Comment résoudre le problème de déformation du plastique en boisWPCPanneau mural dans le processus de production?
Les problèmes de déformation dans la production de panneaux de paroi en composite en bois (WPC) proviennent généralement de plusieurs facteurs, notamment des rapports de matériau, des processus de fabrication, des paramètres de l'équipement, des étapes de refroidissement et de moulage, ainsi que le post-traitement. Les manifestations de déformation courantes comprennent la déformation, la déformation, le retrait inégal et les irrégularités de surface, qui nécessitent une optimisation complète sur l'ensemble du processus de production.
Vous trouverez ci-dessous des analyses de cause spécifiques et des solutions systématiques développées par l'équipe de Yongte à travers des années d'expérience pratique:
Raisons principales: facteurs clés de la "matière première" en "produit fini"
Les panneaux de paroi composite en bois en bois sont principalement composés de fibres de bois (comme la farine de bois et la poudre de bambou) et des polymères thermoplastiques (y compris le PVC, le PE et le PP). Ces deux composants présentent des caractéristiques distinctes: les fibres de bois présentent de fortes propriétés d'absorption d'humidité, tandis que les plastiques présentent une expansion thermique et une contraction significatives. Si les processus de production ne parviennent pas à équilibrer leurs caractéristiques de performance, une accumulation de stress interne peut se produire, conduisant finalement à une déformation structurelle. Les causes spécifiques peuvent être décomposées comme suit:
l Lien de matière première: une teneur élevée en humidité en poudre de bois, une mauvaise compatibilité entre le plastique et la poudre de bois, proportion déraisonnable d'additifs;
l Processus d'extrusion de plastification: plastification inégale du matériau, vitesse de rotation de vis / contrôle de température incorrect, défauts de conception de moisissure;
l Processus de refroidissement et de réglage: La vitesse de refroidissement est trop rapide / inégale, une liaison insuffisante du moule de réglage;
l Lien de coupe de traction: la vitesse de traction et la vitesse d'extrusion ne correspondent pas, la contrainte n'est pas libérée pendant la coupe;
l Processus de traitement de finition: empilement inapproprié des produits finis, manque de traitement du temps, perte de température et contrôle de l'humidité dans l'environnement de stockage.
Solution: optimisation de précision de chaque lien
1 ， Prétraitement des matières premières: réduire le risque de déformation de la source
La matière première est la base, et deux problèmes de base de «l'absorption d'humidité en poudre de bois» et de «plastification inégale» doivent être résolus.
1.1 Contrôle strict de la teneur en humidité de la farine de bois
La teneur élevée en humidité de la poudre de bois (généralement nécessaire à moins de 3%) produira des bulles en raison de l'évaporation de l'eau dans le processus d'extrusion, et le produit fini est facile à absorber l'humidité et à se développer au stade ultérieur, entraînant une déformation locale.
Solution: La poudre de bois est prétraitée en utilisant un sèche-linge (température 80-120℃, temps 2 à 4 heures) ou séchoir à vide, et stocké de manière scellée immédiatement après le séchage pour éviter l'absorption d'humidité secondaire; La teneur en humidité de la matière première est échantillonnée et testée avant le mélange, et la matière première qui ne répond pas aux exigences est interdit d'utiliser.
1.2 Optimiser le rapport des matières premières et améliorer la compatibilité
La fibre de bois et le plastique ne sont pas compatibles de nature. Si aucun compatibilisateur n'est ajouté, il est facile de conduire à une mauvaise liaison interfaciale entre les deux et une grande différence de taux de retrait pendant le refroidissement, entraînant une déformation.
Rx：
Additifs: PVC en bois-plastique ajouter du polyéthylène chloré (CPE) et l'ester acrylique; Le plastique en bois basé sur PE / PP ajoute du polyéthylène greffé à l'anhydride maléique (PE-G-MAH), généralement 2% à 5% de la matière première totale, pour améliorer la force de liaison entre la poudre de bois et le plastique.
