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談型材內(nèi)在質(zhì)量和性能試驗(yàn)對(duì)生產(chǎn)的指導(dǎo)作用

塑料異型材內(nèi)在質(zhì)量即JG/T8814–2004《門窗用未增塑聚氯乙烯（PVC-U）型材》規(guī)定的各項(xiàng)理化性能指標(biāo)，這些理化性能指標(biāo)檢驗(yàn)是衡量型材質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)的依據(jù)，也是指導(dǎo)生產(chǎn)，改進(jìn)和修訂配方和工藝的基準(zhǔn)。

穩(wěn)定性試驗(yàn)

穩(wěn)定性試驗(yàn)方法有三種方法。

一種是QB/T2976-2008《門、窗用未增塑聚氯乙烯（PVC-U）彩色型材》標(biāo)準(zhǔn)介紹的：“將型材PVC部分采用機(jī)械方式制成約為2mm*2mm的顆粒，將粒狀試樣放入試管內(nèi)，至下環(huán)形標(biāo)記處，然後用軟木塞或膠塞塞住試管，放入盛有甘油、溫度為200±2℃燒杯內(nèi)，應(yīng)使試樣全部侵入油浴中，開始計(jì)時(shí)，準(zhǔn)確到分鐘，當(dāng)剛果紅試紙下邊緣卡變蘭時(shí)所經(jīng)過的時(shí)間為熱穩(wěn)定時(shí)間，試驗(yàn)結(jié)果取兩個(gè)試樣的技術(shù)平均值，時(shí)間不得低於30分鐘為合格�！�

一種是對(duì)比性試驗(yàn)，同時(shí)取幾個(gè)不同企業(yè)生產(chǎn)的型材，其中包括國內(nèi)較大或型材質(zhì)量信譽(yù)較好企業(yè)的型材，同時(shí)放入烘箱內(nèi)，在190℃溫度或180℃溫度下置放20分鐘或30分鐘，觀察型材變色情況，并以質(zhì)量信譽(yù)較好企業(yè)的型材顏色為參考樣，進(jìn)行對(duì)比，如有差距，可調(diào)整穩(wěn)定劑劑量或更換品種，直至達(dá)到和參照樣同樣顏色為準(zhǔn)。還有一種是現(xiàn)場采集混合料若乾，放進(jìn)烘箱將溫度調(diào)至200℃，觀察穩(wěn)定時(shí)間，如果在30分鐘內(nèi)變色，則為穩(wěn)定性差，若為30分鐘內(nèi)不變色，則為穩(wěn)定性合格。

以上試驗(yàn)方法不僅對(duì)消除型材色差有作用，也對(duì)消除型材黃黑線，型材制作門窗後短期內(nèi)變色有重要指導(dǎo)作用。穩(wěn)定性差的型材，物化性能勢必也很難達(dá)標(biāo)。

150℃加熱後狀態(tài)

試驗(yàn)方法：從三根型材上各截取長度為200±10mm的試樣一個(gè)。將試樣水平放於150±2℃的電熱鼓風(fēng)箱內(nèi)撒有滑石粉的玻璃板上，放置30＋3min，連同玻璃板取出，冷卻至室溫。目測觀察是否出現(xiàn)氣泡、裂紋、麻點(diǎn)或分離。

150℃加熱後狀態(tài)是驗(yàn)證型材擠出塑化情況是否良好的表征，并作為調(diào)試工藝的依據(jù)。一些企業(yè)對(duì)型材內(nèi)在質(zhì)量比較重視，也購置了低溫沖擊和焊接試驗(yàn)設(shè)備，但對(duì)加熱後狀態(tài)和尺寸變化率不是那么重視，不了解加熱後狀態(tài)、尺寸變化率和低溫沖擊、焊接強(qiáng)度之間的因果關(guān)系，當(dāng)出現(xiàn)沖擊性能和焊接性能缺陷，除配方因素外，意識(shí)不到塑化不良和內(nèi)應(yīng)力過大對(duì)型材以上兩項(xiàng)理化性能指標(biāo)的影響，不能對(duì)癥下藥，適時(shí)予以對(duì)應(yīng)解決和處理。遇到因購進(jìn)樹脂或穩(wěn)定劑質(zhì)量缺陷，致使型材發(fā)生顏色泛黃時(shí)，操作人員不辨原因，盲目采用降低工藝溫度操作，或當(dāng)模具出現(xiàn)物料堵塞，型材出現(xiàn)斷筋缺陷時(shí)，盲目采取提高工藝溫度操作。單純?yōu)榻鉀Q外觀質(zhì)量，以犧牲內(nèi)在質(zhì)量為代價(jià)而渾然不知。而加熱後狀態(tài)檢驗(yàn)可直接驗(yàn)證物料塑化是否良好，為排除不正常工藝操作方法提供了判斷標(biāo)準(zhǔn)。

