工程塑料閥門加工工藝

                           工程塑料閥門加工工藝    

                            上海申弘閥門有限公司

之前介紹304不銹鋼空氣減壓閥，現(xiàn)在介紹工程塑料閥門加工工藝新模具注塑成型之前或機(jī)臺(tái)更換其他模具生產(chǎn)時(shí)，試模是*的部分。試模結(jié)果結(jié)果的好壞將直接影響工廠的后續(xù)生產(chǎn)是否順暢。因此在試模過程中必須遵循合理的操作步驟和記錄試模過程中有用的技術(shù)參數(shù)，以利于產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。上塑膠閥門的類型主要有球閥、蝶閥、止回閥、隔膜閥和截止閥等，結(jié)構(gòu)形式主要有兩通、三通和多通閥門，原料主要有ABS、PVC-U、PVC-C、PB、PE、PP和PVDF等。用途,它是一種綜合性能優(yōu)良的工程塑料,薄膜可流延或定向,用作電線被覆線,原子能工程部件,H級或C級電絕緣材料,柔性印刷電路板,熱泵機(jī)殼或機(jī)架,油井聯(lián)接器,閥門,金屬耐熱或防腐涂料,單絲,包扎帶,篩子,地鐵,礦山,油田,電器工業(yè),原子能工程,化工設(shè)備等方面。

工程塑料閥門加工工藝在塑料閥門產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)中，首先是對生產(chǎn)閥門所用原料進(jìn)行要求，其原料的生產(chǎn)廠家必須具有符合塑料管道產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的蠕變破壞曲線[1]；同時(shí)對塑料閥門的密封試驗(yàn)、閥體試驗(yàn)、整體閥門的性能試驗(yàn)、疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)和操作扭矩等都進(jìn)行了規(guī)定，給出了用于工業(yè)輸送流體的塑料閥門的設(shè)計(jì)使用壽命為25年的要求[2]。

工程塑料閥門產(chǎn)品特性：
    工程塑料閥門（聚醚醚酮）塑膠原料是芳香族結(jié)晶型熱塑性高分子材料,其熔點(diǎn)為334℃,具有機(jī)械強(qiáng)度高,耐高溫,耐沖擊,阻燃,耐酸堿,耐水解,耐磨,耐疲勞,耐輻照及良好的電性能。
工程塑料閥門耐高溫：
    工程塑料閥門樹脂具有較高的熔點(diǎn)334℃和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度143℃,連續(xù)使用溫度為260℃,其30%GF或CF增強(qiáng)牌號的負(fù)載熱變型溫度高達(dá)316℃。
工程塑料閥門機(jī)械特性：
   工程塑料閥門(聚醚醚酮)塑膠原料樹脂具有良好的韌性和剛性,它具備與合金材料媲美的對交變應(yīng)力的優(yōu)良耐疲勞性。
工程塑料閥門阻燃性：

工程塑料防腐性能表
    材料的易燃性即從氧,氮混合劑獲得高能量點(diǎn)燃后維持燃燒的能力,測量易燃性的*標(biāo)準(zhǔn)為UL94,方法是先點(diǎn)燃預(yù)定形狀的垂直樣品,然后測得該材料自動(dòng)熄滅所用的時(shí)間,工程塑料閥門檢測結(jié)果為V-0,這是阻燃性的*等級。
工程塑料閥門發(fā)煙性：
    工程塑料閥門測量由塑料燃燒所產(chǎn)生煙塵的標(biāo)準(zhǔn)為ASTME662,此標(biāo)準(zhǔn)是采用美國國家標(biāo)準(zhǔn)局NBS的煙塵實(shí)驗(yàn)室,以比光學(xué)密度為單位,測量由標(biāo)準(zhǔn)形狀樣品燃燒生產(chǎn)的煙塵的可見光暗淡程度,該測試可以在持續(xù)燃燒有火焰或燃燒中斷無火焰的情況下進(jìn)行,在塑料中工程塑料具有低發(fā)煙性。
工程塑料閥門毒氣逸散性：
   工程塑料閥門與很多有機(jī)材料相同,在高溫分解時(shí),工程塑料閥門主要產(chǎn)生二氧化碳和一氧化碳,使用英國航行器測試標(biāo)準(zhǔn)BSS7239可以檢測到極低濃度的毒氣逸散,這種檢測過程需要在1立方米的空間內(nèi)*燃燒100克樣品,然后分析其中所產(chǎn)生的毒氣,毒性指數(shù)定義為在正常情況下產(chǎn)生的毒氣濃度綜合與30分鐘可以使人致命的劑量之比,PEEK450G的指數(shù)為0.22,且沒有檢測到酸性氣體。


