挤出模具和挤出机部件的热清洗

从挤出喷嘴、吹膜头、型材模具、挤出机螺杆、螺杆元件和复杂的熔体通道中,有控制地清除聚合物和塑料残留物。

挤出模具和挤出机部件是用于输送、混合、分配聚合物熔体或将其塑造成所需形状的金属部件。在生产过程中,聚合物、添加剂、颜料和热降解产物可能会沉积在功能表面以及难以触及的内部通道中。 热清洗可清除适合耐高温金属部件上的有机残留物——该工艺会根据工件几何形状、材料、聚合物及清洗目标进行定制。

  • 应用:挤出工艺中使用的金属工具和部件
  • 典型部件:吹膜头、宽缝喷嘴、型材和挤出喷嘴、挤出机螺杆、螺杆元件、静态混合器和熔体通道
  • 清洗目标:清除表面、熔体通道及难以触及的内部区域中的有机聚合物和塑料残留物
  • 特殊要求:需考虑复杂的几何形状、尺寸精度要求的功能表面、涂层以及不同的部件质量
  • 补充步骤:协调一致的后续处理以及外观和功能检测

在挤出过程中,螺杆、喷嘴、吹塑头及其他熔体输送部件会持续与加热后的聚合物接触。在此过程中,塑料残留物和热降解产物可能会沉积在模具表面以及熔体通道、缝隙和复杂的内部区域中。

特别是在更换材料、颜色或产品时,必须有针对性地清除残留物。仅靠外部清洁或研磨清洁往往无法彻底清理内部熔体通道,且可能会对敏感表面或需要保持尺寸精度的功能区域造成不必要的损伤。

表面和熔道中的沉积物

聚合物残留物可能会残留在螺杆通道、喷嘴表面和混合部件上,以及内部通道和难以触及的过渡处。

材料、颜色和产品的更换

残留的聚合物和降解产物可能会与后续材料混合。因此,所需的清洁质量也取决于产品、颜色以及所加工的聚合物。

工具功能与再次可用性

清洗过程必须清除有机残留物,同时还要兼顾模具的几何形状、表面及涂层。随后,需针对性地检查模具的状态及与功能相关的部位。

热清洗适用于挤压工艺中那些适合且具有足够耐热性的金属模具和部件。具体是否适用取决于多种因素,包括材料、部件结构、尺寸、连接工艺、涂层以及允许的热负荷等。

部件/组件

典型清洗任务

特殊要求

吹膜头

清除外表面以及内部熔体通道和分配系统中的聚合物

需考虑复杂的熔体路径、较大的部件质量以及可能的多部件结构

宽缝喷嘴

清除熔体分配器、内表面及出口区域的聚合物

保持喷嘴缝隙、精密功能表面及可能存在的涂层

型材和挤出喷嘴

清除成型通道、过渡区和出口区域中的聚合物

需考虑模具和产品特有的内部几何结构以及可能的拆卸情况

挤出机螺杆

清除螺杆螺纹、螺杆侧面及表面的聚合物和降解产物

注意长度、重量、材料、涂层及磨损状况

螺杆元件

清除输送、混合和捏合几何结构上的聚合物残留物

需考虑复杂轮廓、接触面及部件状态

筛网更换装置部件

清除适合的金属熔体输送部件上的聚合物

清洁前需注意密封件、液压元件、传感器及其他对温度敏感的部件

静态混合器、适用的熔体输送管、筛网更换器中的过滤元件、穿孔板和造粒工件,以及挤出生产线中的其他金属部件,也可根据其结构、材质、尺寸和耐热性能进行检测。

对温度敏感的密封件、传感器、电气部件及其他耐热性不足的内置部件,必须在热清洗前予以识别,并在必要时进行拆卸。

您的挤出模具未列在其中?请申请技术适用性检测 →

挤出模具和挤出机部件上可能附着被加工的基础聚合物、混合聚合物、色母粒、添加剂、颜料,以及经热变性或部分碳化的聚合物成分。 在更换材料、颜色或产品时,模具中还可能残留不同材料的残留物。

