近年來，國內PVC－U塑料門窗的迅速普及應用，極大地促進了國產異型材擠出模具研制技術的發展。由于市場的壯大，對于PVC-U塑料門窗的擠出技術要求越來越高，下面青島進口聚乙烯蠟小編針對PVC-U塑料擠出模具調試常見的異常現象進行具體分析。小編結合多年來在異型材擠出模具設計調試過程中積累的經驗和教訓，分析了調試過程常見的型材彎曲、制品邊角塌陷、表面帶“魚鱗斑”或有收縮痕等異常現象產生的原因并提出解決的方法。
1、型材彎曲
擠出型材直線度是檢驗塑料門窗異型材產品品質的一個重要指標，它直接影響門窗焊接、組裝質量以及五金配件的安裝。GB/T8814-1998規定，當門窗主要異型材(諸如：扇、框、梃)彎曲量大于2mm/m時為不合格。
造成擠出制品彎曲的因素很多，最常見的有以下幾個方面：
1.1口模出料不均勻
口模出料均勻性包括“出料速度差異”和“型坯壁厚差異”兩個要素。判斷口模出料是否均勻，只需在口模出口處用專用鏟刀迅速截取長約20mm、塑化良好的型坯4～5片進行測量，若型坯縱向各側面的長度誤差(取各片的平均值)不超過10%，且外壁、內筋等各處的厚度(因有離模膨脹效應，故此厚度并不等同于制品壁厚)對應關系符合產品截面圖紙要求則視為合格。口模出料不均勻造成的彎曲，其彎曲方向在定型系統對型坯冷卻充分、牽引阻力平衡的前提下向出料慢的一側彎曲(冷卻效果和牽引阻力的影響在后面討論)。調整口模出料均勻性的措施如下：
(1)檢查口模定型段型腔主間隙的均勻性，間隙差不大于0.02mm；
(2)檢查流道內有無死角、臺階或糊料現象，將型腔拋光至鏡面(Ra≤0.02μm)；
(3)檢查尾錐分流中心是否合理并予以調整；
(4)調整口模局部出料速度還可在壓縮段、分流段或發散段采取“阻流”或“疏流”兩種不同的方式(嚴禁改變口模定型段間隙)。對出料快的區域可通過設置阻尼塊或采用與模體相同的材料對型腔進行堆焊以達到“限流”的目的；對出料慢的區域可通過局部延長壓縮段長度(即縮短定型段長度)、加大分流段型腔尺寸或調整尾錐分流角度以達到“疏流”的目的。
1.2　型坯通過定型冷卻系統時的牽引阻力不平衡
PVC－U異〖BF〗型材定型冷卻系統通常采用干－濕結合定型裝置。在干定型段(普遍采用數段定型模安裝在同一底板上的串聯結構)通過抽真空使高彈態的型坯被吸附在型腔壁上定型冷卻，并在牽引機的作用下滑移。由于多數異型材結構相對復雜，且在沿型腔滑移的過程中逐漸收縮，因此牽引阻力不平衡很常見，主要應從以下幾方面分析：
(1)因阻力不平衡造成的彎曲(主要發生在非對稱型材)，往往向阻力大的一側彎；
(2)真空吸附力越大，則型坯與型腔間的摩擦阻力越大，可通過調整真空吸附強度來改變局部牽引阻力；
(3)檢查易產生較大牽引阻力的溝槽、凸臺的結構尺寸設計是否合理。表1為門窗型材上常見的密封條安裝槽結構。為避免型坯在通過定型系統時因收縮抱緊該凸臺而產生較大阻力，其尺寸設計應逐漸減小及至完全簡化； 

(4)檢查制品小爪部位出料是否過快。為避免小爪通過定型系統(特別是干定型段)時出現掛料、卡(堵)模等不良現象，模具溝槽的設計應比制品對應部位的小爪大20%以上，如表1中的1.3尺寸在定型系統中設計尺寸為1.6(1.7)。同時，首段定型模型腔入口應有1.5∶8的(型坯)導入坡口(參見圖1)。

(5)檢查〖BF〗干定型段型腔的對中性，其偏差應控制在0.05mm以下。一般情況下，干定型段后部中〖JP3〗心向哪側偏，則擠出型材易向同一方向彎曲。
濕定型部分多采用敞式水槽(只在水槽出口有一定型塊)或渦流水箱，其中渦流水箱中的定型塊可上下左右浮動，故只要型腔尺寸設計合理，型材通過該部分的阻力一般較小，對型材彎曲的影響也較小。
1.3　冷卻不平衡
冷卻不平衡造成的彎曲常常發生在帶長單壁的美式型材或厚度差異較大的小型材中，參見圖2。在設計美式推拉框模具的定型系統時，由于單壁部位(①、②、③)型坯和模體接觸面積是中空部位的兩倍，加之腔體中內熱的影響，為防止型材向中空體一側彎曲，單壁部位的冷卻水流量應按中空部位的約30%考慮；反之，壓條的定型系統應特別加強厚壁處

