管材是塑料技术制品中的主要品种,成型的管材类型很多。塑料管材的主要应用范围是:饮用水管、建筑排水管、燃气管、护套管、农业用管、工业用管。塑料管材的用途是输送液体、固体、气体,并可以作为电线、电缆护套和结构材料[1]。住宅建设、环境保护和治理、农业节水灌溉、交通、通信、水利、能源等基础建设工程使塑料管材有着非常广阔的市场[1]。典型的塑料管材生产线一般由挤出机、模头、冷却定径、牵引机、切割机、翻料架等部分组成。管材挤出成型要完成其工艺过程。除了其核心设备挤出机外,还必须配备各种相应的挤出成型辅机[2]。众所周知,挤出机对产品的质量和生产率有很大的影响,然而辅机的性能对产品的质量和生产率也有较大的影响,某些情况下甚至是决定性的[2]。而切割机是辅机中的核心设备。
管材的生产线的切割装置需要完成对管材的定长切断,对切割机的要求,首先是切口光滑,并且与管材的轴线垂直;其次是希望噪音尽量低和污染小[3]。切割机的每一次动作是由牵引机给出的信号控制的,因此切割锯切下的每根管材的长度误差都会在标准的范围内。
常用的切割机有径向锯和行星锯,径向锯又分为刀片切割机和圆盘锯切割机,还有一种冲裁式切割机机(又称飞刀切割机)。
简单介绍一下不同切割机在管材生产中的使用。
(1)飞刀切割机是通过伺服电机控制刀片高速旋转一周来切断管材,提高小口径管材切割速度,保证平稳性,提高整条线的生产速度,节省能源。如图1特征:①它采用特殊刀具,已达到切口光滑美观。②它采用伺服电机驱动,用于刀片位置控制。③操作简单,无切屑。④切割频率大于60次/分钟。但一般只能用于直径不超过50mm壁厚小于2.9 mm的小口径PO(PE\PPR)管材生产中。
(2)刀片切割机是用刀片绕管材旋转同时对管材径向切断。特征:①采用进口刀片,切口光滑美观。②移动的管材切割装置由电机和齿形皮带驱动以达到高速要求。③无切屑,低噪音。④结构坚固,机器使用寿命长。⑤一般用于63~1600PE\PPR等实壁管。
(3)圆盘锯切割机是锯片从管材一侧切入,沿径向向前推进,直至完成锯切。由于受锯片直径限制(管制直径小于锯片半径),这种方式只能用于直径为250 mm以下的PVC管材切割[1]。
(4)行星锯切割机主用于160 mm以上最大630 mm的PVC管材。圆锯片自转进行切削,绕管公转,使管圆周上均匀受到切割,直至管壁完全切断。如图2特征①锯切的同时可选择在PVC管材的一端或者二端进行倒角,同时清除锯屑。②在锯片处直接吸屑并在聚台底部另外安装吸屑装置。③移动锯台由气动驱动或根据要求由伺服电机驱动。④在锯片直接吸屑并在锯台底部另外安装吸屑装置。
结论:切割机是将连续挤出的管材。根据电脑计量的长度自动或半自动切断的设备。对于硬质管材如PVC管,较多的使用的是圆盘切割机和行星锯切割机:对于软质管材PE/PPR等,一般使用飞刀切割机和刀片切割机。