽的一端，并与挤出机构位置对应；所述润滑系统设于冷却定型模一侧或上端，所述润滑系统设有一润滑液容器、一润滑管路和一润滑液流量控制装置，所述润滑液流量控制装置设于润滑管路上，并控制润滑液容器流出的流量，所述润滑管路一端与润滑液容器连通，另外一端设置于冷却定型模进料入口上端。
2.如权利要求1所述的一种PETG真空法挤出成型加工设备，其特征在于：所述冷却定型模上下部为冷却机构，所述冷却机构在冷却定型模上部和下部形成回流水冷却流道，回流水冷却流道通过冷却水进出口与水槽的冷却系统连接；所述冷却部中部为真空成型部，所述真空成型部中部为真空成型部，所述真空成型部外部设有多个与真空系统连通的吸气口；所述冷却定型模底部的冷却机构一侧设有一延伸定位块。
3.如权利要求1所述的一种PETG真空法挤出成型加工设备，其特征在于：所述挤出机构设有一进料斗、一挤出机和至少一挤出成型模具，所述进料斗通过烘料机将PETG塑料加热烘干后送至进料斗内；所述挤出机设有加料段、熔融段和均化段，所述熔融段设于加料段和均化段之间，所述加料段与进料斗连接，所述均化段与挤出成型模具连接。
4.如权利要求1所述的一种PETG真空法挤出成型加工设备，其特征在于：还设有一气枪冷却机构，所述气枪冷却机构设于挤出成型模具和冷却定型模具之间，用于膨胀、冷却、硬化PETG料，将PETG料拉入冷却定型模并引入牵引机后夹紧塑料，接着启动真空系统。
5.如权利要求1所述的一种PETG真空法挤出成型加工设备，其特征在于：所述牵引机构一端与冷却定型模位置相对设于水槽另一端，所述牵引机构另外一端与切台位置对应，所述切台上设有用于切断已成形的PETG制品的切模。
6.一种采用权利要求1-5所述的一种PETG真空法挤出成型加工设备的一种PETG真空法挤出成型生产工艺，其具体步骤如下：
1)、首先将PETG原料抽入烘料机以摄氏温度75-88度烘烤3至4.5小时；
2)、烘烤过程中，启动挤出机，先加热挤出成型模具，挤出成型模具温度设定在摄氏温度181-196度，待温度上升至150度时，开始加热挤出机料筒内的加料段、熔融段和均化段三段温度，所述加料段、熔融段和均化段设定温度为195-210度；等待加热时，安装冷却定型模和切模，再将润滑液管固定至冷却定型模口前；
3)、当加料段、熔融段和均化段温度到达设定值后半小时，从烘料机将烘干的PETG原料送至进料斗内，进料斗将PETG原料送至挤出机内；
4)、挤出机以低转速开始挤出，启动冷水开关后，冷却定型模开始和冷却系统进行冷水循环，待挤出模开始出料后，调整出料至挤出成型模具整体出料均匀为止；
5)、然后提高挤出机转速，使出料量增加，并开始释出润滑系统内的润滑液，启动牵引机并调整牵引机牵引速度，塑料拉入牵引机后夹紧并启动真空系统的真空泵，使塑料逐渐成型，适度调整真空力度和润滑液流量，待塑料成型；
6)、塑料成型后，将塑料导入至切模，让切台自动裁切，并于水槽上将浸泡过清洁剂的布料包覆塑料，以去除润滑液。
7.如权利要求6所述的一种PETG真空法挤出成型生产工艺，其特征在于：所述塑料拉入牵引机后夹紧并启动真空系统的真空泵，使塑料逐渐成型，当PETG成型材为直径大于等于3厘米的中空管材，启用气枪冷却机构并于尚未成型的塑料上开孔，将气枪插入孔中，注入空气于塑料内，使其膨胀、冷却、硬化，其主要作用为使软黏的PETG塑料之间不互相沾黏以便于成型，塑料逐渐成型后，适度调整真空力度和润滑液流量，待塑料成型。
8.如权利要求6所述的一种PETG真空法挤出成型生产工艺，其特征在于：所述挤出机以低转速，其转速为100-200RPM；所述挤出机转速提高的幅度与加工生产制品的截面积成正比，亦和生产速度成正比。
9.如权利要求6所述的一种PETG真空法挤出成型生产工艺，其特征在于：所述挤出成型模具为圆模的情况下，挤出成型模具温度设定为190-205度，挤出成型模具的模芯温度设定为181-196度。
10.如权利要求6所述的一种PETG真空法挤出成型生产工艺，其特征在于：所述真空力度一般为：40-64厘米汞柱，当牵引机拉不动时则必须降低真空力度，制品成型形状不全时，必须调高真空力度；所述冷却系统通常选用风冷式或水冷式冷水机装置，水温一般控制在7-10度。
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