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解決擠出模頭滲料難題的方法
點(diǎn)擊次數(shù)：1812 發(fā)布時間：2011-12-2
解決擠出模頭滲料難題的方法
模頭咬?，F(xiàn)象也稱為模泄料、模頭滲料、積垢，是擠出加工過程中一種常見的故障問題。這種故障會引起多種產(chǎn)品缺陷，如可見擠出產(chǎn)品表面缺料、加工流程中斷和產(chǎn)品*開裂等。碰到這種故障問題時，加工廠商往往只得花費(fèi)時間和人力去排除故障，而至于如何才能避免出現(xiàn)這種故障問題則毫無辦法和對策。
在擠出生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)時，形狀簡單的口?？赡鼙３譂崈魻顟B(tài)。將擠出物牽引離開口模的角度改變，可改變口模上出現(xiàn)滲料的布局形狀，并使之容易清潔。咬?，F(xiàn)象也可有意識地轉(zhuǎn)移在擠出產(chǎn)品上出現(xiàn)，使之進(jìn)一步遠(yuǎn)離生產(chǎn)設(shè)備，如加工擠出片材時，安裝使用機(jī)械式自動刮刀，可避免出現(xiàn)咬模故障。
但是，大多數(shù)加工廠通常不得不中斷生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，來排除咬模故障，在經(jīng)濟(jì)上很不劃算?？谀Ｇ宄蓛糁?，在模頭的外表面涂上脫模劑或硅酮，可減小咬模發(fā)生的機(jī)率，延長清潔模頭的間隔周期。稍微降低生產(chǎn)速率，也可減小出現(xiàn)咬?，F(xiàn)象，但這會影響產(chǎn)量。所有的上述解決方法，都不是關(guān)鍵所在。有一種更好的解決方法可以使你懂得引發(fā)咬模現(xiàn)象的原因所在。
咬?，F(xiàn)象與?？谔幍膽?yīng)力大小有關(guān)，樹脂在模頭內(nèi)相對緩慢地流動，當(dāng)擠出至模口時突然加速運(yùn)動。這種加速運(yùn)動會在熔體內(nèi)產(chǎn)生一種應(yīng)力。在應(yīng)力作用下，低分子量聚合物組分與熔體內(nèi)其他的組分相互分離，并且積聚在?？凇＝鉀Q的方法無非是采取降低?？谔幍膽?yīng)力，或者降低熔體內(nèi)各種組分相互分離傾向。這些解決方法包括改變工藝條件、原材料以及口模。
1、 改變工藝方法
提高熔體溫度和模頭溫度是降低擠出物在?？趹?yīng)力的方法之一，但這，可能會造成低分子量組分發(fā)生降解 。改變?nèi)垠w和模頭溫度的方法容易操作和便于觀察。有時，設(shè)置較低的模頭溫度可能會在模芯表面形成一層樹脂冷流層，該冷流層會緩慢蠕動，擠出至模口后即刻與主體熔體流分離，進(jìn)而形成咬?，F(xiàn)象。
首先檢測熔體的真實(shí)溫度，然后將模頭溫度設(shè)置為同一溫度。由于普通熔體熱電偶檢測的數(shù)據(jù)通常是錯誤的，所以需手工測熔體溫度。手工檢測步驟操作雖然麻煩，但很有必要這樣做。同時，模頭的外表面要比模頭內(nèi)部的溫度低得多?？梢栽囉靡粋€表面熱電偶探測模頭的溫度。
在模口外進(jìn)行鼓風(fēng)有助于減小和控制咬?，F(xiàn)象。鼓風(fēng)棒上設(shè)有鉆孔，均勻地噴出壓縮空氣，其形狀要根據(jù)擠出型材的輪廓來設(shè)定。經(jīng)鼓風(fēng)后可直接將模頭上形成的煙霧和冷凝物除去，同時還可使?？谔幍臐B料冷卻溫度，使之不會發(fā)生氧化和變黑。氮?dú)饪捎糜诜乐寡鯕獾娘L(fēng)速不能過大，以避免冷卻模頭造成擠出故障。
2、 改變材料方法
