更锐利的模头有利于更平滑的挤出

作者:Frankland塑料咨询有限公司 Jim Frankland 文章来源:PT现代塑料 点击数:5 发布时间:2018-02-06
黄铜清洗工具对于模头出口的磨损,会导致挤出物具有较高的表面粗糙度。因此,在定期清洗模头中,有必要采用真正起到保护作用的软铜工具,以保持模头出口边缘的锐利。
更锐利的模头有利于更平滑的挤出

许多模头流动的问题会影响挤出制品的表面粗糙度,但是经常被忽略的一个问题是模头出口形状的“锐度”。如果锐度被破坏,聚合物会粘附在模头表面,除非你使用添加剂如氟聚合物,来增加粘/滑流动度。

此外,所有的聚合物因为在模头出口处发生分子取向,都会有一定程度的离模膨胀。这是由于单轴向流动解开了流动方向的长链聚合物。流动速度一旦减缓,聚合物就会迅速回到它的“放松”状态,重新取向至一个随机构型。这导致了膨胀,主要是在横向上,垂直方向上也有,这就是所谓的挤出物膨胀。离模膨胀随着速度增加、成型段长度减小、温度降低和聚合物的分子性能提高而增大。与模头表面的粘合,再加上离模膨胀,如果没有一个尖锐的断裂点,会使聚合物在离开后沿模头表面流动,而不是直接离开模头面移动到下游。在模头出口处存在任何半径都会加剧这种情况,导致聚合物由于粘附和膨胀的共同作用而继续沿着模头表面流动。这种出口半径通常不是通过设计引入的,而是由定期维护和/或测量造成的。即多次使用硬质物体接触模头出口边缘会使锐利边缘磨损,最终形成一个半径。

虽然使用软质工具来清洁模头是明智的,但是应当指出的是所有具有“金”色的金属不一定都是软质金属。典型低碳钢的洛氏(Rockwell)硬度小于71 Rb。纯铜一般小于10Rb,但黄铜合金的硬度为63Rb,某些铜合金的硬度甚至高达98Rb。常可以看到操作人员使用剃刀、钢刮刀、硬钻、钢丝刷、不锈钢塞尺,甚至螺丝刀在模头上操作。这类工具往往比模头出口边缘更硬,除非这些模头边缘是用经过热处理的高碳钢制成的,否则很快会使它们磨损。

图中比较了一个具有锐利边缘的模头和一个带有半径的模头的“分离”效果。当聚合物需要干净利落地脱离模头面并向下游移动时,因为粘附到壁上而往往沿着半径流动,然后膨胀。这会导致挤出物表面微撕裂,在模头面半径上或其上方留下聚合物形成咬模。撕裂加上咬模通常是挤出制品表面粗糙度高的主要原因。已发现小至0.010in(0.254mm)的半径造成了某些聚合物表面撕裂和模头面咬模。

在带有一个大半径的模头出口处(下),当聚合物应该干净利落地脱离模头面并向下游移动时,因为粘附于壁上而往往沿着半径流动,然后膨胀。这会导致挤出物表面微撕裂,并在模头面半径上或其上方留下聚合物形成咬模。而锐利边缘(上)却能带来更平滑的挤出物

显然,模头需要定期清洗。在实际操作中,黄铜工具常被认为具有保护作用而被频繁地用于清洗模头。然而,黄铜的硬度足以磨损模头的锐利边缘,形成一个半径或倒角。为此,模头出口面应该定期得到修整,以恢复锐利边缘。这可以通过表面研磨来完成,但是需要移动和拆卸模头,使停机时间延长。

实际上,只要使用软铜材质的刮刀、网纱和塞尺等工具来清洗模头,就可以防止这种磨损和许多表面缺陷,从而也就无需拆卸模头来修整模头出口。

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