拉擠工藝的科學(xué)管理

拉擠工藝的科學(xué)管理內(nèi)容有：

①原材料驗(yàn)收；②中間材料檢驗(yàn)；③工藝參數(shù)控制；④模具管理；

⑤產(chǎn)品檢驗(yàn)；⑥使用模擬實(shí)驗(yàn)；⑦性能表征。

1、原材料驗(yàn)收

根據(jù)產(chǎn)品性能要求及工藝設(shè)計(jì)來(lái)選擇材料，原材料驗(yàn)收的內(nèi)容如下。

（1）樹(shù)脂黏度、單體含量、酸值、分子量、反應(yīng)性（凝膠時(shí)間、固化時(shí)間、放熱峰）、外觀（色澤、凝膠微粒、污染）。

（2）玻璃纖維氈單位面積質(zhì)量（單位為g/㎡）、抗拉強(qiáng)度、黏結(jié)劑含量。

（3）玻璃纖維粗紗支數(shù)、黏結(jié)劑含量、懸垂度、黏結(jié)劑遷移、含水量。

（4）填料粒度分布、含水量。

（5）添加劑引發(fā)劑、脫模劑、著色劑等。原材料入庫(kù)后取樣實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果對(duì)調(diào)查工藝中的問(wèn)題是非常有益的，要甄選出復(fù)合質(zhì)量要求的原材料。

2、中間材料實(shí)驗(yàn)

中間材料或過(guò)程材料主要是指配制好的樹(shù)脂膠液和由紗架引出的增強(qiáng)纖維，中間材料檢驗(yàn)的內(nèi)容如下。

（1）樹(shù)脂黏度、反應(yīng)性（凝膠時(shí)間、固化時(shí)間、放熱峰）、填料的分散狀態(tài)、污染情況、樹(shù)脂的溫度等。

（2）玻璃纖維氈纖維的分布、缺陷（太重或太輕）、寬度的公差、污染情況、黏結(jié)劑可熔性。

（3）玻璃纖維粗紗纏繞情況、導(dǎo)紗通道上玻璃毛聚積、懸垂度、浸漬狀態(tài)。

（4）添加劑分散狀態(tài)、在樹(shù)脂中懸浮狀態(tài)。

      按配方制配的樹(shù)脂的性能是中間材料中重要的，樹(shù)脂中的所有組分充分混合、分散均勻。樹(shù)脂黏度一般為0.22~1.2Pa·s。其反應(yīng)活性SOI測(cè)試結(jié)構(gòu)對(duì)工藝有參考價(jià)值，更好的方法是DSC法，它可測(cè)定在一定的升溫速度下樹(shù)脂體系的起始固化反應(yīng)溫度、固化反應(yīng)終了溫度和放熱峰，此方法的拉擠工藝更接近。為了與工藝項(xiàng)匹配，在浸膠溫度下的樹(shù)脂有較長(zhǎng)的使用期/凝膠時(shí)間，一般適用期應(yīng)大于8h，至少應(yīng)等于在正常拉擠速度下，纖維束從膠槽至出模具扣所需的時(shí)間。

      連續(xù)纖維氈的幅寬要求嚴(yán)格，太寬或太窄都會(huì)給生產(chǎn)工藝或產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)不良后果，要特別關(guān)注粗紗纏結(jié)合玻璃毛聚積。內(nèi)抽頭紗使用到后期會(huì)出現(xiàn)周?chē)�紗向�?nèi)部塌陷，導(dǎo)致紗纏結(jié)，浸漬粗紗至膠槽口時(shí)，應(yīng)用刮股孔板刮掉粗紗上多余的樹(shù)脂流回膠槽，但模具入口處擠出的樹(shù)脂一般不能再用，因?yàn)樗�已和熱模接觸，產(chǎn)生熱污染。粗紗的懸垂度不宜過(guò)大，特別是在紗團(tuán)多時(shí)易造成紗間橋架、磨損等，會(huì)導(dǎo)致斷紗、玻璃無(wú)聚積。

3、拉擠參數(shù)控制

     拉擠速度和模具溫度是重要的拉擠工藝參數(shù)，生產(chǎn)中具體控制的參數(shù)有模具溫度分布、拉擠速度、模具內(nèi)樹(shù)脂放熱峰的位置、牽引力、夾持力。

