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見招拆招!教你應付7種常見擠出切粒問題

文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2016-03-11 14:06:00

常見切粒問題及解決方案

線料切粒和水下切粒都為樹脂制造商、配混商和回收操作提出了一些獨特的挑戰,包括以下幾類經常遇到的問題:

1. 處理料末
對于許多結晶性材料而言,如通用聚苯乙烯,料末似乎是一種常見且特有的危害。它們之所以成為加工商需要面對的問題,是因為它們會改變材料的體積密度,在擠出機機筒中降解或燒焦,為輸送過程帶來麻煩。樹脂生產商的主要目標是生產均一的粒形,即具有既定的長度和直徑,沒有來自料末或外來物質的污染。

針對此問題,可通過調節設備并控制一些重要的工藝參數,達到減輕料末的目的。當進入切刀時,線料生產線的溫度應盡可能接近材料的維卡軟化點,以確保線料盡可能受到熱切,從而避免破裂。
針對特定的聚合物,選擇帶有適當切粒角度的滾刀,在減少料末方面發揮著重要作用。對于未填充聚合物,應盡量使用司太立合金鋼(Stellite)或工具鋼滾刀,并使滾刀和底刀刀口保持鋒利,以避免弄碎聚合物。對于切粒之后的后續設備,無論加壓還是真空設備,都要避免裹入空氣。

對于水下切粒線,要確保在加工過程中保持足夠的頂住模面的刀壓,并適當調節切粒后的停留時間,以確保粒子進入干燥機時是熱的。

 

2. 解決拖尾問題

所謂拖尾,就是粒子邊緣有些突出,切割邊緣就像曲棍球桿的形狀,它看起來像一個位于切口底部的污染物或者撕扯物。其產生的原因是,切割裝置在此處沒能進行干脆利落的切割。一般情況下,從線料切粒機出來的正確切割粒子應該是一個直角圓柱體,從水下切粒機出來的正確切粒應該是一個近乎完美的球形。

通常,不容易出現料末的材料也會因為拖尾而產生料末。假定所有的加工參數都經過了檢查,拖尾一般可能被診斷為切割問題。對于線料切粒生產線而言,其解決方法是更換滾刀與底刀以提供嶄新且鋒利的切刃;或按照制造商手冊規定的數值重新確定設備間距。對于水下切粒線而言,需要檢查模板與刀刃,以確保沒有刻痕,因為刻痕和溝槽常常引起拖尾。

 

3. 改進線料控制

細長條(Jack straws)是切粒機生產出的一類非正常的產品,顧名思義,其長度比常規粒子尺寸長,長出的尺寸通常在幾英寸范圍內變動。細長條(也稱為斜角切割粒子)的出現表明線料喂入滾刀時的線料姿態控制不好,具體而言是由于線料在喂入滾刀時并非處于垂直角度,因此在切割時,線料末端將出現一個傾斜角度。

喂入輥(咬入點)和滾刀(切割點)之間的距離稱為壓進距離,在這個跨度上沒有任何東西用以控制線料。切粒機不同于木板刨床,如果喂入輥安裝不正,或者工況差,那么塑料線料將不會以垂直于切割面的角度喂入到切割裝置中,如此一來,線料開始彼此交叉,引起切割質量的進一步惡化,最終產生嚴重問題。交叉的線料將迫使兩個喂入輥彼此分開,使線料失去張力,進而導致線料暫時垂落,使線料偏向喂入輥的兩邊。

出現上述問題的預警信號是,上喂入輥處于糟糕的工況,存在溝槽、裂紋或者變色(老化或熱導致的硬化)等現象。其他線料控制方面的常見問題還包括:下喂入輥磨損,這將引起牽引力的損失;不正確的線料淬火工藝,這將會導致線料象蛇一樣劇烈彎曲;還有磨損的線料模板,它將產生各種直徑不同的線料。不僅如此,制造商們還要警惕極端磨損的滾刀和頂住線料的底刀,因為底刀負責把線料推到切割點,防止切刀在超高轉速下運轉,因為這種超高轉速會引起線料搖擺。

在水下切粒系統中,細長條產生的主要原因是由于喂入速度與切刀速度不匹配,在此情況下,需要增加切刀速度來匹配喂入速度,或者減小喂入速度來匹配切刀速度。另外,在加工過程中還要確保切割刀頭上有足夠的刀片,以保證粒子具有正確的幾何形狀,并檢查是否有模孔發生聚合物料流的慢動或阻塞。

 

4. 線料漂移

線料漂移是線料在喂入平臺上存在的向一邊集束的傾向狀態,它會引起料粒質量變差、存在細長條和加工紊亂等問題。如果切粒機切割平面沒有平行于擠出機擠條模板,那么線料將會出現向左邊或右邊擁擠的趨勢,最終導致線料漂移。另外,造成線料漂移的其他原因還包括下喂入輥與刮刀的間隙不恒定、下喂入輥的直徑不一致等。

 

5. 避免收縮空隙

收縮空隙和空心粒料表明線料的回火不恰當。收縮空隙輕微時可能只是粒子端面上的一個小坑,而嚴重時可能會產生空心粒子,就象調酒棒一樣,這種現象出現的情況是,線料的芯部溫度接近熔融狀態,且線料被切粒后馬上收縮。而得到正確回火的線料,其界面的溫度梯度會保持恒定,且其被切割時對冷卻介質(空氣或水)沒有響應。

收縮空隙出現的具體原因是,當加工水對特定的聚合物太熱或太冷時,線料的外表層冷凍住,產生了一個硬殼,而把熱量留在了線料芯部;另外,線料在空氣或水中沒有足夠的浸泡時間,導致線料芯部的熱量不能轉移到線料表面,從而無法進行良好的截面冷卻。

水下切粒生產的粒子,由于熔體中存在被困的揮發物,也會出現收縮空隙,一種有效的預防措施是檢查擠出機上的真空孔。

 

6. 工藝調整防止連粒

連粒是指一系列粒子彼此相連的情形,即在某些情況下,粒子之間通過薄膜端面對端面或者以切向的方式連接在一起。在加工過程中,幾個工藝問題可能獨自或共同導致此種現象的發生。例如,加工水太熱就是造成連粒的一個原因,在此情況下,應該降低水溫以給予粒子表面足夠的淬冷;另外,水流速度過低也是引起連粒的一個原因,它會導致粒子切粒室速度減慢,進而出現粒子團聚。此外,如果模頭的孔眼距離過近,在加工過程中出口膨脹將會造成粒子觸碰,其解決方法就是采用大間距、孔數少的模頭替換現有模頭。

 

7. 破刀可能更費錢
切粒設備的底刀是一種堅硬的碳化鋼片,在其適當位置上焊有因瓦合金,能使它通過螺紋安裝到支架上。通常,底刀的刀刃轉動后就會出現底刀破裂的現象,對此,可采取適當措施來避免這種問題,在此過程中需要仔細遵照制造商設備手冊上推薦的辦法進行。在此,需要特別強調的一點是,有螺紋的因瓦合金芯棒是通過銀焊固定到位的,它有一個剪切限制,容易在安裝時被過大的轉矩破壞。另外,在旋轉或安裝中,破裂的底刀易發生移位,并會在切粒機中飛散,破壞滾刀的刀刃,提高維修費用。

 

 

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