PP管的擠出成型工藝

PP管的擠出成型工藝




 

PP管以其優(yōu)良的性能在眾多領域得到廣泛應用，而擠出成型工藝是生產 PP 管的關鍵方法。以下將詳細介紹 PP 管的擠出成型工藝。

 

一、原料準備

選擇合適型號：根據 PP 管的最終使用要求，挑選相應特性的 PP 樹脂。例如，用于冷熱水輸送的 PP 管，需選用耐高溫、耐壓性能好的嵌段共聚聚丙烯（PP-B）或無規(guī)共聚聚丙烯（PP-R）；對于一般化工管道，可能選擇均聚聚丙烯（PP-H），其剛性和耐腐蝕性較好。

干燥處理：由于 PP 樹脂易吸濕，水分含量過高會影響管材質量，導致表面粗糙、氣泡等缺陷。通常采用除濕干燥機對原料進行干燥，干燥溫度一般在 80 - 100℃，干燥時間 2 - 4 小時，使原料的水分含量控制在 0.02%以下。

 

二、擠出設備

擠出機：單螺桿擠出機和雙螺桿擠出機均可用于 PP 管擠出。單螺桿擠出機結構簡單、成本低，適用于中小批量生產；雙螺桿擠出機具有混煉效果好、塑化均勻、產量高的優(yōu)點，適合大規(guī)模工業(yè)化生產。螺桿的長徑比（L/D）一般在 25 - 33 之間，壓縮比為 2.5 - 3.5。

機頭：常用管坯機頭，包括直通式、直角式和旁側式。直通式機頭結構簡單，適用于小口徑 PP 管生產；直角式機頭可使物料流動方向與管材擠出方向垂直，有利于提高管材尺寸精度；旁側式機頭則在一些特殊要求的生產線上使用，如多層復合管的生產。

定徑裝置：有內壓定徑和真空定徑兩種方式。內壓定徑通過在管內通入壓縮空氣，使管材緊貼定徑套內壁冷卻定型，適用于大口徑管材；真空定徑利用真空吸附作用，使管材外壁貼緊定徑套，冷卻效果好，能獲得較高的表面質量，常用于小口徑精密管材生產。

冷卻裝置：常見的有水槽冷卻和噴淋冷卻。水槽冷卻是將擠出的管材浸入水槽中進行冷卻，操作簡單，但冷卻速度相對較慢；噴淋冷卻通過噴頭向管材表面噴灑冷卻水，冷卻速度快且均勻，能有效提高生產效率和產品質量。

牽引裝置：主要有履帶式牽引機和滾輪式牽引機。履帶式牽引機夾持力大，能穩(wěn)定地牽引不同口徑的管材；滾輪式牽引機結構簡單，調整方便，適用于中小口徑管材的牽引。牽引速度要與擠出速度相匹配，以保證管材的尺寸精度和外觀質量。

切割裝置：常用的有圓鋸切割和飛刀切割。圓鋸切割適用于各種口徑的管材，切割面平整；飛刀切割速度快，主要用于小口徑管材的連續(xù)切割。

三、擠出成型過程

加料與塑化：將干燥好的 PP 原料加入擠出機的料斗，隨著螺桿的轉動，原料被向前推送并逐漸受熱軟化、熔融，經過過濾網和分流板后進入機頭。在此過程中，螺桿的轉速、加熱溫度以及冷卻系統(tǒng)的控制至關重要，以確保原料充分塑化且不發(fā)生降解。

管坯形成：熔融的 PP 物料在機頭內進一步塑化均勻后，從口模擠出形成管坯。機頭的溫度分布、口模與芯棒的間隙以及流道設計都會影響管坯的質量。合適的機頭溫度能使物料保持良好的流動性，減少熔體破裂現(xiàn)象；精確控制的口模與芯棒間隙可保證管坯的壁厚均勻度。

冷卻定型：剛擠出的管坯溫度較高，需要迅速冷卻定型。對于內壓定徑，要在管坯內充入一定壓力的壓縮空氣；采用真空定徑時，則依靠定徑套上的真空孔產生負壓吸附管坯。冷卻水溫一般控制在 15 - 25℃，水溫過高會導致冷卻不足，管材變形；水溫過低則可能引起管材內部應力過大，影響產品性能。

牽引：牽引機以適當的速度均勻牽引管材，使管材順利通過定徑裝置和冷卻裝置，同時保證管材的直線度和壁厚均勻性。牽引速度要根據擠出速度、管材尺寸和冷卻條件等因素進行調整，一般為 1 - 10 m/min。

