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　　在塑料管道的加工過程中，“塑化”是核心技術，“塑化”質量的差異是形成產品質量及性能差異的主要原因。因此，無論是擠出成型加工還是注塑成型加工，其所有加工技術都圍繞“塑化”而進行。

　　一、螺桿設計

　　生產塑料管材，擠出機是成型加工的重要設備。雖然塑料管材的加工過程相似，但必須根據樹脂的不同采用不同的擠出機或不同的螺桿來生產各種不同的塑料管材。

　　擠出聚烯烴一般采用單螺桿擠出機。聚烯烴樹脂在螺桿的螺槽內由于螺桿的運動而產生擠壓力，同時也受到物料在螺桿與料筒之間的運動而產生的摩擦力，這些力及由此而產生的熱量使物料熔融塑化。

　　單螺桿設計基本上是漸變或突變型的，漸變型螺桿即螺桿螺槽的深度從加料段至計量段逐漸變淺;突變型螺桿是指螺槽深度在加料段和計量段中不變，而在熔融段的螺槽深度突然變淺且螺距不變。

　　塑料加工設備的技術進步，對于提高加工過程中“塑化”的質量是極其重要的。特別是擠出機的技術發展，在很大程度上是通過螺桿結構的改進來體現的，新一代的單螺桿擠出機的螺桿設計為屏障式螺桿，與屏障式螺桿設計相結合的是使用開槽喂料機筒。它有效地提高了塑化率。巴頓菲爾•震雄塑料設備公司的螺桿設計具有這方面的特點。

　　生產PE-X即乙烯基三乙氧基硅烷接枝交聯聚乙烯管材必須使用專用擠出機，常規的單螺桿擠出機會使聚乙烯(PE)在擠出機中發生部分交聯(交聯度達20%左右)，PE-X專用擠出機的螺桿設計是在計量段后增加一段接枝段，有效地起到了PE在擠出機內的接枝作用。

　　生產無規共聚聚丙烯(PP-R)管必須在使用PP - R專用料的同時使用PP - R專用擠出機。這種擠出機的螺桿料筒是通過先進的計算機模型精確計算并確定各段的壓力分布、熔融速率及它的低溫塑化能力來設計的。PP - R管在建筑用冷熱水輸送領域具有很好的市場前景，但是常規的單螺桿擠出機很難生產出符合標準的PP-R管。PP - R是一種性能很好的原料，如何使原料優良性能轉化到產品上，這就要求在擠出過程中要有低的熔體溫度及高的擠出量。

　　生產硬質聚氯乙烯(UPVC)和氯化聚氯乙烯(Cpvc)塑料管應該使用雙螺桿擠出機。雙螺桿擠出機的生產能力強，產品質量高。它使擠出技術有了較大的發展。

　　雙螺桿擠出機與單螺桿擠出機的不同之處就是在料筒內并列安裝匹配的二根螺桿。

　　雙螺桿的螺桿旋轉有同向和反向二種，反向旋轉又有向內反向和向外反向二種。

　　在反向旋轉中，由于嚙合處螺棱和螺槽存在速度差，所以在嚙合間隙中的物料受到螺棱和螺槽的擠壓和研磨使物料得到混煉和塑化。在同向旋轉中，由于物料在嚙合處受到較大的剪切力，所以混煉效果比反向旋轉更好。應當指出它不適用于生產聚氯乙烯類的熱敏性樹脂。由于雙螺桿嚙合時物料相互擦離，它可互相剝離粘附在螺桿上的物料，起到自潔作用，這也是單螺桿擠出機無法比擬的。