Contrôler la proportion de poudre de bois: une proportion trop élevée de poudre de bois (généralement recommandée à moins de 60%) réduira la ténacité des matériaux et facile à casser et à déformer; Il est recommandé de s'adapter en fonction de l'utilisation, 40% à 50% du rapport de poudre de bois convient aux panneaux muraux de décoration domestique et 55% peuvent être correctement augmentés pour l'installation industrielle.
Ajouter des additifs anti-déformations: ajouter 1% à 3% de charges inorganiques telles que la poudre de talc et le carbonate de calcium (qui doivent être activés par agent de couplage) pour réduire le retrait global du matériau; Ajouter 0,5% à 1% d'antioxydant (comme 1010) et l'absorbeur UV pour réduire la déformation dans le vieillissement ultérieur.
1.3 Contrôle de l'uniformité du mélange de matières premières
Le mélange inégal entraînera le déséquilibre du rapport local de farine de bois / plastique, et la contraction de chaque partie après extrusion n'est pas cohérente.
Solution: Utilisez un mélangeur à grande vitesse (vitesse rotative 800-1200R / min), ajoutez d'abord les particules en plastique, le compatibilisateur et les additifs, la chaleur à l'adoucissement en plastique (PVC environ 100-120℃, PE environ 120-140℃), Ensuite, ajouter la poudre de bois séchée, mélanger pendant 5 à 8 minutes, assurez-vous que le matériau est uniforme et à l'état lâche, pas de bosse.
2 ， Processus de moulage d'extrusion: équilibre de la plastification et du stress
L'extrusion est le processus central de la formation de panneaux de paroi en bois, et la plastification inégale et le contrôle de la vitesse de la température / rotation sont les principales causes de déformation.
2.1 Optimisation de la combinaison et de la vitesse des vis
La vis est la clé de la plastification des matériaux. Si la force de cisaillement est insuffisante, la poudre de bois et le plastique ne peuvent pas être entièrement intégrés; Si la force de cisaillement est trop grande, il est facile de provoquer une surchauffe locale et une dégradation, entraînant un stress interne.
Rx：
Sélection de vis: La vis de type barrière ou la vis de type de séparation est utilisée pour améliorer la capacité de cisaillement et de mélange des matériaux, en particulier pour les formulations à haute teneur en poudre de bois, le rapport longueur / diamètre de vis doit être augmenté (L / D = 28-32: 1 est recommandé).
Contrôle de la vitesse rotative: ajusté en fonction de la formulation des matières premières, allant généralement de 30 à 60 tr / min. Vitesse de rotation excessive (＞60 tr / min) peut entraîner une plastification insuffisante et des particules non mis en œuvre résiduelles dans le matériau. Inversement, une vitesse de rotation excessivement faible (＜30 tr / min) entraîne une faible efficacité de production et un temps de séjour prolongé des matériaux dans le baril, ce qui peut provoquer le vieillissement et la dégradation.
2.2 Contrôle précis de la température du canon et des buse
Des températures excessives peuvent provoquer une dégradation du plastique et une carbonisation de la farine de bois, réduisant la résistance du matériau. Inversement, des températures insuffisantes entraînent une plastification inadéquate et un mauvais flux de matériaux, entraînant une déformation de retrait inégale après extrusion. Un système de contrôle de la température segmenté doit être mis en œuvre, la température de la porte de matrice légèrement supérieure à la zone d'homogénéisation pour empêcher le refroidissement prématuré à la porte de la matrice, ce qui pourrait provoquer des problèmes de décharge de matériau ou une rugosité de surface (augmentation des risques de déformation aux stades ultérieurs). Les profils de température doivent être ajustés en fonction du substrat en plastique:
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Section de cylindre |
plage de température（℃） |
s'acquitter |
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Section d'alimentation |
140-160 |
Préchauffer le matériau pour éviter de combler |
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Section comprimée |
160-175 |
Plassification progressivement, expulsant de l'air |
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Segment d'harmonisation |
175-185 |
Mélanger soigneusement pour assurer une plastification uniforme |
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Tête / bouche |
180-190 |
Décharge stable pour éviter le refroidissement rapide des matériaux |
2.3 Optimiser la conception et la précision des moisissures
Le moule est le déterminant direct de la forme de la plaque murale. Le canal d'écoulement inégal de l'ouverture du moule et une mauvaise adhérence de la moulure entraîneront une force inégale lors de l'extrusion de matériaux et de la déformation après refroidissement.
