与拉条造粒比较,水下造粒具有颗粒质量好、自动化程度高、本钱低等优点。但是,与诸如聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯等不太敏感的商品树脂比较,在生产诸如上段所提的工程树脂时,模具冻结的风险更大。
水下切粒机常日利用带有10到20个孔乃至数百个孔的圆形模头。系统可以设计用于从几百到近 20,000 磅/小时的任何地方进行复合。(乃至更大的切粒机用于挤压生产。)
模孔冻结的缘故原由
模孔直径常日为0.125英寸,但对付更小的粒子来说,可小至0.01英寸,也可大至0.20英寸。每个孔的产出大约为25-100磅/小时,但均匀0.125英寸的模孔每小时的产出量大约为30磅。
水下造粒的关键是通过模孔运送足够的热塑料,使孔保持在树脂的熔化温度,同时熔体和模头与温度低几百度的水打仗。金属模具是一种非常好的热导体,因此除非通过模具孔的聚合物流量足够,否则水会冷却孔,聚合物会在个中固化。然而,处理器无法立即知道发生了这种壅塞。
问题在于,如果一个或多个模孔被聚合物堵塞,模头的效率就会降落。终极,堵塞的孔会影响周围孔的流动,成品颗粒会变大且形状不规则,产量低落。终极,须要完备关闭生产线以清理模孔。
模具冻结的紧张缘故原由有以下三个:聚合物和水流以及切割器操作的启动顺序不当;模具加热和绝热不敷和工艺颠簸。不考虑材料配方(树脂、填料水平和填料类型——吸热或导热)也会导致问题。但是你不能改变配方来媚谄切粒机,它该当设计用于运行大多数配方。
调度切粒机启动流程
大多数模孔冻结发生在启动期间,此时树脂、冷却水和切割器必须按精确顺序启动。如果树脂在水到达模具面之前开始流过模具并且刀具啮合,则会在水箱的孔外发生涂抹和树脂堵塞。如果水在聚合物开始流动之前到达模头面,过多的冷却会导致孔冻结。
在早期的水下造粒系统中,闇练的操作员手动掌握这次序。从 1990 年代初开始,启动可以通过商用 PLC 掌握系统实现自动化和掌握。聚合物分流阀和工艺水旁路系统使 PLC 能够更精确地掌握聚合物和水进入模具的韶光。自 20 世纪 90 年代中期以来制造的造粒机供应利用液压、气动和伺服电机来掌握切割压力的自动切割系统。因此,本日的全自动系统可以在几分之一秒内掌握启动顺序。
优化模具设计
一旦生产线启动并运行,通过保持非常恒定的材料流过模孔,可以避免大多数模具冻结。但是一些冻结问题与模具设计本身有关。
模具由电筒式加热器或热油加热。电加热不会完备均匀,由于墨盒紧张放置在模具孔周围的环中,靠近模具板的外边缘。因此,管芯外部周围的孔每每比中央的孔更热。(模具制造商曾考试测验在模具中央添加筒,但工程证明很笨拙。)
因此,筒式加热器可能不适用于大型模具或具有窄熔化温度范围的材料,例如尼龙,这可能方向于冻结在模具的中央。
图源:Rieter
与筒式加热器比较,油加热可在更大面积上施加更均匀的热量。油系统配置有多达八个模具区。但是油加热比筒式加热器贵。油热常日用于树脂制造商或大型共混厂的高输出生产线。最近,它已在较小的系统上进行运用,以实现更好的温度掌握。
如果油阀堵塞,模具受影响区域的模具孔会变得更冷并可能冻结,但模具的别的部分会很好。一开始输出可能不会改变。同样,与筒式加热器一样,问题将表现为有缺陷的颗粒。
所有管芯都有某种类型的隔热层。大多数模具利用附在模具面中间的分外板。但是盘子可能会松动。然后水流到它们后面,冷却模具,并可能导致冻结。
另一种绝缘方法是利用包含真空的间隙的“空心”模具设计。如果不是原始模板设计的一部分,它可以改装到大多数系统上。真空是一种很好的绝缘体,不能像固体绝缘板那样受到危害。
减少工艺颠簸
任何类型的挤出过程中断或输出颠簸都可能导致冻结。例如挤出低堆积密度的回收材料会导致挤出机输出涌现颠簸和颠簸,这会导致聚合物流动的不一致性,从而以随机办法冻结模孔。聚合物熔体泵可用于防止这些颠簸并供应同等的模头流量。
利用不连续的滑板式换网器也会导致流动中断并扣留空气,从而导致流向模孔的聚合物暂时流失落。可能会导致模孔随机冻结。办理方案是利用连续换网器,它可以在不中断过程或扣留空气的情形下即时改换脏网。
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