塑膠物語: 押出模頭

2004 IKE 39-0

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塑膠物語: 押出模頭

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│ T-die; tool; mold; extrusion; │

押出機

押出加工

PlasTerm.Figure

..陳文瑛

押出模頭 (extrusion die) 為重要的押出機的成型部件。又稱押出模﹑押出機頭。其功能在於使來自押出機機筒 (套筒, Barrel) 內的塑膠熔體﹐在模頭流道中良好分布﹐以便在均勻的速度下從模口押出並成型。押出模頭的成型作用在全部押出過程中至關重要。

根據押出製品的不同﹐押出模頭的結構也多種多樣﹐其形式分類也未統一。常見類型有單料流式和多料流式(即共押模式)兩大類。按進料方式﹐單料流模頭又可分為縱向進料﹑角向進料和偏置進料3類。偏置式模頭與押出機之間設有供料器(又稱連接器connector)。

單料流押出模頭類型示意

多料流模頭也可分為供料器式﹑內匯合式和外匯合式3類。

多料流押出模頭類型示意

塑膠熔體在模頭流道中的實際分布﹐由熔體的流動性質﹑流道的幾何形狀﹑通過模頭的流動速率以及模頭中的溫度分布決定。如果在一組條件下某塑膠所要求的流道幾何形狀已經優化﹐則簡單改變傳動速率或溫度﹐即可使已經優化的流道幾何形狀受到影響。除圓形模頭外﹐就多種多樣的塑膠和操作條件而言﹐要獲得合理的流道幾何形狀十分困難。因此﹐通常在押出機運轉時﹐賦予押出模頭以調節本領﹐從外部改變其分布﹐例如在模頭中設置阻流或限流部件﹐以及改變局部的模頭溫度﹐雖然模頭的機械設計趨於複雜﹐但提高了模頭的靈活性和可控性。模頭設計的一般要求是﹕流道中無死角﹐沿流道的速度穩定地增高﹐組裝和拆卸容易﹐模口定型段長度約為模口間隙的10倍﹐流道幾何形狀不宜驟然變化和採用小的漸近角。

押出模頭製造材料多為鋼材﹐要求耐壓﹑耐高溫﹑耐磨損和耐化學腐蝕﹔具有充分的韌性和表面硬度﹔易於拋光﹑電鍍﹐熱處理變形小﹔導熱性良好﹔無應力。常用鋼材有碳素結構鋼﹑碳素工具鋼﹑合金結構鋼和合金工具鋼。製造方法有機械切削﹑電腐蝕加工和高能電子束加工等。

參考書目

Walter Michaeli﹐Extrusion Dies﹕ Design and Engineering Computations﹐ Mac-Millan Publishing Co.Inc.﹐New York﹐1984.

本篇技術文件重要圖表資料

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