   （1）模具溫度分布模具內(nèi)的溫度分布決定拉入模內(nèi)的材料加熱速度和材料在模內(nèi)暫時(shí)受熱過(guò)程中所能達(dá)到的固化度，決定樹(shù)脂在模內(nèi)開(kāi)始固化反應(yīng)的位置、放熱峰位置及放熱量。這就要求在使用每種批號(hào)的樹(shù)脂前，測(cè)定它的固化反應(yīng)性能，用熱電偶測(cè)出材料在模具中的放熱曲線。從該曲線可找到對(duì)應(yīng)于一定拉擠速度下模內(nèi)產(chǎn)生樹(shù)脂固化的位置，以及模內(nèi)各個(gè)點(diǎn)的準(zhǔn)確溫度，從而完整而準(zhǔn)確地描述了拉擠工藝條件。

   （2）拉擠速度拉擠速度對(duì)于產(chǎn)品性能和生產(chǎn)效率有重大的影響。當(dāng)拉擠速度增加時(shí)由于材料在模內(nèi)固化點(diǎn)的漂移，使得牽引力增加——因?yàn)閮?nèi)壓區(qū)和凝膠摩擦區(qū)變長(zhǎng)。拉擠速度的上限與樹(shù)脂、纖維、模具三者的固化反應(yīng)仍繼續(xù)進(jìn)行。實(shí)際上在型材離開(kāi)模具之前，無(wú)須也不能完全固化。但是型材離開(kāi)模具后，固化得足以保持產(chǎn)品形狀，且具有足夠的拉伸強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度，足以承受牽引夾具所施加的壓力。拉擠速度的提高一次為前提，不適宜的拉擠速度會(huì)減低產(chǎn)品質(zhì)量。

   （3）牽引力牽引力是重要的拉擠工藝參數(shù)之一，影響牽引力的因素很多，如材料的熱膨脹、樹(shù)脂/模具黏著特性、樹(shù)脂的體積收縮率、型材的內(nèi)摩擦性等。通過(guò)測(cè)量在線牽引力可獲取有關(guān)工藝條件的信息。許多拉擠工藝的故障預(yù)兆都是牽引力驟然增加。呈鋸齒形的牽引力足跡反應(yīng)型材脫黏點(diǎn)蠕動(dòng)的不穩(wěn)定。牽引力的監(jiān)測(cè)在評(píng)價(jià)新的和潛在拉擠樹(shù)脂系統(tǒng)中很有用。

   （4）夾持力夾持力的大小以牽引時(shí)產(chǎn)品會(huì)被夾住、不滑動(dòng)為宜。它與牽引力有關(guān)。夾持力太大會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生裂紋、壓痕等；太小會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品在夾具內(nèi)打滑。一般拉擠工藝要采用與產(chǎn)品外形相合適的夾具。拉擠速度過(guò)快或波動(dòng)，導(dǎo)致產(chǎn)品在模內(nèi)滑動(dòng)，勢(shì)必影響產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。

4、模具管理

      拉擠模具通常采用工具鋼，粗加工后再精加工，表面鍍硬鉻，使模內(nèi)型面的硬度達(dá)到65~70HRC （洛氏硬度），后用工具拋光，使型面達(dá)到很高的光潔度。這樣不僅可減小摩擦系數(shù)，延長(zhǎng)模具的使用壽命，而且也會(huì)改善對(duì)樹(shù)脂的防黏特性。鍍鉻良好的工具鋼模具，拉擠10~30km的型材后，型面開(kāi)始逐漸粗糙，經(jīng)常掉頭使用或重新維修（2~3次）后，多可拉擠70~80km的型材。設(shè)計(jì)模具主要考慮的因素有模具材料及其熱膨脹性和樹(shù)脂的固化收縮率。

      模具檢查的內(nèi)容有模具型面的硬度和光潔度、合模精度、模具夾緊力、模腔尺寸等。模具需要進(jìn)行保養(yǎng)與維修。嚴(yán)禁用鋼制品劃傷型面。模具不用時(shí)應(yīng)將模內(nèi)腔清理干凈，保護(hù)好。如有芯模要將芯模掛起（防止由重力引起的彎曲變形）。

5、產(chǎn)品檢驗(yàn)

      一般來(lái)說(shuō)，拉擠制品很少需要修飾。拉擠制品檢驗(yàn)的內(nèi)容有外觀檢驗(yàn)、整體性檢驗(yàn)和尺寸檢驗(yàn)。

      拉擠制品生產(chǎn)缺陷的原因大致有三類：材料組成、工藝參數(shù)和工藝方法。材料組成是指由樹(shù)脂配方、粗紗、玻璃纖維氈等質(zhì)量因素引起的缺陷；工藝參數(shù)是指模具溫度、拉擠速度等引起的缺陷；工藝方法是指與樹(shù)脂浸漬方法、導(dǎo)紗機(jī)構(gòu)、預(yù)成型模具、成型模具和拉擠設(shè)備相關(guān)的缺陷。