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進口聚氨酯發泡機混合頭

詳細描述

1. 混合頭

  韓國新晟PU技術設備株式會社(SHINSUNG) 設計的PU高壓混合頭,采用特殊合金材料制作而成,堅固耐用.多次循環沖撞流量的設計,充分均勻的原料混合,高質量保證產品的品質。高壓發泡機上最核心的部件就是混合頭。槍頭的任務就是把兩種 (最多可達四種組分)原料在混合頭內進行充分均勻的混合,以獲得最佳的發泡效果。原料在混合室中只會停留一剎那,要在這么短促的時間內達到均勻混合的效果,原料就必須具有強大的動能經對方猛力沖擊。為了取得高動能,只好把噴嘴的孔徑縮小,阻力增加,這當然也就把原料壓力提高了。第一代的混合槍頭只有一個活塞,既要負責混合、清洗, 又要考慮不讓原料高速吐出 (噴濺)。折衷之后,只好把活塞桿直徑增大,造成開槍速度慢,導致初出原料經常出現混合不均勻的現象。為了解決這一難題、新晟PU技術設備株式會社設計了第二代L型混合頭。

2.混合室

  L型槍頭以兩個活塞工作原理。使小活塞盡量縮小,以便取得更好的混合均勻度?;旌鲜移鋵嵕褪切』钊笸怂v出的空間。如果太大了,原料在沖擊時能量減少了就不能很好的混合了?;旌虾昧说脑侠^續往前,通過90°的通道而進人大活塞騰出的空間。大活塞盡量放大,讓原料以較低的前進速度吐出、來降低噴濺。由于L型結構及大口徑吐出口大大地削減了噴濺度,所以可以進行開模灌注,使生產工藝更加簡單、更理想。尤其是一些形狀古怪,或大體積的產品,更加需要開模,讓槍頭在澆注期中移動使原料更均勻的分布在模腔內。像汽車座墊是雙密度的 (兩翼較硬,中墊較軟) ,就必須用4組份混合頭同時在模腔內澆注,就更加需要開模澆注了。

   2.1 原料的壓力是因為噴射嘴孔徑縮小所造成的,就在噴射嘴孔徑處,靜能(壓力)完全轉變為動能(速度),原料的壓力剎時間消失的無影無蹤。原料在進入模腔時就像是打開水龍頭那樣、流入模腔四周。
   2.2 原料只是填充部份模腔,剩余空間是靠稍后發泡時填滿的,所以模具在澆模時并沒有承受到壓力。過后在發泡時模具所承受的膨脹壓力,就得看原料內含發泡劑的數量,但通常都在不大于l㎏/c㎡,所以模具的設計承壓都在1.5-2.0 ㎏/c㎡間。

3.噴嘴設計

   3.1 很多人都有一種錯誤的概念,那就是高壓泵就應該是任何時候都是在高壓狀態下操作。其實高壓泵是指它有能力克服較大的阻力,
   3.2 壓力就是流程管道中的阻力,那阻力又是從何處來的呢?那就是噴嘴了。大體上說,噴嘴分為兩大類——固定式與自調式。
   3.3 固定式噴嘴:噴嘴一旦設定后,孔徑就不會再變動,原料流量有所變動時,壓力就跟著波動
   3.4 圓錐型噴嘴:為了減少壓力波動的敏感度,噴針及噴嘴做成圓錐型,同樣的噴針移動量所帶來的孔徑變動量相對的減少,這是好處。但它同時帶來一個缺點,噴針與噴嘴間的錐型通道制造了阻力,為了取得同樣的原料動能(同樣的孔徑切面積),壓力就要大幅度提高了。
   3.5 噴嘴材質
  一般的硬泡、軟泡、自結皮的原料,不含填充料,經過濾清器后,潔凈度都比較好,對噴嘴的磨損不會很嚴重。噴嘴只要經過好好的熱處理就能有較長的壽命。但在生產軟泡座墊時有要求加入填充料 ( 某種塑料粉 malamine powder ) 以提高座墊的阻燃性。這樣對噴嘴很不利,因為這些粉狀物是以>100米/秒的速度沖出噴嘴,磨蝕性很強 。
   3.6 自調式。 L’orange nozzle,噴嘴。
  這個噴嘴設計是通過撞針往前推,受到原料的壓力能延伸、收縮來調節噴嘴的孔徑。原料流量增加時,噴嘴需要增大切面積以維持相同的壓力,于是撞針就只好往后退。撞針后退0.5mm就能擴大切面積不少,應力卻并增加太多。這就是為什么壓力變動看起來比較穩定。目前新晟PU技術設備株式會社采用自調式噴嘴結構。
   3.7 為了使原料混合的更好同時使噴嘴更靠近小活塞,我們把噴嘴的前面A部份機加工成梯級形,噴嘴的定位座也同時作了一點修改(前端的間距套稍短),新的噴嘴除了前端機加工之外,同時亦增加原料通道,從原來的1通道增加到8通道。于是阻力減少了,更適合于高粘度的原料。

