張焱

摘? 要：在我國經(jīng)濟發(fā)展的過程中，塑料在各行業(yè)中應(yīng)用非常廣，塑料工業(yè)也是輕工業(yè)進行發(fā)展的基礎(chǔ)，充分結(jié)合節(jié)能環(huán)保的具體要求，塑料加工成型技術(shù)水平也在不斷提升。塑料成型是指用塑料預(yù)熱進行熔融，使其熔化、粉碎、分散，然后按照成型的要求，把材料制成各種類型的模具，冷卻成型后，應(yīng)用于各個領(lǐng)域中，基于此，本文對塑料加工成型技術(shù)進行了深入的研究和創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：塑料加工成型;創(chuàng)新技術(shù);研究

引言

現(xiàn)階段，塑料在各個領(lǐng)域中都有著非常重要的作用。隨著塑料行業(yè)的蓬勃發(fā)展，資源、環(huán)境、能源等成為制約塑料發(fā)展的重要問題，同時，我國人口眾多，大量使用塑料制品，而主要塑料的消費也十分重要。我國綠色生態(tài)環(huán)境對低能耗塑料成型技術(shù)的需求較高，需要不斷探索塑料加工成型創(chuàng)新技術(shù)。

一、塑料加工成型創(chuàng)新技術(shù)

目前，塑料工業(yè)是輕工業(yè)技術(shù)，塑料成型技術(shù)主要用于原料的混合，使原料在應(yīng)用中發(fā)揮作用。我國塑料成型加工技術(shù)研究主要集中在塑料的機械加工上，是工業(yè)設(shè)備的重要支點。隨著科技的發(fā)展，塑料加工成型方法也不斷創(chuàng)新，在塑料的拉伸、加工以及成型等方面積累量非常多的技術(shù)經(jīng)驗，生產(chǎn)時間有了極大的縮短。隨著塑料加工成型技術(shù)向熱機械化方向發(fā)展，技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)考慮利用熱能提高工藝效率。因此，現(xiàn)階段降低熱機械效應(yīng)、節(jié)能降耗是現(xiàn)代塑料加工成型技術(shù)的主要目標(biāo)。塑料原型需要具體的模具改造操作來改變結(jié)構(gòu)、特性和形狀，從而創(chuàng)造塑料產(chǎn)品的價值。其中，加工成型的主要設(shè)備是塑料機。塑料成型加工轉(zhuǎn)型需要從智能化轉(zhuǎn)移方式轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)發(fā)展創(chuàng)新。

二、塑料加工成型機械創(chuàng)新存在的問題

1、塑料原料的生產(chǎn)和選擇

塑料是以石油產(chǎn)品為原料提煉和提煉加工生產(chǎn)的，石油作為一種不可再生能源，由于石油礦區(qū)的發(fā)現(xiàn)和開挖，其儲量逐漸減少。但在塑料加工方面，塑料加工原料利用率不足，仍處于較低水平。為提高塑料原料的利用率，首先要提高煉油率，目前石油的初級加工主要采用高爐加工生產(chǎn)。環(huán)境許多行業(yè)已經(jīng)用室內(nèi)高爐代替了室外高爐，雖然方法發(fā)生了變化，但生產(chǎn)原理沒有改變。在生產(chǎn)第一階段產(chǎn)能達標(biāo)的前提下，石油裂解后產(chǎn)品的利用率要提高，很多企業(yè)在加工前沒有對原材料的用量進行預(yù)算，導(dǎo)致廢品量大，原料利用率降低。因此，為了提高生產(chǎn)率，提高原材料的利用率是重中之重。

