塑料加工实习报告
轻化工程系09高分子班黄顺凡2011-10-27
新郑康泰塑料管材实习
实习地点：公司
实习方式：由实习指导老师带队赴实习单位进行集中实习。实习目的：通过一周的实习使我们的本专业的所需的各种设备的认识和了解，了解目前市场上出现的各种塑料制品的名称、类别、颜色、结构形状、用途；也是我们对正在学习的内容的巩固和毕业后对自己从事工作的定位。
挤出车间
挤出车间有PE和PVC两种的管材的生产。PE管材颜色黑色，有不同直径的管材，直径较小的管材相对柔软可以盘起来包装，在安装减少了接口可以远距离运用；PVC管材颜色呈白色，外观美丽漂亮，在一些显露于人眼的地方也不失美观。
塑料管材作为化学建材的重要组成部分，以其优越的性能，卫生、环保、低耗等为广大用户所广泛接受，主要有UPVC排水管，UPVC给水管，铝塑复合管，聚乙烯（PE）给水管材这几种。管材生产线由控制系统、挤出机、机头、定型冷却系统、牵引机、行星切割装置及翻料架组成。每条管材生产线有两台挤出机，其主要一台挤出机采用强力输送衬套及高效螺杆，另一台较小的挤出机用于挤出标志线。塑料管材生产线出现故障时，会直接导致塑料管材出现表面粗糙，内部出现抖动环，无真空等现象，所以要及时排除塑料管材生产线故障，才能提高产品质量
PE管材生产线
PE管材生产线结构独特，自动化程度高，操作方便、连续生产稳定可靠。该塑料管材生产线生产的管道具有适度的刚性、强度、又具有良好的柔性、耐蠕变性、耐环境应力开裂性和良好的热熔接性能，已成为城市燃气输送管道和室外给水管的首选产品。
PE管材生产线的组成：管材生产线由控制系统、挤出机、机头、定型冷却系统、牵引机、行星切割装置及翻料架组成。每条管材生产线有两台挤出机，其主要一台挤出机采用强力输送衬套及高效螺杆，另一台较小的挤出机用于挤出标志线。
模具和辅机：机头采用设计的篮式机头或螺旋分流式挤管复合机头，具有调节方便，出料均匀的特点，定径套采用独特的开槽工艺和水环冷却，确保管材的成型精度。
PE管材生产线采用PE高效螺杆、开槽机筒，并带有强力的水套冷却，大大提高了输送能力，确保高效挤出；高扭矩立式结构减速箱；直流驱动电机。适合于聚烯烃加工的篮式复合模头，既保证了高效挤出的稳定性，又可实现低熔体温度带来的最小应力和最高管材质量。采用高效双腔真空定径技术和喷淋冷却水槽，提高管材的成品率，满足高速生产的需要。采用多履带牵引机，牵引力均匀平稳，各履带由的交流伺服电机驱动，并由数字式控制器控制的驱动技术实现了准确的速度调节，以达到高度的同步。采用高速、精确设计的切割机，切割断面平整，并配有强力吸屑装置，将维护工作降至最低。
PVC管材生产线的工艺流程
生产流程原料+助剂配制→混合→输送上料→强制喂料→锥型双螺杆挤出机→挤出模具→定径套→喷淋真空定型箱→浸泡冷却水箱→油墨印字机→履带牵引机→抬刀切割机→管材堆放架→成品检测包装。
→管口处理（队PVC管材的一端进行扩宽处理方便连接）→成品检测包装。
二、PVC管材生产线设备功能
（1）、原料混合：是将PVC稳定剂、增塑剂、抗氧化剂等其它辅料，按比例、工艺先后加入高速混合机内，经物料与机械自摩擦使物料升温至设定工艺温度，然后经冷混机将物料降至40-50度；这样就可以加入到挤出机的料斗。
（2）、挤出机部分：本机装有定量加料装置，使挤出量与加料量能够匹配，确保制品稳定挤出。由于锥形螺杆的特点，加料段具有较大的直
径，对物料的传热面积和剪切速度比较大，有利于物料的塑化，计量段螺杆直径小，减少了传热面积和对熔体的剪切速度，使熔体能在较低的温度下挤出。螺杆在机筒内旋转时，将PVC混合料塑化后推向机头，从而达到压实、熔融、混炼均化；并实现排气、脱水之目的。加料装置及螺杆驱动装置采用变频调速，可实现同步调速
（3）、挤出模头部分：经压实、熔融、混炼均化的PVC，有后续物料经螺杆推向模头，挤出模头是管材成型的关建部件。
