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，現在介紹工程塑料閥門加工工藝新模具注塑成型之前或機臺更換其他模具生產時，試模是*的部分。試模結果結果的好壞將直接影響工廠的后續生產是否順暢。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參數，以利于產品的批量生產。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，結構形式主要有兩通、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,熱泵機殼或機架,油井聯接器,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,原子能工程,化工設備等方面。
工程塑料閥門加工工藝在塑料閥門產品的標準中，首先是對生產閥門所用原料進行要求，其原料的生產廠家必須具有符合塑料管道產品標準的蠕變破壞曲線[1]；同時對塑料閥門的密封試驗、閥體試驗、整體閥門的性能試驗、疲勞強度試驗和操作扭矩等都進行了規定，給出了用于工業輸送流體的塑料閥門的設計使用壽命為25年的要求[2]。
工程塑料閥門產品特性：
工程塑料閥門（聚醚醚酮）塑膠原料是芳香族結晶型熱塑性高分子材料,其熔點為334℃,具有機械強度高,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334℃和玻璃化轉變溫度143℃,連續使用溫度為260℃,其30%GF或CF增強牌號的負載熱變型溫度高達316℃。
工程塑料閥門機械特性：
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力的優良耐疲勞性。
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燃后維持燃燒的能力,測量易燃性的*標準為UL94,方法是先點燃預定形狀的垂直樣品,然后測得該材料自動熄滅所用的時間,工程塑料閥門檢測結果為V-0,這是阻燃性的*等級。
工程塑料閥門發煙性：
工程塑料閥門測量由塑料燃燒所產生煙塵的標準為ASTME662,此標準是采用美國國家標準局NBS的煙塵實驗室,以比光學密度為單位,測量由標準形狀樣品燃燒生產的煙塵的可見光暗淡程度,該測試可以在持續燃燒有火焰或燃燒中斷無火焰的情況下進行,在塑料中工程塑料具有低發煙性。
工程塑料閥門毒氣逸散性：
工程塑料閥門與很多有機材料相同,在高溫分解時,工程塑料閥門主要產生二氧化碳和一氧化碳,使用英國航行器測試標準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*燃燒100克樣品,然后分析其中所產生的毒氣,毒性指數定義為在正常情況下產生的毒氣濃度綜合與30分鐘可以使人致命的劑量之比,PEEK450G的指數為0.22,且沒有檢測到酸性氣體。
工程塑料閥門穩定性：
工程塑料閥門塑膠原料具有*的尺寸穩定特性,這對某些應用來說有的很重要,溫度,濕度等環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)尺寸之變動是否在公差范圍之內。
10.如果成品尺寸不甚變動而加工之條件亦正常，則需觀察是否每一模穴之成品其質量都可被接受，其尺寸都能在容許公差之內。把量出連續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
記錄且分析數據以做為修改模具及生產條件之需要，且為未來量產時之參考依據。
1.使加工運轉時間長些，以穩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整機器條件，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，那么就應試改機器條件，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.檢查及修改射出機之故障，如油泵、油閥、溫度控制器等等的不良都會引起加工條件之變動，即使再完善的模具也不能在維護不良的機器發揮良好工作效率。在檢討所有的記錄數值之后，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、射出動作時間、螺桿加料時期等，簡言之，應保存所有將來有助于能藉以順利建立相同加工條件之數據，以便獲得合乎質量標準的產品。
目前工廠試模時往往忽略模具溫度，而在短時試模及將來量產時模具溫度不易掌握，而不正確的模溫足以影響樣品之尺寸、光度、縮水、流紋及欠料等現象，若不用模溫控制器予以當握將來量產時就可能出現困難。
