作者:Glen Guillemette,总裁 模具维护可以提高医用管材应用的挤出效 率,提升质量及整体生产力。
通过使用最先进的生产设备和工艺,当今多腔和多层医 用管材的加工公差可以降至最低。需要注意的重要一点是, 模具的任 何误差都可能在成品中被放大。清洁的零件,尤其 是密封和定位表面,是保证产品性能和优质成品的关键。这 些表面在制造 过程中获得的关注最多,并且是确保整个管材 一致性的控制表面。请记住,哪怕直径仅千分之几英寸的灰 尘也会对精密机械 加工的对位产生影响。人的发径约为0.003 英寸(0.08毫米),由于高质量模具中有许多这样的表面, 清洁度至关重要。
检查模具是否有任何变形也很重要。毛刺、划痕和刮伤 通常是由粗心搬运和/或存放设备造成的。双层和三层挤出头 的维护难 度更高。密封和定心表面的数量倍增,从而会放大 模具不洁净的影响。在更换时,您可以先拆卸挤出头,以便 更换化合物和/ 或头端和模具。异物通常会在此时进入,您必 须彻底清除残留物质。由于处理不当和储存技术不佳,通常 会在此阶段给模具 造成机械损坏。 这些零件是高精密零件, 但同时也笨重、巨大,难以徒手拆卸。建议使用专门配备用 于挤出头维护的专用工 作车。该工作车配备有备件和硬件, 建议购买和使用,特别是考虑到良好维护的模具可帮助您降 低成本。 您应当注意以下事 项:1.) 使用柔软、干净、可恢复 的工作表面,保持工作区域干净整洁 2.) 使用软钳口的钳 子,例如铜制钳口 3.) 使用特殊设 备,如刀尖清除工具等 4.) 标准工具包括扳手、软面锤等 5.) 常备柔软干净的抹布 6.) 使用瓶装喷雾清洁剂 7.) 使用工具供应商 建议的妥善管 理和储存的备件 8.) 将设备维修/维护手册保存在方便查阅的 地方 9.) 使用小型平板,以提供平坦表面 10.) 使用一 套适 当的量规和顶针进行初始工具位置调整 11.) 确保您拥有所 有适当的举升辅助工具,包括高架起重机、液压升降机等。
在大多数情况下,挤出头和模具将仍然处于高温,因此 搬运时需要戴配衬里的手套。如今,管路制造商需要与全球 的公司竞 争。要想成为一家成功、盈利的公司,质量和效率 至关重要。在挤出领域尤其如此,因为材料成本通常远高于 人工成本。就 像一辆身陷凹坑的赛车一样,许多挤出机由于 模具不良或损坏而处于闲置状态,并且需要过多的维护时 间。管理费用会迅速 上升,最终造成亏损。 有些挤出机能够 快速启动,但只是在制造废料,而另一些挤出机制造的产品 超大,无法达到最小容差 的要求。10%到20%的材料被浪 费,占产品成本的50%到90%。模具供应商在竭尽全力将头 端和模具加工到确定的规格,以 确保完美的同心度和对位。 然后,材料将作为成品的一部分被安放到适当的位置。
了解维护程序
例1: 在这个例子中,未能正确居中的模具导致计算出 的超容差面积达到0.059平方英寸(38平方毫米)。比较这两 个表面积 时,计算出的材料浪费率占成品的11.8%。公式 为:壁厚% = 最小壁厚 / 最大壁厚 X 100。例2: 或者,如果 壁厚%可以从 80%增加到95%,则可以节约大约12%的总成 本。当然,成本节约情况会因设计而异。处理沉重和笨重部 件时,请寻求帮 助。 表面和边缘很硬,有点脆,因此零件坠 落或相互碰撞可能导致损坏。将模具妥善存放在干燥清洁的 地方一最好是每个模 具都有专门的存放位置。这些区域应该 有柔软的表面,每个器械在清洁后均应盖好。另外,模具应 该彼此隔离,以免它们彼 此接触。 模具和所有器械在储存前 应彻底清洁。
