文/Frankland塑料咨詢有限公司 Jim Frankland
黃銅清洗工具對于模頭出口的磨損,會導(dǎo)致擠出物具有較高的表面粗糙度。因此,在定期清洗模頭中,有必要采用真正起到保護(hù)作用的軟銅工具,以保持模頭出口邊緣的銳利。
許多模頭流動的問題會影響擠出制品的表面粗糙度,但是經(jīng)常被忽略的一個問題是模頭出口形狀的“銳度”。如果銳度被破壞,聚合物會粘附在模頭表面。此外,所有的聚合物因為在模頭出口處發(fā)生分子取向,都會有一定程度的離模膨脹。離模膨脹會隨著速度增加、成型段長度減小、溫度降低和聚合物的分子性能提高而增大。與模頭表面的粘合,再加上離模膨脹,如果沒有一個尖銳的斷裂點,會使聚合物在離開后沿模頭表面流動,而不是直接離開模頭面移動到下游。在模頭出口處存在任何半徑都會加劇這種情況,導(dǎo)致聚合物由于粘附和膨脹的共同作用而繼續(xù)沿著模頭表面流動。這種出口半徑通常不是通過設(shè)計引入的,而是由定期維護(hù)和/或測量造成的。即多次使用硬質(zhì)物體接觸模頭出口邊緣會使銳利邊緣磨損,最終形成一個半徑。
雖然使用軟質(zhì)工具來清潔模頭是明智的,但是應(yīng)當(dāng)指出的是所有具有“金”色的金屬不一定都是軟質(zhì)金屬。典型低碳鋼的洛氏(Rockwell)硬度小于71Rb。純銅一般小于10Rb,但黃銅合金的硬度為63Rb,某些銅合金的硬度甚至高達(dá)98Rb。常可以看到操作人員使用剃刀、鋼刮刀、硬鉆、鋼絲刷、不銹鋼塞尺,甚至螺絲刀在模頭上操作。這類工具往往比模頭出口邊緣更硬,除非這些模頭邊緣是用經(jīng)過熱處理的高碳鋼制成的,否則很快會使它們磨損。
在帶有一個大半徑的模頭出口處(下),當(dāng)聚合物應(yīng)該干凈利落地脫離模頭面并向下游移動時,因為粘附于壁上而往往沿著半徑流動,然后膨脹。這會導(dǎo)致擠出物表面微撕裂,并在模頭面半徑上或其上方留下聚合物形成咬模。而銳利邊緣(上)卻能帶來更平滑的擠出物
圖中比較了一個具有銳利邊緣的模頭和一個帶有半徑的模頭的“分離”效果。當(dāng)聚合物需要干凈利落地脫離模頭面并向下游移動時,因為粘附到壁上而往往沿著半徑流動,然后膨脹。這會導(dǎo)致擠出物表面微撕裂,在模頭面半徑上或其上方留下聚合物形成咬模。撕裂加上咬模通常是擠出制品表面粗糙度高的主要原因。已發(fā)現(xiàn)小至0.010 in(0.254 mm)的半徑造成了某些聚合物表面撕裂和模頭面咬模。
顯然,模頭需要定期清洗。在實際操作中,黃銅工具常被認(rèn)為具有保護(hù)作用而被頻繁地用于清洗模頭。然而,黃銅的硬度足以磨損模頭的銳利邊緣,形成一個半徑或倒角。為此,模頭出口面應(yīng)該定期得到修整,以恢復(fù)銳利邊緣。這可以通過表面研磨來完成,但是需要移動和拆卸模頭,使停機(jī)時間延長。
實際上,只要使用軟銅材質(zhì)的刮刀、網(wǎng)紗和塞尺等工具來清洗模頭,就可以防止這種磨損和許多表面缺陷,從而也就無需拆卸模頭來修整模頭出口。