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. 熱膨脹系數小,隨著溫度的變化可由環境溫度的變化或運轉過程中摩擦生熱引起,工程塑料閥門零件的尺寸變化很小；
3. 尺寸穩定性好,塑料的尺寸穩定性是指工程塑料制品在使用或存放過程中尺寸穩定的性能,這種尺寸的變化主要是因為聚合物分子的活化能提高后,使鏈段有某種程度的卷曲導致的；
4.工程塑料閥門耐熱水解特性突出,在高溫高濕環境下吸水性很低,不會出現類似尼龍等通用塑料因吸水而使尺寸發生明顯變化的情況；
工程塑料閥門絕緣穩定性：
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：現在在消毒柜和無線驗證系統上有時會采用peek,相當不銹鋼的功效。
工程塑料閥門材料性能優異應用廣泛：
工程塑料閥門樹脂早在領域獲得應用,替代鋁和其他金屬材料制造各種飛機零部件,汽車工業中由于工程塑料閥門樹脂具有良好的耐摩擦性能和機械性能,作為制造發動機內罩的原材料,用其制造的軸承,墊片,密封件,離合器齒環等各種零部件在汽車的傳動,剎車和空調系統中被廣泛采用。
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,因此電子信息領域逐漸成為工程塑料閥門樹脂第二大應用領域,可用于制造輸送超純水的管道,閥門和泵,在半導體工業中的使用案例,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閥片,活塞環,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℃下經受多達3000次的循環高壓滅菌,這一特性使其可用于生產滅菌要求高,需反復使用的手術和牙科設備,工程塑料閥門不僅具有質量輕,無毒,耐腐蝕等優點,還是目前與人體骨骼接近的材料,可與肌體有機結合,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療領域的又一重要應用,國內工程塑料材料生產發展很迅速。
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
1.了解模具的有關資料：
能取得模具的設計圖面，詳予分析，并約得模具技師參加試模工作。
2.先在工作臺上檢查其機械配合動作：
要注意有否刮傷，缺件及松動等現象，模向滑板動作是否確實，水道及氣管接頭有無泄漏，模具之開程若有限制的話也應在模上標明。以上動作若能在掛模前做到的話，就可避免在掛模時發現問題，再去拆卸模具所發生的工時浪費。
3.當確定模具各部動作得宜后，就要選擇適合的試模射出機，在選擇時應注意：
(a)注塑機臺的大射出量是多少
(b)拉桿內距是否放的下模具
(c)活動模板大的移動行程是否符合要求
(d)其他相關試模用工具及配件是否準備齊全
一切都確認沒有問題后則下一步驟就是吊掛模具，吊掛時應注意在鎖上所有夾模板及開模之前吊釣不要取下，以免夾模板松動或斷裂以致模具掉落。模具裝妥后應再仔細檢查模具各部份的機械動作，如滑板、頂針、退牙結構及限制開關等之動作是否確實。并注意射料嘴與進料口是否對準。下一步則是注意合模動作，此時應將關模壓力調低，在手動及低速的合模動作中注意看及聽是否有任可不順暢動作及異聲等現象。吊裝模具過程其實比較簡單，需要仔細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校中心。
4.提高模具溫度：
依據成品所用原料之性能及模具之大小選用適當的模溫控制機將模具之溫度提高至生產時所須的溫度。等模溫提高之后須再次檢視各部份的動作，因為鋼材因熱膨脹之后可能會引起卡模現象，因此須注意各部的滑動，以免有拉傷及顫動的產生。
5.若工廠內沒有推行實驗計劃法則，我們建議在調整試模條件時一次只能調整一個條件，以便區分單一條件變動對成品之影響。
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.內應力等問題經常影響二次加工，應于試模后待成品穩定后即加以二次加工模具在慢速合上之后，要調好關模壓力，并動作幾次，查看有無合模壓力不均等現象，以免成品產生毛邊及模具變形。
以上步驟都檢查過后再將關模速度及關模壓力調低，且將安全扣桿及頂出行程定好，再調上正常關模及關模速度。如果涉及大行程的限制開關時，應把開模行程調整稍短，而在此開模大行程之前切掉高速開模動作。此乃因在裝模期間整個開模行程之中，高速動作行程比低速者較長之故。在塑料機上機械式頂出桿也必須調在全速開模動作之后作用，以免頂針板或剝離板受力而變形。
