塑料薄膜、板片的熱成型加工中，經(jīng)常會(huì )遇到因聚合物降解導致的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。原料一旦發(fā)生降解，一般會(huì )引起其機械性能改變，如彈性消失、強度的降低、黏度的增加等等。產(chǎn)品的直觀(guān)表征如產(chǎn)品發(fā)黃、有黑點(diǎn)(焦料)，兩端產(chǎn)品容易裂邊、斷邊等，部分物料降解后就會(huì )在模腔中逐漸堆積粘附在模腔表面，甚至堵塞模腔影響產(chǎn)品的正常生產(chǎn)?？s短物料在模腔中的停留時(shí)間降低物料降解的風(fēng)險，對生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品，延長(cháng)生產(chǎn)周期，降低成本具有創(chuàng )新價(jià)值。

 

具體案例

 

通常情況下，如果滯留時(shí)間過(guò)長(cháng)，物料降解后粘附在模腔中，特別在衣架流道分流處以及兩個(gè)末端容易產(chǎn)生堆積。如圖1所示：流道內出現明顯的物料滯留及碳化。如果原料在流道末端停留時(shí)間過(guò)長(cháng)，原料特性發(fā)生改變，產(chǎn)品邊緣容易出現裂邊等現象。針對在生產(chǎn)過(guò)程中出現的上述問(wèn)題，設計師必須考慮縮短物料的滯留時(shí)間，以對平模頭的流道進(jìn)一步改進(jìn)優(yōu)化。最大可能地減少物料在模腔中的停留時(shí)間，提高產(chǎn)品質(zhì)量及連續生產(chǎn)的穩定性。

 

目前市面上最常見(jiàn)的擠出平模頭流道設計有衣架式和支管式兩類(lèi)。下面就改進(jìn)前后的模擬計算分析數據對比與大家一起分享探討。單從料流的壓力分布，縮短停留時(shí)間以及取得均勻的流速數據看，衣架式流道設計無(wú)疑是最佳選擇。但并非所有的模頭衣架式流道設計就是最佳的設計方案，由于衣架式流道設計中間流道與兩端的流道呈一定的夾角設計(如圖2所示)。

 

對于幅寬比較寬的模頭來(lái)說(shuō)，模體的寬度L需要非常寬才能滿(mǎn)足衣架流道設計的布局，其次由于中間流道比較靠近進(jìn)料口端面，從衣架分流開(kāi)始到模唇出口這段距離變得很長(cháng)，中間位置模體緊固螺釘的排布比較靠后L0很短，L1很長(cháng)，模體在擠出壓力的作用下會(huì )發(fā)生漲模變形，整個(gè)模腔由于變形其流道參數已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，其最終的結果是料流的均勻性、壓力等完全與設計的參數不相符。那么有沒(méi)有一種更加合理的流道設計即能滿(mǎn)足寬幅擠出平模頭的模體強度設計問(wèn)題又能有效縮短物料的停留時(shí)間呢?

 

為此我們做了大量的模擬分析研究和數據對比分析，并從中取得了一定的成果，一種改進(jìn)的優(yōu)化的支管式流道設計有令人驚喜的表現。

 

優(yōu)化解決

 

下面就以有效出料寬度3500mm的流延膜模頭為例，模擬生產(chǎn)原料CPE，擠出量1500kg/h做模擬計算分析，就以往標準的支管式流道設計和改進(jìn)優(yōu)化后的支管式流道設計做分析對比。

 

早期的支管式流道可以設計得到合理的擠出壓力和均勻的流速，缺點(diǎn)是原料在流道的端部停留時(shí)間比較長(cháng)，不利于長(cháng)期生產(chǎn)，端部制品產(chǎn)生缺陷的概率大。優(yōu)化支管式流道設計后可以驚喜的發(fā)現所有設計參數都趨于更加合理。

 

改進(jìn)優(yōu)化后的支管式流道物料的停留時(shí)間，從原設計所需的193秒縮短到現在的39秒，有了大幅的縮短，進(jìn)一步解決了因為物料滯留導致的制品缺陷。精誠提出的創(chuàng )新優(yōu)先歸根到底還是要圍繞著(zhù)客戶(hù)的實(shí)際需求，也一直在探索塑料薄膜、板片擠出加工中制品缺陷引起的原因以及相關(guān)的解決辦法。為連續長(cháng)期穩定生產(chǎn)提供最佳的模頭定制化設計方案，為最終用戶(hù)降低生產(chǎn)成本創(chuàng )造價(jià)值。

 

精誠將持續與產(chǎn)業(yè)鏈伙伴互動(dòng)合作，重點(diǎn)關(guān)注高精度模頭技術(shù)進(jìn)步，提升科學(xué)價(jià)值并幫助客戶(hù)實(shí)現商業(yè)抱負。