切割：當管材達到所需長度時，切割裝置將其切斷。切割過程中要保證切口平整光滑，避免出現(xiàn)毛刺和崩口等缺陷，以免影響管材的安裝和使用。

 

四、工藝參數優(yōu)化

溫度控制：擠出機各段溫度設置如下：加料段溫度較低，約 160 - 180℃，防止原料過早熔化造成“架橋”現(xiàn)象；壓縮段溫度升高至 190 - 210℃，使原料充分熔融塑化；均化段溫度保持在 200 - 220℃，確保物料混合均勻；機頭溫度略低于均化段，約 190 - 210℃，以防止物料在機頭處過度膨脹和分解。

螺桿轉速：螺桿轉速直接影響擠出量和塑化效果。一般情況下，螺桿轉速在 20 - 100 r/min 之間。轉速過快，物料在螺桿內的停留時間短，塑化不完全；轉速過慢，則生產效率低。

牽引速度：牽引速度應與擠出速度相協(xié)調，兩者的速度比值一般在 1.0 - 1.2 之間。如果牽引速度過快，會使管材變薄甚至拉斷；牽引速度過慢，管材會在冷卻過程中下垂變形。

 

五、常見問題及解決方法

管材表面粗糙：可能是由于原料中含有雜質、塑化不良、機頭溫度過高或過低等原因造成。解決方法包括加強原料篩選和干燥處理、適當提高擠出機溫度和螺桿轉速以改善塑化效果、調整機頭溫度至合適范圍。

管材壁厚不均勻：這與口模和芯棒的同軸度誤差、物料流速不穩(wěn)定有關?？赏ㄟ^調整口模和芯棒的位置、檢查并清理機頭內部的堵塞物、優(yōu)化螺桿設計和工藝參數來提高物料流速的穩(wěn)定性。

管材彎曲：原因可能是冷卻不均勻、牽引力不平衡或管材存放不當。解決辦法是優(yōu)化冷卻系統(tǒng)，確保管材各部位冷卻速度一致；調整牽引機的壓力分布，使其均勻作用于管材；合理堆放管材，避免重壓和暴曬。

 

總之，PP管的擠出成型工藝涉及多個環(huán)節(jié)和復雜的技術要點，只有嚴格控制每個步驟的工藝參數，不斷優(yōu)化和完善生產過程，才能制造出高質量、符合標準的 PP 管材，滿足不同領域的應用需求。

PP管的擠出成型工藝




 

PP管以其******的性能在眾多***域得到廣泛應用，而擠出成型工藝是生產 PP 管的關鍵方法。以下將詳細介紹 PP 管的擠出成型工藝。

 

一、原料準備

選擇合適型號：根據 PP 管的***終使用要求，挑選相應***性的 PP 樹脂。例如，用于冷熱水輸送的 PP 管，需選用耐高溫、耐壓性能***的嵌段共聚聚丙烯（PP-B）或無規(guī)共聚聚丙烯（PP-R）；對于一般化工管道，可能選擇均聚聚丙烯（PP-H），其剛性和耐腐蝕性較***。

干燥處理：由于 PP 樹脂易吸濕，水分含量過高會影響管材質量，導致表面粗糙、氣泡等缺陷。通常采用除濕干燥機對原料進行干燥，干燥溫度一般在 80 - 100℃，干燥時間 2 - 4 小時，使原料的水分含量控制在 0.02%以下。

 

二、擠出設備

擠出機：單螺桿擠出機和雙螺桿擠出機均可用于 PP 管擠出。單螺桿擠出機結構簡單、成本低，適用于中小批量生產；雙螺桿擠出機具有混煉效果***、塑化均勻、產量高的***點，適合***規(guī)模工業(yè)化生產。螺桿的長徑比（L/D）一般在 25 - 33 之間，壓縮比為 2.5 - 3.5。

機頭：常用管坯機頭，包括直通式、直角式和旁側式。直通式機頭結構簡單，適用于小口徑 PP 管生產；直角式機頭可使物料流動方向與管材擠出方向垂直，有利于提高管材尺寸精度；旁側式機頭則在一些***殊要求的生產線上使用，如多層復合管的生產。

定徑裝置：有內壓定徑和真空定徑兩種方式。內壓定徑通過在管內通入壓縮空氣，使管材緊貼定徑套內壁冷卻定型，適用于***口徑管材；真空定徑利用真空吸附作用，使管材外壁貼緊定徑套，冷卻效果***，能獲得較高的表面質量，常用于小口徑精密管材生產。