工程塑料閥門穩(wěn)定性：
    工程塑料閥門塑膠原料具有*的尺寸穩(wěn)定特性,這對某些應(yīng)用來說有的很重要,溫度,濕度等環(huán)境條件的變化對工程塑料閥門零件的尺寸影響不大,可以滿足對尺寸精度要求比較高工況下的使用要求。
     (b)是否某些尺寸有增加或降低的趨勢而顯示機(jī)器加工條件仍在變化，如不良的溫度控制或油壓控制。
    (c)尺寸之變動(dòng)是否在公差范圍之內(nèi)。
    10.如果成品尺寸不甚變動(dòng)而加工之條件亦正常，則需觀察是否每一模穴之成品其質(zhì)量都可被接受，其尺寸都能在容許公差之內(nèi)。把量出連續(xù)或大或小于平均值的模穴號記下，以便檢查模具之尺寸是否正確。
    記錄試模過程中所得到的參數(shù)
    記錄且分析數(shù)據(jù)以做為修改模具及生產(chǎn)條件之需要，且為未來量產(chǎn)時(shí)之參考依據(jù)。
    1.使加工運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長些，以穩(wěn)定熔膠溫度及液壓油溫度。
    2.按所有成品尺寸的過大或過小以調(diào)整機(jī)器條件，若縮水率太大及成品顯得射料不足，也可資參考以增加閘口尺寸。
    3.各模穴尺寸的過大或過小予以修正之，若模穴與門口尺寸尚屬正確，那么就應(yīng)試改機(jī)器條件，如充模速率，模具溫度及各部壓力等，并檢視某些模穴是否充模較慢。
    4.依各模穴成品之配合情形或模蕊移位，予以各別修正，也許可再試調(diào)充模率及模具溫度，以便改善其均勻度
    5.檢查及修改射出機(jī)之故障，如油泵、油閥、溫度控制器等等的不良都會(huì)引起加工條件之變動(dòng)，即使再完善的模具也不能在維護(hù)不良的機(jī)器發(fā)揮良好工作效率。在檢討所有的記錄數(shù)值之后，保留一套樣品以便校對比較已修正之后的樣品是否改善。
    妥善保存所有在試模過程中樣品檢驗(yàn)的記錄，包括加工周期各種壓力、熔膠及模具溫度、料管溫度、射出動(dòng)作時(shí)間、螺桿加料時(shí)期等，簡言之，應(yīng)保存所有將來有助于能藉以順利建立相同加工條件之?dāng)?shù)據(jù)，以便獲得合乎質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。
    目前工廠試模時(shí)往往忽略模具溫度，而在短時(shí)試模及將來量產(chǎn)時(shí)模具溫度不易掌握，而不正確的模溫足以影響樣品之尺寸、光度、縮水、流紋及欠料等現(xiàn)象，若不用模溫控制器予以當(dāng)握將來量產(chǎn)時(shí)就可能出現(xiàn)困難。
1.工程塑料閥門塑膠原料注塑成型收縮率小,這對控制工程塑料閥門注塑零件的尺寸公差范圍非常有好處,使工程塑料閥門零件的尺寸精度比通用塑料高很多；
2. 熱膨脹系數(shù)小,隨著溫度的變化可由環(huán)境溫度的變化或運(yùn)轉(zhuǎn)過程中摩擦生熱引起,工程塑料閥門零件的尺寸變化很??；
3. 尺寸穩(wěn)定性好,塑料的尺寸穩(wěn)定性是指工程塑料制品在使用或存放過程中尺寸穩(wěn)定的性能,這種尺寸的變化主要是因?yàn)榫酆衔锓肿拥幕罨芴岣吆?使鏈段有某種程度的卷曲導(dǎo)致的；
4.工程塑料閥門耐熱水解特性突出,在高溫高濕環(huán)境下吸水性很低,不會(huì)出現(xiàn)類似尼龍等通用塑料因吸水而使尺寸發(fā)生明顯變化的情況；
工程塑料閥門絕緣穩(wěn)定性：
   工程塑料閥門塑膠原料樹脂具有良好的電絕緣性能,并保持到很高的溫度范圍,其介電損耗在高頻情況下也很小。
工程塑料閥門耐輻照性和耐剝離性：
  工程塑料閥門(聚醚醚酮)塑膠原料樹脂有良好的耐輻照性和耐剝離性,因此可 以用來制成特殊用工程塑料閥門途的電磁線：現(xiàn)在在消毒柜和無線驗(yàn)證系統(tǒng)上有時(shí)會(huì)采用peek,相當(dāng)不銹鋼的功效。
工程塑料閥門材料性能優(yōu)異應(yīng)用廣泛：
  工程塑料閥門樹脂早在領(lǐng)域獲得應(yīng)用,替代鋁和其他金屬材料制造各種飛機(jī)零部件,汽車工業(yè)中由于工程塑料閥門樹脂具有良好的耐摩擦性能和機(jī)械性能,作為制造發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)罩的原材料,用其制造的軸承,墊片,密封件,離合器齒環(huán)等各種零部件在汽車的傳動(dòng),剎車和空調(diào)系統(tǒng)中被廣泛采用。
   工程塑料閥門樹脂是理想的電絕緣體,在高溫,高壓和高濕度等惡劣的工作條件下,仍能保持良好的電絕緣性能,因此電子信息領(lǐng)域逐漸成為工程塑料閥門樹脂第二大應(yīng)用領(lǐng)域,可用于制造輸送超純水的管道,閥門和泵,在半導(dǎo)體工業(yè)中的使用案例,常用來制造晶圓承載器,電子絕緣膜片以及各種連接器件,作為一種半結(jié)晶的工程塑料,工程塑料閥門不溶于濃硫酸外的幾乎所有溶劑,因而常用來制作壓縮機(jī)閥片,活塞環(huán),密封件和各種化工用泵體,閥門部件。
   工程塑料閥門樹脂還可在134℃下經(jīng)受多達(dá)3000次的循環(huán)高壓滅菌,這一特性使其可用于生產(chǎn)滅菌要求高,需反復(fù)使用的手術(shù)和牙科設(shè)備,工程塑料閥門不僅具有質(zhì)量輕,無毒,耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),還是目前與人體骨骼接近的材料,可與肌體有機(jī)結(jié)合,所以用工程塑料閥門樹脂代替金屬制造人體骨骼是其在醫(yī)療領(lǐng)域的又一重要應(yīng)用,國內(nèi)工程塑料材料生產(chǎn)發(fā)展很迅速。
  工程塑料閥門的成型加工可注塑,擠塑,吹塑,壓制等。
  