使用不同的加工原料會造成不同的咬?，F(xiàn)象，從輕微的流口水現(xiàn)象到嚴(yán)重的有蓬松狀物出現(xiàn)等咬模問題。出現(xiàn)輕微的、流口水咬模現(xiàn)象通常是原材料中的低分子量組分引起，擠出?？诤笮纬蓳]發(fā)，并凝結(jié)在模頭的外表面。出現(xiàn)嚴(yán)重的、有蓬松狀物咬?，F(xiàn)象的原因通常是：熔體內(nèi)產(chǎn)生了部分發(fā)泡、或是由原材料的相容性不佳問題造成、或是模頭內(nèi)存在過高壓力。還有就是樹脂含有過高的濕氣度，加工過程中易引起樹脂發(fā)生降解，熔體發(fā)生斷裂以及設(shè)備排氣不良等原因。
有部分牌號樹脂在擠出加工過程中更易出現(xiàn)咬模問題，即使與其他牌號樹脂的性能指標(biāo)非常相似。如果發(fā)生模頭咬?，F(xiàn)象，可以改用其他樹脂制造商的相似牌號材料。若改用材料后咬模情況得到改觀，說明原先的樹脂供應(yīng)商著重解決材料的性能問題，如此幫助你解決了出現(xiàn)咬模的問題。
不同廠家出品的樹脂有可能具有相同的剪切粘度，但其拉伸粘度卻相差甚遠(yuǎn)。若各種樹脂之間沒有發(fā)現(xiàn)其他的差異，可嘗試檢測一下拉伸粘度。由于?？谔幋嬖谳^高的擠出應(yīng)力，拉伸粘度較高的樹脂更易出現(xiàn)多種咬模故障問題。
具有高離模膨脹比的樹脂有時會導(dǎo)致咬模現(xiàn)象高發(fā)生機(jī)率。分子量分布較窄的樹脂通常有較低的離模膨脹比，但并不意味著必然很少發(fā)生咬模問題。分子量分布較窄的樹脂通常難以加工，并含有低分子量的組分，這也導(dǎo)致易出現(xiàn)咬模現(xiàn)象。
人們可以能希望有一套模頭故障的公式化檢測及解決方法。再次重申，邊角再生料由于熱降解的原因而通常含有低分子量組分，防降解助劑或者鏈增長劑有助于發(fā)生解決組分進(jìn)行重聚合化。如果沒有生成重聚合化作用，需更換所使用的邊角再生料。
有時候添加潤滑劑也可減小出現(xiàn)咬模現(xiàn)象，但添加過多的潤滑劑實(shí)際上反而容易造成模頭滲料。配主中不同材料組分的化學(xué)相容性也是一個需考慮的問題。例如，出現(xiàn)嚴(yán)重的模頭滲料情況往往是發(fā)生在熔體混料中存在著較高的聚合物不相容性。在某些情況下，添加使用劑可改善這一問題。添加少量的氟化聚合物助劑也有助于降低?？诘臄D出應(yīng)力。
部分類型的模頭滲料會很快發(fā)生氧化，漏料變?yōu)樽厣蚝谏?。添加抗氧劑可改善這種現(xiàn)象問題，但不能從根本上解決模頭漏料問題，卻可以使部分漏料附著在擠出產(chǎn)品上，外觀上不易被發(fā)現(xiàn)。
3、 改變模口形狀方法
在?？谕獗砻嫱扛?/span>PTFE等氟化聚合物以防止咬?，F(xiàn)象的解決方法很少有成功的案例。更有效的方法是將模頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用金屬涂料和氟化聚合物同時結(jié)合涂覆，以降低?？谔幍臄D出應(yīng)力。
目前，人們已成功地應(yīng)用模頭流動模擬分析方法來探索?？诋a(chǎn)生擠出應(yīng)力的原因，并用于評估改變模口的幾何形狀。改變模口幾何形狀以減小擠出應(yīng)力的方法，是目前流行的研究課題。
有部分塑料制品加工廠和樹脂供應(yīng)商申請了一些關(guān)于?？趲缀涡螤畹模@些介紹稱，可減小模頭出現(xiàn)咬模故障的模口幾何改變措施包括：突變方形?？?、方形針尖式模口、半弧形?？凇⑾蛲馀_階式?？?、向內(nèi)臺階式模口、向外脹口式模口。
增加模頭成型段長度可減小膨脹比，因而可減小出現(xiàn)咬?，F(xiàn)象。或者擴(kuò)大?？诔叽?，以降低模口的擠出應(yīng)力，進(jìn)而加工得到理想尺寸的擠出產(chǎn)品。