模具積垢現(xiàn)象的一般分析及解決方案

劉培培

摘 要：很多企業(yè)或者廠家都可能會(huì)遇到這樣的情況，模具或者壓輥等表面上通常會(huì)形成的很多沉積物，這種沉積物稱之為模具積垢，一旦出現(xiàn)這種情況，對(duì)于擠壓行業(yè)來說就是非常大的困擾，因?yàn)橛纱搜苌膯栴}會(huì)很多，例如造成機(jī)械停滯，嚴(yán)重的還有可能導(dǎo)致整個(gè)器械發(fā)生損壞。如果未掌握更有效的清除方式，加工時(shí)常不得不花費(fèi)大量時(shí)間和人力，清除這些污垢。如能夠采取合理的清除方法，將很大程度上避免或消除積垢。

關(guān)鍵詞：模具；積垢；合理；避免；清除

模具的不斷重復(fù)使用會(huì)形成積垢，積垢太多，就會(huì)影響模具到膠料的熱傳遞，更嚴(yán)重的情況是積垢粘結(jié)到成型的制品上，引起制品表面質(zhì)量問題。所以我們必須了解和認(rèn)識(shí)影響積垢形成的因素，才能有效的控制積垢。以下實(shí)驗(yàn)方案可能會(huì)減少或消除模具積垢。

1 熱撕裂性能

抗熱撕裂性能好的膠料往往容易脫模，因此不易形成模具積垢。對(duì)高填充大粒徑礦物填料的膠料，應(yīng)該降低填料用量，否則會(huì)引起較差的抗熱撕裂性能。

2 噴霜

噴霜會(huì)引起模具積垢，例如一些通用彈性體配方中的TMTD促進(jìn)劑往往容易噴霜，如果用TBTD替代TMTD，會(huì)減少噴霜的發(fā)生，因?yàn)門BTD更容易溶到通用彈性體中。因此，選用TBTD會(huì)減少模具積垢。

3 硫化時(shí)間

在注射成型時(shí)，如果膠料能在較低的溫度下硫化較長時(shí)間，就不易產(chǎn)生模具積垢。

4 模具材料

據(jù)報(bào)道，用高質(zhì)量級(jí)別鋼材制造的模具不易產(chǎn)生模具積垢。

5 二烯類彈性體

二烯類橡膠的模具積垢嚴(yán)重。以下為幾種彈性體積垢情況的排序：

NR（高積垢）>IR>NBR>SBR-BR（低積垢）

一般來講，二烯類橡膠因?yàn)闃O易被氧化而容易引起積垢問題。因此，在膠料中加入抗氧劑可以有效的減少積垢的產(chǎn)生。

6 氯丁膠

氯丁膠也往往引起模具積垢問題。有人建議，在成型氯丁膠時(shí)，最好選用鎳鉻合金做的模具，這樣產(chǎn)生的積垢較少。另外，M型氯丁膠相比其他類型的氯丁膠產(chǎn)生的積垢較少。還可以采取在氯丁膠料中加入4份（質(zhì)量份）以上的高活性氧化鎂，可以減少積垢。另外，可以添加低分子量聚乙烯脫模劑，以減少積垢產(chǎn)生。還要盡量降低模具溫度，一般在180-185°C范圍。最后，還要注意不要使用含有游離酸性雜質(zhì)的增塑劑。

7 NBR

各類乳液聚合NBR具有不同的積垢特點(diǎn)。其中，Perbunan NT NBR很少產(chǎn)生積垢。另外，門尼黏度為30的Chemigum N683B和Paracril X3684的兩種NBR也只產(chǎn)生很少的積垢。

8 ECO

表氯醇橡膠（ECO）中的氯會(huì)引起積垢問題。用乙烯硫脲硫化的ECO積垢較嚴(yán)重，而用三嗪衍生物與合適的酸受體（如氧化鎂等）硫化的ECO，會(huì)減少積垢的產(chǎn)生。