聚合物组成会影响熔融行为、所需的温度控制、热分解过程中产生的反应产物以及可能需要的后续处理。

注意:颜料、玻璃纤维、矿物填料及其他无机成分未必会因热分解而去除。这可能需要根据挤出模具的情况进行相应的后处理。

残留物类别

示例

与评估相关

无卤标准聚合物

PE、PP、PET、PA及类似热塑性塑料

聚合物类型、残留物含量及热行为

工程塑料和高性能聚合物

例如 PC、PBT、PEEK

加工温度及针对特定聚合物的工艺控制

色母粒和添加剂改性聚合物

色母粒、载体聚合物、颜料和功能性添加剂

成分、载体聚合物及可能含有的无机组分

填充型和增强型聚合物

玻璃纤维增强或矿物填充材料

热处理后的无机残留物

热变性残留物

老化、降解或部分炭化的聚合物

沉积物的状态、数量及位置

混合及残留物

来自先前生产批次的多种聚合物、材料或颜料残留物

成分可能无法完全确定

卤化聚合物和添加剂

PVC、PTFE、PVDF或含卤成分

INNOVACLEAN / 流化床;检查部件几何形状和除砂情况

合适的清洗工艺并不能仅凭模具的名称来确定。关键因素尤其包括工件几何形状、尺寸和重量、材料和涂层、聚合物类型、残留物量,以及内部熔融通道的可接触性。

真空热解作为常规方法

对于薄膜吹塑头、挤出喷嘴、挤出机螺杆、螺杆元件以及复杂的挤出部件,真空热解通常是首选工艺。

VACUCLEAN 可在真空环境下进行清洗,并具备可控加热和直接对部件进行温度测量的功能。该工艺特别适用于高品质模具和结构复杂的内部通道。 VACUCLEAN COMPACT 专为较小的挤出模具、螺杆元件和较小批次设计。

大型挤出件的热解处理

对于附着有无卤聚合物的大型挤出模具和挤出机部件,可考虑在工业清洗炉中进行热解处理。

使用MAXICLEAN时,可根据聚合物的特性制定相应的温度曲线来清洗大型部件。究竟是MAXICLEAN还是VACUCLEAN更合适,取决于部件类型、聚合物种类、残留物量以及清洗目标。

用于卤代聚合物的流化床

流化床清洗技术凭借流化状态下THERMCLEAN流化石英砂的高强度传热特性,可大幅缩短清洗时间。该技术特别适用于PVC、PTFE或PVDF等卤代聚合物。

使用INNOVACLEAN时,产生的反应产物会直接从清洗区排出,并进入废气处理系统。对于挤出模具,需检查THERMCLEAN流化石英砂是否能覆盖所有受污染区域,并确保随后能够被彻底清除。

不确定哪种工艺适合您的挤出模具?
请委托专业人员对清洁任务进行技术评估 →

对挤出模具清洗的要求直接源于其在生产过程中的功能。关键不仅在于清除聚合物残留物,更在于为挤出工艺中的后续加工(例如薄膜、管材或型材的生产)恢复预定的加工条件。

确保熔体流动均匀

挤出机喷嘴、吹塑头、平板喷嘴、分配器以及挤出机螺杆上的沉积物可能会影响熔体的流动性能。因此,清洗必须覆盖所有与流动相关的区域,并恢复熔体均匀流动的条件。

确保物料和产品的切换顺利进行

先前使用的聚合物、颜料或添加剂的残留物不得污染后续的生产。特别是在频繁更换材料、颜色或产品的情况下,清洁工作必须将材料残留和交叉污染的风险降至最低。

确保清洁质量的可重复性

温度、工艺持续时间和热降解必须经过精确控制,以适应模具和聚合物的特性。自动化的工艺控制和监控能够创造可重复的工艺条件,从而为最大限度地缩短维护和生产中断时间提供可靠的基础。

SCHWING 清洗工艺中的挤出机螺杆

热清洗可去除有机聚合物成分。然而,颜料、玻璃纤维、矿物填料及其他无机残留物仍可能残留在表面或熔体通道中。因此,后处理和检测需根据模具、残留物及清洗目标进行调整。

1. 有针对性地清除残留物

热清洗后,可使用压缩空气、高压水或超声波清除无机残留物。具体采用哪种方法,取决于工件几何形状、可接触性以及残留物的类型。 经过流化床清洗后,还必须将模具中残留的THERMCLEAN流化石英砂完全清除干净。

