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第634章电伴热带复合地膜试机(第1/2页)
早上,秦墨白、朱曼彤和秦语秋走进了电伴热带厂。
试机那天,电伴热带厂的厂房里比过年还热闹。
挤塑机的加热圈已经通了电,一段一百六十度,二段一百八十度,三段二某度。。。这是预热温度。
模头上的温度计水银柱正在缓慢爬升,像数据流在加载进度条。
秦墨白站在机头旁边,手里拿着一块万用表,表笔搭在模头出口处。。。那里还没有出料,但他在测加热圈的电阻,确认温控系统没有短路。
朱曼彤站在配电盘旁边,眼睛盯着三个温度计的读数,她的手里攥着那支铅笔,笔记本摊在旁边的木箱上,随时准备记录。
秦语秋被安排在角落里,那里是安全区,离挤塑机三米以上,小姑娘手里捏着她的塑料小动物,眼睛瞪得溜圆,看着这台钢铁巨兽。
李师傅站在加料口旁边,手里端着一盆塑料颗粒,普通聚乙烯和导电塑料,碳黑含量12%,分开放着。
他的任务是按顺序加料,先地膜层,再伴热带层,再地膜层,三层共挤,时序不能乱。
“准备。”秦墨白说道。
李师傅按下启动按钮。
电机嗡鸣,螺杆开始旋转,塑料颗粒从料斗进入,被螺杆推向机头,在加热圈的热量下从固态变为熔融态。
在秦墨白的感知系统里,这是高分子链从结晶态向无定形态的相变过程,是固体到流体的剪切稀化转变。
三十秒后,物料到达模头。
出口处,白色的聚乙烯和黑色的导电塑料同时涌出,在模头的出口处汇合,形成一条三明治结构的带状物。。。复合地膜。
它从模头里吐出来,像一条刚从打印机里输出的数据流,带着余温,微微卷曲着落在接料盘里。
前三十厘米。。。完美。
三层结构清晰可见,上下两层白色的地膜,中间一层黑色的伴热带,厚度均匀,边缘整齐,层间结合紧密,用手撕不开。
但接下来。。。系统报错。
秦墨白看见出口处的带状物开始变形,中间的黑色伴热带层不再是均匀的细线,而是变成了。。。竹节状。
一段粗,一段细,粗的地方鼓起一个包,像血管里的血栓;细的地方几乎断掉,只剩两层白色地膜贴在一起,中间的黑色层消失了。
“停!”秦墨白喊道。
李师傅立刻按下停止按钮,电机嗡鸣声渐息,螺杆停止旋转,模头里的物料还残留着余温,在出口处凝固成一段扭曲的、畸形的复合带。
朱曼彤的铅笔已经在笔记本上飞快地写着:“试机第一次:30Cm后伴热带层出现竹节状不均匀,局部鼓包,局部断流。”
秦墨白没有说话,他蹲下来,盯着模头的出口,在他的感知系统里,这不是“塑料挤得不好”。。。这是流道内的非牛顿流体动力学崩溃。
诊断是系统瓶颈分析。
秦墨白闭上眼睛,他的脑海里,模头内部的流道正在被三维重建。。。像CT扫描一样,一层一层地展开。
电伴热带流道的尺寸是宽3mm,深2mm,这是一个极窄的矩形通道。
(本章未完,请点击下一页继续阅读)第634章电伴热带复合地膜试机(第2/2页)
导电塑料熔体在里面流动时,碳黑颗粒,直径约50纳米,在剪切力作用下会沿着流线排列,形成临时的导电网络。
但在流道的拐角处。。。那个李师傅手工做的、圆弧半径只有1mm的拐角。。。熔体的流线发生了剧烈变化。
在拐角外侧,流线被拉长,剪切速率骤增,熔体流速加快。
在拐角内侧,流线压缩,形成流动死区。。。熔体几乎静止,碳黑颗粒在这里沉积、团聚,像泥沙在河湾的凹岸淤积。
更致命的是由于电伴热带流道和地膜流道共享同一个加热系统,模头整体的温度是185-190℃。
但对于电伴热带流道来说,这个温度不够。
碳黑颗粒的存在提高了熔体的粘度,需要更高的温度来降低粘度、改善流动性。
温度不够,熔体在窄流道里的压力损失就大。。。大到一定程度,流道前端的熔体压力无法克服流道拐角的阻力,就会发生熔体破裂。。。也就是秦墨白看到的“竹节状”。
而在地膜流道里,200mm的宽度让熔体流动顺畅,压力损失小,出料均匀。
两种流速的差异,导致复合时中间层被“拉扯”。。。一会儿被拉细,一会儿因为压力积聚而突然喷涌,形成鼓包。
结论是两个流道的流动阻力不匹配,温度场不均匀。
秦墨白睁开眼。他转过头,看着朱曼彤。
“曼彤,测模头表面温度,电伴热带流道对应的位置,和地膜流道对应的位置。。。分别测。”
朱曼彤拿起一个表面温度计,走到模头旁边,她把探头贴在模头的不同位置。。。电伴热带流道出口上方、地膜流道出口上方、模头中部、模头根部。
读数出来了,分别是模头根部,188℃;模头中部,185℃;地膜流道出口,183℃;电伴热带流道出口,181℃。
温度梯度存在,而且电伴热带流道出口的温度比地膜流道低2℃。
这2℃的差距,在普通聚乙烯的加工中不算什么,但在导电塑料的加工中,意味着粘度差异超过30%。
“问题找到了。”秦墨白说道。
他站起来,走到模头前,用手指敲了敲电伴热带流道出口上方的金属。
“两个病,”他说道,声音不大,但每个字都像机床的进给手柄一样精确,“第一,流道拐角太小,碳黑在这里滞留、架桥,导致出料不均匀。”
“第二,温度不够。。。电伴热带流道需要更高的温度,但整个模头只有一个加热系统,顾得了地膜就顾不了伴热带。”
李师傅在旁边听着,点了点头道:“我之前就说拐角不够大,但模头是铸铁的,手工做,圆弧做不大。。。做大了流道就薄了,容易裂。”
“那就不用铸铁的拐角了。”秦墨白说道。
解决方案是系统升级。
在他的脑子里,一个方案正在快速成型,像一段代码被编译成可执行文件。
第一步便是流道改造,插入式分流梭。