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倾卸技术提升环形模具居中性等产品性能
作者:HEINZ GROSS
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片材生产线, 单螺杆挤出机, 双螺杆挤出机, 板材生产线, 木塑挤出机, ...
环形模具 – 特种橡胶密封垫如今应用于密封模头和模具之间的分型线。首次试验项目便呈现出若干可喜成果,这项技术可广泛适用于管道挤出、薄膜吹塑和挤出吹塑。

倾卸技术近期获得了专利认证,这项技术起初是为特定用途设计来改进环形模具的密封性和居中性,其技术关键是在端头和模具之间采用简单的弹性倾卸连接。一系列试验项目进行开展,试验结果显示分型线可以实现稳固可靠的密封,同时,进一步提升环形模具的适用性和居中精准度。不止如此,这项技术也可从经济节约方面进一步帮助用户获益,这主要是因为它能够在很大程度上减少环形模具的使用成本。

广泛适用性

环形模头适用于多种规格半成品的挤出,例如管道、发泡薄膜、发泡片材、吹塑薄膜及电缆线,并且也可应用在中空元件的挤出吹塑生产中。这些加工技术在实际应用中事实上往往彼此差异,但具有一点共通点,就是每次清洁之后,模具都需要在模头上进行再居中校准,因而亟待一个解决方案能够将同一种方法适用于所有加工工序。具体加工要求会因加工工序不同而有所区别,而一些仅仅对特定技术才有效可行。翻新改良的环形模头采用了一个弹性倾卸连接(见图1),如果模具需要频繁地清洁,或者需要在极短的中止时间内就完成规格的转换,其改良效果则立竿见影。但在加工昂贵的原材料,或者要求极小的厚度偏差情况下,就需要再次考虑是否需要给环形模头安装倾卸连接了。

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目前主要是汽车行业应用的管道制造商表示出采用弹性倾卸连接来翻新其挤出模头的意愿,采用这项新技术,客户可以获得管道产品质量的提升,同时可靠确保微乎其微的极小厚度偏差,由于减少原材料消耗而带来的经济获益,更是立竿见影,且翻新改良的成本并不高昂,在很多情况下,单位长度组件的管道重量进一步降低,直接体现在了定期利润回报上。事实上,采用倾卸连接从而导致规格差异成本的节约,已经超过了降低厚度偏差带来的成本节约。

管道、软管和毛细管生产中的功能性

为了确保稳定可靠密封分型线,弹性倾卸连接必须通过一种能够精确界定的方式来进行压缩,一个理想方式是采用简易的卡口插销连接。图2展示了一个管道模头,配有弹性倾卸连接和卡口插销连接,因此不再需要传统的居中螺栓。卡口插销连接能够产生安装模具是需要的稳定力度,这样以来,操作者便能够通过一个旋转动作,便捷地移除模具。卡口插销连接的结构自动确保了弹性倾卸连接恰如密封模头与模具间分型线所需的力度进行压缩,这也防止了垫圈被压缩得力度过大或过小。此外,可以确保法兰螺栓的洁净,由于螺纹卡断而导致螺栓断裂的风险也得以排除。图3所示小模头卡口插销连接,专为倾卸模具设计,可适用于生产医疗用途的PLA毛细管,管直径仅为0.2mm。生产壁厚低于0.1mm毛细管产品是,如果使用传统放射状居中螺栓,则无法优化模具和中中心轴的相对定位。

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不止如此,在比较费时的加工工序中,安装之后也无须再进一步将模具预居中。因为仅容许模具精准安装在模头的中心,所以倾卸模具能够紧密贴合于模头和模具。事实上,用户更大的获益在于每一次加工工序开始时,模具都会精确地安置于统一的居中位置,而无须再为采用传统技术时产生的巨大偏差而头疼,后者定位精准与否,完全取决于每次工序开始时各操作人员的耐心和技术。虽然目前倾卸技术仍然在300°C高温,以及使用磨蚀填充剂情况下会表现出一定的适用局限性,但针对于此的研究项目已经积极开展,旨在排除这些局限,并且进展顺利。用户完全已经可以期待,在不久的未来,市面上供应的任何热塑性塑料和挤出热塑性塑料复合物都可采用倾卸模具。

