盘点 | 塑料管材挤出加工的三大技术趋势

来源：荣格发布时间：2019-01-20 274

塑料橡胶塑料加工设备

众所周知，挤出加工的产品形式非常多，如管材、棒材、板材&片材、异型材、电线电缆护层、单丝等各种形态的连续型产品。此外，挤出机还可以用来混合、塑化、造粒、着色和高分子材料的共混改性等。并且，如果以挤出成型为基础，配合吹胀、拉伸等方法的挤出，也是制造薄膜和中空制品等的重要方法。

近年来，挤出加工领域面临着诸多挑战，无论是设备厂商还是加工商，都更加关注设备使用成本、维护成本及售后服务等方面，体现出行业整体精益化管理水平的不断提升。

在保证稳定挤出质量的前提下，高速、高效、节能、自动化成为了挤出技术发展的关键词，部分领先的挤出设备供应商甚至在智能化和信息化方面也有布局。

今天小编仅以最常见的管材产品为例，盘点挤出加工行业的技术趋势。

我国塑料管道广泛应用于农业、市政给排水、建筑给排水、工业等领域，行业产品年销售收入也随下游行业产品市场规模的扩大而增长。前瞻产业研究院的数据显示，2012年我国塑料管道销售收入已达2252.6亿元，到了2016年我国塑料管道销售收入突破3000亿元至3057.7亿元，随着我国城镇化进程的不断推进，国内相关行业市场对塑料管道的需求会越来越大，预计2018年我国塑料管道销售收入将达3231.3亿元。

挤出生产线朝着高产能、低功耗、自动化的方向发展

高产能、低能耗一直是管材加工商所关心的，近年来，这个趋势越来越明显，挤出设备供应商也纷纷行动起来，不断推出更新的机型。

巴顿菲尔辛辛那提

2018年Chinaplas展会上，巴顿菲尔辛辛那提推出用于大口径PO天然气管材生产的solEX单螺杆挤出机，吸引了众多业内人士的眼球，被给予极高评价。另一台用于生产标准PVC管材挤出的leanEX锥形双螺杆挤出机也备受青睐。该新型leanEX锥双系列挤出机拥有与著名leanEX PO管材挤出机相同的高度自动化、高速度和高产量概念。采用欧洲技术，经优化的渗氮螺杆可确保高塑化性能和耐磨性，管材产量最高可达270 kg/h。

戴维斯-标准

亚洲市场持续快速发展，戴维斯-标准的高产出技术使得该公司成为亚洲地区的重要设备供应商，尤其是在医疗与包装应用方面，应用实例包括微孔管、多腔导管、气管内导管和气管切开套管、气泡管、锥形管等。这里不得不提到戴维斯-标准的MEDD(用于医疗的电机直联驱动)挤出机，其具有设计结构紧凑、节能、应用材料广泛等特点，尤其适用于尺寸公差严格的应用。

戴维斯-标准公司亚太区商业发展副总裁 SekaranMurugaiah先生告诉我们，“亚太地区的柔性包装领域依然增长明显，并将继续成为我们2019年的一个核心市场。我们将致力于为医疗和汽车领域提供支持。在上述领域，戴维斯-标准主要供应型材和管材。” 其中，戴维斯-标准位于苏州的分公司将通过设备生产、备品备件供应和售后服务、现场工程服务和为客户在现场进行设备安装等，继续为亚洲地区的业务增长发挥重要作用。

联塑机器

联塑机器近几年将重心转回到中国市场，他们发现，塑料管材生产行业挤出生产线的自动化程度已经较高，但下游的包装大部份仍处于离线半自动或者全手工包装作业。包装工序在在塑料管材生产环节中，属于劳动强度最大、最耗费劳动力的环节，因此，联塑机器开发出一系列的在线全自动塑料管材包装机，以满足不同包装形式的要求。比如，在小口径管材包装领域，从2015年至2018年7月，联塑机器已量产投放超过300台在线包装设备到市场运行使用，实现小规格单管、双管、四管生产线的在线包装。再如从2016年至2018年6月，联塑机器已投放超过100台排水在线包装设备到市场运行使用，实现直径75~200管材的单管在线包装。

