Como resolver o problema de queima de material durante o processo de extrusão de portas WPC?

Como resolver o problema de queima de material durante o processo de extrusão de portas WPC?

As portas de madeira-plástico ganharam ampla adoção na indústria de decoração de casa e renovação de interiores nos últimos anos devido às suas vantagens significativas, como respeito ao meio ambiente, durabilidade, resistência à umidade e corrosão e apelo estético, com a demanda do mercado continuando a crescer. No entanto, durante a produção real, muitos fabricantes frequentemente encontram o fenômeno de queima do material durante o processo de extrusão – onde os materiais sofrem decomposição térmica excessiva ou coqueamento sob alta temperatura e pressão. Isto não só causa interrupções frequentes na linha de produção e redução da eficiência, mas também compromete gravemente as propriedades físicas e a qualidade visual dos produtos finais, levando a menores taxas de aprovação do produto. Enfrentando este desafio técnico comum, a equipe técnica profissional da Yongte Company desenvolveu soluções abrangentes através de extensa prática e pesquisa. Os fabricantes relevantes são aconselhados a adotar as seguintes abordagens sistemáticas para prevenir e resolver eficazmente problemas de queima de materiais durante o processo de extrusão de portas de madeira-plástico.

A queima de extrusão em portas de madeira-plástico (exibindo escurecimento localizado, descoloração ou resíduos carbonizados granulares) resulta principalmente dos efeitos combinados de quatro fatores: superaquecimento localizado, retenção de fusão, tensão de cisalhamento excessiva e formulação instável. Priorizar melhorias em cinco áreas principais – controle de temperatura, lubrificação, qualidade do pó de madeira, design de molde e mecanismo de parafuso – é mais eficaz para uma resolução rápida.

1、Principal razão para o material da porta WPC queimar na extrusão

· Falha de temperatura: Temperatura excessiva (>180°C) no cilindro, cabeçote ou cavidade da matriz; calor de cisalhamento elevado; pontos quentes localizados, levando à decomposição do PVC e à coqueificação do pó de madeira.

· Retenção de fusão: acúmulo em zonas mortas do molde, acúmulo de material no núcleo de convergência, desgaste do parafuso/falhas de projeto ou retenção e degradação prolongada de material antigo.

· Desequilíbrio de fórmula: pó de madeira excessivamente fino/alto teor de umidade, lubrificação insuficiente, falta de estabilizadores, excesso de agentes espumantes, resultando em aumento acentuado de viscosidade e resistência.

· Condições de processo inadequadas: velocidade de rotação excessiva, contrapressão instável, flutuação de alimentação, resfriamento insuficiente, calor de cisalhamento cumulativo e flutuações de pressão significativas.

2、Solução passo a passo

1. Controle preciso de temperatura (prioridade máxima)

Temperaturas típicas de processamento para compósitos de madeira-plástico de PVC: barril 155–170°C, cabeça 165–175°C, matriz 170–175°C; exceder 180°C é estritamente proibido. O pó de madeira torna-se propenso a carbonizar a temperaturas superiores a 170°C e o PVC decompõe-se a temperaturas superiores a 180°C.

Gradiente segmentado:

Procedimento de resfriamento: Durante a preparação da pasta, primeiro reduza a temperatura em 5–10°C enquanto diminui simultaneamente a velocidade da rosca (12–18 rpm) para minimizar a geração de calor de cisalhamento.

Medição e calibração de temperatura: Meça a temperatura do fundido usando um termômetro tipo contato para evitar discrepâncias entre a leitura exibida e o valor real; inspecione a bobina de aquecimento/termopar quanto a danos ou superaquecimento localizado.

2. Otimização da fórmula (para reduzir a viscosidade, estabilizar o material e evitar a carbonização)

· Aspectos-chave do controle do pó da farinha:

O teor de umidade deve ser ≤3% (seco a 80–100°C por 2–4 horas); um teor de umidade mais alto pode causar formação excessiva de espuma e superaquecimento localizado.

O tamanho das partículas varia de 80 a 120 mesh; partículas mais finas que malha 150 exibem adsorção excessiva de aditivos, viscosidade significativamente aumentada e tendência à coqueificação, enquanto aquelas muito grossas demonstram propriedades plastificantes fracas.

O teor de carga varia de 50% a 55%; valores superiores a 60% resultam em fluidez gravemente deficiente, resistência significativa e um aumento substancial nos riscos de queimadura.

· Sistema de lubrificação (redução de cisalhamento, anti-retenção):

Deslizamento interno: Ácido esteárico (0,3–0,5 partes) + EBS (0,2–0,4 partes), que reduz a viscosidade do fundido e minimiza a geração de calor de cisalhamento.

