Qual é o ajuste de temperatura para o processo de extrusão de chapas de PVC?

A definição da temperatura de extrusão correta é crucial para a produção de folhas de PVC de alta qualidade, tendo impacto nas propriedades físicas e na eficiência do processo de fabrico.

A temperatura ideal para a extrusão de chapas de PVC situa-se geralmente entre 160°C e 200°C, crucial para evitar defeitos e garantir uma espessura e uma qualidade de superfície consistentes.

A compreensão dos factores que influenciam as definições de temperatura pode melhorar significativamente o desempenho do seu processo de extrusão de chapas de PVC. Aprofunde-se para saber mais sobre o papel do controlo da temperatura na obtenção de caraterísticas superiores do produto.

Quais são os pontos de referência para a otimização da temperatura no processo de extrusão de chapas de PVC?

Conseguir um controlo preciso da temperatura na extrusão de chapas de PVC é essencial para manter a qualidade do produto e a eficiência do processo. Para tal, é necessário compreender os parâmetros de referência específicos que orientam as condições térmicas ideais ao longo do processo de extrusão.

Na extrusão de chapas de PVC, optimize a temperatura para obter uma plasticidade uniforme e um acabamento superficial, mantendo as temperaturas corretas do cilindro, da matriz e do arrefecimento, reduzindo os defeitos, o consumo de energia e melhorando a consistência da produção.

Estabilidade térmica da resina de PVC

A resina de PVC é um polímero sensível ao calor. A resina de PVC simples começa a degradar-se a 100 graus Celsius, e a degradação acelera-se a 150 graus Celsius.

Por outro lado, o PVC começa a passar do estado vítreo para o estado visco-fluido através do estado de alta elasticidade apenas a 160°C. Portanto, a resina de PVC simples não pode ser processada diretamente, deve ser adicionada para melhorar o estabilidade térmica da resina¹ adicionando estabilizadores de calor. O teste geral do estabilizador de resina de PVC é realizado em condições de 180°C, 30min e 200°C, 20min. Portanto, a temperatura e o tempo de plastificação da resina de PVC não devem exceder essa faixa.

Grau de Plastificação

Nos plásticos de PVC, o grau de plastificação é o grau de cristalização do produto e o grau de fusão das partículas primárias do sinal de PVC.

Muitos estudos e dados de ensaios mostram que: o grau de plastificação do PVC-U não modificado de 60% -65%, ou seja, os produtos das partículas primárias ainda não estão totalmente plastificados, apenas a maior parte da fusão, a maior resistência ao impacto, dos quais o grau de plastificação de 60%, a maior resistência à rutura, o grau de plastificação de 65% quando o alongamento máximo na rutura.

Quando a temperatura de fusão é inferior a 150 ℃, o grau de plastificação² é zero. Quando a temperatura de fusão é inferior a 190 ℃, as partículas primárias no produto são claramente visíveis, e o grau de plastificação é inferior a 45%.

Quando a temperatura de fusão é de cerca de 200 ℃, a maioria das partículas primárias no limite do produto desaparece, e apenas algumas partículas primárias são visíveis, e o grau de plastificação é 70%. Quando a temperatura de fusão é superior a 200 ℃, as partículas primárias no produto são completamente plastificadas e o grau de plastificação é de até 80% ou mais.

Temperatura de processamento do sistema de mistura com CPE

Todos os produtos de PVC são adicionados ao Mistura de CPE endurecimento modificado³e a banda de temperatura do modificador de impacto CPE é relativamente estreita, um grande número de testes provaram que o PVC modificado por CPE a 190 ℃ e 200 ℃ sob as condições de formação do produto, sua micro-morfologia é muito diferente.

Quando as partículas modificadoras são aquecidas a 190 ℃, elas formam uma estrutura de rede que cobre as partículas primárias de PVC, o que dá um bom efeito de endurecimento por impacto; quando as partículas primárias de PVC são aquecidas a 200 ℃, elas são totalmente plastificadas e o grau de plastificação pode atingir mais de 80%.

Quando as partículas primárias de PVC são completamente fundidas a 200 ℃, a estrutura da rede desaparece e se torna uma esfera, que é dispersa na matriz de resina de PVC, resultando em uma diminuição significativa em resistência ao impacto⁴.

A partir da discussão acima, podemos ver que a utilização de Mistura CPE⁵ modifica as condições de processamento do PVC, que são relativamente duras. Além disso, o PVC é um polímero "não caracterizado", o que significa que a degradação do PVC não está apenas relacionada com a temperatura, mas também com o tempo. Quanto mais elevada for a temperatura, mais curto será o tempo de degradação, e quanto mais baixa for a temperatura, mais longo será o tempo de degradação.

