拉挤成型:别只盯着拉速算良率

上周在苏州的协作厂蹲了三天,帮着调拉挤檩条的良率。

刚去的时候产线班长跟我吐槽,说拉速从1.2m/min降到0.8m/min,型材表面就出细毛边,调了两天牵引张力,毛边没消,反倒把截面的纤维拉得歪歪扭扭。

我蹲在产线旁边摸了摸胶槽外壁的温度。

比手温高不少。

夏天的车间没装恒温,胶槽里的乙烯基树脂,白天车间32度的时候测粘度是820cps,到傍晚太阳落下去,车间降到24度,粘度直接涨到1310cps。这时候同样的浸胶路径,纤维带出来的树脂量差了近四成。

别把浸润时间算成固定值

树脂对纤维的浸润时间,根本不是胶槽长度除以拉速算出来的理论值。

几百束平行的粗纱从导纱架出来,是挤成一束的,中间的纱线根本碰不到流动的胶液,全靠毛细作用慢慢把树脂吸到纤维缝隙里。粘度高的时候,树脂渗到纱线中心需要的时间,比你按直线运动算出来的理论值多两倍都不止。

之前碰到过一次更离谱的状况。为了赶订单把拉速往上提,做出来的型材切开来,截面中心是干的,手指一搓就掉粉。当时第一反应是纤维加太多,拆了导纱器调了半小时纱线排布,还是没解决。最后蹲到胶槽边上看了十分钟,才发现静态混料器堵了三分之一——胶液根本不循环,槽里表面的树脂是刚加的新料,槽底的树脂已经开始慢慢预凝胶了。

拉挤成型胶槽浸胶玻璃纤维束实拍
拉挤成型胶槽浸胶玻璃纤维束实拍

模具温度别整成一锅温

很多小厂的拉挤模具,就只在出口端装一个温度传感器,整根模具从进料到出口全设成同一个温度,觉得这样省事。

真的省不了事。

进料端的树脂刚浸完胶就被烤到接近凝胶点,还没等纤维被压实,表面就结了一层硬壳,后面牵引的时候直接把表层树脂拉裂,出那种顺着长度方向的细裂纹。这种裂纹当时肉眼很难发现,切下来的型材测强度也达标,放到户外晒个三五个月,裂纹顺着树脂层扩展,直接就断了。

我现在调模具习惯分三段控温,进料段120度,中间段160度,出口段190度——这是去年做聚氨酯拉挤窗框时摸出来的参数示例,不是通用公式。进料段温度低,让树脂有足够的时间往纤维缝里渗,中间段慢慢升温让树脂开始初步凝胶,出口段温度最高,保证型材出模的时候已经有足够的结构强度,不会被牵引拉变形。

之前有个客户拿这套参数去用,硬把进料段也设成180度,做出来的窗框一掰就断,还反过来怪我们树脂配方不行。我去现场摸了下他模具的进料端,烫得手碰上去两秒就缩回来——这哪是浸胶啊,这是直接在纤维表面烤一层树脂硬壳。

三段温控拉挤钢模具结构示意图
三段温控拉挤钢模具结构示意图

那些没人愿意摊开说的边界

那些没人愿意摊开说的边界
那些没人愿意摊开说的边界

很多资料里说拉挤适合做等截面的长条形构件,效率高,强度稳定。但很少有人提,当型材的截面壁厚差超过3:1的时候,哪怕你把拉速、张力、温度全调到最优,壁厚薄的地方会先凝胶,厚的地方还处于半固化状态,出模之后内部带着很大的内应力,放仓库里搁半个月,自己就弯了。

我现在手头就卡着这么个问题。做带加强筋的拉挤板材,筋的厚度是2mm,面板厚度是6mm,刚卡着3:1的线。试了快半个月,把厚的地方对应的模具段单独降了20度,还是没法完全消掉放置后的形变。本来想调整导纱排布,在厚的地方多留一点树脂富集的区域,一直没腾出整段的时间调。

牵引张力不是越大越好。

很多人觉得牵引力大一点,型材拉得更顺,实际上当牵引力超过树脂固化后的内聚力,拉出来的型材内部会有顺着拉伸方向的微裂纹。这种裂纹当时做截面检测根本看不出来,等到实际应用的时候,受点风载、温变,裂纹慢慢扩展,直接就出安全问题。

说真的,做拉挤工艺久了就会发现,根本没有什么放之四海而皆准的参数。你多拧一点牵引张力,就得对应降一点模具温度;你为了降粘度多加了点稀释剂,就得注意别让胶槽里的树脂停留太久,防止提前凝胶。所有的调整都是牵一发动全身的。

免责声明:市场有风险,选择需谨慎!此文仅供参考,不作买卖依据。如有侵权请联系删除。
文章名称:拉挤成型:别只盯着拉速算良率
文章链接:https://www.yqhljx.com/list_11/5111.html