模具積垢后該如何清理
/ 2021/6/5 14:42:02
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模具形狀的簡單設(shè)計有助于一邊運轉(zhuǎn)生產(chǎn)線一邊清除模具的積垢?？梢酝ㄟ^改變擠出型材脫離模具的角度來改變積垢在模具上的分布，有助于模具的清潔。模具積垢也可能是操作人員有意留在產(chǎn)品上，到生產(chǎn)線下游時再進行進一步的清除工作。如板材生產(chǎn)過程中，機械配備有自動刮削器，可有效清除這些積垢。
但是，無論哪種方法，清除這些積垢，都需要生產(chǎn)商付出高昂的停工代價。在模具出口位置采用脫模劑或硅膠可有效降低積垢產(chǎn)生的頻率，延長機器需要清潔的周期。減速運轉(zhuǎn)機器也可以降低積垢率，但這會影響機器的輸出產(chǎn)量。所有這些方法都治標(biāo)不治本。
模具積垢的原因與模具出口的應(yīng)力有關(guān)。樹脂流沿著模具內(nèi)表面緩慢流動，但在流出模具時會突然的加速流動。這種突然的加速在熔體內(nèi)產(chǎn)生強大的應(yīng)力。出于這一應(yīng)力，低分子量聚合物組分與熔體其他組分分離，并堆積在模具出口處。因此，解決方案包括減少模具出口處的應(yīng)力或減少熔體內(nèi)聚合物組分分子量的差距。這些涉及到對加工工藝，材料或模具的設(shè)計改進。
改善加工工藝
提高模具和熔體的溫度是減少模具出口處應(yīng)力的一種方式，但會產(chǎn)生其它的問題，如材料的降解，導(dǎo)致熔體內(nèi)低分子量組分的劇增。因此，熔體和模具溫度的變化應(yīng)分開進行考量。還有一種可能是，模具溫度的降低可能會使模具內(nèi)表面產(chǎn)生一個冷樹脂層，它向模具出口處流動的速度極慢，由于流速的差異，冷樹脂層與主體熱樹脂流分離，從而形成積垢。
首先，確定熔體溫度，然后依據(jù)熔體溫度來設(shè)計模具的形狀。在這里，標(biāo)準(zhǔn)熔體熱電偶往往不夠精確，所以需采用手動檢查熔融溫度的方式。這雖然有些困難，但為了消除模具積垢現(xiàn)象，它值得一試。此外，模具出口的表面溫度要比模具本身的溫度低，需要采用表面熱電偶來檢查模具出口處的溫度。
在模具出口處采用鼓風(fēng)機，可有效幫助減少和控制積垢的產(chǎn)生。鼓風(fēng)口應(yīng)該是棒型，并與擠壓剖面外形一致，采用鉆孔吹出壓縮空氣。鼓風(fēng)機可以將任何煙霧狀物和可壓縮的物體帶離模具，這種方法的另一個好處是鼓風(fēng)的同時，可以冷卻模具積垢，使其不易被氧化而變暗。氮也可以用于防止氧化，但要小心控制吹的力度或不能過度冷卻模具，因為這可能影響壓出的型材的質(zhì)量。
改善材料不同的材料可產(chǎn)生不同類型的模具積垢，從薄的易流動的到厚的松軟的。薄的易流動的積垢可能由低分子聚合物組分造成，它們在模具出口處揮發(fā)并沉積于模具表面。厚的松軟的積垢則往往是由熔體內(nèi)部局部的泡沫造成，如材料之間的兼容問題，或模具內(nèi)的應(yīng)力過高。在這里，需要留意樹脂內(nèi)是否有過多的水分和樹脂是否降解退化，以及熔體的斷裂，或通風(fēng)不夠充分。
一些供應(yīng)商提供的樹脂比其它的更容易發(fā)生積垢問題，到目前為止，市場上的樹脂還沒有完全統(tǒng)一的規(guī)格。如果發(fā)生模具積垢的現(xiàn)象，可以嘗試采用另一家同級供應(yīng)商的材料。如果發(fā)現(xiàn)積垢現(xiàn)象在采用新材料后得到改善，可將信息通報原來的樹脂供應(yīng)商，相信他們會很有興趣地聽取和分析材料可能存在的性能問題，并著力解決。
不同供應(yīng)商提供的樹脂的低切粘度可能較為接近，但拉伸粘度卻很不同。如果沒有其他的性能差異，試圖測試?yán)煺扯?。具有較高拉伸粘度的樹脂在加工時產(chǎn)生積垢問題的可能性較大，這源于它在模具出口處的應(yīng)力更高的緣故。
離模膨脹率高的樹脂有時積垢率也會較高。窄分子量分布的樹脂具有較低的離模膨脹率，但是這并不意味著積垢的可能性較低。因為，窄分子量分布的樹脂往往不易于加工，因為它容易生成大量的低分子量分子組分，而這反過來又可能會加劇模具的積垢現(xiàn)象。
加工商正努力嘗試采用一些化學(xué)方法測試模具的積垢程度。再生廢料在之前的處理過程中因熱降解，往往產(chǎn)生了大量的低分子量組分。添加一些能減少降解的添加劑或能夠聚合降解分子的擴鏈劑可能會對改善積垢有所幫助。如果這些方法都行不通，那只能將材料再轉(zhuǎn)售給別人了。
有時，用一些潤滑油可有助降低積垢。但用太多，又可能會增加積垢率。不同組成部分之間的化學(xué)相容性在這里也起到了重要作用。例如，極不相容的聚合物熔體一起混合，往往產(chǎn)生極嚴(yán)重的模具積垢現(xiàn)象。在這種情況下，利用增容劑可以得到一定的緩解。也可加入少量含氟聚合物加工助劑，以減少模具出口的應(yīng)力。
某些類型的模具積垢會迅速氧化，變成棕色或黑色。添加一些抗氧化劑可以解決這一問題。雖然不能解決模具積垢的問題，但它可以使積垢在擠壓型材或成型產(chǎn)品上不那么明顯，從而減少積垢對成品質(zhì)量的影響。
改善模具
在模具表面涂覆含氟聚合物防止模具積垢，如聚四氟乙烯，現(xiàn)已取得一定的成功。更為有效的方法是金屬涂層，結(jié)合模具內(nèi)部涂覆的含氟聚合物，可減少模具出口處的應(yīng)力。
口模流道設(shè)計也已成功地用于研究模具出口處的應(yīng)力和評估壓鑄出口幾何形狀的變化。通過改善模具出口的幾何結(jié)構(gòu)減少應(yīng)力將是未來持續(xù)發(fā)展的新課題。
一些加工商和樹脂生產(chǎn)商的口模流道設(shè)計已獲得了專利。通過修改模具出口來改善積垢現(xiàn)象的可能形狀包括，方形，錐形出口，半圓形，向外敞開的梯口，向內(nèi)的梯口，向外展開的裙?fàn)畛隹凇?/div>
增大模具的刃口斜度也可有效減少膨脹?；蛘撸竽Ｇ坏哪＞呖蓽p少模具出口處的應(yīng)力，然后再將擠壓型材切割成理想的尺寸。