2、塑料加工成型設(shè)備落后問題

我國現(xiàn)有的塑料加工成型企業(yè)效率高，除信譽好的企業(yè)外，部分企業(yè)剛剛起步或剛剛發(fā)展起來，所以對生產(chǎn)資金的投入較小，因此塑料加工成型設(shè)備也相對比較多。一般來說，如果只配備必要的設(shè)備，在人力可以更換的地方更換人力，有些公司甚至沒有基本的經(jīng)營軌跡，所以都依賴人力，這是主要原因生產(chǎn)力低下。很多企業(yè)會著眼于短期利潤，盡量減少對生產(chǎn)效率低的設(shè)備引進的投資，并在生產(chǎn)中雇傭農(nóng)民工來彌補生產(chǎn)技術(shù)的短板。然而，快速成長的企業(yè)將采用先進的技術(shù)和人才，而那些進步的企業(yè)仍處于勞動力階段，差距越來越大，最終被淘汰出局。從長遠來看，如果淘汰落后，需要積極引進先進設(shè)備。

3、缺乏優(yōu)秀的專業(yè)人員

企業(yè)藥進行技術(shù)、設(shè)備創(chuàng)新的前提是進行人才創(chuàng)新，引進先進人才來規(guī)劃和期待企業(yè)的長遠發(fā)展，但具有專業(yè)知識的技術(shù)人才相對較少。而且專業(yè)培訓(xùn)和相應(yīng)的人才也很少。在我國，該領(lǐng)域的技術(shù)人才短缺，小企業(yè)得不到足夠的技術(shù)指導(dǎo)和示范，而大企業(yè)有足夠的人力資源達到一流水平。這造成了國內(nèi)的一個大問題，巨大的差距造成了整個產(chǎn)業(yè)鏈無法完善和創(chuàng)新的惡性循環(huán)。

三、塑料加工成型創(chuàng)新技術(shù)

1、擠出系統(tǒng)創(chuàng)新技術(shù)

第一，振動位移。擠出系統(tǒng)是塑料機械關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要是將塑化、熔融以及輸送結(jié)合為一體，能保證鑄鐵的生產(chǎn)，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。但作為結(jié)構(gòu)符號和原理的特點，螺桿擠出系統(tǒng)的使用率遠高于塑料送能系統(tǒng)，能耗高。對塑料機械的全部結(jié)構(gòu)、傳統(tǒng)螺桿擠出系統(tǒng)進行深入的探討，發(fā)現(xiàn)能夠運用傳質(zhì)以及傳熱過程有效的提升螺桿加工性能。在純塑料剪切場中，材料運動是單層的，無材料的換熱主要通過導(dǎo)熱或粘性散熱進行，傳質(zhì)傳熱效率低。由于加強剪切，螺桿擠出系統(tǒng)周期振動.純剪切變形中的剪切振動形成層流，增加了層間質(zhì)的交換。在輸運過程中，改進了熱運動，塑料加工傳熱效率降低了螺釘對長徑比，降低了子系統(tǒng)能耗。應(yīng)用振蕩場有效地解決了以下問題：熔化率低.利用聚合物的非線性塑料運輸性能提高聚合物產(chǎn)品質(zhì)量，變形過程的剪切振動極大的減少了熱機的變形過程。

第二，體積拉伸。葉片增塑劑由葉片、定子、轉(zhuǎn)子、擋板頭、模具等組成。多葉增塑劑形成葉片擠壓系統(tǒng)，主要利用材料加工過程中循環(huán)體積的變化在強迫混合中的作用。葉片混合料的壓皺體積增大，材料覆蓋定子的外熱機械散射使體積減小，壓縮壓碎材料并加熱。拉伸變形是影響拉伸的主要因素。葉片的塑化和纖維在變形方向上的取向，對系統(tǒng)的相容性進行了有效地提升，對塑料制品的力學(xué)性能也有了極大的提升。

2、傳動系統(tǒng)創(chuàng)新

第一，擠壓成型工藝。對于特殊的應(yīng)用，材料必須插入擠出機，加壓預(yù)熱，然后塑化。然后材料通過通常用于成型熱塑性和塑料擠出技術(shù)的模具繼續(xù)流動和擠壓。在這項技術(shù)的實踐中，研究人員發(fā)現(xiàn)擠壓通道的結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料流動的均勻性會影響分離角、壓縮角和工段長度。因此，研究人員根據(jù)模具通道的最佳參數(shù)設(shè)計了用于模具擠壓的雙腔微管。通過運用超聲振動原理，能夠運用多壁碳納米管等復(fù)合型的材料，形成了模具擠壓的雙螺釘。研究發(fā)現(xiàn)，在超聲振蕩處理的溶液中，碳填料納米管在材料的基體中分散性是非常具有優(yōu)勢的，同時也提升了復(fù)合材料的粘度、磨損系數(shù)和儲能。