在作*模射出前請再查對以下各項：
(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擠傷成品。這類情況可能會使你花費兩三個小時才能取出成品。若加工周期太長，則模蕊的細弱部位可能因膠料縮緊而斷掉。當然您不可能預料試模過程所可能發生的一切問題，但事先做的充份考慮及時的措施必可幫助您避免嚴重并昂貴的損失。隨著塑料管路在冷熱給水和工業管道工程應用中所占比例的不斷提高，塑料管道系統中塑料閥門的質量控制越來越顯得尤其重要。
由于塑料閥門所具有的質量輕、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點，塑料閥門在給水（尤其是熱水與采暖）和工業用其他流體的塑料管路系統中，其應用方面的優勢是其他閥門無法相比的。目前在國內塑料閥門的生產與應用中，還沒有可靠的方法對其控制，造成給水和工業用其他流體的塑料閥門產品質量參差不齊，在工程應用中造成關閉不嚴和滲漏現象嚴重，形成了一種塑料閥門不能使用的言論，影響塑料管道應用的整體發展。我國塑料閥門的國家標準正在制定過程中，其產品標準和方法標準均根據標準而制定。
1標準的主要技術要求
1.1原料要求
閥體、閥帽和閥蓋的材料應選用符合ISO 15493:2003《工業用塑料管道系統—ABS、PVC-U和PVC-C—管材和管件系統規范—*部分：公制系列》和ISO 15494:2003《工業用塑料管道系統—PB、PE和PP—管材和管件系統規范—*部分：公制系列》的規定。
1.2設計要求
a）如果閥門僅有一個承壓方向，應在閥體外部用箭頭標注，對稱設計的閥門應適合于流體
雙向流動和隔離。
b）密封部件由閥桿帶動進行閥門的啟閉動作，應在終點或中間任一位置靠摩擦力或執行裝置進行定位，流體壓力不能將其位置變動。
c）根據EN736-3，閥門內腔小通孔應符合以下兩點： —對于閥門上介質流通的任一孔徑，都不應小于閥門DN值的90％； —對于在結構上需要縮小介質流通孔徑的閥門，制造者應說明其實際小通孔。
d）閥桿與閥體之間的密封應符合EN736-3。
e）在閥門耐磨性能方面，閥門的設計應考慮磨損部件的使用壽命，或者生產商應在操作指導書中注明更換整個閥門的建議。 f）所有閥門操作裝置所適用的流速應達到3m/s。
g）從閥門的上方看，閥門的手柄或手輪應為順時針方向關閉閥門。
1.3制造要求
a）購進原料的性能應與原料生產廠家的說明書相符，并符合產品標準要求。
b）閥體上應標注出所用原料代號、通徑DN、公稱壓力PN。
c）閥體應標注出生產者廠名或商標。
d）閥體應標注出生產日期或代號。
e）閥體應標注出生產者不同生產地點的代號。
1.4短期性能要求
短期性能在產品標準中是屬于出廠檢驗項目，主要是做閥座的密封試驗與閥體的密封試驗，用于檢查塑料閥門的密封性能，要求塑料閥門即不能有內泄漏（閥座泄漏）現象，也不能有外泄漏（閥體泄漏）現象。閥座的密封試驗是驗證閥門隔離管道系統的性能；閥體的密封實驗是驗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相關的產品有：減壓閥(氣體減壓閥為了避免量產時無謂的浪費時間及困擾，的確有必要付出耐心來調整及控制各種加工條件，并找出的溫度及壓力條件，且制訂標準的試模程序，并可資利用于建立日常工作方法。
1.查看料筒內的塑料料是否正確無誤，及有否依規定烘烤，（試模與生產若用不同的原料很可能得出不同的結果）。
2.料管的清理務求*，以防劣解膠料或雜料射入模內，因為劣解膠料及雜料可能會將模具卡死。檢查料管的溫度及模具的溫度是否適合于加工之原料。
3.調整壓力及射出量以求生產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，在調整各種控制條件之前應思考一下，因為充模率稍微變動，可能會引起甚大的充模變化。
4.要耐心的等到機器及模具的條件穩定下來，即是中型機器可能也要等30分鐘以上。可利用這段時間來查看成品可能發生的問題。
5.螺桿前進的時間不可短于閘口塑料凝固的時間，否則成品重量會降低而損及成品之性能。且當模具被加熱時螺桿前進時間亦需酌予加長以便壓實成品。
6.合理調整減低總加工周期。
7.把新調出的條件至少運轉30分鐘以至穩定，然后至少連續生產一打全模樣品，在其盛具上標明日期、數量，并按模穴分別放置，以便測試其確實運轉之穩定性及導出合理的控制公差。（對多穴模具尤有價值）。
8.將連續的樣品測量并記錄其重要尺寸（應等樣品冷卻至室溫時再量）。
9.把每模樣品量得的尺寸作個比較，應注意：
(a)制品尺寸是否穩定。
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