A temperatura da rosca e do cilindro deve ser controlada entre 180°C e 185°C (note que esta é a temperatura real da massa fundida e não a temperatura indicada no cilindro, que pode ser bastante diferente). Isto destina-se a evitar que a massa fundida permaneça na máquina a uma temperatura demasiado elevada durante demasiado tempo, o que pode provocar a sua decomposição.

Para completar a moldagem, a diferença de temperatura entre o fundido no bocal e o molde deve ser controlada a 190-200 ° C ou mesmo superior, de modo que o fundido possa atingir o grau ideal de plastificação no momento em que entra no molde. Deve ser extrudido do bocal para o molde o mais rápido possível para atingir o grau ideal de plasticidade do estado de moldagem, e não ficar na alta temperatura e se decompor por muito tempo.

Qual é o ajuste de temperatura para o processo de extrusão de chapas de PVC?

A definição da temperatura correta é crucial para a extrusão de chapas de PVC, garantindo a qualidade ideal do produto e a eficiência do processo em todas as aplicações.

A temperatura ideal de extrusão da folha de PVC é de 160°C-185°C, optimizando a qualidade do produto, minimizando o desperdício e melhorando a estabilidade do processo.

Secção de alimentação

O intervalo de temperatura é de 185°C a 195°C. A temperatura deve ser definida para, pelo menos, 185°C para garantir que a temperatura no ecrã é superior a 185°C. Quanto maior for o volume de extrusão, maior será a temperatura necessária nesta secção. Isto permite que o pó seja aquecido rapidamente e que o vidro seja formado em pequenos pedaços.

A produção de extrusão de tubos roscados e de tubos de drenagem da nossa empresa é uma extrusão de alta velocidade. Especialmente o tubo roscado, nas informações que consultei, não vi uma produção tão rápida.

Portanto, o equipamento de extrusão de tubo de rosca e tubo de drenagem da nossa empresa para a seção de material da temperatura é super alto, geralmente na faixa de 195 ℃ ou mais, e as máquinas individuais até atingiram 210 ℃ - 220 ℃, a temperatura interna real é apenas entre 100 ℃ - 130 ℃, para ser a coisa mais importante. A temperatura real do material interno é apenas entre 100 ℃ - 130 ℃, e é apenas no final da secção de alimentação que pode estar perto da temperatura de 150 ℃ que é necessária para o estado vítreo.

Secção de compressão

Normalmente a 180 ℃; dependendo da velocidade de extrusão real, pode ser aumentado de forma adequada. A temperatura do tubo produzido nesta secção é superior a 180 ℃, até 190 ℃ - 195 ℃, e a temperatura do tubo produzido para drenagem é de cerca de 180 ℃.

Secção de fusão

Normalmente a 180°C; também pode ser aumentada dependendo da velocidade de extrusão atual. A temperatura para a produção de tubos roscados nesta secção é superior a 180°C, até 190°C-195°C. A temperatura para a produção de tubos de drenagem é aproximadamente de 180°C.

Secção de medição

O controlo da temperatura de todo o processo de extrusão⁶ é muito importante, e a sua importância é ainda maior do que a da secção de alimentação. A temperatura deve geralmente ser definida em 170 ℃ ~ 180 ℃, dependendo do desempenho de cisalhamento da extrusora e do tamanho do volume de extrusão, para garantir que a temperatura exibida seja ≤ 185 ℃.

Devido à grande quantidade de calor gerada pelo cisalhamento interno da secção de medição, é fácil fazer com que a temperatura de fusão seja demasiado elevada. Se a temperatura de fusão for demasiado elevada, irá acelerar a decomposição do PVC, resultando em amarelecimento, descoloração, formação de espuma e outros problemas de qualidade. Por conseguinte, se necessário, a temperatura do parafuso e a velocidade de alimentação devem ser ajustadas separadamente.

Temperatura do corpo do molde de extrusão

A definição da temperatura para o corpo do molde de extrusão é bastante simples. O principal objetivo é evitar que a massa fundida arrefeça no corpo do molde. A maior parte das vezes, a temperatura é definida em torno dos 185°C. Isto funciona para a maioria dos produtos que vai fabricar. Mas para alguns produtos, como foles, pode ser necessário definir um pouco mais alto, como 190°C.

Temperatura da secção do molde bucal

190 ℃ a 210 ℃, dependendo de quão brilhante você deseja o produto extrudado e de quão forte você está empurrando a extrusora. Em geral, se você aumentar a temperatura da matriz, obterá um produto mais brilhante. Mas também reduzirá a contrapressão na extrusora. Quando se reduz a contrapressão na extrusora, reduz-se naturalmente a quantidade de fricção e cisalhamento.