Rx：
Film de flux de bouche: La conception du canal d'écoulement graduel est adoptée pour assurer un débit uniforme de matériau dans la bouche du moule (éviter le débit rapide au bord et le débit lent au milieu), et la surface du canal d'écoulement doit être polie (rugosité RA≤ 0.8μm) pour réduire la résistance à l'écoulement du matériau.
Façon de moisissure: Concevoir le moule de mise en forme de l'adsorption de vide en fonction de l'épaisseur de la plaque murale (l'épaisseur de la plaque murale est de 5 à 10 mm et que le degré d'aspiration est contrôlé à 0,04-0.06MPA), assurez-vous que la plaque murale est étroitement fixée à la moule de mise en forme et ouvre les canaux d'eau de refroidissement uniformes dans le moule de refroidissement local.
2.4 refroidissement et réglage: la clé pour éliminer le stress interne
Le refroidissement et le réglage incorrect sont la cause la plus directe de la flexion et de la déformation du panneau mural, le noyau est "un refroidissement uniforme, une libération lente de stress".
2.4.1 Utilisation du "refroidissement progressif" au lieu de "refroidissement soudain"
La température de la plaque murale fraîchement extrudée est élevée (environ 160-180℃). S'il est directement placé dans le réservoir de refroidissement à basse température (<20℃), la surface rétrécira et durcira rapidement, tandis que l'intérieur est toujours dans un état d'adoucissement à haute température. Au stade ultérieur, la contraction interne tirera la surface, entraînant une déformation (généralement "concave au milieu et vers le haut des deux côtés").
Solution: configurez un système de refroidissement à trois étapes:
Refroidissement de premier niveau (refroidissement de la moisissure stabilisatrice): La température de la paroi est réduite de 180℃ à 80-100℃ à travers le canal d'eau dans le moule stabilisant (la température de l'eau est contrôlée à 50-60℃), et la forme est fixe préliminairement;
Refroidissement secondaire (refroidissement par pulvérisation): Utilisez un équipement de pulvérisation atomisant pour pulvériser uniformément 40-50℃ eau chaude et réduire la température à 40-50℃;
Niveau 3 Refroidissement (refroidissement de l'eau froide): Entrez dans le réservoir d'eau froide à 20-30℃ et refroidir complètement à température ambiante (séjourner l'heure de 5-8 minutes).
Clé: L'eau de refroidissement doit couvrir uniformément les deux côtés de la plaque murale pour éviter un refroidissement excessif d'un côté (les plaques de guidage peuvent être placées dans le réservoir d'eau pour assurer un débit lisse).
2.4.2 Contrôle la vitesse et le temps de refroidissement
La vitesse de refroidissement doit correspondre à l'épaisseur de la paroi: épaisseur de paroi fine <5 mm, le temps de refroidissement total peut être contrôlé en 8 à 10 minutes; Épaisseur de paroi épaisse> 8 mm, elle doit être étendue à 12 à 15 minutes pour assurer un refroidissement interne complet et éviter le "retrait secondaire" au stade ultérieur.
(4) Traction et coupe: éviter la déformation causée par les forces externes
Le déséquilibre de la vitesse de traction et du temps de coupe inapproprié augmentera artificiellement la contrainte interne des panneaux de paroi, entraînant une déformation.
2,5 correspondance de la vitesse de traction et de la vitesse d'extrusion
Trop rapide vitesse de traction: étirer la plaque murale, entraînant une augmentation du taux de retrait longitudinal, plus tard facile à "rétrécir" la déformation;
Trop de traction de vitesse: la plaque murale reste dans la moulure pendant trop longtemps, ce qui est facile à s'affaisser et à se plier en raison de son propre poids.