4. 意大利面條現象

  1.L型槍頭的小活塞的左右兩面,原料有時是以150bar壓力流動,而這個小活塞與外套之間的有一個間隙,這個間隙不能太大也不能太小。太小了,摩擦力高,小活塞行動不靈敏;太大了,原料就互混發泡堵塞。原料在小活塞回流槽流過時的壓力損耗,高粘度的多元醇的壓力損耗可達20bar,而低粘度的黑料卻不過是5bar,這一來,小活塞的左右兩面就產生一個15bar(20-5) 的壓力差,于是較高壓的A料就會有微量滲漏到較低壓區的B料。在這里,AB料就反應成PU,但發不起泡,因為這里的壓力(2bar—150bar)是高過一般PU發泡時的壓力(不超過lbar), 這些反應后的PU就隨著黑B料回流管回到原料桶內,最終將被自清潔過濾器擋住。但在滲漏較為嚴重的情況下 ,反應后的 PU亦有可能沾附在管壁上逐漸延長,最后形成一條從小活塞旁槽直通桶內的面條,如有發現這個現象,就要定期松開B料的回流管,把面條取出,并清理小活塞旁槽,要不然面條越長越大,把B料管道堵塞了,于是B料壓力增高,最后還會完全堵塞。這個滲漏過程只不過是維持在高壓循環的一小段時間內(約3至4秒)。小活塞后退,澆注一開始,就不再滲漏了。別小看了這3秒鐘的滲漏,經過數千萬次的3秒鐘,點點滴滴的慢慢形成了面條。由于面條是由黑白料粘度差距大所造成,基本上是無法避免的,只有定期清理來解決。
  2.第二個造成意大利面條現象:小活塞是應該關閉得比大活塞快。事實上,小活塞只需0.01秒就關閉完畢,而大活塞則受到控制,必須1.00秒左右才完全關閉。由于大小活塞同時啟動,如果大活塞關得快,在小活塞還沒有完全關閉之前就沖過了C距離,也就是唯一通向外界的通路封閉了,還留在小活塞前端的余料就無出路了。小活塞繼續前走,這些走投無路的混合料就只好擠向大小活塞與套缸間的間隙,結果就流入黑白兩料的回流管內,結果就是兩邊管子都產生面條。由于小活塞是一頭大(200bar),另一頭小( P=200x6.76倍=1352bar),在這么高的壓力下,原料是絕對有能力擠過間隙的。為了永遠解決這個問題,所以設備都改為用兩個電磁閥,分別來控制大小活塞。在收槍的時刻,就可以做到確保小活塞完全關閉后才開始啟動大活塞。 要消除這個俗稱意大利面條的現象,只好降低A料粘度,或盡量減少原料在小活塞側槽內的壓力損耗。

