塑料棒材

塑料棒材是一種結構最簡單型塑料制品。之所以稱其為棒，是因為這種制品是一種截面為圓形、方形、矩形、菱形或三角形的實心體。生產這種棒材的目的，是為了采用機械加工(車、銑、刨、鉆、銼等)方法制造一些機械配件，如齒輪、軸套、螺栓、墊、殼和蓋等。用這種生產方式成型的這些塑料零件，要比注射成型這些制品經濟和簡單。

用擠出機擠出成型塑料棒材，常用原料有:聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、ABS等工程塑料，也可用聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯和聚苯乙烯等通用塑料。

棒材擠出成型用設備及擠出機生產線中主要設備的結構與布置方式與擠出機擠出成型管材用設備基本相似(見圖5-1)。不同之處只是成型模具結構。

(1)設備條件

①擠出機 選用通用型單螺桿擠出機。螺桿的結構要根據擠塑原料的不同而配置。如擠塑 PA1010、PA66和POM 時，要選用等距突變型螺桿結構，壓縮比取 3~4 之間;擠塑 ABS、PC、PPO和PSU料時，要選用等距漸變型螺桿結構，壓縮比在3~3.5之間。螺桿長徑比在(20~30):1的范圍。注意:螺桿直徑要略小于制品直徑(截面積)。

②成型模具 棒材成型模具常用結構如圖 10-15 所示。各部位尺寸確定要求如下。

a.模具中各零件組裝后形成的熔料流道空腔表面，要光滑呈流線型;如圖 10-15 所示，流道內分壓縮角、平直段和出料口的擴張角幾部分。

b.進料端的熔料壓縮角錐度在 30°~60°的范圍內。圓錐壓縮角段長度在 50~100mm 的范圍內。

c.定型部位口模平直段長度取(6~10)。d為口模直徑(d小時取大值)，一般這個尺寸和制品的外徑相等(當牽引制品的速度與熔料從模具口擠出速度相等時)。出口處有一個錐形角度，約為45°，以使成型的棒中心熔料區快速補料。

d.定型套 結構如圖 10-16 所示。其結構與管材成型用定型套相似。夾套內通循環冷卻水，為提高冷卻降溫效果，夾套內冷卻水流道應呈螺旋形。內徑尺寸要比制品外徑略大些，具體尺寸應視制品用料的收縮率決定。如擠出 PA1010棒材時，定徑套的內徑應比制品外徑大 3.5%左右。

③牽引裝置 棒材擠出成型的牽引裝置結構和管材擠出成型用牽引裝置的結構完全相同。一般多采用履帶式，可無級變速;也可不設傳動系統，兩條上下履帶夾住棒材，由棒材從模具口擠出的推動力帶動履帶運轉。實際這個牽引速度是棒材從模具口擠出的速度，一般在0.01~0.5m/min。

(2) 成型工藝

① 生產工藝順序

擠出生產用料干燥處理→原料在擠出機內塑化熔融→模具成型棒坯→冷卻定型→牽引→切割→成品

② 工藝條件 常用工程塑料擠塑棒材工藝條件見表 10-17

(3)工藝操作要點

①原料干燥處理后允許含水量:聚酰胺為 0.03%、ABS 為0.03%~0.05%、PC 料為 0.02%、POM為0.03%~0.10%、 PSU為0.02%~0.04%。

② 注意模具與定型套間的隔熱，推薦采用聚四氟乙烯墊圈。目前，最好的隔熱墊板是由金屬與聚四氟乙烯復合而成的。

③ 采用如圖 10-15 所示的模具成型的棒坯，可不用定型套冷卻定型?？稍诶鋮s水槽內加幾塊厚度為5mm黃銅定型板(結構見圖10-17)。定型板的孔徑由大到小依次排列，但最后一塊定型板孔徑比制品外徑還要大些，具體尺寸應視成型制品材料的收縮率決定;板孔還需有一些錐度(進端大、出端小)，進料端孔徑要倒1~2mm圓弧角。

④ 工藝溫度控制。成型制品的熔料溫度，一般控制在比樹脂的熔融溫度高 20~30℃。溫度過高時制品易產生氣泡;溫度過低時制品強度差。

⑤ 模具溫度要比原料塑化溫度低 15℃左右。溫度過低，制品表面粗糙。

⑥ 制品冷卻成型后要進行消除內應力處理。聚酰胺(尼龍)制品應在100℃沸水中，逐漸升溫后處理 3h左右;聚碳酸酯制品要在熱風(130~140℃)烘箱處理 2h左右;聚砜制品在熱風(150~160℃)烘箱處理 2h左右。