Solution: Utilisez des machines de traction à vitesse de vitesse variable à fréquence. Grâce à la surveillance des capteurs en temps réel de la sortie d'extrusion, maintenez le rapport de vitesse de traction / d'extrusion entre 1,05-1,1: 1 (garantissant que la vitesse de traction dépasse légèrement la vitesse d'extrusion pour garantir des panneaux de mur plat sans rides). Simultanément, maintenez une pression uniforme sur les rouleaux supérieurs et inférieurs (pression de 0,2 à 0,3 MPa) pour éviter une charge inégale d'un seul côté.
2.5 Temps de coupe et précision de l'équipement
Lorsque le panneau mural n'est pas complètement refroidi (température> 30℃) Pendant la coupe, ou la lame de scie de coupe n'est pas tranchante et la vitesse de rotation est trop faible, la force déséquilibrée à la pointe provoquera une déformation locale.
Rx：
Temps de coupe: Après le troisième niveau de refroidissement, assurez-vous que la température de la paroi est réduite à la température ambiante (<25℃) avant de couper;
Équipement de coupe: une scie circulaire à grande vitesse (révolutions 3000-4000r / min) est utilisée. La lame de scie doit être poli régulièrement. Pendant la coupe, la plaque murale est fixée à travers le dispositif de guidage pour éviter de secouer pendant la coupe.
2.6 post-traitement et stockage: consolider l'effet de moulage
Même si le processus de production est bien contrôlé, un post-traitement inapproprié peut toujours entraîner une déformation, et la "libération du stress" et le "contrôle environnemental" devraient être axés sur.
2.6.1 Traitement du temps du produit fini (libération de stress)
Les panneaux muraux nouvellement produits ont toujours une contrainte interne inachevée, ce qui est facile à déformer progressivement s'il est directement empilé.
Solution: Les panneaux de mur coupés sont soigneusement empilés sur une palette plate et la hauteur de chaque pile ne dépasse pas 1,2 mètre (pour éviter la déformation du fond causée par une forte pression). Les panneaux muraux sont placés à une température normale (20-25℃) et un environnement ventilé pendant 7 à 10 jours pour laisser le stress interne être libéré naturellement. Ce processus est appelé "traitement à effet temporel".
2.6.2 Stockage et transport standardisés
L'environnement de stockage est humide: la poudre de bois absorbe l'humidité et se dilate, ce qui entraîne une flexion des panneaux muraux;
Changement énorme de la température ambiante: une expansion thermique plastique et une contraction du froid s'intensifie, provoquant la déformation.
Rx：
Entrepôt de stockage: gardez le sec (humidité relative≤60%), ventilé, éviter la lumière directe du soleil et la source de chaleur proche (comme le chauffage, la chaudière);
Méthode d'empilement: Les panneaux muraux doivent être empilés "face à face, dos à dos" de manière alternative, séparée par des bandes en bois (espacées de 50 à 100 mm) au milieu pour assurer la circulation de l'air; Le fond doit être soulevé avec du bois de coussin (au moins 10 cm au-dessus du sol) pour empêcher l'humidité d'envahir le sol;
Processus de transport: Couvrir avec un tissu étanche pour éviter la pluie; gérer attentivement pendant le chargement et le déchargement pour éviter la compression et la collision.
résumer
Le défi de déformation des panneaux muraux WPC composites en bois représente un «processus systémique» qui nécessite l'adhésion à un flux de travail complet: Contrôle de l'humidité dans les matières premières→ plastification uniforme→ refroidissement progressif→ libération de stress→ stockage standardisé. La clé réside dans l'équilibre des caractéristiques distinctes des fibres de bois et des plastiques pour minimiser l'accumulation de stress interne. En régulant précisément les paramètres critiques (en particulier la teneur en humidité, la température et les taux de refroidissement) ainsi que l'équipement optimisé et la surveillance de la qualité, la déformation peut être contrôlée à moins de 1%, répondant à la fois aux exigences de production et aux besoins d'application.