　　對于聚烯烴物料特別是分子量比較高的聚烯烴如高分子量高密度聚乙烯(HMWHDPE)及超高分子量聚乙烯(UHMWPE)，為了避免物料在擠出過程中產生較大的熱應力及熔體破裂，不宜使用雙螺桿擠出機加工。近幾年應用技術發展較快的塑料新材料如PE-X、PP-R等，也因為這些物料的熔體粘度對剪切應力敏感，所以不宜使用雙螺桿擠出機生產。相對來說，在單螺桿的擠出過程中，不會產生強烈的剪切力，其熔融塑化過程，也就是物料形態的變化比較平緩，這對于控制或減小對聚烯烴類加工過程中的壓力影響是十分有利的。

　　生產塑料管件的主要設備為注塑機，其螺桿的結構也很重要。如注塑成型加工聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯管件必須采用PVC專用螺桿，而注塑料成型加工聚烯烴類塑料管件則可用通用型螺桿。

　　二、模具設計

　　塑料管材的成型是由模具、定徑套及冷卻裝置來完成的。而生產塑料管材的模具是由分流支架、模體、芯棒、成型口模等部分組成的。模具設計合理與否，直接影響塑料管的成型和質量。

　　常規塑料擠出機頭的設計需遵守以下四條原則:

　　1.所有熔融塑料物料所經過的流道應盡量光滑。為了防止銹蝕或其他氣體和物質的腐蝕，表面應鍍鉻并拋光。

　　為了有利于物料的流動，所有與流道有關的部件應盡量呈流線型，特別不能有死角存在，若稍有一點死角，也會造成物料的局部滯留而產生分解。

　　2.模具的壓縮比應合理，壓縮比是指分流支架出口處與口模芯棒間的環形截面積之比。為了使制品密實，成型模具應有一定的壓力，壓力來自模具的壓縮比和芯棒的定型平直段長度。

　　3.在滿足制品強度的條件下，機頭結構應緊湊，機頭與料筒的連接應嚴密，防止擠出時物料漏出，但它們的連接還應考慮到易于裝拆。

　　4.機頭重要部位即料流經過處的部位的材料宜采用硬度較高的合金鋼制成，其他部位可用硬度較高的碳鋼。

　　由于物料在支架處流過時受到的剪切力不同，接近支架處剪切力大于中心處，在支架區內，物料的流動有一定的速度差，如果模具壓縮比太小或平直段太短，管內壁會留有支架痕跡線，嚴重時會留有縱向裂痕。

　　聚烯烴類大口徑管使用支架式模具，會形成管內壁因支架而產生的縱向凸條，所以一般生產大口徑高密度聚乙烯管、燃氣管及一些重要的新材料聚烯烴管使用微孔式機頭。這種模具不用支架，克服了上述所發生的問題。

　　對于PVC塑料管的擠出模具，目前仍采用常規的分流支架形式機頭。對從歐洲進口的生產線中的成型模具進行分析，發現機頭容量很大，模具壓縮比大的超過50，它的突出優點是管材內在質量較好且配方成本低，在配方中除復合穩定劑(帶潤滑體系)外，幾乎不用添加任何加工助劑。使用這種大容量的模具對擠出機的性能要求較高。物料在擠出機內的“塑化”均一性及擠出量的穩定性都要求達到理想狀態。只有當國產擠出機的性能符合這一要求時，才能可靠地使用這種類型的模具。隨著塑料加工技術的發展，塑料管的模具結構也在不斷更新。低壓縮比與長平直段的小容量加長模具能更好地適應各種不同檔次的擠出機，也適合填充量含最較大的塑料管的生產。

　　三、配方設計

　　有些塑料加工樹脂需通過配方來達到物料“塑化”的目的。因此，在塑料管材的加工技術中，“配方”是重要的內容之一。

　　四、工藝參數的選擇與控制

　　設定合理的工藝參數，同樣對物料的“塑化”相當重要。因為物料的“塑化”過程需要外界熱量來幫助完成。只有合理的工藝溫度，才能使“塑化”達到最佳狀態。

　　另外，加工工藝的控制，是塑料管道加工技術中一項重要的技術管理制度，它應該貫徹到每一個生產操作環節，這是加工技術的具體化表現。