    試模前的注意事項(xiàng)
    1.了解模具的有關(guān)資料：
    能取得模具的設(shè)計(jì)圖面，詳予分析，并約得模具技師參加試模工作。
    2.先在工作臺(tái)上檢查其機(jī)械配合動(dòng)作：
    要注意有否刮傷，缺件及松動(dòng)等現(xiàn)象，模向滑板動(dòng)作是否確實(shí)，水道及氣管接頭有無泄漏，模具之開程若有限制的話也應(yīng)在模上標(biāo)明。以上動(dòng)作若能在掛模前做到的話，就可避免在掛模時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，再去拆卸模具所發(fā)生的工時(shí)浪費(fèi)。
    3.當(dāng)確定模具各部動(dòng)作得宜后，就要選擇適合的試模射出機(jī)，在選擇時(shí)應(yīng)注意：
    (a)注塑機(jī)臺(tái)的大射出量是多少
    (b)拉桿內(nèi)距是否放的下模具
    (c)活動(dòng)模板大的移動(dòng)行程是否符合要求
    (d)其他相關(guān)試模用工具及配件是否準(zhǔn)備齊全
    一切都確認(rèn)沒有問題后則下一步驟就是吊掛模具，吊掛時(shí)應(yīng)注意在鎖上所有夾模板及開模之前吊釣不要取下，以免夾模板松動(dòng)或斷裂以致模具掉落。模具裝妥后應(yīng)再仔細(xì)檢查模具各部份的機(jī)械動(dòng)作，如滑板、頂針、退牙結(jié)構(gòu)及限制開關(guān)等之動(dòng)作是否確實(shí)。并注意射料嘴與進(jìn)料口是否對準(zhǔn)。下一步則是注意合模動(dòng)作，此時(shí)應(yīng)將關(guān)模壓力調(diào)低，在手動(dòng)及低速的合模動(dòng)作中注意看及聽是否有任可不順暢動(dòng)作及異聲等現(xiàn)象。吊裝模具過程其實(shí)比較簡單，需要仔細(xì)的地方主要是模具澆口與射嘴的校中心比較困難，通常可以采用試紙的方式調(diào)校中心。
    4.提高模具溫度：
    依據(jù)成品所用原料之性能及模具之大小選用適當(dāng)?shù)哪乜刂茩C(jī)將模具之溫度提高至生產(chǎn)時(shí)所須的溫度。等模溫提高之后須再次檢視各部份的動(dòng)作，因?yàn)殇摬囊驘崤蛎浿罂赡軙?huì)引起卡?，F(xiàn)象，因此須注意各部的滑動(dòng)，以免有拉傷及顫動(dòng)的產(chǎn)生。
    5.若工廠內(nèi)沒有推行實(shí)驗(yàn)計(jì)劃法則，我們建議在調(diào)整試模條件時(shí)一次只能調(diào)整一個(gè)條件，以便區(qū)分單一條件變動(dòng)對成品之影響。
    6.依原料不同，對所采用的原枓做適度的烘烤。
    7.試模與將來量產(chǎn)盡可能采用同樣的原料。
    8.勿*以次料試模，如有顏色需求，可一并安排試色。
    9.內(nèi)應(yīng)力等問題經(jīng)常影響二次加工，應(yīng)于試模后待成品穩(wěn)定后即加以二次加工模具在慢速合上之后，要調(diào)好關(guān)模壓力，并動(dòng)作幾次，查看有無合模壓力不均等現(xiàn)象，以免成品產(chǎn)生毛邊及模具變形。
以上步驟都檢查過后再將關(guān)模速度及關(guān)模壓力調(diào)低，且將安全扣桿及頂出行程定好，再調(diào)上正常關(guān)模及關(guān)模速度。如果涉及大行程的限制開關(guān)時(shí)，應(yīng)把開模行程調(diào)整稍短，而在此開模大行程之前切掉高速開模動(dòng)作。此乃因在裝模期間整個(gè)開模行程之中，高速動(dòng)作行程比低速者較長之故。在塑料機(jī)上機(jī)械式頂出桿也必須調(diào)在全速開模動(dòng)作之后作用，以免頂針板或剝離板受力而變形。
    在作*模射出前請?jiān)俨閷σ韵赂黜?xiàng)：
    (a)加料行程有否過長或不足。
    (b)壓力是否太高或太低。
    (c)充模速度有否太快或太慢。
    (d)加工周期是否太長或太短。
    以防止成品短射、斷裂、變形、毛邊甚至傷及模具。
    若加工周期太短，頂針將頂穿成品或剝環(huán)擠傷成品。這類情況可能會(huì)使你花費(fèi)兩三個(gè)小時(shí)才能取出成品。若加工周期太長，則模蕊的細(xì)弱部位可能因膠料縮緊而斷掉。當(dāng)然您不可能預(yù)料試模過程所可能發(fā)生的一切問題，但事先做的充份考慮及時(shí)的措施必可幫助您避免嚴(yán)重并昂貴的損失。隨著塑料管路在冷熱給水和工業(yè)管道工程應(yīng)用中所占比例的不斷提高，塑料管道系統(tǒng)中塑料閥門的質(zhì)量控制越來越顯得尤其重要。