(④)的冷卻，可在冷卻水槽中直接向該部位噴水。

另外，由于異型材具有多層內腔結構，牽引〖JP3〗冷卻過程中內腔中的熱量不易釋放，可考慮從口模分流筋上向內腔通入壓縮氣體以提高熱交換效率。
因冷卻不平衡造成的彎曲，還可在定型系統出口端用2kW左右的遠紅外線電加熱管烘烤凹面一側來矯正。
1.4　牽引上下履帶不同步
若牽引履帶不同步，則型材易向速度慢的履帶一側彎曲。當出現此情況時，只需調整牽引機轉速即可。
2、制品邊角塌陷
制品邊角塌陷主要因口模出料不足或真空吸附強度較弱所造成，修模措施如下：

(1)口模流道系統中邊角對粘流體的滯流作用(邊界效應)是造成邊角出料不足的主要原因，可通過改變流道形狀來補償(參見圖3)；
(2)增強定型系統特別是干定型部分的密封效果(可在每段定型模間加水密封)，或加大塌陷部位的真空吸附強度和冷卻能力。

3、制品表面帶“魚鱗斑”
主要表現為在擠出物表面沿擠出方向上具有象“魚鱗”一樣的凸凹不平的有規則的波紋，從而極大地破壞了產品的表觀質量。其產生的原因是：
(1)塑化不良。當用額定產量較大的擠出設備擠出玻璃壓條、封蓋等米重很輕的制品時，若牽引速度不高，則往往因為螺桿轉速低而使熔體在料筒中受到的剪切不足和塑化不良，致使“魚鱗斑”的出現。要解決這一問題，可采取以下措施：其一，提高牽引速度；其二，選用擠出量較小的單螺桿擠出機以提高螺桿轉速；其三，適當提高機頭或料筒溫度；其四，修改模具，通過增加口模長度來延長熔體在口模中的停留時間，提高塑化質量。
(2)擠出速率過高。在高速擠出時，由于溶體在高應力或高剪切速率下的擾動難以抑制，極容易發展成為不穩定流動，在不穩定流動的初期表現為“魚鱗斑”；當擠出速率進一步提高，熔體擾動加劇時，將引發熔體破裂。

4、制品表面有收縮痕 

異型材表面的收縮痕，通常產生在內筋、小凸臺對應的壁面或兩壁“丁”字形交叉點上，如圖4(①～⑥)所示。門窗型材(裝配后)可見面(如圖4推拉框的A面)上的收縮痕因影響美觀在調模時必須予以消除。收縮痕產生的原因及解決途徑如下：
(1)內筋和外壁間出料有速度差，內筋的擠出速度往往滯后于外壁。修模時應增加內筋供料，并將內筋和外壁交匯處的芯體棱角倒圓RO.3～R1以消除尖點滯流效應。當然，要減少兩股料流間的相互干擾，內筋最好采用單獨供料，內筋和外壁的匯流長度有8～12mm即可。
(2)內筋成型太厚(內筋厚為外壁的60%左右為宜)。無法完全冷卻或冷卻不充分，以至內筋“后收縮”而產生收縮痕。應減少內筋出料，增強定型系統冷卻能力或降低牽引速度。
(3)真空吸附力偏弱，定型系統密封不好。一方面，應在收縮痕對應部位設置真空吸附孔；另一方面，在各節定型模之間裝密封條或注水密封。
(4)型芯供料腔、槽拋光不到位，致使內筋或小凸起出料滯后，應拋光至鏡面。
(5)對內筋數量較多且極易產生收縮痕的型材，亦可在進行制品設計時就帶上溝槽。如圖5，門板上的溝槽結構既增加了美觀，還能掩蓋收縮痕、拼接痕等缺陷。 

5、結語
擠出模具調試是一項經驗性非常強的工作，擠出不良現象產生的原因涉及到物料、擠出工藝、模具和擠出設備等諸多方面。問題出現后，模具調試人員應力求做到判斷準確，采用最簡單的方式解決問題。

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文章來源：青島賽諾      編輯：青島賽諾 

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