（4）、真空定型水箱用于管材的定型、冷却,真空定型水箱上装有供定型和冷却的真空系统和水循环系统，不锈钢箱体，循环水喷淋冷却,真空定型水箱上装有前后移动装置和左右、高低调节手动装置。
（5）、牵引机用于连续、自动地将已冷却变硬的管材从机头处引出来，变频调速。
（6）、切割机：由行程开关根据要求长度控制后，进行自动切割，并延时翻架，实行流水生产,切割机以定长工开关信号为指令，完成切割全过程，在切割过程中与管材运行保持同步，切割过程由电动和气动驱动完成,切割机设有吸尘装置，将切割产生的碎屑及时吸出，并回收。
（7）、翻料架翻料动作由气缸通过气路控制来实现，翻料架设有一个限位装置，当切割锯切断管材后，管材继续输送，经延时后，气缸进入工作，实现翻料动作，达到卸料目的。卸料后经延时数秒自动复位，等待下一循环。
1、原料选择及配方
硬管生产中树脂应选用聚合度较低的SG-5型树脂，聚合度愈高，其物理力学性能及耐热性愈好，但树脂流动性差，给加工带来一定困难，所以一般选用黏度为（1.7~1.8）_10-3Pas的SG-5型树脂为宜。硬管一般采用铅系稳定剂，其热稳定性好，常用三盐基性铅，但它本身润滑性较差，通常和润滑性好的铅、钡皂类并用。加工硬管，润滑剂的选择和使用很重要，既要考虑内润滑降低分子间作用力，使熔体黏度下降有利成型，又要考虑外润滑，防止熔体与炽热的金属粘连，使制品表面光亮。内润滑一般用金属皂类，外润滑用低熔点蜡。填充剂主要用碳酸钙和钡（重晶石粉），碳酸钙使管材表面性能好，钡可改善成型性，使管材易定型，两者可降低成本，但用量过多会影响管材性能，压力管和耐腐蚀管最好不加或少加填充剂。
2.工艺流程
RPVC管的成型使用SG-5型PVC树脂，并加入稳定剂、润滑剂、填充剂、颜料等，这些原料经适当的处理后按配方进行捏合，若挤管采用单螺杆挤出机，还应将捏合后的粉料造成粒，再挤出成型：若采用双螺杆挤出机，可直接用粉料成型，RPVC管材工艺流程如图3-1所示。
另外，在生产中可与上述所示流程不同，即采取粉料直接挤出管材而不进行造粒，但应注意两点：其一，粉料直接挤出成型最好采用双螺杆挤出机，因粉料与粒料相比，少了一次混合剪切塑化工序，故采用双螺杆挤出机可加强剪切塑化，达到预期效果；其二，因粒料比粉料密实，受热及热的传导不良，故粉料的加工温度可比相应粒料的加工温度低10℃左右为宜。
3、工艺条件及控制
在生产过程中，由于PVC是热敏性材料，即使加入热稳定剂也只能是提高分解温度，延长稳定时间而不可能不出现分解，这就要求PVC的成型加工温度应严格控制。特别是RPVC，因其加工温度与分解温度很接近，往往因为温度控制不当造成分解现象。因此，挤出温度应根据配方、挤出机特性、机头结构、螺杆转速、测温点位置、测温仪器的误差及测温点深度等因素确定。
（1）温度控制温度是影响塑化质量和产品质量的重要因素。温度过低，塑化不良，管材外观和力学性能较差，经分流器支架后，熔接痕明显或熔接处强度低。由于PVC热稳定性较差，温度过高会发生分解，产生变色、焦烧，使操作无法进行。挤出机及机头温度举例如表3-5所示。
表3-5PRVC管加工温度范围单位：℃
主机类型加料口机身机头
单螺杆挤出机水冷却后部中部前部分流器支架处口模140~160、160~170、170~180、170~180、180~190
双螺杆挤出机水冷却口模
130XXXX155XXXX0170XXXX5180
具体温度应根据原料配方，挤出机及机头结构，螺杆转速的操作等综合条件加以确定。
（2）螺杆冷却由于RPVC熔体黏度大，流动性差，为防止螺杆因摩擦热过大而升温，引起螺杆黏料分解或使管材内壁毛糙，必须降低螺杆温度，这样可使物料塑化好，管内表面光亮，提高管材内外质量。螺杆温度一般控制在80~100℃之间，若温度过低反压力增加，产量下降，甚至会发生物料挤不出来而损坏螺杆轴承的事故。因此，螺杆冷却应控制出水温度不低于70~80℃。冷却方法是在螺杆内部用通铜管的方法进行水冷却。