若采用優(yōu)化工藝，經(jīng)過檢驗(yàn)驗(yàn)證型材塑化良好情況下，這項(xiàng)指標(biāo)可不用頻繁檢驗(yàn)。但在擠出機(jī)磨損嚴(yán)重，工藝不正常，溫度過低或過高時(shí)，應(yīng)隨機(jī)檢驗(yàn)該項(xiàng)目，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問題，避免型材生產(chǎn)長期處於質(zhì)量不穩(wěn)定狀態(tài)。

加熱後尺寸化率及差值檢驗(yàn)

檢驗(yàn)方法：從三根型材上各截取長度為250±5mm的試樣一個(gè)，在試樣規(guī)定的可視面上劃兩條間距為200mm與縱向軸線垂直的標(biāo)線，每一標(biāo)線與試樣一端的距離約為25mm。并在標(biāo)線中部標(biāo)出與標(biāo)線垂直并相交的測量線。主型材在兩個(gè)相對(duì)最大可視面各做一對(duì)標(biāo)線，輔型材只在一面做標(biāo)線。用精度為0.05mm的量具測量兩交點(diǎn)間的距離L0，精確至0.1mm，將非可視面放於100±2℃的電熱鼓風(fēng)箱內(nèi)撒有滑石粉的玻璃板上，放置60＋3min，連同玻璃板取出，冷卻至室溫，測量兩交點(diǎn)間的距離L1，精確至0.1mm。

加熱後尺寸化率即差值，是驗(yàn)證生產(chǎn)過程中因不當(dāng)操作和模具質(zhì)量缺陷，致使聚集在型材內(nèi)應(yīng)力大小的依據(jù)。通過加熱後尺寸化率及差值檢驗(yàn)可以掌控型材壁厚是否按口模設(shè)計(jì)參數(shù)操作？擠出速度和牽引速度是否匹配？口模設(shè)定溫度是否有偏差？物料在口模兩個(gè)對(duì)應(yīng)面流動(dòng)速度是否一致？并作為調(diào)整牽引速度和型材壁厚及口模溫度的依據(jù)。

同以上兩項(xiàng)指標(biāo)一樣，加熱後尺寸變化率即差值超標(biāo)的型材，致使型材抑制外力作用減弱，低溫落錘和焊接性能很難達(dá)標(biāo)。

一般在模具調(diào)試時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制擠出和牽引速度配比，正常生產(chǎn)時(shí)應(yīng)以試模時(shí)，經(jīng)檢驗(yàn)加熱後尺寸變化率與差值最小時(shí)所采取的工藝參數(shù)為依據(jù)。當(dāng)模具經(jīng)長期生產(chǎn)使用，發(fā)生磨損後，可隨機(jī)檢驗(yàn)該項(xiàng)目，以便調(diào)整工藝參數(shù)，作為重新確定型材壁厚或調(diào)修模具的依據(jù)。若經(jīng)多次檢驗(yàn)該項(xiàng)一直控制得較好，沒有必要把該項(xiàng)目列為日常檢驗(yàn)項(xiàng)目。

低溫落錘沖擊試驗(yàn)

試驗(yàn)設(shè)備：落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)，落錘質(zhì)量為1000±5克，錘頭半徑為25±0.5mm 。檢驗(yàn)方法：依照GB/T8814-2004《門窗用未增塑聚氯乙烯（PVC-U）型材》和一號(hào)修改單規(guī)定的方法進(jìn)行：

從三根型材上共截取長度為300±5mm的試樣10個(gè)，將試樣在-100-2℃條件下放置1h後，開始試驗(yàn)，在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境23±2℃下試驗(yàn)應(yīng)在10s內(nèi)完成。將試樣的可視面向上放在支撐物上，沖擊試樣兩支撐筋間的中心位置。每個(gè)試樣沖擊一次。落錘高度l類為1000+10 mm，ⅱ類為1500+10 mm，記錄可視面破裂、裂紋和分離的試樣數(shù)。

依據(jù)GB/T2976-2008《門窗用未增塑聚氯乙烯（PVC-U）彩色型材》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)彩色型材裝飾面的落錘沖擊，觀察并記錄共擠層、覆膜層和涂裝層是否與型材出現(xiàn)分離。

