一种peek塑料板生产设备及工艺的制作方法
【专利摘要】一种PEEK塑料板生产设备及工艺，包括主机、辅机；其特征在于，所述主机包括挤压系统、转动系统、控制系统；所述挤压系统为炮筒螺杆；所述转动系统包括电机和减速箱；所述控制系统包括电器仪表和执行机构；其生产工艺包括：投料；烘干；塑化挤出；成型/定型；刹车；牵引；保温热处理；切板/堆料；热处理；倒边。本发明是在传统技术上进行改良，很好的避免了人工调节压力不均的麻烦，使得板材挤出歪斜的情况很少出现；还消除了板材内应力，使得板材弯曲与爆裂情况有很大的改善；还使得制品表面花纹有了非常好改善，保证质量要求；同时还可以连续不断的生产，正常稳定的时间有所延长，降低了生产成本。
【专利说明】—种PEEK塑料板生产设备及工艺
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种PEEK塑料板生产设备及工艺。
【背景技术】
[0002]PEEK板挤出成型是把粒状物料由料斗加入到挤出机的机筒内，物料在螺杆旋转的挤压推动作用下，通过机筒内壁和螺杆表面的摩擦作用向前输送和压实，通过机筒外部的加热装置和摩擦预热，在高温、高压条件下熔融塑化。然后，连续转动的螺杆再把熔融物料推入机头模具，从机头模具挤出的熔融物料经冷却定型成为所需的PEEK制品。
[0003]如图1，传统的PEEK挤出的生产线由主机、辅机两部分组成，这些部分称为挤出机组。一台挤出机由以下三部分组成:挤压系统、转动系统、控制系统。挤压系统为炮筒螺杆，采用专用等距渐变型PEEK挤出螺杆，螺杆长径比为30:1，压缩比为3。其中，转动系统主要由电机和减速箱组成。电机运转，通过皮带传动带动减速箱，从而使螺杆保持一定的剪切速率；控制系统，挤出机的控制系统主要电器仪表和执行机构组成，其主要作用是控制主机，使其操作的转速和功率正常，并保证主机和辅机的温度、压力、流量和制品的质量，实现全机组的自动控制。辅机，挤出机的组成是根据制品的种类而定的，一般辅机由下列几部分组成:模具、刹车装置、切割装置。
[0004]模具由三部分组成，分别为:上模、中板、下模，上下模为400*800*100的钢板。中间装有下截面为扇形，角度135度的成型型腔。模具的前三分之一为压缩成型区，采用发热管进行加温，控制模具温度；模具后面的三分之二为定型区，接有循环冷却水，对模具进行降温，使制品定型挤出模具。模具与主机通过法兰连接在一起，熔融的料通过法兰进入模具。刹车装置主要由刹车座和刹车条组成。刹车座安装在模具的出口位置，当PEEK板挤出型腔后，通过调节刹车座上的调节螺丝，使刹车条压紧制品，在压缩区产生一定的压力，结构更为紧密，质量更为稳定。切板机，切板机为板材切割设备，安装在模具出口后面，挤出的制品穿过切板机的切板支撑面，通过锯片的高速旋转切割板材，切成所需要的长度。挤出成型的生产工艺过程:
[0005]投料一烘干一塑化挤出一成型/定型一刹车一切板/堆料一倒边。
[0006]⑴投料:及时投料，保证料斗不空。不同的料不能混用，注意分清料的牌号及料的类型，防止杂物、杂料进入料斗，造成下料口堵塞。⑵烘干:由于PEEK树脂吸温性较大，在挤出成型前必须经进干燥处理，排除水份，否则其水份含量超过一定限度，水份就会在挤出机筒内挥发成气体，使制品内部含有气孔，和强度下降。采用130°C循环热风对PEEK进行干燥，干燥时间为4-6H，使产品内的水份含量低于0.2%。⑶塑化挤出:通过机筒温度与螺杆的作用，物料转变为具有一定流动性的均匀连续熔体被挤出的过程。