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当国内挤塑设备的应用现状及发展前景下

发布时间:2021-09-11 16:28:07 阅读: 来源:砂磨机厂家

国内挤塑设备的应用现状及发展前景下

除了主机产量提高以外,辅机能力也达到了很高的水平。

对比数据表明,国内挤出机主机单机产量平均不到国外先进水平的60%,而辅机的生产速度则不到国外先进水平的50%。尽管国产设备的价格仅为进口设备的1/5~1/10,但由于国产塑料机械的单机生产速度与国外差距很大,使得单位重量产品的生产能耗和人员工资上的消耗明显增大,所以在很多场合,国产设备在性价比上并不占优势。

(2)成型精度上的差距

在塑料制品的品种和数量迅速增长的今天,人们对挤出成型制品几何精度和内在性能均匀性的要求越来越高。提高挤出制品的精密度,主要途径是通过机械、工艺和先进的控制手段克服挤出过程的各种波动。实现精密挤出成型,一方面可以满足一些对几何尺寸和形状以及成型工艺条件有严格要求实验辅具:的制品成型要求,同时也是实现高速挤出成型的基础。

日本伊藤忠TEXMAC公司共挤出双内腔导管医用导管生产装备包括三台挤出机,分别成型两个内腔导管和外包覆套管,内腔导管的成型及其与外包覆套管的复合在一套模具中一次完成。为了确保导管几何尺寸的稳定性,三台挤出机均配备了熔体齿轮泵,同时牵引机采用伺服电机驱动。测试仪随时监控导管的几何尺寸,为闭环控制系统提供必要的数据。该设备经变换模具,可以生产各种形状的医用导管。

美国PEI(Precision Ext试验机操作必须要注意的事项rusion Inc.)公司用于生产医用导管的精密挤出机,采用特殊的设计和制造技术,以及统计过程控制(SPC)技术,使得挤出机各段温度偏差可以控制在±1℃,管材的壁厚偏差可以控制在2%以内。相比之下,国产挤出设备的控温精度一般在5℃~10℃,管材的壁厚偏差在10%以上,根本无法满足生产医用导管、光导纤维等高精度制品的要求。这类高精密挤出设备目前主要依赖进口。

(3)生产效率上的差距

国产挤出设备受设计和加工水平所限,在生产效率上与国外产品相比还存在着较大的差距。表3是国外单螺杆挤出机比产量的数据,比产量为螺杆转速每增加1 r/min挤出产量的增加量,该参数反映了挤出机塑化系统塑化和输送能力的大小。

表4为国外挤出设备加工不同聚合物所消耗的比能,比能直接反映了加工过程能耗的高诋。国内设备的比能一般都高于表中的数值,主要原因是国内设备的单机产量太低。单机产量低不仅会增大能耗,还会增加人工成本,使得制品生产成本上升。

(4)测控水平上的差距

塑料加工装备的水平在很大程度上取决于测控水平的高低。国外先进塑料机械的控制系统普遍采用了以PC、PLG、PCC等为核心的可编程系统,并在一些高精度生产装备上采用了模糊控制、统计过程控制(SPC),以及基于络的远程监控、故障诊断和控制系统。

基于红外、激光、超声波、电磁感应、高能射线等测量原理的先进测量系统,为精密控制塑料加工过程提供了必要条件。中国在先进测量系统方面,基本上依赖进口。

(三)挤塑设备的发展展望

挤塑设备正朝着高速、精密、高效、绿色化的方向发展。

高速化

提高挤出机主机产量的主要途径是采用高效塑化系统、提高螺杆的转速。国外同向平行双螺杆挤终究致使了主导企业间的排序重塑出机的螺杆转速已经高达1500r/min,单螺杆挤出机的螺杆转速也不断提高。由于挤出成型的速度主要受挤出成型辅机生产速度的制约,所以应最大限度地提高挤出成型辅机的速度,包括光纤冷却定型系统、高速牵引机、高速切割机等。为了实现高速挤出成型,还应开发高速挤出成型模具,并采用测量和闭环控制系统。

精密化

在传统概念中,挤出成型是高效、低附加值的塑料加工原材料检测1般需要液压万能实验机方法,但精密挤出成型技术的开发和应用将改变这一状态,见表5。精密制品的成型可以带来高附加值,甚至能够起到点石成金的作用。以医用塑料导管为例,透析管、人工血管、介入疗法用支架等精密制品的售价一般是其原材料价值的数百倍以上,有的超过一万倍。

精密挤出装备是生产精密挤出制品的必备条件,开发精密挤出成型装备将为塑料机械厂家带来巨大的商机和丰厚的利润。目前精密挤出成型装备的价值是通用挤出成型装备售价的5~10倍以上,中国精密挤出成型装备还处在起步阶段,发展空间很大。

高效化

高效化的主要技术途径是在不提高挤出比能的前提下提高挤出成型速度,也包括设备的提高自动化程度,以降低人工费用。德国Krauss Maffei公司开发成功的自动变换管材直径的真空定径系统,它可以在数分钟内将完成管材直径的变换,采用该系统及配套的挤出机头变径系统,可以降低挤出机更换规格所造成的原材料浪费,并节省时间和电能消耗。

绿色化

绿色化主要包括下列途径:

低能耗挤出技术,如低温、低压挤出技术的开发;

原料无毒化技术,如非铅盐PVG热稳定剂的采用、无卤阻燃材料的应用等,有必要开发与之配套的挤出成型设备和工艺技术;

可降解塑料制品的加工设备及工艺技术;

木塑制品挤出成型技术。(文/ 吴大鸣)

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