冷卻裝置：常見的有水槽冷卻和噴淋冷卻。水槽冷卻是將擠出的管材浸入水槽中進行冷卻，操作簡單，但冷卻速度相對較慢；噴淋冷卻通過噴頭向管材表面噴灑冷卻水，冷卻速度快且均勻，能有效提高生產效率和產品質量。

牽引裝置：主要有履帶式牽引機和滾輪式牽引機。履帶式牽引機夾持力***，能穩(wěn)定地牽引不同口徑的管材；滾輪式牽引機結構簡單，調整方便，適用于中小口徑管材的牽引。牽引速度要與擠出速度相匹配，以保證管材的尺寸精度和外觀質量。

切割裝置：常用的有圓鋸切割和飛刀切割。圓鋸切割適用于各種口徑的管材，切割面平整；飛刀切割速度快，主要用于小口徑管材的連續(xù)切割。

三、擠出成型過程

加料與塑化：將干燥***的 PP 原料加入擠出機的料斗，隨著螺桿的轉動，原料被向前推送并逐漸受熱軟化、熔融，經過過濾網和分流板后進入機頭。在此過程中，螺桿的轉速、加熱溫度以及冷卻系統(tǒng)的控制至關重要，以確保原料充分塑化且不發(fā)生降解。

管坯形成：熔融的 PP 物料在機頭內進一步塑化均勻后，從口模擠出形成管坯。機頭的溫度分布、口模與芯棒的間隙以及流道設計都會影響管坯的質量。合適的機頭溫度能使物料保持******的流動性，減少熔體破裂現(xiàn)象；***控制的口模與芯棒間隙可保證管坯的壁厚均勻度。

冷卻定型：剛擠出的管坯溫度較高，需要迅速冷卻定型。對于內壓定徑，要在管坯內充入一定壓力的壓縮空氣；采用真空定徑時，則依靠定徑套上的真空孔產生負壓吸附管坯。冷卻水溫一般控制在 15 - 25℃，水溫過高會導致冷卻不足，管材變形；水溫過低則可能引起管材內部應力過***，影響產品性能。

牽引：牽引機以適當的速度均勻牽引管材，使管材順利通過定徑裝置和冷卻裝置，同時保證管材的直線度和壁厚均勻性。牽引速度要根據擠出速度、管材尺寸和冷卻條件等因素進行調整，一般為 1 - 10 m/min。

切割：當管材達到所需長度時，切割裝置將其切斷。切割過程中要保證切口平整光滑，避免出現(xiàn)毛刺和崩口等缺陷，以免影響管材的安裝和使用。

 

四、工藝參數***化

溫度控制：擠出機各段溫度設置如下：加料段溫度較低，約 160 - 180℃，防止原料過早熔化造成“架橋”現(xiàn)象；壓縮段溫度升高至 190 - 210℃，使原料充分熔融塑化；均化段溫度保持在 200 - 220℃，確保物料混合均勻；機頭溫度略低于均化段，約 190 - 210℃，以防止物料在機頭處過度膨脹和分解。

螺桿轉速：螺桿轉速直接影響擠出量和塑化效果。一般情況下，螺桿轉速在 20 - 100 r/min 之間。轉速過快，物料在螺桿內的停留時間短，塑化不完全；轉速過慢，則生產效率低。

牽引速度：牽引速度應與擠出速度相協(xié)調，兩者的速度比值一般在 1.0 - 1.2 之間。如果牽引速度過快，會使管材變薄甚至拉斷；牽引速度過慢，管材會在冷卻過程中下垂變形。

 

五、常見問題及解決方法

管材表面粗糙：可能是由于原料中含有雜質、塑化不***、機頭溫度過高或過低等原因造成。解決方法包括加強原料篩選和干燥處理、適當提高擠出機溫度和螺桿轉速以改善塑化效果、調整機頭溫度至合適范圍。

管材壁厚不均勻：這與口模和芯棒的同軸度誤差、物料流速不穩(wěn)定有關。可通過調整口模和芯棒的位置、檢查并清理機頭內部的堵塞物、***化螺桿設計和工藝參數來提高物料流速的穩(wěn)定性。

管材彎曲：原因可能是冷卻不均勻、牽引力不平衡或管材存放不當。解決辦法是***化冷卻系統(tǒng)，確保管材各部位冷卻速度一致；調整牽引機的壓力分布，使其均勻作用于管材；合理堆放管材，避免重壓和暴曬。

 

總之，PP管的擠出成型工藝涉及多個環(huán)節(jié)和復雜的技術要點，只有嚴格控制每個步驟的工藝參數，不斷***化和完善生產過程，才能制造出高質量、符合標準的 PP 管材，滿足不同***域的應用需求。