对于单独加工,优化模具和中心轴的相对定位,通过居中螺栓便可以非常便捷简易地完成,如上图2所示。同时,压缩弹性连接仅需非常小的压力,细密螺纹的小螺栓可以用于倾卸模具。如果要求格外精密的微调,操作者可以使用专用的细牙螺纹螺栓。

如果需要更精密地微调,操作者可以通过使用专用调适组件,来进一步降低待调整螺栓的移动。如图4所示PE压力管道的模头,通常采用两个这样的定位呈90°角的调整系统,便可足够满足生产需求。在最大调整范围内,任何要求的定位都因此能够以中心轴为参照来设定。

环形模具的电动居中

从长期来看,成本并不高昂的步进式发动机是受欢迎的推荐,一旦发现最适当的加工定位,定位信息就会被设备控制组件存储下来,在用于同样的管道结构时,能够在启动时准确复制。倾卸模具的电力驱动装置使用控制组件,便可以实现挤出加工中厚度偏差最小化。图5展示的flexring管道模具模头,是专为泡沫内芯PVC管道的生产而设计,它配置两个大型步进式发动机来倾卸模具,以及另外12个小型步进式发动机来实地调整flexring套管圆周的物料流通路间隙,从而实现通过圆周来控制挤出管道的壁厚,这在膨胀薄膜挤出领域代表技术发展水平由来已久。如果不给挤塑模头安装一个弹性倾卸连接,操作者则必须手动将模具居中调整。

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挤出吹塑的倾卸模具技术

将弹性倾卸连接整合进吹塑模头这一创新技术,将会彻底开启全新加工方式的篇章。倾卸模具时,仅需翻新改进一个吹塑模头、两个成本低廉呈90°角安装的步进式发动机,这样,模具便能够在移除过程中简易且高效地倾卸到各种不同定位。模具可以根据控制面板居中,并满足要求的贴合度和精准度,同时,加工参数能够在生产周期完成时便被存储。倾卸技术首次实现了在每次设备开始运行时都可确保精确的模具和中心轴相对定位。

不止如此,当进行粗加工成品时,模具和中心轴的相对定位也能够准确地进行调适。采用这种方法,操作者能够改进壁厚分布,例如,在弧形flexring处,或在某些元件在圆周呈现不同程度的拉伸性的情况下。倾卸技术也可与3-D相结合,后者尚算创新技术,并且目前在开发和测试阶段,结合后便能够赋予任何常规吹塑设备以灵活的倾卸功能,和良好的壁厚动态绕轴以及放射性闭环控制。操作者为了实现壁厚的绕轴和放射性闭环控制,也无须预加工任何特殊模具区域,也不需要为控制组件添加任何专用软件。目前,通过成本高昂且精密的PWDS (局部壁厚分布系统)或flexring系统便可进行使用。实际上PWDS系统是存在某些局限的,flexring系统亦如是,这种局限会出现在当部分变形程度不是缓步呈现而是在受限区域显著呈现的时候。在这些情况下,3-D技术能够比PWDS或flexring系统更卓越地确保更稳定一致的壁厚分布,

结语

尽管倾卸技术在其领域尚属新秀,用户数量的日益增多已经为其铺好了一条前景光明的康庄大道,其特别在管道挤出和挤出吹塑领域的经济效益也得到彰显。倾卸技术用极便捷的方法解决了到目前为止所出现的居中校准问题,同时,又减少了生产模头的需求,从而模头的操作和维护得以简化。此外,从一个产品规格转换到另一规格所需的时间也相应减少,因此在调整或操作过程中会产生异常的风险也随之降低。在挤出吹塑领域,倾卸技术更是开启了全新的生产方式,有力降低了生产成本,也提升了中空元件的产品质量。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (12/23/2012)
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