分三区对机筒加温，根据原材料特性设定温度:一区加料段温度:380-390°C ;二区融熔压缩段温度:390-400°C ；三区均化段温度:390-400°C ;接头:390-400°C ;挤出螺杆速度:6_8r/min ;⑷成型/定型:具有流动性的均匀熔体，由于螺杆的旋转挤压通过多孔板进入模具，并按一定形状的型胚成型、定型后被挤出模具。①模具压缩区分为四区进行恒温，便熔体保持一定黏度成型，即:前一区温度:330-340°C ;前二区温度:320-330°C ;后一区温度:330-340°C ;后二区温度:320-330°C ;②在模具冷却定型区的两端都接有冷却循环水，通过冷水的不断循环使熔料的温度不断降低，最后凝固结晶定型被挤出模具。(5)刹车，通过调节刹车座的刹车条松紧而夹紧板材形成一定阻力，而且可以通过调节刹车的松紧调节板材的厚度及偏心度。(6)切板/堆料，用卷尺测出1230MM长度，启动切板机，切出所需要的长度，用吸盘吊葫芦将板吊起，整齐叠放在特定的堆料架上。在板与板之间放有三条不锈方钢，层与层之间的方钢上下看起来最好在一条直线上。⑴倒边，对板各个菱角进行倒边处理，使产品更加美观，而且能够在搬运过程中防止板材菱边割伤手指。
[0007]以上设备和工艺存在以下缺陷:1、板材歪斜，控制困难；在调节刹车座压紧刹车条时，手工调节左右两边螺栓，压力不均时会出现板材左右偏移的情况。2、板材内应力较大，会收缩变形或开裂报废，浪费非常严重。3、制品表面有花纹，影响产品的品质和美观，需刨机刨面，浪费人力物力，增加成本。4、不能够长时间连续生产，会出现板面变黄变黑的情况。5、生产效率低下。
【发明内容】
[0008]为了克服现有技术上和功能上的不足，本发明提出了一种PEEK塑料板生产设备及工艺。
[0009]本发明采用以下技术方案来解决现有问题。
[0010]—种PEEK塑料板生产设备,包括主机、辅机；所述主机包括挤压系统、转动系统、控制系统；所述挤压系统为炮筒螺杆；所述转动系统包括电机和减速箱；所述控制系统包括电器仪表和执行机构；所述辅机包括模具、刹车装置、牵引机、油温机、切割机、保温装置、烤箱；所述模具包括上模、中板、下模；所述模具的前三分之一为压缩成型区，采用发热管进行加温；模具后面的三分之二为定型区，接有循环冷却水；模具与主机通过法兰连接；所述油温机安装在上下模定型段；所述刹车装置包括刹车座和刹车条，刹车座安装在模具的出口位置；所述保温装置包括上下两块钢板及其支架；所述牵引机包括传动装置、辊筒压紧装置和刹车制动装置，所述牵引机安装在保温装置的后面；所述切割机安装在模具出口后面；所述烤箱为密封式箱体结构。
[0011]进一步地，所述挤压系统为炮筒螺杆，采用专用等距渐变型PEEK挤出螺杆，螺杆长径比为30:1，压缩比为3。
[0012]进一步地，所述上下模为400*800*100的钢板，中间装有下截面为扇形且角度为135度的成型型腔。
[0013]一种PEEK塑料板生产工艺，包括:S1、投料；S2、烘干；S3、塑化挤出；S4、成型/定型；S5、刹车；S6、牵引；S7、保温热处理；S8、切板/堆料；S9、热处理；S10、倒边；
[0014]在所述SI过程中，及时投料，保证料斗不空.不同的料不能混用，注意分清料的牌号及料的类型；
[0015]在所述S2过程中，挤出成型前进行干燥处理，排除水份，采用130°C循环热风对PEEK进行干燥，干燥时间为4-6H，使产品内的水份含量低于0.2% ；
[0016]在所述S3过程中，是通过机筒温度与螺杆的作用，物料转变为具有一定流动性的均匀连续熔体被挤出；[0017]在所述S4过程中，由于螺杆的旋转挤压，具有流动性的均匀熔体通过多孔板进入机头，并按一定形状的型胚成型、定型后被挤出模具；