（3）螺杆转速螺杆转速的快慢关系到管材的质量和产量。螺杆转速的调节根据挤出机规格和管材规格决定。原则上，大机器挤小管，转速较低：小机器挤大管，转速较高。一般ф45单螺杆挤出机，螺杆转速为20~40r/min，ф90单螺杆挤出机，螺杆转速为10~20r/min；双螺杆挤出机15~30r/min。提高螺杆转速虽可一定期程序上提高产量，若过高地追求产量，不改变物料和螺杆结构的情况下，会引起物料塑化不良，管壁粗糙，管材强度下降。
（4）定径的压力和真空度管坯被挤出口模时，温度还很高。为了使管材获得较低的粗糙度、正确的尺寸和几何形状，所以，管坯离开口模时必须立即定径和冷却。RPVC管材一般均采用内压外定径的方法，管内通压缩空气使管材外表面紧贴定径套内壁定型并保持一定圆度，一般压缩空气压力范围在0.02~0.05Mpa，压力要求稳定，可设置一贮气缸使压缩空气压力稳定。压力过小，管材不圆，压力过大，一是气塞易损坏造成漏气，二是易冷却芯模，影响管材质量，压力忽大忽小，管材形成竹节状。若采用真空法定径，其真空度约为0.035~0.070Mpa。
（5）牵引速率牵引速率直接影响管材生产的产量，同时影响管材壁厚，牵引速率不稳定会使管径出现忽大忽小的现象。牵引速度应与管材的挤出速率密切配合。正常生产时，牵引速率应比挤出线速度稍快1%~10%。牵引速率愈慢，管壁愈厚，牵引速率愈快，管壁愈薄，还会使管材纵向收缩率增加，内应力增大，从而影响管材尺寸、合格率及使用效果。生产中调节牵引速率可用以下简单方法，将挤出的管材放于牵引履带内，但履带不夹紧管材，观察履带与管材线速率差，
若牵引速率比挤出速率慢，应调节加快到壁厚符合要求为止。
三、PVC管材用途
（1）PVC管材，是指做成管材的主要原料是PVC树脂粉。PVC管材的种类一般是以管材的用途来分的：排水管，给水管，电线管，电缆护套管……因为做的原料配方是有区别的，各类管的抗压性等各方面的指标是不一样的。
PVC给水管配合给水配件，用于楼房的给水工程。
PVC排水管用于排污……
四、辨别PVC管材的好坏的方法
（1）先看表面光洁度，以及白度。
（2）拿样品摔，容易摔碎者一般是高钙产品，当然要符合你们的要求价格合适的话是可以的。
（3）拿样品用脚踩管材的边，看看是否能裂开，或者裂开后的断裂伸长率。
（4）耐侯方面挺麻烦的。最直接的办法就是拿到高温高光的地方放个几天，看表面变化率，但太浪费时间。
UPVC排水管。
生产线的故障
⑴塑料管材外表面粗糙
调整工艺温度：降低冷却水温，PE管最佳冷却水温为20～25℃；检查水路，是否存在堵塞或水压不足现象；检查机筒、机头等加热圈是否有损坏；调整定径套进水流量；咨询原料供应商，本批次原料参数；检查模具芯部温度，若高于口模区段温度，调低芯部温度；清理模具；
⑵塑料管材外表面出现沟痕
调整定径套出水压力，出水量要求均衡；调整真空定型箱内喷嘴角度，使管材冷却均匀；检查口模、定径套、切割机等硬件是否存在杂物、毛刺等；
⑶内表面出现沟痕
检查内管是否进水，如进水则将刚出口模的管胚捏牢，使其内腔封闭；降低模具内部温度；清理并抛光模具；
⑷管道内部出现抖动环
调整定径套出水，使其出水均匀；调整二室真空度，使后室真空度略高于前室真空度；检查真空密封垫是否过紧；检查牵引机有否存在抖动现象；检查主机出料是否均匀；
⑸无真空
检查真空泵进水口是否堵塞，如堵塞，用针状物疏通；检查真空泵工作是否正常；检查真空管路有否漏气；检查芯模压紧螺钉中间的小孔是否堵塞，如堵塞，用细铁丝疏通；
⑹管材外园尺寸超差
调整真空度大小可改变外园尺寸；调整牵引速度可改变外园尺寸；修正定径套内孔尺寸；
⑺管材园度超差
调整真空定型机、喷淋箱内喷嘴角度，使管材冷却均匀；检查真空定型机、喷淋箱内水位高度、水压表压力，使喷淋量大而有力；检查真空定型机、喷淋箱水温状况，若＞35℃，需配置冷冻水系统或增加喷淋冷却箱；检查水路，清洗过滤器；调整工艺；检查并修正定径套内孔园度；调整管材导向夹持装置,以修正管材的椭圆度；
⑻管材壁厚不均匀
