[发明专利]一种尼龙棒材的生产工艺及生产控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种尼龙棒材的生产工艺及生产控制系统。

背景技术

尼龙棒材是一种主要通过挤出成型的塑料半成品，因其成型工艺相对简便、又可连续性生产，性能优异而被广泛地应用于机械、化工、船舶、炼钢、汽车、泵阀等行业，用于制作齿轮、涡轮、轴套、阀门垫片等耐磨性部件；

但是，现有的尼龙棒材在生产过程中，由于材料的粘度、挤出压力、温度控制和挤出速度的控制不当，容易导致棒材内部产生气孔、白芯等问题，这对用尼龙棒精加工后产品的拉伸、冲击、弯曲强度等机械性能会产生严重的影响，尤其是制作一些对材料致密性要求高的产品如：阀座、阀杆、阀门垫片等，而一旦制作上述产品的尼龙棒有气孔、白芯都能引起产品的漏气漏液，造成严重的安全事故。

发明内容

针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种在生产中能消除气孔、白芯的尼龙棒材的生产工艺及生产控制系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种尼龙棒材的生产工艺，包括以下步骤：

步骤一：采用粘度大于等于3.0的尼龙（PA6）新料切片投放到挤出机在中，经过挤出机的6阶段控温区后挤出，该挤出机的挤出压力在0.5mpa-2.5mpa，该棒材挤出的失圆度小于等于0.15mm；

步骤二：棒材冷却，从挤出机挤出的尼龙棒材送入到水中进行降温，缓慢冷却至80-100℃，使棒材内部加速固化，以便棒材芯部能连续充分的获得挤出螺杆顶端的补料，可以减少棒材内部气孔和白芯的产生；

步骤三；牵引，经过步骤二降温得到的尼龙棒材通过牵引机牵引，该牵引机的牵引速度与步骤一中挤出机的挤出速度一致，使得匀速平稳的挤出；

步骤四：切割，经过牵引机的牵引后，根据棒材所需长度进行切割；

步骤五：热处理退火，将步骤四得到的尼龙棒材送入恒温电热水浴箱进行消除棒材内部应力的处理，从而使尼龙分子球晶重新进行排列，结构更趋稳定，去除棒材在挤出过程中因内外冷却收缩不一致和大分子链的取向等因素影响而产生的内应力，。

优选的，所述挤出机的6阶段控温区包括：

a.进料段：温度保持在240℃-250℃；

b.塑化段：温度控制在260℃-270℃；

c.均化段：温度控制在270℃-280℃；

d.法兰段：温度控制在250℃-255℃；

e.平直段：温度保持在245℃-250℃；

f.模具段：温度控制在235℃-240℃。

优选的，挤出机的6阶段控温区均采用电加热形式升温，达到对应温度后保温15-20分钟再进行棒材挤出操作，且该挤出机与模具之间设置有熔体泵，从而能够消除挤出主机出料速度波动对棒材直径的影响，起到稳压作用。

优选的，所述步骤五中恒温电热水浴箱先缓慢加热升温到100℃，保温一段时间后再缓慢降温到室温（18℃-25℃），以给直径为80mm的尼龙棒做退火处理为参考量，缓慢加热升温（4-5小时）至100℃后，恒温保温100℃保持8小时，停止加热后通过冷、热水交替缓慢降温，使得棒材随着水温缓慢冷却至室温（18℃-25℃），其他直径的尼龙棒材直径每增加10mm，其恒温保温时间相应增加1小时。

优选的，所述步骤三与步骤四之间还设置有可实时检测棒材内部的品质状况如气孔、白心、裂纹等的塑料超声波探伤检测仪。

一种尼龙棒材的生产控制系统，该控制系统包括控制器、温控模块、圆度控制模块和速控模块，其中：

所述温控模块包括温度传感器、加热器、处理器，该温度传感器检测各个控温区的温度并将数据反馈到控制器的反馈信号接收端，所述控制器的信号输出端与处理器连接，该处理器根据温度传感器控制加热器加热；

所述速控模块包括电机驱动器、电机、挤出螺杆和牵引辊筒，其中，所述控制器的信号输出端与电机驱动器连接，该电机驱动器的电流输出端与电机连接，该电机的动力输出端分别与挤出螺杆、牵引辊筒连接，该挤出螺杆、牵引辊筒均通过转速反馈电路与控制器的反馈信号接收端连接；

所述圆度控制模块包括激光测径仪、挤出压力传感器，该激光测径仪的数据输出端与控制器的反馈信号接收端连接，所述挤出压力传感器与控制器的信号输出端连接。

优选的，所述激光测径仪与电机驱动器的输入端连接，从而达到挤出压力恒定，棒材轴向和径向跳动数值稳定。

优选的，所述电机驱动器还接设有电源来提供动力源。