[0018]在所述S5过程中，通过调节刹车座的刹车条松紧而夹紧板材形成一定阻力，而且可以通过调节刹车的松紧调节板材的厚度及偏心度；
[0019]在所述S6过程中，在模具的出口位置装有刹车座，通过刹车座调节刹车条的松紧而夹紧板材制品，使熔融的原料在压缩区形成一定的压力，使挤出产品的结构紧密，而且可以通过调节刹车的松紧调节板材的厚度及偏心度；
[0020]在所述S7过程中，保温热处理分三段对制品进行热处理，第一区:130°C ;第二区:115。。;第三区:100°C ；
[0021]在所述S8过程中，用卷尺测出1230MM长度，启动切板机，切出所需要的长度，用吸盘吊葫芦将板吊起，整齐叠放在特定的堆料架上；在板与板之间放有三条不锈方钢，层与层之间的方钢上下看起来最好在一条直线上。
[0022]在所述S9过程中，对叠放堆好的PEEK板材进行热处理时，主要分为十六段:
[0023]第一段加温温度40°C 升温时间20分钟
[0024]第二段恒温温度70°C 恒温时间90分钟
[0025]第三段加温温度70°C 加温时间20分钟
[0026]第四段恒温温度100°C恒温时 间90分钟
[0027]第五段加温温度100°C加温时间20分钟
[0028]第六段恒温温度120°C恒温时间90分钟
[0029]第七段加温温度120°C加温时间20分钟
[0030]第八段恒温温度150°C恒温时间厚度*2*30分钟
[0031]第九段降温温度150°C 降温时间20分钟
[0032]第十段恒温温度120°C 恒温时间180分钟
[0033]第^^一段降温温度120°C 降温时间20分钟
[0034]第十二段恒温温度100°C恒温时间180分钟
[0035]第十三段降温温度100°C 降温时间20分钟
[0036]第十四段恒温温度70°C怛温时间180分钟
[0037]第十五段降温温度70°C 降温时间20分钟
[0038]第十六段恒温温度40°C恒温时间180分钟；
[0039]在所述SlO过程中，对板各个菱角进行倒边处理，使产品更加美观，而且能够在搬运过程中防止板材菱边割伤手指。
[0040]进一步地，在S3过程中，分三区对机筒加温，根据原材料特性设定温度:
[0041]一区加料段温度:355_370°C
[0042]二区融熔压缩段温度:360-380 °C
[0043]三区均化段温度:360_380°C
[0044]接头:370-390 O
[0045]挤出螺杆速度:10_12r/min ；
[0046]进一步地，在S4过程中，首先模具压缩区分为四区进行恒温:前一区温度:310-3200C ;前二区温度:300-310°C ;后一区温度:310-320°C ;后二区温度:300-310°C ;同时，在模具冷却定型区的两端都接有冷却循环水，通过冷水的不断循环使熔料的温度不断降低，最后凝固结晶定型被挤出模具。
[0047]本发明的一种PEEK塑料板生产设备及工艺在传统技术上进行改良，很好的避免了人工调节压力不均的麻烦，使得板材挤出歪斜的情况很少出现；还消除了板材内应力，使得板材弯曲与爆裂情况有很大的改善；还使得制品表面花纹有了非常好改善，保证质量要求；同时还可以连续不断的生产，正常稳定的时间有所延长，降低了生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0048]图1是以前的工作示意图；
[0049]图2是本发明的工作示意图；
[0050]其中:1、电机2、减速箱3、料斗4、干燥机5、控制柜6、炮筒螺杆7、机架
