CN104999613A - 可熔融加工氟树脂模压成型程序控制工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可熔融加工氟树脂模压成型程序控制工艺。采用具有运算功能的硬件及相应软件组合的控制中心；根据温度传感器、压力传感器、温度变送器和压力变送器反馈的参数，控制温度/压力执行装置，按照特定的工艺控制时间、温度压力曲线程序图为整个成型过程每个工序提供相应温度、压力和报警信号；即：控制中心在不同的工序时段发出指令控制制品成型过程温度和压力的升降，并根据温度和压力传感器采集数据反馈给控制中心及时修正；同时在控制中心监控到在不同的工序时段，温度压力和程序规定数值不相符的时候，输出报警信号。本发明可以高精度控制模压成型工艺的温度压力等参数，制品的品质好，产品参数的一致性好；是一种快捷高效稳定的程序控制加工工艺。
Description
技术领域
本发明涉及氟树脂模压成型加工的一种程序控制工艺，尤其涉及可熔融加工氟树脂模压成型程序控制工艺。
技术背景
可熔融加工氟树脂属于氟树脂家族中的后起之秀和高端品种，主要包括PVDF（聚偏氟乙烯）、FEP（全氟共聚物）、ETFE（乙烯一四氟乙烯共聚物）、PFA/MFA（可熔性聚四氟乙烯树脂）、PCTFE（聚三氟氯乙烯）、ECTFE（乙烯一三氟氯乙烯共聚物）等，其制品除了保持氟树脂耐腐蚀、耐候性、耐高低温等优异性能外，增加了可热塑性加工性能，各种可熔融加工氟树脂制品在化工、汽车、电子电器、环保等行业广泛使用。虽然氟树脂有挤出、注射等多种成型工艺，但是模压成型制品具有密度高、性能好等优点，仍然是可熔融加工氟树脂常用的成型工艺方法，模压成型工艺需要将材料填充在模具内经过冷压、加热熔融、热压、冷却、脱模等工序成型，由于此类树脂的特性这些成型工艺对温度压力等参数的控制精度要求很高，控制精度直接影响制品的品质，现有技术成型工艺大多采用操作工人适时调节参数的方法加工。
传统的人工操作加工方法对操作工人的素质较高，不同人员操作对品质的影响较大，产品参数的一致性得不到保障，而且工人劳动强度大，可熔融加工氟树脂的模压成型加工急需一种快捷高效稳定的程序控制加工工艺。
发明内容
本发明的内容是为了克服可熔融加工氟树脂制品的模压加工过程传统人工操作工艺的缺点，提供一种实用高效的可熔融加工氟树脂模压成型程序控制工艺。
本发明工艺使用于可熔融加工氟树脂制品的模压加工过程，采用具有运算功能的硬件及相应软件组合的控制中心；根据温度传感器、压力传感器、温度变送器和压力变送器反馈的参数，控制温度/压力执行装置，按照特定的工艺控制时间、温度压力曲线程序图为整个成型过程每个工序提供相应温度、压力和报警信号；即：控制中心在不同的工序时段发出指令控制制品成型过程温度和压力的升降，并根据温度和压力传感器采集数据反馈给控制中心及时修正；同时在控制中心监控到在不同的工序时段，温度压力和程序规定数值不相符的时候，输出报警信号。
本发明工艺所指可熔融加工氟树脂包括以聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙烯( PVDF)为代表的所有可熔融加工氟树脂，包括且不限于PVDF、FEP、ETFE、PFA/MFA、PCTFE、ECTFE。
本发明工艺所指可熔融加工氟树脂制品加工包括可熔融加工氟树脂管、棒、板及其他异形件制品的加工，制品加工过程是指利用模具将上述树脂为主要成分的粉料、粒料通过模压工艺加工成所需形状的过程。
本发明所指具有运算功能的硬件及相应软件包括且不限于单片机、PLC、PC、嵌入式系统等具有运算功能的控制器单个及其运行所需程序软件，也包括多个不同功能控制装置组合成具有逻辑运算功能的设备组合。
本发明工艺可以应用于可熔融加工氟树脂制品成型加工过程的全部工序，也可以只应用于加工过程的部分工序，部分工序采用本工艺也在本发明专利的保护范围。