由于塑料閥門所具有的質(zhì)量輕、耐腐蝕、不吸附水垢、可與塑料管路一體化連接和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，塑料閥門在給水（尤其是熱水與采暖）和工業(yè)用其他流體的塑料管路系統(tǒng)中，其應(yīng)用方面的優(yōu)勢是其他閥門無法相比的。目前在國內(nèi)塑料閥門的生產(chǎn)與應(yīng)用中，還沒有可靠的方法對其控制，造成給水和工業(yè)用其他流體的塑料閥門產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，在工程應(yīng)用中造成關(guān)閉不嚴(yán)和滲漏現(xiàn)象嚴(yán)重，形成了一種塑料閥門不能使用的言論，影響塑料管道應(yīng)用的整體發(fā)展。我國塑料閥門的國家標(biāo)準(zhǔn)正在制定過程中，其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和方法標(biāo)準(zhǔn)均根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)而制定。

1標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)要求

1.1原料要求

閥體、閥帽和閥蓋的材料應(yīng)選用符合ISO 15493:2003《工業(yè)用塑料管道系統(tǒng)—ABS、PVC-U和PVC-C—管材和管件系統(tǒng)規(guī)范—*部分：公制系列》和ISO 15494:2003《工業(yè)用塑料管道系統(tǒng)—PB、PE和PP—管材和管件系統(tǒng)規(guī)范—*部分：公制系列》的規(guī)定。