8、法兰接头9、模具10、中板11、刹车座12、模具架13、保温膜14、牵引机15、切割机。
【具体实施方式】
[0051]下面结合附图对本发明的功能作进一步说明，PEEK板挤出成型的工艺过程如图2所示；PEEK板挤出机成型生产线的组成如下:PEEK挤出的生产线由主机、辅机两部分组成，这些部分称为挤出机组。其中主机为一台挤出机包括挤压系统、转动系统、控制系统；挤压系统为炮筒螺杆，采用专用等距渐变型PEEK挤出螺杆，螺杆长径比为30:1，压缩比为3 ;而转动系统包括电机和减速箱；电机运转，通过皮带传动带动减速箱，从而使螺杆保持一定的剪切速率。控制系统，挤出机的控制系统主要包括电器仪表和执行机构，其主要作用是控制主机，使其操作的转速和功率正常，并保证主机和辅机的温度、压力、流量和制品的质量，实现全机组的自动控制；挤出机的组成是根据制品的种类而定的，一般辅机由下列几部分组成:模具、刹车装置、牵引机、油温机、切割机、保温装置、烤箱。
[0052]模具由三部分组成，分别为:上模、中板、下模，上下模为400*800*100的钢板；中
间装有下截面为扇形，角度135度的成型型腔；模具的前三分之一为压缩成型区，采用发热管进行加温，控制模具温度；模具后面的三分之二为定型区，接有循环冷却水，对模具进行降温，使制品定型挤出模具；模具与主机通过法兰连接在一起，熔融的料通过法兰进入模具。油温机安装在上下模定型段，通过热油不断循环，使定型区制品在恒定均衡的温度下定型并顺利挤出模具。刹车装置主要由刹车座和刹车条组成；刹车座安装在模具的出口位置，当PEEK板挤出型腔后，通过调节刹车座上的调节螺丝，使刹车条压紧制品，在压缩区产生一定的压力，结构更为紧密，质量更为稳定。保温装置主要由上下两块钢板及其支架组成，使用加热板对上下钢板进行加热，制品穿过上下板，在一定温度下对制品进行热处理，消除板材部分内应力，保证产品平直，翘楚现象有较大改善。牵引机主要由传动装置、辊筒压紧装置和刹车制动装置组成；安装在保温装置的后面，通过连杆将模具与牵引机固定在一起，气控制牵引机上下4对辊压紧板材，减速机拖动辊筒使制品在压缩区保持一定压力匀速前进。切割机为板材切割设备，安装在模具出口后面，挤出的制品穿过切板机的切板支撑面，通过锯片的高速旋转切割板材，切成所需要的长度制品。烤箱为密封的箱体，通过温度控制器，设定不同温度，不同时间多段对制品进行热处理，消除制品残余内应力，保证产品质量和稳定性。
[0053]挤出成型的生产工艺过程:S1、投料；S2、烘干；S3、塑化挤出；S4、成型/定型；S5、刹车；S6、牵引；S7、保温热处理；S8、切板/堆料；S9、热处理；S10、倒边。
[0054]SI投料:及时投料，保证料斗不空.不同的料不能混用，注意分清料的牌号及料的类型，防止杂物、杂料进入料斗，造成下料口堵塞；S2烘干:由于PEEK树脂吸温性较大，在挤出成型前必须经进干燥处理，排除水份，否则其水份含量超过一定限度，水份就会在挤出机筒内挥发成气体，使制品内部含有气孔，和强度下降。采用130°C循环热风对PEEK进行干燥，干燥时间为4-6H，使产品内的水份含量低于0.2% ；S3塑化挤出:通过机筒温度与螺杆的作用，物料转变为具有一定流动性的均匀连续熔体被挤出的过程；分三区对机筒加温，根据原材料特性设定温度:
[0055]一区加料段温度: 355_370°C
[0056]二区融熔压缩段温度:360-380 °C
[0057]三区均化段温度:360_380°C
[0058]接头:370-390 O
[0059]挤出螺杆速度:10_12r/min ；