5、L型混合頭大活塞沖程調整

  在L型混合頭里 ,AB兩料在噴嘴以高速沖出互碰而混合。但如果原料粘度高,前進速度不足或流量太小而混合不均勻。離開了噴嘴前的一小段混合室,原料就進入層流狀態,不會再有能量作二次混合。為了制造二次混合的機會,就必須要調整大活塞沖程。這一來就縮小混合室的出口,強迫混合料以高速擾流進入層流室。經過這第二次混合原料就更均勻了。(感應開關裝配:提起大活塞后,然后慢慢旋轉感應開關擰下去,到感應到大活塞檢測桿2㎜亮紅燈為至,感應開關調試完畢。小活塞感應開關裝配調試和上述動作一樣。)

6、澆注設置:

  1.將控制混合頭按鈕放至無料位置上、關閉POL.ISO電機。啟動液壓站進行無料注射、(大活塞自潔) 檢查大活塞提升、下降動作是否正確。用一杯DOP放在澆注口內讓它吸入、重復上下進行3-5次。起到潤滑清理殘渣。
  2. 將按鈕放至手動模式、起動POL.ISO泵進行高壓循環。分別調正POL.ISO原料壓力狀態。調正POL.ISO進料針閥、順時針旋轉增加壓力、相反即降低壓力。正常保持在10-12MPa。盡量保持兩噴嘴進料壓力相同。高壓循環時間連續工作不得超過30秒。
  3. 測量原料比例、可進入測料界面、測量POL時、關閉ISO電機及全部ISO閥、將ISO混合頭進料針閥順時針旋轉到底、確定針閥完全關閉狀態。起動POL泵、調正原料壓力10MPa、開始注料、進行料比測量克/秒。測量ISO原料比例方法和測量POL方法相同。

7、混合頭維護:

  韓國新晟高壓混合頭系高精度,高精密部件,經過特殊的熱處理工藝,保證產品的表面硬度,使混合頭更耐磨耐用。設計使用壽命在30萬次以上。在質保期內除常規的維護和拆卸、清潔工作外,不充許進行任何未經供貨方許可的拆卸和違規使用、嚴禁用外力敲打大小活塞桿,否則將失去質量保證。

使用過程中的維護工作包括:

  1、定期或必要時清潔混合頭、在使用一段時間后,由于聚氨酯殘余反應物不斷積累,會導致混合頭上如下部位發生堵塞,使組分壓力升高或不穩定甚至造成超壓停機:
   ——混合頭噴嘴內
   ——混合頭循環回流槽內
   ——連接到混合頭的組分管道內
  上述堵塞會使得組分壓力升高或不穩定變化,影響正常的澆注和混合效果,甚至會造成超壓停機。
  一旦出現上述情況,必須對混合頭進行清潔工作。步驟如下:
   ——設備停機、卸壓(包括組分、液壓系統)
   ——關閉混合頭上所有組分、液壓管路的球閥,拆掉所有管道,卸下混合頭
   ——拆卸噴嘴,檢查堵塞情況,并用DOP清洗
    注意:
    1:嚴禁用外力敲打混合室主體及大小活塞。嚴禁用明火燒烤混合機頭(未經廠家同意,嚴禁拆裝大小活塞及混合室主體)
    2:操作時要防止損壞密封圈;
    3:兩組分噴嘴應置于不同的DOP容器中清洗,防止混用。
   ——檢查混合頭回流槽堵塞情況,可使用Φ1.5mm左右的細鋼絲清潔回流槽并將混合頭前部浸入DOP清洗,然后用壓縮空氣將回流槽中的殘渣吹凈。
   ——檢查相關的管道內有無殘料反應物或堵塞情況,必要時清潔。
   ——清潔工作完成后,再逆序安裝、連接混合頭。

  2、休息停機之前,要做到大活塞上下運動進行自潔清理3-5次、清理殘渣。并且用DOP從槍咀口吸入、潤滑大活塞和壁腔、防止粘發泡料。大活塞清理窗口內添加DOP、保證大活塞有足夠的潤滑。


韓國PU技術設備株式會社


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