双轴取向高强度数控经纬网生产技术及装备申报材料.doc

2010山东省技术创新项目 双轴取向拉伸往复式高强度数控经纬网生产线 申报材料 一、立题的依据及国内外研究现状 双轴取向拉伸网，主要应用于土工、水利、建筑等基础工程领域，产品通过双轴取向拉伸后，抗拉强度沿作用力方向增强，抗拉等级范围大（从10KN-50KN）应用范围广，在欧美等发达国家得到了广泛的应用，我国从本世纪初引进该产品并进行推广和应用，目前形成近1000万吨的生产能力。 产品的生产加工路线，目前绝大部分在采用PP原料+功能性助剂（即抗老化剂、抗氧剂、阻燃剂、抗静电剂等）经过混合后，由挤出机通过“T”型机头挤出，三辊轧花机冷却定型制片，然后在片材上冲孔，并加热冲孔后的片材进行纵向和横向的分别拉伸，该生产工艺路线复杂，加工设备庞大，仅生产线长度近100米，重量合计约300吨，而且由于拉抻网孔的初期基础孔是由冲压机切余料加工而成，原料的有效利用率只有60%左右，因此造成了很大的原料方面的浪费。 双轴取向往复式成型拉伸网，采用工艺路线为应用国际先进的数控往复挤压成型技术，由伺服控制系统精确成型经纬垂直交叉的网状结构，然后进行双轴定向精确拉伸取向，原料利用率可达到95%以上，而且生产产品拉伸倍率可在线调整，网孔尺寸可在线电脑控制，生产工艺可靠性高，除可生产高强度拉伸网外，还可以进行小网孔抗拉强度在5KN以下的产品，生产产品应用范围广，真正实现一机多用，填补国内空白。革新拉伸网的成型加工技术，提高国产技术装备的技术水平和生产能力。 德国、法国、英国等国家从事双向拉伸网成型技术较早，英国“耐特龙”公司开发的双向拉伸土工格栅就是采用先生产片材，然后进行冲孔和双向拉伸的工艺技术，该生产技术自本世纪70年代问世以来一直沿用至今，我国在2000年左右才开始开发和生产该技术装备，由济宁市金工塑料工业有限公司承担的科技术部“中小企业技术创新基金”项目，消化和吸收以上技术生产制造出我国第一台“双向拉伸土工格栅生产线”，生产产品达到了国际先进水平，并成功销售到30多个国家和地区，取得了良好的经济效益和社会效益。 为进一步提高双轴拉伸网材的加工技术，提高原材料的利用率，有效地利用有限资源。山东通佳机械有限公司依靠自主创新，结合数十年高分子双向拉伸技术经验积累，计划开发双轴取向拉伸往复式高强度经纬网生产技术装备，目前已取得一定的进展，项目开发成功后，将成为双向拉伸网材生产技术的一次革命。 二、项目主要内容 为进一步提高双轴拉伸网材的加工技术，提高原材料的利用率，有效地利用有限资源。我公司依靠自主创新，结合数十年高分子双向拉伸技术经验积累，开发双轴取向拉伸往复式高强度经纬网生产技术装备，此项目研制成功，将成为双向拉伸网材生产技术的一次革命。主要研究内容： 1.双层共挤复合双色机头的设计和开发。 针对数控经纬网直线运动的特点和经纬垂直交叉的要求，以及双侧双色、经纬双色的特殊要求，设计后覆合独立分流熔体流道。轴向采用中心进料、螺旋分流、多段阻流结构，使轴向料流压力均布，温度均匀，经向采用侧进料，缓冲均压区加多头螺旋渐变流道设计，达到双色和经纬双色的要求。 2.伺服往复直线控制技术应用 为解决不同网孔、网径的速度要求，采用伺服液压控制系统解决直线运动精度和速度控制问题，液压油经过微米级过滤，伺服阀采用美国MOOG世界先进技术，并配备MOOG伺服高频控制器，往复频率最大可达300HZ，可满足网孔尺寸1.5×1.5～100×100的巨大跨度。 4.往复直线机头运动定位装置 针对成型往复运动频率高，要求重复性精度和定位精度高的特点，机头运动部分采用伺服驱动，多轴导向定位技术，定位拉杆和定位滑套采用合金材料特殊处理，表面硬度高HRC60以上,圆周方向6轴定位，使机头运动自由度控制精确，确保运行精度达到成型精密网材需求。 5.通用型挤出塑化原件设计 针对网材生产用料，根据市场需求有PP、HDPE、LDPE等多种原料，挤出塑化原件采用专业CAD设计软件，优化设计而成，采用新型分离型混炼螺杆，使之即可加工PE，也可加工PP或其它聚乙烯烃原料。 6.单向定向可控拉伸装置的设计和开发应用 针对单向拉伸网的成型工艺要求和可控变倍率拉伸在线控制技术的开发和应用。产品拉伸倍率不同可根据要求选择不同的牵伸比，PLC在线比例控制，可精确拉伸倍率并获得不同的取向强度要求。 7.双向渐括链式拉伸复合装置的设计和开发 双轴取向拉伸装置是根据产品横向扩幅要求和拉力强度要求，设计可调式拉幅控制装置，产品在拉伸装置中进行在线精确拉伸定型。 8.水介质多点水温控制系统的设计和应用 设计水介质多点温度控制和反馈系统,使温度控制均匀一致，拉力一致，保证了拉伸网孔的均匀性，制品的外观精美度。 三、主要创新点、先进性 双轴取向往复式高强度数控经纬网生产线采用高速往复成型工艺，双层分流机头设计，可满足两种不同