摘要:对于简单的口模形状,可以在线运行时进行积料清除。口模积料与口模的出口应力有关。TPV挤出口模积料但是,太多的润滑剂可能在实际上增加口模积料。否则,你也可以使用一个较大的口模开口,以减少口模出口应力,然后把挤出物拉细到所需要的尺寸。
对于简单的模具形状挤出机排气孔挂料,可以在在线操作期间去除材料堆积。 改变挤出物的牵引角度可以改变挤出物在模具上的堆积位置,从而更容易去除堆积的材料。 可以故意让一些堆积物粘附在产品上,然后从生产线中去除。 对于片材挤出机排气孔挂料,可采用自动排屑装置去除积料。
但加工商通常不得不花费昂贵的停机时间来清除积累的材料。 去除积料后,在模头出口处使用脱模剂或硅胶,可以减少积料程度并延长清洁间隔时间。 减慢加工速度也可以减少材料堆积,但这会牺牲生产率。 所有这些方法都是针对症状而不是根本问题。 因此,需要一个好的解决方案来解决造成积累问题的原因。
模具堆积与模具的出口应力有关。 沿着模具内表面流动的树脂移动相对缓慢,然后在离开模具时突然加速。 这种突然的加速会在熔体中产生应力。 在压力下,熔体中的低分子量聚合物级分和其他组分(从聚合物熔体中)分离并沉积在模头出口处。 解决方案是降低模具出口应力或降低成分与熔体分离的趋势。 这些解决方案涉及工艺、材料或模具。
改变流程 改变流程
较高的模具和熔体温度是减少模具出口应力的一种方法。 但利润可能会被额外的降解所抵消,导致低分子量成分的增加。 改变熔体温度和改变模具温度应分别考虑。 有时,较低的模具温度会在模具的内表面上形成冷却的树脂层。 该树脂层缓慢移出至模具出口,然后与整体流分离,导致材料堆积。
首先确定真实的熔体温度,然后根据该温度设置模具温度。 仪器测量的熔体温度常常是错误的,因此必须手动检查熔体温度。 这很难做到,但解决问题值得付出努力。 另外,模具出口表面可能比模具本身冷得多。 尝试使用表面热电偶检查模具出口温度。
用空气吹扫模具出口有助于减少和控制堆积。 空气净化装置是一个挤压型套筒,其上钻有孔以分配压缩空气。 空气清洁装置将任何气溶胶和可压缩材料吹离模具。 空气清扫还具有冷却累积材料的优点,使其不会氧化和变黑。 也可以使用氮气来防止氧化,但切记不要吹太多,否则会使模具冷却过多,从而导致挤出物变形。 (推测可能是熔体强度增加,或者是材料的凝固速度加快,凝固后小分子或填料被带走)
更改材料 更改材料
不同的材料会产生不同类型的堆积物,从薄的、流淌的堆积物到厚的、柔软的堆积物。 稀薄的水状堆积通常是由配方中的低分子成分引起的,这些成分在模具出口处蒸发,然后凝结在模具表面上。 厚而蓬松的堆积通常是由于熔体内部分发泡、相容性问题或模具内的高应力造成的。 检查材料的树脂是否过度潮湿或树脂降解,是否有熔体破裂或排气不良。 如下图所示,主要是厚实、蓬松的材质。
TPV 挤出模具构建材料
如下图:主要是润滑油堆积过多造成的:
TPV密封条挤出
一些供应商的树脂会比其他供应商产生更多的积垢,即使树脂具有相同的规格。 如果发生模具堆积,请尝试使用其他供应商的类似牌号。 如果您看到改进,您的原始树脂供应商可能有兴趣了解与材料相关的性能问题,并可能能够帮助解决这些问题。
来自不同供应商的树脂可能具有相似的剪切粘度,但可能具有非常不同的拉伸粘度。 如果您发现两种树脂之间没有其他差异,请测试它们的拉伸粘度。 由于模具出口处的高应力,拉伸粘度较高的树脂可能会出现更多的堆积问题。
具有高出口膨胀的树脂可能具有更高水平的材料堆积。 具有窄分子量分布的树脂具有较低的出口膨胀,但这并不意味着它一定具有较少的模头积料。 分子量分布窄的树脂往往难以加工,而且它们还会产生低分子量组分,从而导致积聚。
您可能需要测试模具堆积物的化学成分,以确定其中的实际成分。 回收材料通常含有低分子量成分,这些成分是在先前加工过程中热降解产生的。 减少降解的添加剂或扩链剂可能会有所帮助。 如果这些添加剂不起作用,请将回收料卖给其他人。
有时添加润滑剂可以帮助减少堆积。 然而,过多的润滑剂实际上可能会增加模具积料。 配方中不同成分的化学相容性也发挥着重要作用。 例如,当高度不相容的聚合物熔融共混时,经常会发生极端的模具积料。 在这种情况下,使用增容剂会有所帮助。 还可以添加少量含氟聚合物加工助剂以减少模头出口处的应力。
某些类型的模具堆积物会迅速氧化并变成棕色或黑色。 在配方中添加抗氧化剂会有所帮助。 这不会解决模具堆积问题,但会使附着在产品上的任何堆积变得不那么明显。
任编辑:本文作者从材料的伸长粘度、分子量分布、出口膨胀、材料相容性等方面阐述了模头堆积形成的原因。 从实践经验来看,最重要的是材料中不连续相的含量、不连续相与连续相的相容性、不连续相的粒径以及不连续相的塑化程度(如果能塑化的话)。 一般不连续相越多,相容性越差,不连续相的粒径越大,不连续相越难塑化,越容易形成积模。 典型的有热塑性硫化橡胶 (TPV)、阻燃热塑性弹性体和高填充塑料。
更换模具 更换模具
用含氟聚合物(例如 PTFE)涂覆模具表面在防止堆积方面取得的成功有限。 更有效的方法是在模具内部涂覆含氟聚合物的金属涂层,以减少模具出口处的应力。
模头流动模拟也已成功用于研究模头出口处出现的应力并评估模头出口几何形状的变化。 修改出口几何形状以减少应力是目前正在开发的一个领域。
一些(模具)出口几何形状已获得加工商和树脂生产商的专利。 据说改进的模具出口能够减少模具堆积,包括方形陡出口、尖陡出口、弯曲过渡出口、外扩阶梯出口、内扩阶梯出口和喇叭形出口(见图) 。
增加模头流动长度也有帮助,因为它可以减少出口膨胀。 否则,您可以使用较大的模具开口来减少模具出口应力,然后将挤出物稀释到所需的尺寸。