半個世紀以來,我國的塑料工業(yè)經歷了從無到有、從小到大的發(fā)展過程,尤其是改革開放20多年來得到高速發(fā)展,已初步形成了門類齊全的工業(yè)體系,從產量上已躋身于世界先進行列。 在我國塑料加工業(yè)中,幾乎1/3—1/2的塑料制品是通過擠出成型來完成的。作為塑機的第二大類產品,擠出成型機組的產量和銷售額約占塑料機械的20%—25%,其生產廠家分布在機械、輕工、石化、建材、軍工等行業(yè),在地域上多集中在塑料加工業(yè)發(fā)達地區(qū),如浙江、遼寧、山東、廣東等沿海地區(qū)。全國124家主要塑機企業(yè)工業(yè)總產值為38.7億元,沿海地區(qū)就占了70%以上。全國生產擠出機的廠家超過百家,多數(shù)為民營或鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè),約占塑機行業(yè)廠家的60%,擠出機的品種占塑料機械品種的30%,這個比例還有逐年上升的趨勢。全國每年能夠生產300臺(套)以上擠出機組的廠家僅有三四家,大部分企業(yè)只能生產低檔次的老產品,難以達到經濟規(guī)模,尤其在控制水平、效率、精度、可靠性和成套性等方面與發(fā)達國家相比差距較大。由于專業(yè)水平和產品技術含量低,決定了產品的附加值低,從而使企業(yè)的整體效益不高,在國際競爭中處于劣勢。 高速、高產化長期以來,作為擠出成型裝備主要性能指標的“高速、高產”一直是擠出成型機發(fā)展的主要方向,高的產出與價格比不僅是企業(yè)家最為關心的,也是科技工作者夢寐以求的目標。擠出高速、高產故然可使投資者以較低的投入獲得較大的產出和高額的回報,但從技術角度看,隨著擠出機螺桿轉速高速化也帶來了一系列需要克服的難點:物料在螺桿內停留時間的減少,會導致物料混煉塑化不均;物料經受過度剪切造成物料急劇升溫和熱分解;擠出穩(wěn)定性控制困難,造成擠出物幾何尺寸波動,相關的輔助裝置和控制系統(tǒng)的精度必須提高;螺桿與機筒的磨損加劇,需要采用高耐磨及超高耐磨材質;減速器與軸承在高速運轉的情況下如何延長其壽命等一系列問題。 高效、多功能化擠出機的高效性能主要體現(xiàn)在高產出、低能耗、低制造成本方面。在功能方面,螺桿擠出機已不僅僅用于高分子材料的擠出成型和混煉加工,它的用途已拓寬到食品、飼料、電碳、電極、火炸藥、建材、包裝、紙漿、陶瓷等領域。此外,將混煉造粒與擠出成型工序合二為一的一步法擠出工藝也值得引起重視。一步法擠出成型工藝在縮短工藝流程、節(jié)省能耗、減少設備投資和占地面積、減少操作人員等方面比傳統(tǒng)的兩步法工藝具有明顯的優(yōu)勢。 大型化和精密化在擠出成型裝備中,一般中小型的通用機械我國均能生產。2000年我國擠出機的年產量已達7784臺,其中同向平雙844臺,異向平雙及錐雙125臺,在進口1817臺擠出成型機中絕大部分是大型的、精密的機器。因為實現(xiàn)擠出成型設備的大型化可以降低生產成本,這在大型雙螺桿造粒機組、吹膜機組、管材擠出機組等方面優(yōu)勢更為明顯。 重點發(fā)展為國家重點建設服務的重大技術裝備,大型乙烯工程配套的三大關鍵設備之一——大型擠壓造料機組長期一直依靠進口,因此必須加快國產化進程,滿足石化工業(yè)發(fā)展需要。而精密化可以提高產品的含量,如多層共擠復合薄膜等的需要精密擠出,而作為實現(xiàn)精密擠出的重要手段——熔體齒輪泵必須加大力度進行開發(fā)研究。 模塊化和專業(yè)化實行擠出成型裝備生產的模塊化、專業(yè)化已是大勢所趨,模塊化生產可以適應不同用戶的特殊要求,縮短新產品的研發(fā)周期,爭取更大的市場份額;而專業(yè)化生產可以將擠出成型裝備的各個系統(tǒng)模塊部件安排定點生產甚至進行全球采購,這時保證整機質量、降低成本、加速資金周轉是有利的。在我國,擠出機的螺桿、機筒、減速器、加熱冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、上加料系統(tǒng)、控制系統(tǒng)均有定點工廠專業(yè)生產,這無疑是正確的。 智能化和網絡化發(fā)達國家的擠出機已普遍采用現(xiàn)代電子和機控制技術,操作臺設有熒光屏監(jiān)測,對整個擠出過程的工藝參數(shù)如熔體壓力及溫度,各段機身溫度,主螺桿和喂料螺桿轉速、喂料量,各種原料的配比,電機的電流電壓等參數(shù)進行在線檢測,并采用微機閉環(huán)控制。有的公司已采用網上遠程演播、監(jiān)測、“診斷”和控制,對擠出成型生產線進行網絡控制。這對保證工藝條件的穩(wěn)定,提高產品的精度是極為有利的。
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