此外，联塑在挤出机的节能版块也颇有建树。节能可从两部分进行考虑：一是动力，一是加热。其中，动力部分的节能大多通过采用交流伺服电机实现。联塑机器开发的永磁式电机于前两年推出市场，这也是真正意义上适合挤出加工的电机，主要应用在两个方面：第一用于技改，将客户的直流电机和普通交流电机技改为更节能的永磁式电机；第二是运用到高产节能的生产线上，因为在高产的情况下配套什么样的电机是节能的一个关键点。

在主机方面，联塑机器公司成功研发的GLSS-65×35挤出机，利用低速大扭矩交流伺服电机直接驱动螺杆塑化挤出，最高转速达到500 r/min，最大挤出量达到1000 kg/h，节能高达15~20%。

贝尔机械

江苏贝尔机械是中国领先的塑料机械设备制造商，仅在2018年，其就荣获了多个重量级奖项，如“2018年度江苏省科技小巨人企业”、“2018年度中国塑料机械行业塑料挤出成型机10强”等。小编在和贝尔机械接触的过程中，也多次感受到他们真诚为客户提供节能高效的塑料制造解决方案的理念。这里重点介绍一款贝尔机械开发的HDPE1200mm高速高效欧式挤出生产线设备，这台设备占地面积比较小，只需要一台单螺杆挤出机就可达到普通挤出机2台共挤的挤出量。

据了解，该产线的特点是能耗低、产量高，在同等电机功率的情况下，产量提高了40%，355kw 电机达到1400 kg/h产量，此外还可实现实时远程监控，掌握生产动态，及时排除故障。整条生产线的配备很有看点：螺杆长径比达到38:1，采用特殊定制螺杆结构，高扭矩减速箱，使得在提高产量的前提下保证了管材的塑化效果，完全满足现在饮水管、电力管、燃气管等高要求标准，达到国家GB/T13663-2000等标准。最让人叹服的是，整个设备设计结构安全、合理，加工工艺精细，完全达到世界先进制造水平，达到欧洲CE标准和美国UL认证。

德科摩

德科摩是知名的橡塑科技方案供应商，公司所有DKM单螺杆挤出机均采用最新德国DEKUMA挤出技术科技，确保它们具有杰出的加工性能。德科摩对每一个部件都力求完美，让整机性能更加卓越，DMK单螺杆挤出有：45、70、80、100、120及150六种标准直径和30D及33D两种有效长度。所有机型均采用先进的B&R-PCC或者SIEMENS模块化控制系统，以实现对整条线的自动化控制和实时数据记录。它们都具有产量高、原料适用性广、能持续稳定生产出高质量产品的一系列优点。

金纬机械

打开金纬机械的官网，仅管材挤出线的种类就不下数十种，比如PP-RCT/PPR/PE-RT/PEX/PA单层及多层小口径管材生产线、HDPE/PP/PVC 双壁波纹管生产线、立式HDPE/PP/PVC 大口径双壁波纹管及PVC 加筋管生产线、塑钢缠绕管生产线、HDPE供水管、燃气管、PP化工管及MPP电力护套管挤出生产线等。

小编印象最深刻的是其在2018 Chinaplas展会上展出的PVC250三层共挤管材生产线，其中SJZ55/110+SJZ65/132锥双主机实现三层共挤，管材夹心层由65/132主机生产高钙或者发泡原料；主机均采用新型连体立式减速箱、超耐磨合金螺杆机筒；优化设计的PVC三层模具，内部流道经过镀铬高抛光处理，耐磨耐腐蚀；配合专用的定径套，制品生产速度快，管材表面质量好；整线电控系统采用SIEMENS S7-1200PLC, 集成工业以太网接口，方便设备联网和数据采集；可以实现远程监控和人机互动，能够远程适时诊断问题和设备维护；配有智能电力监视装置，与PLC集成，可以实时查看设备能耗情况。