9 CSM

氯磺化聚乙烯橡膠硫化時(shí)，會(huì)放出亞硫酸，進(jìn)而腐蝕模具。因此，在成型CSM膠料時(shí)建議使用不銹鋼模具。

10 EPDM膠料

EPDM硫化時(shí)，有時(shí)會(huì)選用多用促進(jìn)劑與硫化劑并用，有些促進(jìn)劑（如TMTD）會(huì)引起積垢問題。因此，就要選用不能引起積垢的硫化體系。另外，EPDM中經(jīng)常填充大量的填料與油，有些油含有易揮發(fā)組分，會(huì)引起模具積垢。為了解決這個(gè)問題，可以通過以下方法解決：選用含低揮發(fā)份油；降低含易揮發(fā)份油的填充量；用油膠代替含易揮發(fā)份油。也可以將上述三種方法聯(lián)用，可以降低模具積垢。

11 特種助劑

據(jù)報(bào)道，一些特種助劑（如PPA-790）可以在某些情況下有效減少積垢的產(chǎn)生。

12 謹(jǐn)慎使用脫模劑

要謹(jǐn)慎使用一些脫模劑，如乳化硅油，因?yàn)樗鼈儠?huì)增加模具積垢。

13 合成乳化體系

對(duì)乳液聚合的NBR，要選基于合成乳化體系的，而不是松香酸、脂肪酸或兩個(gè)混合等體系的，因?yàn)樗鼈儠?huì)增加模具積垢的生成。

14 加工油

減少配方中的加工油使用量，往往能減少模具積垢的生成。

15 炭黑

選用超低結(jié)構(gòu)度和半補(bǔ)強(qiáng)炭黑，而不是通過加入加工助劑來降低膠料黏度，可以使膠料在模具中有很好的流動(dòng)，而減少積垢的產(chǎn)生。

16 模具涂覆層

在模具上涂覆一層Teflon，可以改善脫模性。

17 溫度

標(biāo)準(zhǔn)熔體熱電偶往往不夠精確，所以需采用手動(dòng)檢查熔融溫度的方式。這雖然有些困難，但為了消除模具積垢現(xiàn)象，它值得一試。此外，模具出口的表面溫度要比模具本身的溫度低，需要采用表面熱電偶來檢查模具出口處的溫度。

在模具出口處采用鼓風(fēng)機(jī)，可有效幫助減少和控制積垢的產(chǎn)生。鼓風(fēng)口應(yīng)該是棒型，并與擠壓剖面外形一致，采用鉆孔吹出壓縮空氣。鼓風(fēng)機(jī)可以將任何煙霧狀物和可壓縮的物體帶離模具，這種方法的另一個(gè)好處是鼓風(fēng)的同時(shí)，可以冷卻模具積垢，使其不易被氧化而變暗。氮也可以用于防止氧化，但要小心控制吹的力度，不能過度冷卻模具，因?yàn)檫@可能影響壓出的型材的質(zhì)量。

18 樹脂

一些供應(yīng)商提供的樹脂比其他的更容易發(fā)生積垢問題，到目前為止，市場(chǎng)上的樹脂還沒有完全統(tǒng)一的規(guī)格。如果發(fā)生模具積垢的現(xiàn)象，可以嘗試采用另一家同級(jí)供應(yīng)商的材料。如果發(fā)現(xiàn)積垢現(xiàn)象在采用新材料后得到改善，可將信息通報(bào)原來的樹脂供應(yīng)商，相信他們會(huì)很有興趣地聽取和分析材料可能存在的性能問題，并著力解決。

19 模具結(jié)構(gòu)

模具結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)有助于一邊運(yùn)轉(zhuǎn)生產(chǎn)線一邊清除模具的積垢。可以通過改變擠出型材脫離模具的角度來改變積垢在模具上的分布，有助于模具的清潔。模具積垢也可能是操作人員有意留在產(chǎn)品上，到生產(chǎn)線下游時(shí)再進(jìn)行進(jìn)一步的清除工作。如板材生產(chǎn)過程中，機(jī)械配備有自動(dòng)刮削器，可有效清除這些積垢。

總體來說模具積垢的原因主要與模具出口的應(yīng)力有關(guān)。因此，解決方案可以歸納為減少模具出口處的應(yīng)力或減少熔體內(nèi)聚合物組分分子量的差距。所以這些主要涉及到對(duì)加工工藝，材料或模具的設(shè)計(jì)改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1]模具工作表面的制造工藝過程分析[DB].http：//www.zytxs.com/pape

r/pp17480.html.