[0060]S4成型/定型:具有流动性的均匀熔体，由于螺杆的旋转挤压通过多孔板进入机头，并按一定形状的型胚成型、定型后被挤出模具；①模具压缩区分为四区进行恒温，便熔体保持一定黏度成型，即:前一区温度:310-320°C，前二区温度:300-310°C，后一区温度:310-320°C，后二区温度:300-310°C ;②在模具冷却定型区的两端都接有冷却循环水，通过冷水的不断循环使熔料的温度不断降低，最后凝固结晶定型被挤出模具；S5刹车:通过调节刹车座的刹车条松紧而夹紧板材形成一定阻力，而且可以通过调节刹车的松紧调节板材的厚度及偏心度；S6牵引:在模具的出口位置装有刹车座，通过刹车座调节刹车条的松紧而夹紧板材制品，使熔融的原料在压缩区形成一定的压力，使挤出产品的结构紧密，而且可以通过调节刹车的松紧调节板材的厚度及偏心度；S7保温热处理:分三段对制品进行热处理，第一区:130°C，第二区:115°C，第三区:100°C;S8切板/堆料:用卷尺测出1230MM长度，启动切板机，切出所需要的长度，用吸盘吊葫芦将板吊起，整齐叠放在特定的堆料架上；在板与板之间放有三条不锈方钢，层与层之间的方钢上下看起来最好在一条直线上；S9烤箱热处理:对叠放堆好的PEEK板材进行热处理时，主要分为十六段:
[0061]第一段 加温温度40°C 升温时间20分钟
[0062]第二段 恒温温度70°C 恒温时间90分钟
[0063]第三段 加温温度70°C 加温时间20分钟
[0064]第四段 恒温温度100°C恒温时间90分钟
[0065]第五段 加温温度100°C加温时间20分钟
[0066]第六段 恒温温度120°C恒温时间90分钟
[0067]第七段 加温温度120°C加温时间20分钟
[0068]第八段 恒温温度150°C恒温时间厚度*2*30分钟
[0069]第九段 降温温度150°C 降温时间20分钟
[0070]第十段 恒温温度120°C恒温时间180分钟
[0071]第十一段降温温度120°C 降温时间20分钟[0072]第十二段恒温温度100°C恒温时间180分钟
[0073]第十三段降温温度100°C降温时间20分钟
[0074]第十四段恒温温度70°C怛温时间180分钟
[0075]第十五段降温温度70°C降温时间20分钟
[0076]第十六段恒温温度40°C恒温时间180分钟；
[0077]SlO倒边:对板各个菱角进行倒边处理，使产品更加美观，而且能够在搬运过程中防止板材菱边割伤手指。`
【权利要求】
1.一种PEEK塑料板生产设备，包括主机、辅机；其特征在于，所述主机包括挤压系统、转动系统、控制系统；所述挤压系统为炮筒螺杆；所述转动系统包括电机和减速箱；所述控制系统包括电器仪表和执行机构；所述辅机包括模具、刹车装置、牵引机、油温机、切割机、保温装置、烤箱；所述模具包括上模、中板、下模；所述模具的前三分之一为压缩成型区，采用发热管进行加温；模具后面的三分之二为定型区，接有循环冷却水；模具与主机通过法兰连接；所述油温机安装在上下模定型段；所述刹车装置包括刹车座和刹车条，刹车座安装在模具的出口位置；所述保温装置包括上下两块钢板及其支架；所述牵引机包括传动装置、辊筒压紧装置和刹车制动装置，所述牵引机安装在保温装置的后面；所述切割机安装在模具出口后面；所述烤箱为密封式箱体结构。
2.如权利要求1所述的PEEK塑料板生产设备，其特征在于，所述挤压系统为炮筒螺杆，采用专用等距渐变型PEEK挤出螺杆，螺杆长径比为30:1，压缩比为3。
3.如权利要求1所述的PEEK塑料板生产设备，其特征在于，所述上下模为400*800*100的钢板，中间装有下截面为扇形且角度为135度的成型型腔。
