挤出工艺是塑料、橡胶、金属等材料加工的核心工艺之一，通过螺杆旋转将物料加热塑化后，经模具挤压成型为特定截面形状的制品（如管材、型材、薄膜、线缆包覆等）。
一、原料预处理控制
原料状态直接决定塑化质量，需重点控制含水率、杂质含量、配方均匀性三大核心指标：
1.含水率控制
控制目标：根据物料特性将含水率降至允许范围（如PET≤0.02%、PA≤0.1%、PVC无吸水要求），避免加工中产生气泡、银纹、制品强度下降等缺陷。
控制方法：
￮吸湿性物料（PET、PA、PC等）：采用热风干燥机或除湿干燥机，干燥温度80-160℃（依物料调整），干燥时间2-6小时，干燥后密封存放，避免二次吸湿。
￮非吸湿性物料（PE、PP、PVC）：若储存环境洁净干燥，可直接使用；若受潮，简单风干即可。
2.杂质与粒径控制
控制目标：原料中无金属、砂石、纸屑等杂质，粒径均匀（粉末料、颗粒料需符合设备进料要求）。
控制方法：
￮进料前通过金属检测器、筛网（20-40目）过滤杂质，防止划伤螺杆、料筒及模具，避免制品出现杂质缺陷。
￮混合物料（如添加填充剂、色母粒）需提前预混均匀，推荐使用高速混合机，混合时间5-10分钟，确保配方组分分散一致。
3.原料储存与追溯
按物料类型、批次分区存放，标识清晰（含名称、批号、生产日期、供应商），遵循“先进先出”原则。
避免原料长期暴露在高温、潮湿、阳光直射环境中，防止降解或吸湿变质。
二、核心设备参数控制
1.温度控制
（1）料筒前段（进料区）
控制目标：物料预热、初步压实，避免结块或架桥。
控制要点：温度略高于物料玻璃化温度（Tg），如PP 80-120℃、PET 140-160℃；防止温度过高导致物料提前熔融堵塞进料口。
（2）料筒中段（塑化区）
控制目标：物料充分熔融、均匀混合。
控制要点：温度为物料熔融温度（Tm）+10-30℃，如PE 160-190℃、PVC 160-180℃；需稳定控制，波动≤±5℃。
（3）料筒后段（均化区）
控制目标：熔融物料进一步均化，降低温度波动。
控制要点：温度略低于中段5-10℃，避免物料过度降解。
（4）机头与模具
控制目标：物料稳压流动，保障成型顺畅。
控制要点：温度与均化区接近或略高（5-10℃），如管材模具温度需均匀，波动≤±3℃，防止制品表面条纹、熔接痕。
辅助要求：定期校准温度传感器（热电偶）、加热圈，确保温度显示与实际一致；检查冷却水路（料筒冷却、模具冷却）是否通畅，避免局部过热。
2.压力控制（保障成型稳定性）
控制目标：机头压力稳定，波动范围≤±5%，避免因压力波动导致制品尺寸偏差、表面粗糙。
控制要点：
￮压力监测：通过机头压力传感器实时监控，设定压力上下限报警，超限时自动调整或停机。
￮压力调节：
压力过高：适当提高机头/模具温度、降低螺杆转速、增大模具出料口截面积。
压力过低：适当降低机头温度、提高螺杆转速、检查原料塑化质量（是否未充分熔融）。
￮过滤系统：机头处安装过滤网（20-80目），拦截杂质并辅助稳压；需定期更换过滤网，避免堵塞导致压力骤升。
3.螺杆转速控制（调节产量与塑化质量）
控制目标：转速稳定，波动≤±1r/min；根据物料塑化需求和制品产量精准调整。
控制要点：
￮转速与产量：转速越高，产量越大，但需匹配温度参数——转速提升时，需相应提高料筒温度（螺杆剪切生热增加，避免局部过热降解）。
￮转速与塑化：低转速适用于热敏性物料（如PVC），减少剪切生热，防止降解；高转速适用于易塑化物料（如PE、PP），提升生产效率。
￮同步性控制：螺杆转速需与后续牵引速度、收卷速度协同，避免制品拉伸过度或堆积。
三、成型过程控制
成型过程控制重点在于模具出料均匀性、牵引稳定性、冷却定型效果，直接影响制品最终质量。
1.模具控制
模具清理：开机前彻底清理模具流道、出料口，去除残留物料、杂质，避免制品出现黑点、划痕。
流道均匀性：检查模具流道是否光滑、无死角，确保物料在流道内流动均匀，避免局部滞留导致降解。
模具间隙调整：根据制品尺寸要求精准调整模具出料口间隙（如管材模具的环隙、型材模具的型腔间隙），确保出料截面均匀。
2.牵引与拉伸控制
控制目标：牵引速度稳定，与螺杆转速、模具出料速度匹配，避免制品拉伸比过大（导致强度下降）或过小（导致尺寸偏大）。
控制要点：
￮牵引速度调节：通过变频调速器精准控制牵引机转速，设定速度上下限报警；定期校准牵引辊直径，确保速度显示准确。
￮拉伸比控制：根据制品性能要求设定合理拉伸比（如薄膜拉伸比2-5倍、管材拉伸比1.1-1.3倍），拉伸比过大易导致制品脆化，过小易导致尺寸不稳定。
￮牵引压力控制：牵引辊压力均匀，避免压力过大损伤制品表面，或压力过小导致打滑（影响速度稳定性）。
3.冷却定型控制
控制目标：制品快速、均匀冷却至室温，定型稳定，避免收缩变形、表面凹陷。
控制要点：
￮冷却方式选择：
