[發(fā)明專利]一種大口徑PVC管材動態(tài)成型方法及裝置

有效

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• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103660305A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊衛(wèi)民;楊華光;焦志偉;丁玉梅
• 申請（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號: B29C69/00
• 分類號: B29C69/00;B29L23/00
• 代理公司: 暫無信息
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大口徑PVC管材動態(tài)成型方法及裝置，屬于管材成型領(lǐng)域。

技術(shù)背景

大口徑管道是管道運輸業(yè)中的主動脈。開發(fā)生產(chǎn)高強(qiáng)、輕質(zhì)耐磨、耐沖擊、耐腐蝕的大口徑塑料管材是未來塑料行業(yè)主要發(fā)展方向之一,并已被科技部、國家計委列人1999年7月頒布的《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)重點領(lǐng)域指南》中。

目前，生產(chǎn)管材的一般工藝流程是：物料經(jīng)由擠出機(jī)塑化擠出后進(jìn)入模具，然后依次經(jīng)過定徑套、噴淋真空定型箱以及冷卻水箱冷卻定型后，切割、堆放得到管材制品。生產(chǎn)大口徑管材時,螺桿擠出機(jī)容量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,生產(chǎn)外徑為Φ400—Φ2000的大口徑PE管材則以雙壁波紋及纏繞管為主，但是生產(chǎn)設(shè)備復(fù)雜、技術(shù)難度高，受到國外市場壟斷。《橡塑技術(shù)與裝備》期刊第36卷第2期（P14）報道，國內(nèi)首套具國際領(lǐng)先水平的PE大口徑實壁管道擠出生產(chǎn)線研制成功，從而一舉結(jié)束了我國生產(chǎn)PE大口徑實壁管長期依賴進(jìn)口設(shè)備的歷史。

PVC原材料相對于PE成本低，而且PVC管材具有耐腐蝕、耐油、耐酸堿、耐壓、耐磨損、耐老化等無可比擬的優(yōu)勢等一系列優(yōu)勢，使得國內(nèi)眾多企業(yè)爭先進(jìn)行大口徑PVC管材成型技術(shù)攻關(guān)，由于PVC是熱敏性塑料，PVC加工溫度范圍很窄，國內(nèi)還沒能生產(chǎn)出直徑大于630mm以上的大口徑PVC管材。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種大口徑PVC管材動態(tài)成型方法及裝置，本發(fā)明采用擠出、纏繞、焊接的方法，使用超聲波焊接裝置，研制出了一種成本低廉、溫控精確、節(jié)能環(huán)保、可連續(xù)生產(chǎn)的大口徑PVC管材動態(tài)成型方法及裝置，超聲波焊接溫度控制精密，從而避免了由于熔融焊接造成PVC降解，生產(chǎn)直徑為2000mm甚至更大口徑PVC管材時，只要更換更大口徑的滾筒模具即可，解決了難以生產(chǎn)大口徑PVC管材的問題。

為達(dá)上述目的，提出一種大口徑PVC管材動態(tài)成型方法，其包括以下步驟：PVC專用料經(jīng)由擠出機(jī)塑化擠出定型后得到片狀或者片材與圓環(huán)復(fù)合的類似Ω狀連續(xù)條，通過傳送裝置傳送，傳送裝置上有一個烘箱，對擠出的片狀或者片材與圓環(huán)復(fù)合的類似Ω狀連續(xù)條進(jìn)行再加熱，同時裝在傳送裝置上的電機(jī)對物料進(jìn)行牽引，使片狀或者片材與圓環(huán)復(fù)合的類似Ω狀連續(xù)條沿擠出方向取向，最終以片狀或者片材與圓環(huán)復(fù)合的類似Ω狀連續(xù)條纏繞在大口徑滾筒模具表面，大口徑滾筒模具一邊旋轉(zhuǎn)一邊往前做直線運動，大口徑滾筒模具直線運動的分力使得物料沿大口徑滾筒模具軸向取向，從而得到雙軸取向的PVC-O物料,片狀或者片材與圓環(huán)復(fù)合的類似Ω狀連續(xù)條之間的間隙通過超聲波焊接裝置焊接縫合，超聲波焊接裝置的焊頭是可滾動的圓柱體，焊頭壓在片狀或者片材與圓環(huán)復(fù)合的類似Ω狀連續(xù)條上隨大口徑滾筒模具一起轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)擠出纏繞與焊接同步，在纏繞下一圈片狀或者片材與圓環(huán)復(fù)合的類似Ω狀連續(xù)條時，超聲波焊接裝置就把上一圈的片狀或者片材與圓環(huán)復(fù)合的類似Ω狀連續(xù)條熔融焊接，剛開始纏繞片狀或者片材與圓環(huán)復(fù)合的類似Ω狀連續(xù)條時，扇形蓋板之間有少量間隙，當(dāng)纏繞完畢、管材冷卻后，即得到高強(qiáng)度、高韌度的雙軸取向PVC（簡稱PVC-O）管材，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺母可拉近外連桿和內(nèi)連桿，減小大口徑滾筒模具的扇形蓋板間隙，管材生產(chǎn)一定長度后切割，在機(jī)械手的協(xié)助下，取出制品，與此同時，片狀或者片材與圓環(huán)復(fù)合的類似Ω狀連續(xù)條開始纏繞緊接在大口徑滾筒模具后的另一個完全相同的大口徑滾筒模具上，滾筒模具有兩套，交替使用，生產(chǎn)管材的過程可連續(xù)進(jìn)行。

本發(fā)明一種大口徑PVC管材動態(tài)成型方法采用異型截面連續(xù)條邊擠出邊焊接成型，與直接擠出圓形管坯再冷卻定型相比在此可稱為動態(tài)成型。

本發(fā)明一種大口徑PVC管材動態(tài)成型方法，所述的擠出機(jī)塑化擠出的連續(xù)條是片狀或者片材與圓環(huán)復(fù)合的類似Ω狀連續(xù)條，當(dāng)擠出物料是片材與圓環(huán)復(fù)合的類似Ω狀連續(xù)條時，得到的大口徑PVC管材是波紋管，在波紋管的基礎(chǔ)上開設(shè)通孔得到片材與圓環(huán)復(fù)合的類似Ω狀連續(xù)條，既節(jié)省材料又加大了管材的剛度，在片材與圓環(huán)復(fù)合的類似Ω狀連續(xù)條的通孔上繼續(xù)開設(shè)花型帶棱圓孔，可以進(jìn)一步的節(jié)省材料，片材與圓環(huán)復(fù)合的類似Ω狀連續(xù)條兩側(cè)是凸凹的斜面或階梯，有利于相鄰PVC物料間的定位和聯(lián)接，搭接后能很好地結(jié)合在一起。