Por outras palavras, ao aumentar a temperatura da matriz, o atrito interno calor de cisalhamento⁷ da extrusora pode ser reduzida em pequena escala (quando o calor de cisalhamento por fricção interna é demasiado grande), e vice-versa.

A minha empresa dedica-se à produção de extrusão de PVC há 20 anos, entre os quais alguns experientes na operação de extrusão, a maioria deles já sabe através do ajuste da temperatura do molde da boca para satisfazer as necessidades do produto do processo de produção.

Qual é o mecanismo de otimização da temperatura do processo de extrusão de chapas de PVC?

A otimização da temperatura no processo de extrusão de chapas de PVC é crucial para o controlo de qualidade, afectando a consistência do produto e a eficiência da produção.

A otimização da temperatura de extrusão da folha de PVC melhora a qualidade, garantindo uma espessura consistente, minimizando o desperdício e reduzindo os defeitos através de um controlo preciso da zona de aquecimento.

Com uma extrusora cónica de duplo parafuso para Extrusão de PVC-U⁸ produção, todo o processo pode ser dividido, grosso modo, em aquecimento, temperatura constante, isolamento e outras três áreas, de acordo com as funções específicas de cada secção de aquecimento.

O aquecimento e controlo da temperatura⁹ O isolamento ocorre principalmente na extrusora, com a saída de ar como limite. Está dividida em duas partes relativamente independentes e inter-relacionadas: a área de isolamento, que é processada pelo núcleo combinado, o corpo da matriz de extrusão e o molde de saída da extrusão.

Em primeiro lugar, devemos esclarecer que existem duas fontes de calor no processo de extrusão do PVC-U. Uma é o calor externo fornecido pelo aquecedor elétrico. A outra é o calor interno gerado pelo cisalhamento de duplo parafuso, calandragem e fricção dos materiais de PVC-U, bem como a fricção entre o próprio PVC-U. As duas fontes de calor desempenham papéis diferentes em diferentes fases da extrusão.

A unidade de controlo da temperatura controla apenas o calor externo. Não há calor interno na cabeça da extrusora, e a temperatura da parte da boca da matriz é geralmente fácil de controlar (parte dos parâmetros da conceção de moldes de extrusão não convencionais também produzirá calor interno); a existência de calor interno, o cisalhamento é mais forte, mas ainda não excedeu as necessidades de plastificação do material da secção de compressão e é usado principalmente para o serviço de exaustão da secção de fusão, que é relativamente estável e mais fácil de controlar.

O cisalhamento é fraco, principalmente dependente do aquecimento externo, mas o aquecimento externo é difícil de satisfazer as necessidades de plastificação do material da secção de alimentação (a configuração da potência de aquecimento externo da extrusora inferior é particularmente proeminente); o calor de cisalhamento excedeu as necessidades de plastificação do material da secção de medição e, frequentemente, não está sujeito ao controlo dos dispositivos de controlo da temperatura. Por conseguinte, em todo o processo de extrusão, o controlo da temperatura, a secção de alimentação e a secção de medição são o foco do controlo da temperatura e são difíceis.

O controlo de temperatura da extrusão refere-se principalmente à temperatura do material e não à temperatura do parafuso, do cilindro e da matriz. A temperatura definida é apenas um meio, e a temperatura apresentada é diferente em diferentes condições de trabalho, existindo uma relação correspondente entre a temperatura do material e a temperatura apresentada (a temperatura do material na secção de alimentação é inferior à temperatura apresentada, e a temperatura do material na secção de medição é superior à temperatura apresentada).

Além disso, a posição de instalação do termopar também afecta a temperatura apresentada, pelo que a temperatura apresentada reflecte apenas parcialmente a temperatura do material, sendo apenas a base e a referência para a definição da temperatura. A seguir, descreve-se o mecanismo específico de regulação da temperatura e os pontos-chave de cada secção.

O que são a extrusão de sobrecarga, o estado de descontrolo da temperatura e as contramedidas?

A extrusão por sobrecarga coloca desafios significativos no fabrico, particularmente quando o controlo da temperatura falha, afectando a integridade do material e a eficiência do processo.

A extrusão por sobrecarga interrompe o processamento devido a força excessiva ou a problemas de temperatura; as contramedidas incluem manutenção, controlo preciso da temperatura e monitorização para manter a estabilidade e a qualidade.

A nova ideia acima tem uma premissa. É que, em condições normais de extrusão, a temperatura do ecrã é controlada como referência. Se a eficiência da extrusão não for devidamente melhorada, também acontecerá que o calor fornecido pela secção de alimentação é difícil de satisfazer os requisitos de calor da plastificação do material, a temperatura de visualização não é controlada, muitas vezes inferior à temperatura definida, o material para a ventilação não conseguiu plastificar bem, ainda há alguns pós que são aspirados para fora da ventilação.