管材/型材：采用真空定径冷却箱，先通过真空吸附使制品贴合定径套（保证尺寸），再喷水冷却；真空度控制在0.02-0.06MPa，冷却水温20-30℃。
薄膜：采用风环冷却（吹膜）或冷却辊冷却（流延膜）；风环需保证风量均匀，冷却辊温度控制在20-50℃。
线缆包覆：采用水槽冷却，水温15-25℃，冷却长度确保制品完全定型。
￮冷却均匀性：冷却介质（水、风）分布均匀，避免制品局部冷却过快导致内应力过大（后续易开裂）。
￮冷却速度调节：热敏性制品需缓慢冷却，避免表面骤冷产生裂纹；要求快速定型的制品（如薄壁管材）可提高冷却强度。
四、辅助系统控制
辅助系统包括进料系统、真空系统、收卷/切割系统，其稳定性直接影响工艺连续性和制品质量。
1.进料系统控制
进料速度稳定：采用定量加料器（如失重式加料机），确保进料量均匀，避免因进料波动导致螺杆负载变化、压力波动。
进料口防护：保持进料口洁净，安装防尘罩，避免杂质混入；吸湿性物料的进料口需与干燥机密封连接，防止二次吸湿。
2.真空系统控制
真空度稳定：通过真空阀调节真空度，设定上下限报警，定期检查真空泵工作状态、真空管路密封性，避免真空度下降导致定径失效。
脱挥挤出控制：对于需脱挥的物料（如回收料、含低分子挥发物的物料），料筒中段或机头设置真空脱挥口，真空度控制在0.06-0.09MPa，确保挥发物充分排出。
3.收卷/切割系统控制
收卷控制：
￮收卷速度与牵引速度同步，采用张力控制（张力传感器），避免张力过大拉伸制品或过小导致收卷松散。
￮收卷平整度：调整收卷辊平行度，确保制品收卷整齐，无跑偏、褶皱。
切割控制：
￮切割速度与牵引速度匹配，采用定长切割（如管材切割）时，长度误差控制在±1%；切割刀具锋利、转速稳定，避免制品切口毛刺、变形。
五、质量检验与过程追溯
通过在线检测和离线检验结合，及时发现质量问题并追溯，确保批次产品一致性。
1.在线检测
尺寸检测：采用在线测径仪（管材、型材）、厚度检测仪（薄膜）实时监测制品关键尺寸，超差时自动报警并调整工艺参数（如牵引速度、模具间隙）。
外观检测：通过视觉检测系统或人工实时观察制品表面，及时发现黑点、划痕、气泡、熔接痕等缺陷，排查原料、温度、模具等问题。
性能快速检测：部分工艺配备在线熔体流动速率（MFR）检测仪，实时监控物料塑化质量。
2.离线检验
批次抽样：每批次制品按标准抽样，检测尺寸精度、力学性能（拉伸强度、断裂伸长率）、热性能（热变形温度）、外观质量等。
检验标准：严格遵循产品标准（如GB/T 10002.1-2006 给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材），不合格品需隔离、标识、返工或报废。
3.过程追溯
记录关键参数：实时记录原料批次、干燥参数、温度、压力、螺杆转速、牵引速度、检验结果等，确保每批次制品可追溯。
异常处理：出现质量异常时，及时排查工艺参数、原料、设备等因素，制定整改措施并验证效果，避免问题重复发生。
六、安全与设备维护控制
1.安全控制
设备防护：挤出机、模具、牵引机等设备安装安全防护罩，防止高温物料喷溅、机械部件伤人；机头、料筒等高温区域设置警示标识。
原料安全：热敏性、易燃物料（如PVC、某些助剂）需远离火源，配备灭火设备；有毒有害物料需在通风良好环境下操作，操作人员佩戴防护用品。
应急处理：制定设备故障、物料喷溅、火灾等应急预案，定期演练；设备配备紧急停机按钮，确保异常时快速停机。
2.设备维护
日常维护：每日检查设备润滑情况（螺杆、牵引辊等运动部件）、冷却水路/气路通畅性、传感器准确性；清理设备表面及周边环境。
定期维护：每周检查过滤网、模具流道；每月校准温度、压力传感器，检查加热圈、电机工作状态；每季度检修螺杆、料筒磨损情况（磨损过大需更换，避免塑化不均）。
停机维护：停机后彻底清理料筒、螺杆、模具内残留物料（避免物料冷却固化，下次开机困难或损伤设备）；长期停机时，需对设备进行防锈、防尘处理。
七、不同物料挤出的特殊控制要点
1.热敏性物料（PVC、POM）
低温塑化，降低螺杆转速，减少剪切生热；
料筒采用分区精确控温，避免局部过热；
加入热稳定剂，防止降解；
缩短物料在料筒内的停留时间。
2.高粘度物料（PC、PSU）
提高料筒、模具温度，保证物料充分熔融流动；
采用高剪切螺杆，增强塑化能力；
增大机头压力，确保出料均匀；
冷却速度放缓，避免内应力过大。
3.填充改性物料（玻纤增强PE、碳酸钙填充PP）
采用耐磨螺杆、料筒（如氮化处理、双金属材质），避免磨损；
提高加料段温度，保证物料与填充剂均匀混合；
控制填充剂粒径和添加量，避免影响塑化和制品性能；
加强过滤系统，防止填充剂团聚体进入模具。
4.弹性体物料（TPE、TPR）
低温塑化，避免交联降解；
采用低剪切螺杆，减少分子链断裂；
冷却水温不宜过低（25-35℃），避免制品表面发白；
牵引张力适中，防止拉伸变形。