管道挤出行业还有很多优秀的案例，我们此处不再一一列举。

智能化和信息化加持，管道挤出线更强大

以工业4.0、物联网等技术为代表的第四次工业革命正从根本上改变着制造业的工作方式，挤出机械制造商们也在致力于为客户带来全新的生产变革。

目前，管材挤出生产线已普遍采用计算机控制技术，对整个挤出过程的工艺参数如熔体压力及温度、各段机身温度、主螺杆和喂料螺杆转速、喂料量、各种原料的配比、电机的电流电压等参数进行在线检测，并采用微机闭环控制。有的公司已采用网上远程监测、诊断和控制的方式，对挤出成型生产线进行网络控制。这对保证工艺条件的稳定、提高管材产品的精度都极为有利。

联塑机器

在Chinaplas 2018展会上，联塑机器为了凸显产品的差异化，在自动化基础上开发了一套数据采集、处理和分析的信息化模块，保证产品合格率。联塑将信息化的理念细化到生产的每个环节，对生产细节进行把控。

贝尔机械

上文提到的贝尔机械的HDPE1200mm高速高效欧式挤出生产线，也搭配了智能互联系统：客户可以在办公室电脑或者手机上看到设备的运行状态；设备所有运行的数据会储存在云服务器上，可以统计分析，降本增效；预报警功能提前推送至手机，在停机时全面检查，可以规避在生产时设备故障导致停产；远程服务功能，大大降低了去现场的成本，提高效率，等等。

克劳斯玛菲贝尔斯托夫

在中国，塑料加工行业对数字化解决方案的兴趣很大。通过快速变径系统的使用，生产商可以实现多品种小批量的自动化生产，而且生产准备时间更短，废料更少。

克劳斯玛菲贝尔斯托夫通过一个锥形的管材样品向参加2018 Chinaplas的观众展示这种技术的优势。该样品生动地展示了管材从某一正在生产中的管径向一个新的管径变化时的过渡形态(160-250mm) 。这也是克劳斯玛菲贝尔斯托夫对管材生产从标准化大批量生产阶段向多品种、个性化、高品质的定制化生产趋势发展的积极响应。

据了解，这种成熟的全自动快速变径系统可以大大节省时间，降低成本，是经济化节约化生产的典型范例。此外，该系统还可以为管材生产者提供高度的灵活性，从而确保最大的市场竞争力。在克劳斯玛菲贝尔斯托夫看来，投资快速变径系统就是投资智能高效生产，为未来的“智慧工厂”建设铺平道路。

定制化贯穿多种管道应用

为了适应新材料和新工艺的要求，新型或专用挤出机不断出现。这里我们简单列举了两个产品，供大家了解~

克劳斯玛菲贝尔斯托夫

克劳斯玛菲贝尔斯托夫的36D双螺杆挤出机，针对节省空间需求的定制解决方案被设计用于U-PVC管材的高性能挤出，可减少约1/3的空间。两台KMD108-36E2/R双螺杆挤出机组合在一起，生产速度达2000kg/h，可以在较小的空间里高速生产。这样的特色产品完全满足了用户提高性能同时减小占用空间的定制要求。

金纬机械

金纬机械新设计的双主机共挤的双层新风管道，原料为新风管专用料，生产的新风管道具有良好的弯曲性和记忆性，适用于各种室内外环境的安装。设备设计空载速度：10m/min，制品范围：ID63-ID110。主要为室内外通风等特殊管道行业，开辟了新的管材市场。

总结

近年来，中国常规挤出机及生产线以优异的性价比逐渐走俏巿场。国产主机现在基本上以锥形双螺杆挤出机和单螺杆塑料挤出机为主，技术较成熟，市场销量大，但这类产品的通用规格已供大于求，主机今后的重点在于发展平行异向双螺杆挤出机。

可以预见，挤出生产线将朝着高产能、低功耗、自动化的方向发展；有了信息化加持，未来的挤出线一定会更加智能；另外，定制化也会贯穿各种挤出应用。

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