4.一种PEEK塑料板生产工艺，其特征在于，包括:S1、投料；S2、烘干；S3、塑化挤出；S4、成型/定型；S5、刹车；S6、牵引；S7、保温热处理；S8、切板/堆料；S9、热处理；S10、倒边；在所述SI过程中，及时投料，保证料斗不空.不同的料不能混用，注意分清料的牌号及料的类型；在所述S2过程中，挤出成型前进行干燥处理，排除水份，采用130°C循环热风对PEEK进行干燥，干燥时间为4-6H，使产品内的水份含量低于0.2% ;在所述S3过程中，是通过机筒温度与螺杆的作用，物料转变为具有一定流动性的均匀连续熔体被挤出；在所述S4过程中，由于螺杆的旋转挤压，具有流动性的均匀熔体通过多孔板进入机头，并按一定形状的型胚成型、定型后被挤出模具；在所述S5过程中，通过调节刹车座的刹车条松紧而夹紧板材形成一定阻力，而且可以通过调节刹车的松紧调节板材的厚度及偏心度；在所述S6过程中，在模具的出口位置装有刹车座，通过刹车座调节刹车条的松紧而夹紧板材制品，使熔融的原料在压缩区形成一定的压力，使挤出产品的结构紧密，而且可以通过调节刹车的松紧调节板材的厚度及偏心度；在所述S7过程中，保温热处理分三段对制品进行热处理，第一区:130°C;第二区:115°`C;第三区:100°C;在所述S8过程中，用卷尺测出1230MM长度，启动切板机，切出所需要的长度，用吸盘吊葫芦将板吊起，整齐叠放在特定的堆料架上；在板与板之间放有三条不锈方钢，层与层之间的方钢上下看起来最好在一条直线上。在所述S9过程中，对叠放堆好的PEEK板材进行热处理时，主要分为十六段: 第一段加温温度40°C 升温时间20分钟 第二段恒温温度70°C 恒温时间90分钟 第三段加温温度70°C 加温时间20分钟 第四段恒温温度100°C恒温时间90分钟 第五段加温温度100°C加温时间20分钟 第六段恒温温度120°C恒温时间90分钟 第七段加温温度120°C加温时间20分钟 第八段恒温温度150°C恒温时间厚度*2*30分钟 第九段降温温度150°C降温时间20分钟 第十段恒温温度120°C恒温时间180分钟第十一段降温温度120°C降温时间20分钟 第十二段恒温温度100°C恒温时间180分钟 第十三段降温温度100°C降温时间20分钟 第十四段恒温温度70°C 怛温时间180分钟 第十五段降温温度70°C 降温时间20分钟 第十六段恒温温度40°C 恒温时间180分钟； 在所述SlO过程中，对板各个菱角进行倒边处理，使产品更加美观，而且能够在搬运过程中防止板材菱边割伤手指。
5.如权利要求4所述的PEEK塑料板生产工艺，其特征在于，在S3过程中，分三区对机筒加温，根据原材料特性设定温度: 一区加料段温度: 355-370°C 二区融熔压缩段温度:360-380°C 三区均化段温度: 360-380°C 接头:370-390 °C 挤出螺杆速度:10-12r/min。
6.如权利要求4所述的PEEK塑料板生产工艺，其特征在于，在S4过程中，首先模具压缩区分为四区进行恒温:前一区温度:310-320°C ;前二区温度:300-310°C ;后一区温度:310-3200C ;后二区温度:300-310°C ;同时，在模具冷却定型区的两端都接有冷却循环水，通过冷水的不断循环使熔料的温度不断降低，最后凝固结晶定型被挤出模具。
【文档编号】B29D7/00GK103770347SQ201310535011
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年11月1日 优先权日:2013年11月1日
【发明者】刘福华 申请人:深圳市恩欣龙特种工程塑料有限公司