2. 有针对性地检查相关工具区域

在清洁和后处理之后,应重点检查喷嘴区域、螺杆侧面;对于多层吹塑头,还需额外检查各层的熔体分配通道和层料输送通道。 在此过程中,必须确保主流道以及各层的专用分配区和过渡区均无聚合物和残留物沉积。

3. 对清洁结果进行可追溯的记录

对于对质量要求严格或需要定期进行的清洗任务,可通过目视检查、工艺数据和记录在案的清洗报告来记录清洗结果。这样既能追溯工装在何种条件下进行了清洗,也能对不同清洗周期的结果进行比较。

在技术评估中,模具结构、熔体流道几何形状、聚合物以及残留物量是主要考量因素。照片和技术图纸有助于对模具进行分类,对于复杂的挤出模具而言尤为如此。

关于工具:

  • 刀具类型与结构
  • 材料及(如有)涂层
  • 尺寸、重量和数量
  • 熔道、分流器及内部几何形状
  • 照片或技术图纸
  • 现有的清洗方法

关于残留物和清洁目标:

  • 聚合物或聚合物混合物
  • 添加剂、颜料、填料和增强剂
  • 可能含卤素
  • 估计的残留量
  • 清洗间隔
  • 期望的清洗和检测结果
传输模具数据和聚合物

并非每家企业都需要配备自己的热清洗设备。SCHWING 提供针对具体应用的挤出模具和挤出机部件清洗服务——从试运行清洗到定期计划的清洗任务。

该清洗服务特别适用于:

  • 定期或不定期的模具清洗
  • 大型或结构复杂的挤出模具
  • 材料、颜色和产品的更换
  • 厂内清洁能力有限
  • 可预定的维护和清洗周期
  • 在投资购置自有设备前进行试运行清洗

根据部件结构、聚合物类型及清洗目标,SCHWING 会将合适的热处理工艺与相应的后处理相结合。根据客户需求,可将定期清洗周期以及取件和送回服务纳入可规划的服务方案中。

挤出模具的热清洗是什么意思?

在热清洗过程中,会通过适当的方法从金属挤出模具和挤出机部件上受控地清除有机聚合物和塑料残留物。根据部件和残留物的不同,随后将进行相应的后处理和检测步骤。

哪些挤出模具可以进行热清洗?

典型的例子包括吹膜头、宽缝和型材挤出头、挤出机螺杆、螺杆元件、静态混合器,以及适用的熔体输送管和筛网更换器组件。 具体是否适用取决于其结构、材料、涂层和尺寸。

通常采用哪种热清洗工艺?

对于复杂的挤出模具,通常适合使用 VACUCLEAN 或 VACUCLEAN COMPACT 进行可控真空热解。对于带有无卤残留物的大型部件,可考虑使用 MAXICLEAN;对于含卤聚合物,则可考虑使用 INNOVACLEAN。

是否也能清除PVC、PTFE或PVDF等含卤聚合物?

可以。对于含卤聚合物附着物,INNOVACLEAN是SCHWING公司提供的相关技术。对于挤出模具,还需额外确认流化工艺介质能否覆盖所有受污染区域,并确保随后能够将其彻底清除。

为什么在更换材料、颜色或产品时,清洁工作如此重要?

残留的聚合物、颜料或添加剂可能会在后续生产中导致污染物或不希望出现的材料混杂。保持熔体通道清洁,可为下一轮生产创造明确的起始条件。

热清洗后何时需要进行后续处理?

颜料、玻璃纤维、矿物填料及其他无机成分并不一定能通过热清洗完全清除。因此,根据模具和残留物的不同,可采用压缩空气、高压水或超声波等方法进行处理。

SCHWING进行技术评估需要哪些信息?

主要需要提供模具类型和结构、材料和涂层、尺寸和重量、照片或图纸、聚合物种类、添加剂和填料、可能的卤素含量、残留物量、清洗间隔以及期望的清洗效果。

无论是清洁服务、试清洁还是自有设备:
SCHWING 都将协助您为您的零部件、聚合物及生产需求选择合适的热清洗工艺。