本发明所指温度/压力执行装置包括且不限于以下部件，升温部件电热管、电热丝类发热器件、降温部件风扇、液体喷淋、自然通风散热片、液压油泵、各种开关阀、压力阀、流量阀。
本发明采用上述控制工艺。可以高精度控制模压成型工艺的温度压力等参数，制品的品质好，产品参数的一致性好。该操作加工方法对操作工人的素质要求不高，可大大减轻工人劳动强度，是一种快捷高效稳定的程序控制加工工艺。
附图说明
图1为本发明的工艺流程。
图2为特定的工艺控制时间、温度压力曲线程序图。
具体实施方式
现结合附图1和附图2的工艺流程对本发明的具体实施过程做详细、完整的阐述，所阐述的实施过程仅仅为本发明的部分实施实例，基于本发明中实施实例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施实例，都属于本发明的保护范围。
附图1表示：原料称重并填入模具；采用具有运算功能的硬件及相应软件组合的控制中心；根据温度传感器、压力传感器、温度变送器和压力变送器反馈的参数，控制温度/压力控制装置，在整个成型过程每个工序提供相应温度、压力和报警信号。最终制得品质好，产品参数的一致的可熔融加工氟树脂制品。
附图2表示特定的工艺控制时间、温度压力曲线程序图，
1）从冷态开始加恒定压力P1，加压时间ta；使模具内可熔融加工氟树脂压实；
2）从冷态开始，将可熔融加工氟树脂连同模具整体按T1/t0的速度加热到T1；在加热过程的第ta时刻，压实后的可熔融加工氟树脂的压力迅速降为P2；接着稳定可熔融加工氟树脂的压力P2的状态下，保持可熔融加工氟树脂连同模具的温度T1时间为t1-t0；
3）将模具和可熔融加工氟树脂整体按不同温度段，不同的速率降温，并随不同温度段改变可熔融加工氟树脂的压力；其中第1降温段是T1～T2，模具和可熔融加工氟树脂整体按（T2-T1）/（t2-t1）的速度冷却降温到T2；此第1降温段施加在模具内的可熔融加工氟树脂的压力增加到P3；第2降温段是T2～T3，在稳压P3的状态下,模具和可熔融加工氟树脂整体按（T3-T2）/（t3-t2）的速度冷却，降温时间t3-t2到达T3；第3降温段是T3～T4，模具和可熔融加工氟树脂整体又按（T4-T3）/（t5-t3）的速度冷却降温到T4，该第3降温段施加在模具内的可熔融加工氟树脂的压力在t4时刻之前，依然稳压P3，到达t4时刻后，按（P4-P3）/（t5-t4）的速度减压到P4；
4）当模具和可熔融加工氟树脂整体温度降到T4时,对可熔融加工氟树脂卸压,压力为P0；脱模，取出可熔融加工氟树脂制品。
本发明以直径50mm长度150PCTFE棒料生产为实施例，按照附图1流程称取650克PCTFE粉料加入模具，启动程序按照附图2曲线合模加压到P1（10Mp/cm2）保持一段时间后降压到P2（5Mp/cm2）,同时启动加热到成型所需温度并保持温度到成型所需时间，保温时间到后逐步降温，压力逐步增加到制品所需压力并保持压力压，直至温度下降到60度后脱模取出制品。
作为本实施实例的进一步改进，所述工序曲线图中压力P1和P2、P3和P4可以相等，T1-T2、T2-T3、T3-T4斜率也可以相等，也可以是自然冷却降温形成的曲线。
作为不同制品模具的要求，冷压、加热有可能在其他设备完成，加热后的加压冷却过程工序部分使用本工艺，同样视为本发明的构成要素，受专利保护。
以上所述仅仅是本发明的一种实施实例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，本实施实例的揭露并非用于限定本发明，任何本领域的技术人员在不脱离本发明专利工艺范围的情况下，都可以利用上述揭示的方法和工艺对本发明工艺方案作出可能的变动和修饰，实现其他变化的等效实施，因此，凡是未脱离本发明工艺的内容，依据本发明的工艺实质对上述实施实例所作任何简单修改、等效替换及修饰，均属于本发明工艺的保护范围。