O Revestimento externo: 0,3–0,5 partes de cera PE para melhorar o desempenho da desmoldagem e evitar o acúmulo de material nas paredes do molde.

O Evite estritamente lubrificação insuficiente; caso contrário, o calor friccional aumentará dramaticamente e causará queimaduras localizadas.

· Estabilidade e formação de espuma:

Estabilizador: 3,5–4,5 partes de estabilizador de cálcio-zinco para evitar a decomposição do PVC em alta temperatura; reduzir a proporção de material reciclado (<20%), pois o material reciclado é propenso à degradação.

agente espumante: 0,3–0,5 partes de agente espumante AC e agente espumante NC; dosagem excessiva pode aumentar a resistência à formação de espuma e causar retenção local de queimadura.

3. Limpar o molde e o sistema de canais (eliminar zonas mortas e evitar acúmulo de material).

Remoção e limpeza da forma: Todos os resíduos de queimadura devem ser removidos da cavidade do molde, núcleo de fluxo e cone desviador, incluindo qualquer material acumulado ou depósitos de carbono em zonas mortas. Use uma escova de cobre com um limpador de molde especializado para evitar arranhar as paredes do molde.

Otimização do Canal de Fluxo:

Elimine ângulos retos e cantos mortos; garanta transições suaves de filetes em caminhos de fluxo (R ≥ 3 mm) para evitar estagnação.

A folga da borda do molde deve ser uniforme; uma folga excessivamente pequena resulta em alta resistência e superaquecimento localizado, enquanto uma folga excessiva pode levar à deformação.

·Equilíbrio de temperatura do molde: O desvio de temperatura em todas as regiões da matriz deve ser ≤±2°C; áreas localizadas de alta temperatura podem causar queimaduras no material; inspecione quanto a danos parciais no anel de aquecimento.

4. Ajustes de parafuso e processo (reduzindo a tensão de cisalhamento, estabilizando a extrusão)

· Parâmetros do parafuso:

Velocidade operacional: 12–18 r/min. Velocidades excessivamente altas podem causar explosão térmica induzida por cisalhamento e degradação do fundido; velocidades excessivamente baixas resultam em baixa plasticidade e flutuações de pressão.

Contrapressão: 0,8–1,5 MPa – garante fluxo de fusão estável e evita retenção local; pressão excessivamente alta leva a resistência significativa e superaquecimento.

Condição do parafuso: Verifique se há desgaste ou acúmulo de material; desgaste severo pode levar a zonas de retenção ou carbonização. Limpe o parafuso regularmente (uma vez a cada 7–15 dias).

Alimentação estável:

Use um alimentador forçado para evitar pontes de pó de madeira e interrupção de material; reiniciar após uma interrupção do material pode causar aglomeração.

A tremonha deve estar seca para evitar absorção de umidade, aglomeração e alimentação irregular.

5. Mistura e secagem (pré-requisitos básicos)

· Processo de mistura: Mistura em alta velocidade (1000–1500 r/min) → Aquecimento a 90–100°C → Resfriamento em baixa velocidade abaixo de 40°C antes da descarga; a mistura irregular pode levar a um conteúdo de aditivo insuficiente localizado ou à formação de queimaduras.

· Secagem do pó: 80–100°C por 2–4 horas, com teor de umidade ≤3%; alto teor de umidade pode levar à instabilidade da formação de espuma e ao superaquecimento localizado.

3、Processo de investigação rápida (concluído em 10 minutos no local)

1. Verifique a distribuição do material: Área da matriz → alta temperatura do molde/acúmulo de material da matriz; Cabeça/núcleo de confluência → alta temperatura/retenção; Barril → alta velocidade de rotação/desgaste do parafuso.

2. Medição da temperatura de fusão:>180°C → Resfrie imediatamente e reduza a velocidade de rotação.

3. Pó de cânfora: Teor de umidade> 3% / excessivamente fino → seque e substitua por pó grosso.

4. Limpeza do molde: Remover acúmulo de material nos cantos mortos → Desmontar o molde para limpeza e realizar o arredondamento dos cantos.

5. Ajuste da lubrificação com óleo: Alta viscosidade e elevada resistência à descarga → Adicione agente deslizante interno (ácido esteárico/EBS).

4、Medidas Preventivas (Estabilidade a Longo Prazo)

· Tarefas diárias: Medir a temperatura (ponto de fusão/temperatura do molde), inspecionar materiais de alimentação e examinar superfícies de produtos.

· Semanalmente: Limpe o parafuso, limpe a abertura do molde e inspecione o anel de aquecimento/termopar.

· Mensalmente: Calibrar controles de temperatura; analisar o teor de umidade do pó de madeira e o tamanho das partículas; otimizar formulações.