内筋缺陷对型材质量和门窗焊接质量的影响及处理方法

专家姓名：王 耀　　类别：论文

摘要：本文就塑料异型材出现的内筋缺陷对型材的外观质量、内在质量和门窗的焊接质量造成的影响，以及此类情况的处理方法作简明论述。
关键词：塑料异型材、内筋、缺陷、外观质量、内在质量、门窗焊接质量、处理方法。
在众多的型材生产厂家一般把型材的外观质量和理化性能指标作为本企业型材质量控制的要点。大多数人认为型材内筋缺陷不会对型材整体质量造成影响，孰不知型材内筋质量的缺陷，往往也会给型材的外观质量和内在质量带来影响，特别是门窗的焊接质量留下隐患，下面分别拿几种事例来对此类情况进行分析论述。
一、 对外观质量的影响
1． 一般来说用户在购买型材时会特别注意观察型材的截面，观察截面时主要是关心型材壁厚和型材断面结构，此时假如说型材的内筋起泡、断裂、弯曲或偏移等都会造成顾客对型材整体质量的怀疑，这只是一个简单的视觉效果，就很难达到用户满意更何况是内在质量。凡正规型材生产厂家的型材内筋起泡，断裂或弯曲这都是不允许的，一般这些厂家也不会让这样的产品流放到市场，只要在生产过程中适当调节工艺就能避免，相对控制比较简单，不会形成尖锐矛盾，这里就不再赘述。
2． 至于型材的内筋偏移或内筋厚薄不均，都会对型材的外观质量和内在质量或多或少造成一定程度的影响，这里只论述对外观质量的影响，对内在质量的影响在下一节中再作论述。如图1门板所出现的情况一般是由于型材外壁厚和内筋厚薄不一致造成的。象图1的I部位放大中造成3部位偏移的原因主要是1部位比2部位的壁厚薄，在冷却定型时1部位冷却的速率要比2部位快，所以造成3部位偏移。这种现象还往往造成型材外壁沟槽的两边型材表面2部位方向出现一条宽1㎜左右轴向亮带，1部位方向出现一条宽1㎜左右轴向亚光带等外观质量缺陷。这时只要在口模修补时掌握1、2部位出料快慢一致，壁厚均匀就能解决。

I部位放大

（图1）
如图2百页片在（a）图所示情况下2部位筋比常规薄其冷却速率过快，在第一节定型模入口时由于真空吸附和水冷却的作用，筋2迅速冷却硬化，对型材外表面造成支撑，致使1部位（外表面与2交叉部位）与后两节定型模壁硬性摩擦，会出现一条宽2㎜左右轴向亮带；在（b）图所示情况下，4部位筋比常规厚，其收缩比率大，对型材外表面造成牵拉，轻微会在3部位出现宽2㎜左右的轴向亚光带，严重的是一道轴向收缩纹。处理此种情况的方法也是要处理模头，使其达到出料均匀、厚薄一致。

I部位放大

（图2） a b
二、 对内在质量的影响
型材内筋的厚薄以及内筋与外表面连接处的结构会使型材的低温抗冲击性能相对减弱。
1． 对于内筋正好对应冲击点的情况下，内筋的厚薄直接影响着型材的低温抗冲击性能。一般来讲在模头设计和制作时内筋和外壁有各自单独的供料单元，只是在接近口模的地方有一愈合区（一般在10㎜左右），这一短短的愈合区难以使内筋与外壁接合点的压力在出口模后和其它地方达到平衡，所以该处物料不密实、易缩松。另外，从能量守恒角度上看，冷冲时，铁锤下落的动能冲击到该点后，由于内筋的支撑使得外壁弹性形变变小，不能完全吸收落锤的动能，从而使外壁破裂。在内筋比常规薄的情况下犹为严重，但如加厚内筋在定型冷却时连接部位容易产生缩松，在型材外表面形成收缩痕。
2． 型材内筋与外壁连接部位的结构对型材的力学性能犹为重要。如图3中（a）所示内筋与外壁连接部位是直角时，因为熔料的尖角处流动状态发生急剧变化而产生较大的应力并集中在尖角处，在有荷载或受冲击振动时会发生应力开裂。应该在该接合处设计成带圆弧的形状，这样型材可以吸收和缓冲外力的冲击强度，不会造成型材外壁破裂。


（图3） a b
三、 对门窗焊接质量的影响
型材的内筋缺陷象内筋偏移变形和内筋开裂、破裂对门窗的影响主要是在型材对焊时钢衬腔与排水腔连通，造成雨水随排水腔进入钢衬腔，一是对钢衬造成锈蚀，二是水还可以沿钢衬腔固定钢衬的螺钉孔渗入墙体。
1．内筋开裂主要是内筋壁厚太薄，在型材下料时，内筋随锯切时与外壁交接处开裂，一般开裂深度轴向（10㎜-20㎜）左右，这样在对焊时因熔接量太小（3㎜），所以开裂的缝隙会造成渗水隐患。
2．内筋破裂主要是型材本身的质量原因，因型材刚性增加韧性欠缺时，型材有发脆现象，这时如果是壁薄的型材，特别是型材的内筋会在锯切时造成缺口，也就是常说的崩口现象，缺口处在焊接时不能完全吻合，也造成渗水隐患。
3．内筋偏移、变形主要是象前面图1所示是由于壁厚不均匀现象造成的，如图4平开框按要求图中I处应基本平直，如图4（a）虚线所示，为了杜绝出现此类现象，模具厂家在设计制作模具时在口模处特意作了变异处理，设计时使图4（b）中2部位夹角＜180°，然而在型材实际挤出过程中由于受图4（a）中1部位收缩牵拉往往会≥180°，这样就有两种可能，一种如果同是一种型材对焊，即框对框、梃对梃，基本也不会存在焊缝错位问题。第二种如果象上面所说的框基本平直近似180°，而梃则＞180°，这样框梃焊合时就会出现象图4（a）中实线与虚线所示，焊缝错位，出现空档，这样就会存在渗水问题。这种情况一般在口模上加大图4（a）1处的内筋出料量，即使此处内筋加厚，便可解决这类问题。


I部位放大

（图4） a b
还有一种是内筋与外壁接合处偏移，如图5


I部位放大

（图5）
此类现象是由于图5中I部位放大所示1部位内筋偏薄和2部位外壁的壁厚偏薄所致，特别是2处壁厚肯定会比3处薄，2部位相对3处冷却速度快，2部位型材的外表面又相对内表面冷却速度快，而4处受定型模沟槽固定只有2处内表面横向收缩，所以对内筋1造成横向牵拉，发生偏移。此类偏移也会在框梃焊合时如图5中I部位放大实线和虚线所示，发生焊缝错位留有空档，也就造成了钢衬腔和排水腔连通问题。解决此类问题的方法也是要增加口模内筋1处和外壁2处的给料量，使之口模供料分配合理。
当然，型材内筋缺陷对型材的质量和门窗焊接质量的影响可能还有很多，这里权当抛砖引玉，希望能对同行在模具设计、模具维护和型材挤出过程中有所帮助。

发表时间：2007-11-16

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