一、塑料擠出成型專屬:冷水機(jī)的 4 大核心功能特性

塑料擠出成型(管材、薄膜、異型材)過程中,擠出機(jī)螺桿溫度波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致塑料熔融不均(出現(xiàn)氣泡、焦料),制品定型冷卻不及時(shí)會(huì)引發(fā)尺寸偏差、表面缺陷。專用塑料擠出成型冷水機(jī)通過分段控溫與高效冷卻設(shè)計(jì),滿足不同塑料材質(zhì)(PE、PVC、PP)的加工需求,保障制品質(zhì)量穩(wěn)定性。

1. 擠出機(jī)螺桿分段精準(zhǔn)控溫

針對(duì)塑料擠出機(jī)螺桿(分進(jìn)料段、壓縮段、均化段),冷水機(jī)采用 多段式獨(dú)立溫控系統(tǒng),可分別控制各段溫度,精度達(dá) ±0.5℃。例如 PVC 管材擠出中,進(jìn)料段需維持 140-160℃(防止塑料過早熔融結(jié)塊),壓縮段 170-190℃(確保熔融均勻),均化段 180-200℃(穩(wěn)定熔體壓力),冷水機(jī)通過冷卻螺桿夾套,實(shí)時(shí)補(bǔ)償各段熱量偏差,避免因局部過熱導(dǎo)致 PVC 降解(產(chǎn)生 HCl 氣體,腐蝕設(shè)備且影響制品強(qiáng)度)。同時(shí)配備 熔體壓力聯(lián)動(dòng)功能,當(dāng)均化段壓力超過設(shè)定值(如 15MPa)時(shí),自動(dòng)降低該段溫度 2-3℃,防止熔體破裂,保障管材壁厚均勻度(偏差≤0.1mm)。

2. 管材 / 異型材定型套冷卻

塑料管材、異型材擠出后需通過定型套快速冷卻定型,普通冷卻易導(dǎo)致制品表面粗糙、橢圓度超標(biāo)。冷水機(jī)采用 定型套環(huán)形噴淋冷卻系統(tǒng),通過定型套內(nèi)密集的噴淋孔噴射冷卻水(水溫 20-25℃),將制品從 180℃快速冷卻至 40℃以下,冷卻時(shí)間縮短至傳統(tǒng)水浴冷卻的 1/2。例如 PE 給水管擠出中,環(huán)形噴淋可使管材內(nèi)、外表面粗糙度 Ra≤0.8μm,橢圓度偏差≤0.5%(遠(yuǎn)低于國(guó)標(biāo) 1% 的要求),同時(shí)提升定型速度(從 1m/min 提升至 1.5m/min),滿足大規(guī)模生產(chǎn)需求。此外,定型套配備 流量分區(qū)控制,可根據(jù)制品尺寸調(diào)整不同區(qū)域噴淋量(如大口徑管材增加兩端噴淋量),確保定型均勻。

3. 薄膜擠出風(fēng)環(huán)冷卻

塑料薄膜(如 PE 拉伸膜、PVC 保鮮膜)擠出采用吹膜工藝,風(fēng)環(huán)冷卻效果直接影響薄膜厚度均勻性與透明度。冷水機(jī)采用 雙層風(fēng)環(huán)控溫系統(tǒng),通過冷卻風(fēng)環(huán)將吹膜機(jī)出口的熱空氣溫度穩(wěn)定控制在 25±1℃,內(nèi)層風(fēng)環(huán)(貼近膜泡)控制薄膜內(nèi)表面冷卻,外層風(fēng)環(huán)控制外表面冷卻,確保膜泡內(nèi)外溫差≤2℃。例如 PVC 保鮮膜擠出中,穩(wěn)定的風(fēng)環(huán)溫度可使薄膜厚度偏差控制在 ±5% 以內(nèi)(行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ±10%),透明度提升 15%(霧度≤8%),避免因冷卻不均導(dǎo)致薄膜褶皺、破膜。同時(shí)支持 膜泡直徑聯(lián)動(dòng),當(dāng)膜泡直徑變化時(shí),自動(dòng)調(diào)整風(fēng)環(huán)風(fēng)量與溫度,維持冷卻穩(wěn)定性。

4. 防塑料熔體污染與節(jié)能設(shè)計(jì)