第二，注塑機。增塑劑注塑驅(qū)動系統(tǒng)對損耗調(diào)節(jié)和溢流進行改進和創(chuàng)新，主要是降低注塑機能耗。常規(guī)塑化工藝中，以發(fā)動機液壓為主，塑化劑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高的在螺桿注塑機中，通過螺桿和回環(huán)直線運動的注塑材料多為非塑化材料。增加運動慣性和阻力摩擦及困難.通過調(diào)節(jié)注射速度和位置來減少能耗。隨著全自動注塑機的應(yīng)用，出現(xiàn)了系統(tǒng)驅(qū)動慣性大、滾珠絲杠磨損、噪聲大等新問題。為了解決這些問題，結(jié)合葉片擠壓系統(tǒng)的特點，提出了轉(zhuǎn)子壓鑄模具和模具鑄造。加載完成了旋轉(zhuǎn)活塞的旋轉(zhuǎn)運動與旋轉(zhuǎn)活塞，關(guān)節(jié)的線性運動和壓力變化過程。在注塑過程中，這種注塑方法注塑裝置體積小，負載精度高，能耗低，在注塑機中得到了廣泛的應(yīng)用。

第三，過程管理系統(tǒng)。通過運用溫度場以及外力場，能夠有效地實現(xiàn)塑料制品的加工，保證塑料的熱變形。在實施過程中，塑料機械是必要的，因為塑料加工過程是非線性的，具有很大的不確定性、不完善性和時間變化，一般不能得到光滑的預(yù)處理模型。因此，傳統(tǒng)的塑料機械控制系統(tǒng)無法精確控制塑料機械，先進的塑料機械技術(shù)是測量塑料機械技術(shù)水平、用壓力、溫度和速度加工成型塑料機械以控制產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。就工藝條件而言，難以達到預(yù)期的控制效果。聯(lián)合發(fā)展塑料加工，產(chǎn)品質(zhì)量難以確定塑料加工的工藝參數(shù)、條件和種類。特別是可再生植物纖維的使用和塑料廢料的回收對控制系統(tǒng)提出了額外的挑戰(zhàn)。通過將最先進的檢測、測量和其他現(xiàn)代控制方法應(yīng)用于過程參數(shù)和可變過程之間的通信和反饋。智能化精確成型和加工控制，只有在沒有預(yù)先確定具體型號的情況下，才能實現(xiàn)塑料機和塑料機的高效合理使用。

第四，創(chuàng)新成型加工工藝。激光和超聲波焊接技術(shù)在內(nèi)的塑料成型新技術(shù)大大提高了工藝和加工質(zhì)量。按基本工作原理，超聲焊接主要是采用超聲原理焊接的一種方法。傳統(tǒng)焊接方法產(chǎn)生的熱能相對較小，容易破壞環(huán)境。相比之下，新焊接技術(shù)的應(yīng)用能夠極大的提高工作安全性、工藝美觀以及焊接質(zhì)量。而且這種高水平的技術(shù)在其他領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，從而擴大了激光焊接的應(yīng)用范圍。

3、專業(yè)人才的培養(yǎng)