Claims (8)
1.一种可熔融加工氟树脂模压成型程序控制工艺，使用于可熔融加工氟树脂制品的模压加工过程；其特征在于：采用具有运算功能的硬件及相应软件组合的控制中心；根据温度传感器、压力传感器、温度变送器和压力变送器反馈的参数，控制温度/压力执行装置，按照特定的工艺控制时间、温度压力曲线图为整个成型过程每个工序提供相应温度、压力和报警信号；即：控制中心在不同的工序时段发出指令控制制品成型过程温度和压力的升降，并根据温度和压力传感器采集数据反馈给控制中心及时修正；同时在控制中心监控到在不同的工序时段，温度压力和程序规定数值不相符的时候，输出报警信号。
2.根据权利要求1所述的可熔融加工氟树脂模压成型程序控制工艺，其特征在于：所述的可熔融加工氟树脂包括以PCTFE、PVDF为代表的所有可熔融加工氟树脂，包括且不限于PVDF、FEP、ETFE、PFA/MFA、PCTFE、ECTFE。
3.根据权利要求1所述的可熔融加工氟树脂模压成型程序控制工艺，其特征在于：所述的可熔融加工氟树脂制品加工包括可熔融加工氟树脂管、棒、板及其他异形件制品的加工，制品加工过程是指利用模具将上述树脂为主要成分的粉料、粒料通过模压工艺加工成所需形状的过程。
4.根据权利要求1所述的可熔融加工氟树脂模压成型程序控制工艺，其特征在于：所述的具有运算功能的硬件及相应软件包括且不限于单片机、PLC、PC、嵌入式系统等具有运算功能的控制器单个及其运行所需程序软件，也包括多个不同功能控制装置组合成具有逻辑运算功能的设备组合。
5.根据权利要求1所述的可熔融加工氟树脂模压成型程序控制工艺，其特征在于：所述的工艺可以应用于可熔融加工氟树脂制品成型加工过程的全部工序，也可以只应用于加工过程的部分工序。
6.根据权利要求1所述的可熔融加工氟树脂模压成型程序控制工艺，其特征在于：所述的指温度/压力执行装置包括且不限于以下部件，升温部件电热管、电热丝类发热器件、降温部件风扇、液体喷淋、自然通风散热片、液压油泵、各种开关阀、压力阀、流量阀。
7.根据权利要求1所述的可熔融加工氟树脂模压成型程序控制工艺，其特征在于：所述特定的工艺程序控制时间、温度压力曲线图是：
1）从冷态开始加恒定压力P1，加压时间ta；使模具内可熔融加工氟树脂压实；
2）从冷态开始，将可熔融加工氟树脂连同模具整体按T1/t0的速度加热到T1；在加热过程的第ta时刻，压实后的可熔融加工氟树脂的压力迅速降为P2；接着稳定可熔融加工氟树脂的压力P2的状态下，保持可熔融加工氟树脂连同模具的温度T1时间为t1-t0；
3）将模具和可熔融加工氟树脂整体按不同温度段，不同的速率降温，并随不同温度段改变可熔融加工氟树脂的压力；其中第1降温段是T1～T2，模具和可熔融加工氟树脂整体按（T2-T1）/（t2-t1）的速度冷却降温到T2；此第1降温段施加在模具内的可熔融加工氟树脂的压力增加到P3；第2降温段是T2～T3，在稳压P3的状态下,模具和可熔融加工氟树脂整体按（T3-T2）/（t3-t2）的速度冷却，降温时间t3-t2到达T3；第3降温段是T3～T4，模具和可熔融加工氟树脂整体又按（T4-T3）/（t5-t3）的速度冷却降温到T4，该第3降温段施加在模具内的可熔融加工氟树脂的压力在t4时刻之前，依然稳压P3，到达t4时刻后，按（P4-P3）/（t5-t4）的速度减压到P4；
4）当模具和可熔融加工氟树脂整体温度降到T4时,对可熔融加工氟树脂卸压,压力为P0；脱模，取出可熔融加工氟树脂制品。
8.根据权利要求7所述的可熔融加工氟树脂模压成型程序控制工艺，其特征在于：所述特定的工艺程序控制时间、温度压力曲线图中压力P1和P2、P3和P4可以相等；T1-T2、T2-T3、T3-T4斜率也可以相等；也可以是自然冷却降温形成的曲线。
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