一种塑料型材在线热处理的装置和工艺方法，能将塑料型材加热后的尺寸变化率降低到1.4％以下，避免因阳光暴晒等受热原因使塑料型材变形、彩色面开裂、以及塑料门窗焊角开裂；明显提高工作效率和产品质量，延长使用寿命，节约大量能源和时间，保护了环境；安装更换容易，与塑料型材生产线兼容、配套，其装置和工艺方法简单；投资低，便于推广。一种塑料型材在线热处理装置，是由：塑料型材生产线定型台，测温系统，加热装置，冷却定型装置，牵引装置构成；塑料型材生产线定型台上设置冷却定型装置，冷却定型装置一侧设置牵引装置；牵引装置与冷却定型装置之间设置塑料型材，塑料型材两侧设置至少一对加热装置，加热装置的一侧设置测温系统。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热处理的装置和工艺方法，尤其是。
技术介绍
目前，随着人们生活水平的提高，对塑料门窗的外观的要求越来越高，所以，塑料门窗的彩色化已是大势所趋。现在，彩色塑料门窗已占到塑料门窗总量的30%以上。随着彩色塑料门窗的推广使用，彩色塑料门窗的一些缺点也暴露出来。普通白色塑料型材吸热比较低，所以，即使在炎热的夏季，白色塑料型材的表面温度只有四十多度。而彩色塑料门窗容易吸热，所以，在炎热的夏季，向阳的彩色面的温度可以高达70多度。现有的塑料门窗型材在生产时产生了大量的内应力，型材在受热后会收缩，所以，向阳的彩色面便开始收缩，从而引起彩色塑料门窗的变形，严重的可以造成焊角开裂，甚至整个彩色面开裂。 这个特性在塑料门窗异型材的国家标准GB8814中有表述，在GB8814中规定的加热后尺寸变化率不得超过2%，具体的测试方法为，把型材放到烘箱里，在100度的温度下放置I个小时，取出后测试型材的变形。而所有的塑料门窗型材经加热后都是收缩的。所以，降低加热后尺寸变化率是解决门窗变形的关键。也就是说GB8814中规定的加热后尺寸变化率不得超过2%是不能满足彩色塑料门窗的使用要求的，加热后尺寸变化率必须降到更低的程度才能满足彩色塑料门窗的使用要求。根据我们长期大量的实验测试，塑料门窗型材当加热后尺寸变化率降低到I. 4%以下时，可以满足彩色塑料门窗的使用要求。为了降低塑料型材加热后的尺寸变化率，我们必须研究塑料型材加热后产生收缩的原因。根据物理学的原理，我们知道，正常的物体是热胀冷缩的，也就是加热会会膨胀。而型材加热后则产生了收缩，是不是塑料型材违反了物理学原理了呢？肯定不是，本专利技术建立的数学模型是，塑料型材受热后还是体积膨胀了，在长度方向，由于应力的存在发生了收缩，但是，在厚度方向却膨胀了，这样，总体的体积还是膨胀了。那么塑料型材的应力是怎么产生的呢？这是因为塑料型材在挤出过程中，在壁厚方向，流体的流动呈抛物线状，也就是壁厚的中间快，两边由于受到模具壁的牵制摩擦而比中间慢。这种流体在出了口模以后会发生膨胀，业内称之为离模膨胀。经过离模膨胀后的流体，它的流体应力便释放了。但是，塑料型材由于成型要求，经过口模初步成型的塑料型材不允许离模膨胀，于是按以往的习惯，直接拉伸、牵引进定型模进行冷却定型。这样，在挤出中产生的加工应力没有得到释放，而被保留到塑料型材里面了。所以，成品塑料型材当再次受热后，应力便开始释放，塑料型材在长度方向上便产生了收缩，在厚度方向膨胀；从而造成塑料型材的变形，严重的可以造成塑料门窗焊角开裂，甚至整个彩色面开裂。这样，就缩短了使用寿命，耗费大量能源，成品的质量低，产生的废品污染环境；不能满足市场和用户的需求。是本领域长期以来难以解决的技术问题。因此，也有关于解决塑料变形问题的一些科研技术，但是，要么耗费能源，设备与工艺复杂繁琐，不实用，难推广；要么生产成本高，设备与塑料型材生产线不兼容、不配套，无法实际应用。例如余姚市巨能节能科技有限公司就研发出系列塑料热处理设备(蒸汽保温房)，能够对塑料进行热处理，减小塑料制品的内应力，进行70°C恒温加热3-6小时即可消除；节能环保，已经很先进。然而，该设备价格高昂，还需要配置蒸汽设备，设备复杂，占用厂房空间大；虽然能对一些塑料制品进行热处理，但却无法应用于塑料型材生产线上，与塑料型材生产线不兼容、不配套，并且操作工艺严格、繁琐，降低了工作效率，无法实际应用于塑料型材生产线上。