擠出模具的功能:
使來自擠出機的塑料熔體,由螺旋運動變?yōu)橹本€運動;
通過模腔內(nèi)的剪切流動,使塑料熔體進(jìn)一步塑化均勻;
通過模腔內(nèi)流道幾何形狀與尺寸的變化,產(chǎn)生必要的成型壓力,確保制品質(zhì)量;
通過模具成型段及模唇的調(diào)節(jié)作用,獲得所需斷面形狀的連續(xù)擠出制品。
設(shè)計要點:
對于PVC低發(fā)泡擠出模具,在模具設(shè)計時重要的是建立足夠的壓力以防止塑料熔體在模腔內(nèi)發(fā)泡。如果擠出物在模腔內(nèi)發(fā)泡,將會產(chǎn)生不均勻的泡孔結(jié)構(gòu)和粗糙的表面,甚至不能正常成型。要使模腔維持所需的壓力值,可通過均勻地減少模腔流道的橫截面,直到模口,即平穩(wěn)地提高模具的幾何阻力。
由于熔體在實際流動過程中,有分子鏈的滑移,長鏈分子或無規(guī)線團(tuán)在剪切場中還會產(chǎn)生舒展和螺旋運動,并非是嚴(yán)格層流,流動非常復(fù)雜。特別是對于型材模具,受未知規(guī)律的控制,模具設(shè)計主要依靠實踐經(jīng)驗。
故設(shè)計PVC發(fā)泡型材模具比設(shè)計硬質(zhì)品型材模具更為困難,因為在熔體離開??跁r,除了模口膨脹和速度分布重排外,還有物料的發(fā)泡膨脹,這種發(fā)泡膨脹過程,又取決與千差萬別的作用變量,如發(fā)泡劑的類型和含量,PVC樹脂型號和配方,以及填料比例等。
所以設(shè)計PVC發(fā)泡擠出模具時,須特別注意,必須使流道的口模方向連續(xù)變窄,力成流道截面擴大及滯料區(qū)發(fā)生。熔體流動可借助模口的形狀,??诔尚投魏穸群烷L度,以及格柵阻流器來調(diào)整。
非對稱型材橫截面特別要求流道采用特殊設(shè)計,以實現(xiàn)原料在??诘木鶆蛄鲃?。型材模具的平行段設(shè)計必須盡可能短,因為剪切應(yīng)力可能會導(dǎo)致預(yù)發(fā)泡,而且較短的光滑段可促進(jìn)熔體的均勻發(fā)泡。
根據(jù)筆者的實踐,成型段和??陂g隙比一般取L=5~10H,芯模支撐區(qū)與??陂g隙之間的壓縮比較大,一般為10-15. 熔體脫離??跁r膨脹比率高度方向為50%-100%,寬度方向為10%-30%,由于制品有結(jié)皮發(fā)泡和自由發(fā)泡的區(qū)別,所以制品截面尺寸和??诘慕孛娉叽缫虬l(fā)泡法形成的不同而取不同的修正系數(shù)。