試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)沖擊型材暴露在室外的可視面。不能確認(rèn)外可視面時(shí)，兩個(gè)可視面各沖擊五個(gè)試樣；若其中一個(gè)可視面無法進(jìn)行沖擊試驗(yàn)時(shí)，則只對(duì)另一個(gè)可視面進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。對(duì)非對(duì)稱型材，為防止在沖擊過程中型材發(fā)生傾斜，沖擊前應(yīng)給予輔助支撐；對(duì)多腔結(jié)構(gòu)的可視面，應(yīng)選擇跨越可視面中心線的腔室面，若腔室分布在可視面中心線兩側(cè)，則應(yīng)選擇靠近中心線兩腔室中較大的腔室面。

落錘沖擊試驗(yàn)是檢驗(yàn)型材是否具備作為門窗材料應(yīng)有的韌性或剛性性能指標(biāo)的依據(jù)。若型材可視面沖擊時(shí)呈脆性破裂，主要是因型材剛性過大，在外力作用下，缺乏彈性變形吸收、緩沖沖擊力的職能，基本屬於配方中沖擊改性劑添加量不足或碳酸鈣添加量過多、擠出塑化不良以及型材內(nèi)部聚集過大應(yīng)力所致。若型材可視面沖擊時(shí)呈韌性破裂，主要是型材在外力沖擊作用下，雖然具有一定韌性，但因型材剛性尚差，當(dāng)制品受沖擊後變形到一定極限而破裂；基本屬於型材規(guī)格過小或壁厚過薄所致。若型材小可視面破裂個(gè)數(shù)多，屬於以上第一種因素可能性較大。若型材大可視面破裂個(gè)數(shù)多，屬於第二種因素可能性較大。當(dāng)型材可視面沖擊時(shí)并沒有破裂，而與可視面相連的內(nèi)筋或周圍過渡部位卻出現(xiàn)線性開裂，一般是內(nèi)應(yīng)力集中所致，與配方關(guān)系不大。

焊接性能試驗(yàn)

試驗(yàn)方法：焊角試樣為五個(gè)，不清理焊縫，只清理90度角的外緣。試樣支撐面的中心長度為400±2mm；用精度為±1%，測量范圍為0-20kN的試驗(yàn)裝置，試驗(yàn)速度50±5mm/min。將試樣的兩端放在活動(dòng)的支撐座上，對(duì)焊角或T型接頭施加壓力，直到斷裂為止，記錄最大力值Fc。

焊接試驗(yàn)是檢驗(yàn)型材制作門窗後，在環(huán)境溫度變化或外力沖擊作用下，是否發(fā)生門窗桿件焊縫開裂的依據(jù)。型材焊接性能好壞主要取決於型材規(guī)格和壁厚是否達(dá)標(biāo)？型材配方是否合理？擠出和焊接工藝是否優(yōu)化？

型材焊接性能不僅與配方有關(guān)，還和型材規(guī)格和壁厚、擠出和焊接工藝等有關(guān)。檢驗(yàn)型材焊接性能大小一般可從試驗(yàn)時(shí)型材焊縫開裂特征分析對(duì)應(yīng)原因：

（1）若型材經(jīng)試驗(yàn)直接沿焊縫開裂，開裂癥狀又分為沿焊縫“齊口開裂型”與開裂部位呈“相互交錯(cuò)開裂”型。一般齊口開裂為脆性斷裂，相互交錯(cuò)開裂為韌性撕裂。直接沿焊縫開裂，有時(shí)先呈脆性開裂，後呈韌性開裂，有時(shí)先呈韌性開裂，後呈脆性開裂。脆性開裂既有型材配方原料原因、又有型材擠出塑化與焊接溫度過高或過低，內(nèi)應(yīng)力過大等方面原因；韌性開裂可以基本排除型材配方與原料方面的原因，很可能是型材規(guī)格或壁厚過小所致。

（2）部分沿焊縫開裂，部分避開焊縫向型材軸向方向延伸開裂。一般正常開裂均屬於這種開裂形式，而且該類開裂時(shí)，一般焊角力FC測試值也較高。但部分沿焊縫開裂與部分避開焊縫向型材軸向方向延伸開裂長度比例關(guān)系也可給人一定啟示：如部分沿焊縫開裂部分比例較少，說明焊接塑化程度不如型材塑化程度；如部分沿焊縫開裂部分比例較大，說明型材塑化程度不如焊接塑化程度；

（3）全部避開焊縫開裂。這種開裂比較少見。一般是型材生產(chǎn)中急速冷卻或冬季焊接未安裝預(yù)熱保溫裝置時(shí)應(yīng)力集中或受力點(diǎn)受到過大外力造成的。從型材開裂截面部位分析：如果經(jīng)某焊機(jī)焊接的所有型材開裂口均在某個(gè)固定部位或固定部位的附近�？赡芎秃赴寮訜崛Ψ植疾痪�有關(guān)。