專業(yè)人才是塑料加工市場進行發(fā)展的重要支撐，我國高校開設(shè)了許多專業(yè)，但大多數(shù)學(xué)生對所學(xué)專業(yè)知識和業(yè)務(wù)的實際應(yīng)用不感興趣。在進入生產(chǎn)企業(yè)和社會之前，學(xué)生需要練習(xí)和學(xué)習(xí)。因此，加工企業(yè)可以與大學(xué)合作，企業(yè)可以為大學(xué)提供教育和實習(xí)資金，大學(xué)可以為企業(yè)提供教學(xué)人才，避免人才短缺。企業(yè)在培訓(xùn)機構(gòu)畢業(yè)前，可以選擇合適的聯(lián)合大學(xué)畢業(yè)生，提供出國留學(xué)資金并派他們到國外進行檢測和培訓(xùn)，還可以帶回先進的技術(shù)和設(shè)備。企業(yè)通過充分發(fā)揮人才優(yōu)勢，學(xué)習(xí)和整合人才資源的模式。小企業(yè)可以吸引投資，并將其作為大企業(yè)的分公司投入生產(chǎn)。為了讓管理人員發(fā)揮他們的才能，必須了解并把他們每個人放在一個合理的位置上，技術(shù)人員在獲得對整個公司的了解后，必須能夠為公司的未來做好準備。

4、加強技術(shù)創(chuàng)新和原材料利用

關(guān)于原材料利用率的調(diào)整，相關(guān)企業(yè)可與科研院所合作，開發(fā)新型塑料加工原料。良好的環(huán)保意識，加強對催化塑料制品的投入，減少白色污染貢獻力量。在批量加工塑料之前，制造商必須調(diào)試他們的設(shè)備，計算原材料利用率，然后估算所需的原材料數(shù)量，以避免浪費生產(chǎn)后的剩余材料。對于剩余的原料，塑料加工企業(yè)也可以與乳品加工企業(yè)結(jié)成聯(lián)盟，塑料加工后剩余的原料可以返還給乳品加工企業(yè)進行更緊急、更深入的加工，塑料加工企業(yè)可以提供石油加工企業(yè)所需的塑料制品。塑料加工企業(yè)還應(yīng)估算不同塑料制品加工所對應(yīng)的原材料，提供不同的技術(shù)設(shè)備，以達到節(jié)約原材料、提高原材料利用率的目的。

5、塑料加工成型技術(shù)與裝備的改進與創(chuàng)新

傳統(tǒng)的塑料加工成型是利用熱量使塑料變形以獲得所需的塑料制品，但在傳統(tǒng)的加工工藝中，熱源將熱量傳遞給空隙或其他接觸材料，生產(chǎn)效率很低，這一點逐漸被淘汰，而傳統(tǒng)的高效加工方法主要有振動剪切變形加工和體積拉伸變形加工。其中，振動剪切變形加工主要是指對被加工材料進行有規(guī)律的振動，增強與熱源的熱交換，提高傳熱效率，減少擠壓系統(tǒng)所消耗的能量。其他種類的體積拉伸變形加工主要是通過特定形狀的空間體積變化來完成，塑性輸送能力不依賴于材料的物理性質(zhì)，提高了對材料的適應(yīng)性，提高了輸送效率。在輸送過程中體驗熱機械工藝，塑化大大縮短了輸送時間，節(jié)約了能源。在加工設(shè)備方面，企業(yè)也要適當(dāng)加大投入，即使達不到世界水平，也要達到與世界接軌的水平，適當(dāng)減少人力，提高自動化水平。

結(jié)語

為了可持續(xù)發(fā)展我國塑料工業(yè)，需要節(jié)能減排，回收廢塑料，替代再生塑料資源。通過對塑料機械擠出工藝控制系統(tǒng)和產(chǎn)品、進給傳動系統(tǒng)、系統(tǒng)成型等工藝的創(chuàng)新研究，形成了塑料加工成型工藝和設(shè)備。具有自主知識產(chǎn)權(quán)的綠色塑料機械化尚未確定純剪切變形、振動和拉伸變形以及間接驅(qū)動演化的因素。數(shù)字控制和智能控制系統(tǒng)的傳輸充電。在塑料機械領(lǐng)域同行的共同努力下，將研究成果等行業(yè)領(lǐng)先技術(shù)相結(jié)合，加快產(chǎn)業(yè)化營銷進程，推動塑料機械技術(shù)發(fā)展。

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