因此，难以满足不同用户的需求。鉴于上述的原因 ，现有的塑料热处理设备及其工艺需要改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供，能将塑料型材加热后的尺寸变化率降低到I. 4%以下，避免因阳光暴晒等受热原因使塑料型材变形、彩色面开裂、以及塑料门窗焊角开裂；明显提高工作效率和产品质量，延长使用寿命，节约大量能源和时间，保护了环境；安装更换容易，与塑料型材生产线兼容、配套，其装置和工艺方法简单；投资低，便于推广。本专利技术为了实现上述的目的，采用如下的技术方案一种塑料型材在线热处理装置，是由塑料型材生产线定型台，测温系统，加热装置，冷却定型装置，牵引装置构成；塑料型材生产线定型台上设置冷却定型装置，冷却定型装置一侧设置牵引装置；牵引装置与冷却定型装置之间设置塑料型材，塑料型材两侧设置至少一对加热装置，加热装置的一侧设置测温系统。加热装置采用红外线加热装置、或热风加热装置、或高频感应加热装置。测温系统采用电子测温系统，或采用人工用手持式非接触式测温仪器。一种塑料型材在线热处理工艺方法，具体的步骤如下，启动型材生产线，生产塑料型材，冷却定型装置对挤出的塑料型材冷却、定型；塑料型材由牵引装置牵拉沿塑料型材生产线定型台向前输送，通过塑料型材生产线定型台上设置在塑料型材两侧的加热装置；然后，加热装置对塑料型材进行加热，加热后的塑料型材通过测温系统，测温系统测量塑料型材加热后的表面温度，随后进行调整加热，使温度达到50-130°C，对塑料型材进行恒温加热热处理；这时塑料型材受热后开始收缩，释放应力，将塑料型材尺寸变化率降低到I. 4%以下；热处理过的塑料型材按规定的尺寸切割，空冷至室温；如此，周而复始地循环运行。冷却定型装置挤出塑料型材、板材、管材、瓦，通过加热装置进行50-130°C恒温加热，去除应力；将其尺寸变化率降低到I. 4%以下，完成热处理。调整加热的方式为，调整加热装置的数量，或调整加热装置与塑料型材之间的距离，或调整加热装置的电流，或调整加热装置的电压。加热装置的加热温度是50-80 V、70-100 °C >90-120 V、110-130 V、100-125 V、60-95°C、80-105°C、95-120°C。测温系统采用电子测温系统测温，或采用人工用手持式非接触式测温仪器测温；或采用人工用手触摸感知温度的经验方法测温。本专利技术的工作原理是塑料型材受热后释放应力，这是本专利技术的理论基础。采用塑料型材生产在线热处理装置，有效的降低了塑料型材的内应力，解决了塑料型材受热变形的问题。本专利技术在塑料型材生产的流水线上，当塑料型材成型出定型模具和水箱后，对塑料型材的两个可视面进行加热，塑料型材受热后开始释放应力并且收缩。根据我们的测试，采用这种方法可以有效的把型材的尺寸变化率降低到I. 4%以下，甚至更低的水平。采用两个可视面同时加热，可以避免塑料型材因单面加热而变形。本专利技术也可以用来处理白色塑料型材及其他板材、管材、瓦等，对这些材料进行去应力处理，但都在本专利技术的保护范围中。本专利技术当塑料型材成型出定型模具和水箱后，在塑料型材的相对的两个可视面设置加热装置，加热装置为非接触式的，如红外加热，加热装置的数量及长度可以根据塑料型材的壁厚和大小来调整。在加热装置的后面，设置温控系统的测温系统，测温探头为非接触式的，如红外、激光等测温探头。测温系统可以测量加热的效果，显示经过加热后的塑料型材表面的温度。温度的高低可以根据处理的效果来决定。根据温度高低的需要，再调整加热装置，达到要求的温度。也可以靠人工经验来控制加热，从而最大限度的节约能源，提高工作效率和产品质量。本专利技术的有益效果是结构和方法简单，设计合理，生产容易，使用方便，操作快捷易掌握，安装更换简便；能将塑料型材加热后的尺寸本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张李忠，
申请(专利权)人：张李忠，
类型：发明
国别省市：
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