A maioria dos operadores aumentará a temperatura da secção traseira para compensar a secção de compressão e a secção de fusão. O prejuízo não é demasiado grande. O principal problema está na secção de dosagem. O calor total na secção de dosagem excede o calor necessário para a fusão a uma temperatura constante.

Isto deve-se ao facto de o aumento da velocidade de extrusão aumentar o calor gerado pela fricção de cisalhamento na secção de dosagem. A temperatura é frequentemente superior à temperatura definida, resultando num sobreaquecimento localizado e na decomposição do produto extrudido. Este fenómeno torna-se mais grave à medida que a eficiência da extrusão aumenta.

Este fenómeno varia com a magnitude da eficiência da extrusão. Quanto maior for a eficiência da extrusão, maior será a diferença de temperatura entre a temperatura definida e a temperatura indicada, e mais graves serão as consequências adversas. Este fenómeno é especialmente proeminente em extrusoras com baixo calor de cisalhamento ou configuração de potência de aquecimento externo no parafuso da secção de alimentação.

Quando a temperatura apresentada não corresponde à temperatura definida, a otimização do processo é uma perda de tempo. Este é um sinal de que o calor que está a ser colocado na extrusora não é o mesmo que o calor necessário para derreter o plástico.

A diferença de temperatura entre a temperatura definida da secção de alimentação e a temperatura indicada no visor mostra se não existe aquecimento externo suficiente ou calor de cisalhamento, e a diferença de temperatura entre a temperatura definida da secção de medição e a temperatura indicada no visor mostra a quantidade de calor de cisalhamento adicional existente.

Atualmente, a produção de extrusoras da China na secção de alimentação do aquecimento correspondente, respetivamente, toma duas medidas: uma é melhorar a potência da bobina de aquecimento, tal como a configuração da potência da secção de alimentação da extrusora de duplo parafuso cónica 6 5/132 atingiu 9 kW; a segunda é reformar a estrutura da rosca do parafuso, na secção de alimentação ou na secção de compressão da rosca de cabeça dupla após a configuração de uma rosca de cabeça única, melhorando eficazmente a taxa de compressão da ranhura do parafuso.

A falta de fornecimento de calor na secção de alimentação da extrusora melhorou muito nos últimos anos. No entanto, o calor de cisalhamento excessivo na secção de dosagem ainda limita a melhoria da eficiência da extrusão.

Fizemos também um estudo especial sobre este problema. Atualmente, todas as nossas extrusoras de duplo parafuso são especialmente personalizadas. Ajustámos os seus parâmetros para aumentar a secção de dosagem dos elementos do parafuso e o espaço entre os elementos do parafuso para nos adaptarmos à nossa extrusão a ultra-alta velocidade. Para além do calor de corte causado pela estrutura do parafuso, o calor de corte é também diretamente afetado pela relação entre a taxa de alimentação e a velocidade de extrusão.

Quais são os estados de falha e as contramedidas para os equipamentos e aparelhos eléctricos?

Compreender os estados de falha e as contramedidas eficazes é crucial para manter a fiabilidade e a segurança do equipamento e dos aparelhos eléctricos em vários sectores.

As falhas do equipamento, como o sobreaquecimento e o desgaste, são contrariadas por uma manutenção regular, componentes de proteção e materiais de qualidade, aumentando a longevidade e reduzindo o tempo de inatividade.

Quando se está a extrudir, a chave para o sucesso é controlar a temperatura de fusão. Pode definir a temperatura corretamente, mas se sobrecarregar a extrusora ou se algo correr mal com o equipamento ou o sistema elétrico, a temperatura de fusão ficará fora de controlo. E quando a temperatura de fusão fica fora de controlo, há um problema.

Conclusão

O processo de extrusão de chapas de PVC é complexo e requer um controlo preciso da temperatura para obter a plasticidade e as propriedades desejadas do produto. Uma vez que as resinas de PVC são sensíveis ao calor, devem ser adicionados estabilizadores de calor. As definições de temperatura para cada secção são as seguintes: a temperatura da secção de alimentação deve ser superior a 185°C, as secções de compressão e fusão devem rondar os 180°C e a secção de dosagem deve ser inferior a 185°C.

A temperatura da secção do molde é de cerca de 185°C, e a temperatura da secção do orifício é de 190°C-210°C. O processo de extrusão envolve o equilíbrio de fontes de calor externas e internas, especialmente a temperatura da secção de alimentação e dosagem tem de ser controlada para evitar a decomposição por sobreaquecimento. A otimização do equipamento e das condições de extrusão é a chave para melhorar a eficiência.