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[挤塑工序] 关于改善口模流涎问题的方法。
P:2013-12-09 22:58:01
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模流涎或者叫模垢,可能对挤出加工者引起很多问题。本文就是解决这些问题的方法。一个挤出加工者对我强调说:“如果你挤出聚烯烃或者热塑性弹性体共混物,你可能会遇到口模流涎问题。”他是对的。但是,不要紧。如果你挤出片材、膜、管、软管或者型材---你可得在任何这些工艺中面对口模流涎问题。
口模流涎显着表现为模唇堆料(堆积)。这种堆积物可能与挤出材料的颜色一样,在某些情况下也可能是黄色或红色的。这些堆积物常常沿着流动方向在挤出物上划出不可接受的纹道。过了一段时间后,这些堆积物会最终破碎并附着到挤出物上,最终引起额外的美学缺陷。
口模流涎常常也叫做积垢。为了找到问题的根本原因,你需要分析三大板块,以确定要归咎于什么原因:
[hide]材料:每种热塑性塑料都是独特的,共混合金是最蛋疼的品种。共混热塑性塑料(挤出树脂+助剂)具有助剂析出的最大可能性,助剂析出也称为迁移。例如,在硬PVC共混物中,添加有内外润滑剂,一般是低熔点蜡,它们会迁移到基体材料的表面。在这些组分中,还有增塑剂也添加到PVC中以增加PVC柔性。当达到临界剪切速率时,这些助剂都有析出倾向。
反应器牌号的聚烯烃,如聚丙烯和高、中、低密度聚乙烯较少有问题。但是,它们仍然可能成为加工者的灾星。许多聚烯烃热塑性塑料是不同分子量牌号的并用,以求达到某种特性。树脂供应商可能用低分子量树脂掺混高分子量树脂,以提高模量(刚性)。在高剪切速率下,低分子量树脂可能迁移,导致口模积垢。但是,对于聚烯烃和非共混热塑性塑料,口模积垢的根本原因一般不是与材料相关的,所以进一步的研究是必要的。 机器:接着要分析的一个版块是挤出机。最重要的是要知道你的挤出的实际条件,特别是机筒和螺杆。过分的螺杆磨损甚至是中等的机筒磨损都能引起问题。机筒和螺杆之所以引起问题,是因为单螺杆挤出机不是一个正向泵送设备,任何磨损都减少产量,从而要求更高的螺杆转速以维持所要求的产率。反过来,较高的螺杆转速又导致额外对热塑性塑料有害的摩擦热,最终引起熔体分离和口模流涎/积垢。
成型加工设备:加工设备在口模流涎问题上起重要作用。两个关键设计指标是牵引装置和通道长度。但是,在考虑口模设计之前,你应该检查模唇的状况。模唇应该是平直的,倒角到0.25mm。如果倒角半径较大,比如说0.75mm,材料可能在半径内积垢,出现一个连续流涎的区域。外观缺陷表现为挤出物上出现污痕。牵引装置:根据最终部件的尺寸来确定的所设计口模的尺寸。口模尺寸对最终部件尺寸的比例用于抵消热塑性塑料挤出口模时的“膨胀”。通道长度:平行于聚合物料流方向的钢的长度。通道长度比是通道长度与口模间隙(壁厚)的比例。还要注意以下四个同样重要的事实:
1、短的通道口模表现出较大的热塑性塑料膨胀。
2、长的通道口模表现出较小的热塑性塑料膨胀。
3、较高的产量表现出更多的粘性热生成(摩擦热)。
4、较高的产量表现出较大的热塑性塑料膨胀。
由此看来,所希望的产量越大,出口膨胀就越大,这就必须匹配一个较长的通道,一个口模开口的翻边结构,或者一个较大的牵引。要记住,过大的牵引会导致危害热塑性塑料的残留应力。一旦拉伸超出标准限度,塑料就处于严重的应力状态,这时塑料想回到“舒服的”(松弛的)位置,这样在受到冲击或压力时就会疲劳。
图1显示了长通道口模的效果,它将热塑性塑料膨胀控制到一个标准范围,牵引进入定径套。图2显示热塑性塑料膨胀过度,在外模唇处造成危害。这将导致口模流涎。如果你只想通过牵引解决问题,加工窗口将很窄,部件质量也会存在问题。关注细节对于通道长度的加工和牵引参数是关键的,这样可以将加工维持在可控状态。