塑料擠出中冷卻系統(tǒng)易接觸熔融塑料(如 PVC 熔體粘連管路),冷水機(jī)接觸介質(zhì)部件采用 316L 不銹鋼(表面拋光處理,Ra≤0.4μm),減少熔體粘連;管路接口采用快裝式密封(PTFE 密封墊),便于拆卸清理。同時(shí)具備 余熱回收功能:將擠出機(jī)螺桿冷卻產(chǎn)生的余熱(水溫 50-60℃)回收至原料干燥系統(tǒng),替代電加熱,降低車間能耗 20%-25%;支持 多擠出機(jī)并聯(lián)冷卻,通過中控系統(tǒng)根據(jù)各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)分配冷量(如某臺(tái)擠出機(jī)停機(jī)時(shí),自動(dòng)將冷量分配至其他設(shè)備),提升能源利用率。

水冷螺桿式低溫冷凍機(jī) 單機(jī)一.png

二、塑料擠出成型冷水機(jī)規(guī)范使用:5 步操作流程

塑料擠出成型對(duì)制品尺寸精度與表面質(zhì)量要求高,冷水機(jī)操作需兼顧控溫精度與定型效率,以塑料擠出專用水冷式冷水機(jī)為例:

1. 開機(jī)前系統(tǒng)與原料適配檢查

系統(tǒng)檢查:確認(rèn)冷卻介質(zhì)(工業(yè)乙二醇溶液,濃度 30%-35%,防腐蝕、防結(jié)垢)液位達(dá)到水箱刻度線的 90%,檢測(cè)水泵出口壓力(穩(wěn)定在 0.4-0.6MPa),查看螺桿夾套、定型套、風(fēng)環(huán)接口密封狀態(tài)(無滲漏);清理定型套噴淋孔、風(fēng)環(huán)出風(fēng)口(去除殘留塑料碎屑);

原料適配:根據(jù)塑料材質(zhì)設(shè)定基礎(chǔ)參數(shù)(PE 擠出螺桿溫度 160-190℃PVC 140-200℃,PP 180-220℃),安裝溫度傳感器(螺桿各段傳感器嵌入夾套,定型套傳感器貼近內(nèi)壁),校準(zhǔn)傳感器精度(誤差≤0.3℃)。

1. 分工序參數(shù)精準(zhǔn)設(shè)定

根據(jù)塑料擠出不同制品需求,調(diào)整關(guān)鍵參數(shù):

管材擠出:螺桿進(jìn)料段水溫 40℃、壓縮段 35℃、均化段 30℃,水流速度調(diào)至 2.5-3.0m3/h;定型套水溫 20-25℃,噴淋壓力 0.2-0.3MPa,開啟 環(huán)形噴淋模式;

薄膜擠出:雙層風(fēng)環(huán)水溫 25±1℃,內(nèi)層風(fēng)量 150m3/h,外層風(fēng)量 200m3/h,開啟 膜泡聯(lián)動(dòng)模式,設(shè)定膜泡直徑偏差報(bào)警閾值 ±2%;

異型材擠出:螺桿分段水溫同管材,定型套根據(jù)型材截面調(diào)整噴淋分區(qū)(復(fù)雜截面增加薄弱部位噴淋量),水流速度調(diào)至 2.0-2.5m3/h

設(shè)定后開啟 工藝鎖定功能,禁止非操作人員調(diào)整參數(shù),操作記錄自動(dòng)上傳至擠出生產(chǎn)管理系統(tǒng)(MES)。

1. 運(yùn)行中動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與調(diào)整

通過冷水機(jī) 塑料擠出監(jiān)控平臺(tái),實(shí)時(shí)查看螺桿各段溫度、定型套水溫、風(fēng)環(huán)溫度及制品尺寸數(shù)據(jù),每 10 分鐘記錄 1 次(形成生產(chǎn)工藝臺(tái)賬)。若出現(xiàn) 螺桿均化段溫度偏高報(bào)警(多因夾套結(jié)垢),需暫停擠出,用專用除垢劑(檸檬酸濃度 5%)清洗夾套,恢復(fù)后小批量試擠出(10 米制品)檢測(cè)熔體質(zhì)量;若管材橢圓度超標(biāo)(多因定型套噴淋不均),需調(diào)整對(duì)應(yīng)區(qū)域噴淋量(如增加橢圓長(zhǎng)軸端噴淋),重新測(cè)量尺寸;若薄膜出現(xiàn)破膜(多因風(fēng)環(huán)溫度波動(dòng)),需微調(diào)風(fēng)環(huán)水溫 ±1℃,穩(wěn)定膜泡形態(tài)。

