弯头管件主要用于尾矿输送、化学水处理、生活水等输送管道系统的连接部位不可缺少的部分,接口部分尺寸精度要求高,虽然在塑料制品中有80%是通过注塑进行成型加工的,但一般
超高分子量聚乙烯管都是通过挤出工艺成型的,大部分注塑工艺难以满足弯头管件的尺寸精度要求。挤出压缩工艺是利用挤出机将挤压出的熔融塑料导入模具型腔,再借助外部压力将熔融塑料压制成型的种新型UHMW-PE挤出工艺。在挤出压缩成型过程中,塑料熔体在较低的压力下注入模具型腔,而后在型腔中再受到压缩,熔体受到的剪切应力不大,加之压缩时作用到熔体上的压力又比较均匀,因此管件的精度重复性得到提高。成型过程中,管件取向度低,内应力小、各项的收缩也接近于相等。由于管件在模腔中边冷却,边压缩,使管件表层和芯层的塑料均匀能得到很好的补充,从而能够在很大程度上解决大变形的问题等缺陷。
重要工艺参数的选择:
影响弯头管件尺寸精度的工艺参数较多,包括熔体温度、挤出速度、压缩压力、压缩时间。模腔温度等,由于UHMW-PE的熔融温度般在260°C左右,并且在挤出压缩成型过程中比较重要的是压缩部分,因此对于熔体温度、挤出速度、压缩压力的要求并不是很严格,达到基本要求即可。
模腔温度将直接影响到塑料熔体的充模是否顺利,也影响成型时的管件定型速度,进而影响管件质量。在一定范围内,模腔温度升高,成型周期缩短,生产率提高,但如果模腔温度过高,将使管件表面颜色暗淡,并且由于管件外层先凝固,影响塑料的流动,将引起充模不满。另外,模腔温度过高,也会使管件定型周期过长、成型不良、其表面将会无光,物理力学性能也会大幅下降,因此模腔温度是挤出压缩工艺中其重要的参数之。
压缩时间对管件性能的影响同样重要,压缩时间过短,管件成型不良,其外观质量差、力学性能下降、易变形。适当增加压缩时间,可以减少管件收缩率,提高其物理力学性能,但如果压缩时间过长,不仅降低生产率,严重时会使管件破裂。因此压缩时间同样是挤出压缩工艺中很重要的参数之一。
综合以上分析,以模腔温度和压缩时间为挤出压缩工艺的重要参数,通过优化这两种工艺参数,以解决管件尺寸精度差等问题。