1.2設(shè)計(jì)要求

a）如果閥門僅有一個(gè)承壓方向，應(yīng)在閥體外部用箭頭標(biāo)注，對稱設(shè)計(jì)的閥門應(yīng)適合于流體

雙向流動(dòng)和隔離。

b）密封部件由閥桿帶動(dòng)進(jìn)行閥門的啟閉動(dòng)作，應(yīng)在終點(diǎn)或中間任一位置靠摩擦力或執(zhí)行裝置進(jìn)行定位，流體壓力不能將其位置變動(dòng)。

c）根據(jù)EN736-3，閥門內(nèi)腔小通孔應(yīng)符合以下兩點(diǎn)：  —對于閥門上介質(zhì)流通的任一孔徑，都不應(yīng)小于閥門DN值的90％；  —對于在結(jié)構(gòu)上需要縮小介質(zhì)流通孔徑的閥門，制造者應(yīng)說明其實(shí)際小通孔。

d）閥桿與閥體之間的密封應(yīng)符合EN736-3。

e）在閥門耐磨性能方面，閥門的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮磨損部件的使用壽命，或者生產(chǎn)商應(yīng)在操作指導(dǎo)書中注明更換整個(gè)閥門的建議。  f）所有閥門操作裝置所適用的流速應(yīng)達(dá)到3m/s。

g）從閥門的上方看，閥門的手柄或手輪應(yīng)為順時(shí)針方向關(guān)閉閥門。

1.3制造要求

a）購進(jìn)原料的性能應(yīng)與原料生產(chǎn)廠家的說明書相符，并符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求。

b）閥體上應(yīng)標(biāo)注出所用原料代號、通徑DN、公稱壓力PN。

c）閥體應(yīng)標(biāo)注出生產(chǎn)者廠名或商標(biāo)。

d）閥體應(yīng)標(biāo)注出生產(chǎn)日期或代號。

e）閥體應(yīng)標(biāo)注出生產(chǎn)者不同生產(chǎn)地點(diǎn)的代號。

1.4短期性能要求

短期性能在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中是屬于出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目，主要是做閥座的密封試驗(yàn)與閥體的密封試驗(yàn)，用于檢查塑料閥門的密封性能，要求塑料閥門即不能有內(nèi)泄漏（閥座泄漏）現(xiàn)象，也不能有外泄漏（閥體泄漏）現(xiàn)象。閥座的密封試驗(yàn)是驗(yàn)證閥門隔離管道系統(tǒng)的性能；閥體的密封實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證閥門閥桿密封處和閥門各連接端密封處的泄漏情況



    試模的主要步驟
    上海申弘閥門有限公司生產(chǎn)相關(guān)的產(chǎn)品有：減壓閥(氣體減壓閥為了避免量產(chǎn)時(shí)無謂的浪費(fèi)時(shí)間及困擾，的確有必要付出耐心來調(diào)整及控制各種加工條件，并找出的溫度及壓力條件，且制訂標(biāo)準(zhǔn)的試模程序，并可資利用于建立日常工作方法。
    1.查看料筒內(nèi)的塑料料是否正確無誤，及有否依規(guī)定烘烤，（試模與生產(chǎn)若用不同的原料很可能得出不同的結(jié)果）。
    2.料管的清理務(wù)求*，以防劣解膠料或雜料射入模內(nèi)，因?yàn)榱咏饽z料及雜料可能會(huì)將模具卡死。檢查料管的溫度及模具的溫度是否適合于加工之原料。
    3.調(diào)整壓力及射出量以求生產(chǎn)出外觀令人滿意的成品，但是不可跑毛邊尤其是還有某些模穴成品尚未*凝固時(shí)，在調(diào)整各種控制條件之前應(yīng)思考一下，因?yàn)槌淠Ｂ噬晕⒆儎?dòng)，可能會(huì)引起甚大的充模變化。
    4.要耐心的等到機(jī)器及模具的條件穩(wěn)定下來，即是中型機(jī)器可能也要等30分鐘以上?？衫眠@段時(shí)間來查看成品可能發(fā)生的問題。
    5.螺桿前進(jìn)的時(shí)間不可短于閘口塑料凝固的時(shí)間，否則成品重量會(huì)降低而損及成品之性能。且當(dāng)模具被加熱時(shí)螺桿前進(jìn)時(shí)間亦需酌予加長以便壓實(shí)成品。
    6.合理調(diào)整減低總加工周期。
    7.把新調(diào)出的條件至少運(yùn)轉(zhuǎn)30分鐘以至穩(wěn)定，然后至少連續(xù)生產(chǎn)一打全模樣品，在其盛具上標(biāo)明日期、數(shù)量，并按模穴分別放置，以便測試其確實(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)之穩(wěn)定性及導(dǎo)出合理的控制公差。（對多穴模具尤有價(jià)值）。
    8.將連續(xù)的樣品測量并記錄其重要尺寸（應(yīng)等樣品冷卻至室溫時(shí)再量）。
    9.把每模樣品量得的尺寸作個(gè)比較，應(yīng)注意：
    (a)制品尺寸是否穩(wěn)定。

與本產(chǎn)品相關(guān)論文：解決減壓閥故障及解決方案