2. 換產(chǎn)與停機(jī)維護(hù)

當(dāng)生產(chǎn)線更換制品類型(如從 PE 管材換為 PVC 異型材)或原料牌號(hào)時(shí),需按以下流程操作:

換產(chǎn)前:降低冷水機(jī)負(fù)荷,關(guān)閉對(duì)應(yīng)設(shè)備冷卻回路,拆卸定型套、風(fēng)環(huán)清理殘留塑料(用熱風(fēng)槍軟化后刮除),根據(jù)新制品工藝重新設(shè)定螺桿溫度與冷卻參數(shù)(如 PVC 異型材螺桿溫度降低 10-15℃);

換產(chǎn)后:小批量試生產(chǎn)(20 米管材 / 50 米薄膜),檢測(cè)制品尺寸精度(如管材壁厚、薄膜厚度)、表面質(zhì)量,確認(rèn)無問題后恢復(fù)滿負(fù)荷運(yùn)行;

日常停機(jī)維護(hù)(每日生產(chǎn)結(jié)束后):關(guān)閉冷水機(jī),清理設(shè)備表面殘留塑料(用中性清洗劑擦拭),更換冷卻介質(zhì)過濾器濾芯,檢測(cè)管路是否有塑料熔體堵塞(用壓縮空氣吹掃),補(bǔ)充不足的冷卻介質(zhì)。

1. 特殊情況應(yīng)急處理

冷卻介質(zhì)泄漏:立即停機(jī),關(guān)閉對(duì)應(yīng)管路閥門,用吸水布清理泄漏區(qū)域(避免介質(zhì)接觸高溫螺桿導(dǎo)致冒煙),更換損壞的管路或密封件后,補(bǔ)充冷卻介質(zhì)并排氣(防止水路氣泡影響換熱),重新啟動(dòng)前檢測(cè)密封狀態(tài);

突然停電:迅速關(guān)閉冷水機(jī)總電源,斷開與擠出機(jī)的連接 —— 立即關(guān)閉擠出機(jī)加熱電源,手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿(防止熔融塑料凝固堵塞);定型套、風(fēng)環(huán)需清理殘留制品(避免冷卻后粘連);恢復(fù)供電后,先啟動(dòng)冷水機(jī),待水溫穩(wěn)定后,逐步啟動(dòng)擠出機(jī)(先預(yù)熱螺桿至設(shè)定溫度,再進(jìn)料);

螺桿溫度驟升(如 PVC 降解報(bào)警):立即停止進(jìn)料,關(guān)閉擠出機(jī)加熱,加大螺桿各段冷卻水流(提升至正常的 1.5 倍),待溫度降至安全范圍(如 180℃以下)后,清理螺桿內(nèi)降解塑料(用清洗料沖洗),排查溫控系統(tǒng)故障(如傳感器失效),排除問題前禁止繼續(xù)生產(chǎn)。

三、塑料擠出成型冷水機(jī)維護(hù)與選型要點(diǎn)

日常維護(hù):每日清潔設(shè)備表面與過濾器,檢測(cè)冷卻介質(zhì)液位、濃度;每 2 小時(shí)記錄螺桿溫度與制品尺寸數(shù)據(jù);每周清理定型套噴淋孔、風(fēng)環(huán)出風(fēng)口,用除垢劑清洗螺桿夾套;每月校準(zhǔn)溫度傳感器(溯源至國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)),對(duì)水泵軸承添加潤(rùn)滑油;每季度對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行維護(hù),更換密封件;每年對(duì)換熱器進(jìn)行打壓測(cè)試(保壓 0.6MPa,30 分鐘無壓降),評(píng)估管路腐蝕狀態(tài);

選型建議:管材 / 異型材擠出選 多段控溫冷水機(jī)(制冷量 20-50kW,適配 65-120mm 螺桿擠出機(jī)),薄膜擠出選 風(fēng)環(huán)專用冷水機(jī)(控溫 ±0.5℃),大型擠出車間建議選 集中供冷系統(tǒng)(總制冷量 100-200kW,支持 5-8 臺(tái)擠出機(jī)并聯(lián));選型時(shí)需根據(jù)擠出機(jī)螺桿直徑與產(chǎn)能匹配(如 65mm 螺桿需配套 20-25kW 冷水機(jī),120mm 螺桿需配套 40-50kW 冷水機(jī)),確保滿足多制品擠出需求,保障擠出制品精度與生產(chǎn)效率。