擠出機在生產(chǎn)工程聚合物，包括 PET、尼龍和聚碳酸酯等樹(shù)脂時(shí)，越來(lái)越多地使用水下切粒來(lái)生產(chǎn)。這些樹(shù)脂具有低粘度和/或快速冷卻或高熔體溫度等“困難”特性。
與拉條造粒相比，水下造粒具有顆粒質(zhì)量好、自動(dòng)化程度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。但是，與諸如聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯等不太敏感的商品樹(shù)脂相比，在生產(chǎn)諸如上段所提的工程樹(shù)脂時(shí)，模具凍結的風(fēng)險更大。
水下切粒機通常使用帶有10到20個(gè)孔甚至數百個(gè)孔的圓形模頭。系統可以設計用于從幾百到近 20,000 磅/小時(shí)的任何地方進(jìn)行復合。(甚至更大的切粒機用于擠壓生產(chǎn)。)
?？變鼋Y的原因
?？字睆酵ǔ?.125英寸，但對于更小的粒子來(lái)說(shuō)，可小至0.01英寸，也可大至0.20英寸。每個(gè)孔的產(chǎn)出大約為25-100磅/小時(shí)，但平均0.125英寸的?？酌啃r(shí)的產(chǎn)出量大約為30磅。
水下造粒的關(guān)鍵是通過(guò)?？纵斔妥銐虻臒崴芰?，使孔保持在樹(shù)脂的熔化溫度，同時(shí)熔體和模頭與溫度低幾百度的水接觸。金屬模具是一種非常好的熱導體，因此除非通過(guò)模具孔的聚合物流量足夠，否則水會(huì )冷卻孔，聚合物會(huì )在其中固化。然而，處理器無(wú)法立即知道發(fā)生了這種阻塞。
問(wèn)題在于，如果一個(gè)或多個(gè)?？妆痪酆衔锒氯?，模頭的效率就會(huì )降低。最終，堵塞的孔會(huì )影響周?chē)椎牧鲃?dòng)，成品顆粒會(huì )變大且形狀不規則，產(chǎn)量下降。最終，需要關(guān)閉生產(chǎn)線(xiàn)以清理?？?。
模具凍結的主要原因有以下三個(gè)：聚合物和水流以及切割器操作的啟動(dòng)順序不當；模具加熱和絕熱不足和工藝波動(dòng)。不考慮材料配方(樹(shù)脂、填料水平和填料類(lèi)型——吸熱或導熱)也會(huì )導致問(wèn)題。但是你不能改變配方來(lái)取悅切粒機，它應該設計用于運行大多數配方。
調整切粒機啟動(dòng)流程
大多數?？變鼋Y發(fā)生在啟動(dòng)期間，此時(shí)樹(shù)脂、冷卻水和切割器必須按正確順序啟動(dòng)。如果樹(shù)脂在水到達模具面之前開(kāi)始流過(guò)模具并且刀具嚙合，則會(huì )在水箱的孔外發(fā)生涂抹和樹(shù)脂堵塞。如果水在聚合物開(kāi)始流動(dòng)之前到達模頭面，過(guò)多的冷卻會(huì )導致孔凍結。
在早期的水下造粒系統中，熟練的操作員手動(dòng)控制此順序。從 1990 年代初開(kāi)始，啟動(dòng)可以通過(guò)商用 PLC 控制系統實(shí)現自動(dòng)化和控制。聚合物分流閥和工藝水旁路系統使 PLC 能夠更精確地控制聚合物和水進(jìn)入模具的時(shí)間。自 20 世紀 90 年代中期以來(lái)制造的造粒機提供使用液壓、氣動(dòng)和伺服電機來(lái)控制切割壓力的自動(dòng)切割系統。因此，今天的全自動(dòng)系統可以在幾分之一秒內控制啟動(dòng)順序。
優(yōu)化模具設計
一旦生產(chǎn)線(xiàn)啟動(dòng)并運行，通過(guò)保持非常恒定的材料流過(guò)?？?，可以避免大多數模具凍結。但是一些凍結問(wèn)題與模具設計本身有關(guān)。
模具由電筒式加熱器或熱油加熱。電加熱不會(huì )均勻，因為墨盒主要放置在模具孔周?chē)沫h(huán)中，靠近模具板的外邊緣。因此，管芯外部周?chē)目淄戎行牡目赘鼰帷?模具制造商曾嘗試在模具中心添加筒，但工程證明很笨拙。)
因此，筒式加熱器可能不適用于大型模具或具有窄熔化溫度范圍的材料，例如尼龍，這可能傾向于凍結在模具的中心。
與筒式加熱器相比，油加熱可在更大面積上施加更均勻的熱量。油系統配置有多達八個(gè)模具區。但是油加熱比筒式加熱器貴。油熱通常用于樹(shù)脂制造商或大型共混廠(chǎng)的高輸出生產(chǎn)線(xiàn)。最近，它已在較小的系統上進(jìn)行應用，以實(shí)現更好的溫度控制。
如果油閥堵塞，模具受影響區域的模具孔會(huì )變得更冷并可能凍結，但模具的其余部分會(huì )很好。一開(kāi)始輸出可能不會(huì )改變。同樣，與筒式加熱器一樣，問(wèn)題將表現為有缺陷的顆粒。
所有管芯都有某種類(lèi)型的隔熱層。大多數模具使用附在模具面中間的特殊板。但是盤(pán)子可能會(huì )松動(dòng)。然后水流到它們后面，冷卻模具，并可能導致凍結。
另一種絕緣方法是使用包含真空的間隙的“空心”模具設計。如果不是原始模板設計的一部分，它可以改裝到大多數系統上。真空是一種很好的絕緣體，不能像固體絕緣板那樣受到損害。
減少工藝波動(dòng)
任何類(lèi)型的擠出過(guò)程中斷或輸出波動(dòng)都可能導致凍結。例如擠出低堆積密度的回收材料會(huì )導致擠出機輸出出現波動(dòng)和波動(dòng)，這會(huì )導致聚合物流動(dòng)的不一致性，從而以隨機方式凍結?？?。聚合物熔體泵可用于防止這些波動(dòng)并提供一致的模頭流量。
使用不連續的滑板式換網(wǎng)器也會(huì )導致流動(dòng)中斷并截留空氣，從而導致流向?？椎木酆衔飼簳r(shí)流失?？赡軙?huì )導致?？纂S機凍結。解決方案是使用連續換網(wǎng)器，它可以在不中斷過(guò)程或截留空氣的情況下即時(shí)更換臟網(wǎng)。