在模具上调整壁厚；调整真空定型机及喷淋箱内喷嘴角度，使管材冷却均匀；调整定径套出水，使其出水均匀；拆开模具，检查模具内部螺钉是否松动，并重新拧紧；
⑼塑化温度过高
调整工艺；调整模具芯部加热温度，并对模具内部通风冷却；⑽切割计长不准确
检查计长轮是否压紧；检查计长轮是否摆动，并拧紧计长轮架固定螺栓；检查切割机行程开关有否损坏；检查旋转编码器是否损坏；旋转编码器接线有否脱焊（航空插头座接触是否良好）；各单机外壳（PE端子）应各自引接地线到1个总接地点可靠接地，且该接地点应有符合电气接地要求接地桩，不允许各单机外壳（PE端子）串联后接地，否则将引入干扰脉冲，引起切割长度不准；
⑾共挤标识条问题
共挤标识条扩散：一般是由于用户使用的共挤料选择不当造成，应使用PE等专用料，必要时可降低挤出段温度；
共挤标识条挤不出：如开机2小时后仍无共挤标识条，一般是由于共挤机螺杆后退造成；拆出螺杆，重新紧固螺钉；
共挤标识条太细或太宽：一般是由于共挤机挤出量与管材牵引速度不匹配造成，应调节共挤机变频器频率或改变牵引速度使二者速度能匹配；其次是共挤机下料段冷却水套未通冷却水的原因；
共挤机标识条时有时无：一般是由于共挤机下料口共挤料下料不均匀，应检查下料口冷却水套通水情况并选择合适的共挤料粒度（一般要求粒子＜Φ3_3mm）；
电脑系统故障
电脑在开机或工作时，不允许进入测试状态。
塑料管材相关问题
UPVC排水管
UPVC排水管在我国塑料管材行业产量占到50％左右，是我国应用最为广泛，应用较早，用户最为熟悉的塑料管材。然而在检测中我们发现，正是UPVC排水管存在着诸多的问题。
这是因为PVC树脂性能较差，加工范围较窄，成型条件极为苟刻，所以对UPVC管生产企业来说，寻找最佳助剂（如稳定剂、改性剂、润滑剂、填充剂等），研究最优配比和合理工艺，是保证塑料管材质量的前提，现介绍几种塑料管材常见问题。
塑料管材问题一：拉伸强度及韧性较差。好的UPVC管其拉伸强度曲线应具有明显屈服，延伸率较大，而差的塑料管材常常表现为脆性，延伸率低而易断裂。
塑料管材问题二：抗冲击较差。按GB／T5836.1－92标准检测落锤冲击试验，多年检测发现，一次通过率仅为不足50%，许多产品甚至10次冲击，全部破裂。
塑料管材问题三：软化温度较低，易于遇热变形。表现在试验性能上，即是维卡软化温度较低（小于79），有些厂家为提高软化温度，简单地在配料时加大填料量，这样做的确可提高软化温度，但却使管材其它性能，尤其是抗冲击性，拉伸强度、韧性大大降低，因此要提高软化温度，而不降低或很少降低其它性能，就应在助剂选择、原料配比、生产工艺、及生产机械上下工夫，不可轻率对待。
UPVC给水管
UPVC给水管，按照国标GB/T10002.1-1996进行检测，其液压检验性能标准值要求较高，这就对生产UPVC给水管材的企业提出了很高的要求。偏心问题是常见的塑料管材问题之一，就会导致生产出的塑料管材壁厚不均匀度较大，从而不但造成原材料的浪费，而且使其液压试验性能很难达到环应力42MPa的要求，对塑料管材生产线运作造成很大的影响。因此这就要求生产企业不但要把好材料配比，有条件的企业应安装在线检测仪器，随时调整塑料管材的尺寸偏差。
实习中在工厂实际遇见的故障：
履带牵引机停止运行使其后面挤出机堆积，因此挤出后到冷却的设备中间管材形状发生改变。
工人处理方法：重新启动履带牵引机，人用力拉管材，重新调整压力，大概有10分钟才恢复正常生产，这期间浪费力大量的时间的材料，使生产效率降低。
管件车间（注射车间）
一．作业过程
（一）计划
车间主管接到由计划部下发的《生产制造单》（并复印下发到班长），根据车间产能、设备材料以及交货期编制车间《两日生产计划表》。
（二）领模、领料、领嵌件
由班长根据车间《两日生产计划表》，开具领模单到模房领取模具，并由配料操作工开具领料单（包括原材料领料单、嵌件领料单）到仓库领取原料以及嵌件。
实习总结
通过这次的实习使我认识到，在学校课上的知识是不够的，必须补充课外知道和实际操作才可以更快的掌握工厂生产中遇到的一切问题