拆卸模具时,必须使用专用工具来帮助拆卸。您的供应 商可以提供这些专用工具。如果他们不能提供专用工具,请 联系信誉 良好的工具厂商购买替换件。这些工具的成本很容 易就被潜在的损坏所抵消,而损坏通常是由不适当的设备 (如锤子)和位置偏移造成的。请遵循操作手册中的说明。
个别模具可能会有特殊要求,所以,如果有任何不清楚的地 方,请联系您的供应商。您的供应商明白,最佳性能取决于 正确 的保养和维护。 这里提供一些有用的提示:1.) 请在设备 还热的时候清洁设备,因为此时更容易清除残留物。一次应 仅拆卸和 清洁一个模具,这样可以保持模具有较高的温 度。2.) 清洁双成分十字头时(塑料和橡胶),先清洁塑料模 具,然后再清洁橡 胶模具。3.) 切勿使用刮刀或螺丝刀等钢制 工具 ,因为这些工具可能划伤和损坏模具。4.) 不要使用明 火,因为这会产生过多 的热量,特别是在较薄的部分,从而 影响部件的硬度、同心度和容差。推荐的清洁工具和材料包 括:a.) 黄铜钳子,用于抓lao 材料并协助拉动 b.) 不同宽度 的黄铜刮刀,用于清洁平坦的暴露表面 c.) 黄铜丝管刷,直 径从1/16英寸到1英寸,增量为1/16英 寸(适用于清洁孔和凹 槽) d.) 黄铜棒一不同直径的黄铜棒适用于将材料推出流孔 e.) 铜丝网,用于清洁和抛光暴露的圆形或 圆锥形表面 f.) 铜 刀,用于清除凹槽和其他难触及区域的残留物。另外,抛光 化合物用于修复抛光表面 g.) 压缩空气可以更有 效地吹除塑 料,同时也有助于去除橡胶。小心不要用压缩空气将残留物 压入凹槽 h.) 清洁液也会有帮助,请记住使用新的干净 抹布 (旧抹布通常嵌有金属屑,可能会划伤抛光表面) i.) 清洁 烤箱一一仅限用于塑料部件。 遵循制造商的建议。 如果没有 指定温度,不要超过850华氏度(454摄氏度)。不要淬火冷 却模具,这可能会影响模具的硬度、同心度和容差。 j.) 清洗 化合 物一几种清洗化合物可以用来清洗挤出机螺杆/筒体残留 的聚合物和橡胶化合物 清除过量材料以实现最佳的加工效率 清洁的零 件对挤出模具的性能和加工质量至关重要。密封和 定位表面尤其如此,因为它们控制生产过程的一致性。对于 工具的一般维 护,在储存或工具转换之前,彻底清洁和清除 多余材料可确保生产具有精准容差成品所需的精密加工对 位。设备应在温度仍 然很高时清洁,因为会更容易清除残留 的聚合物和橡胶。 加热工具时请务必遵守所有MSDS建议。 请戴防热手套,以保护手 部因接触加热工具表面而受伤。建 议使用黄铜刮刀和黄铜或铜绒清洁布,因为它们足够柔软, 不会划伤表面。
让清洁模具更容易 取出模具的最快方法是利用挤出机的 压力将其推出。 使用空气压缩机和黄铜钳清洁模具体部,以 便材料冷 却,从而增加熔体强度,使其成为一体,而不会成 为难以去除的弹性胶状物质。使用压缩空气和黄铜钳清洁体 部进料口,以 同时冷却和去除进料口上多余的残留物。完成 此步骤后,用圆形黄铜刷刷表面,以抛光表面。使用黄铜刷 仔细清洁2英寸(51 毫米)法兰接合器的流动区域。 检查所有表面是否有任何不平整的地方,如毛刺和划痕 ,因为在重新组装挤出头前必须 修复上 述现象。大多数制造商建议使用手工抛 光石来去除有害的毛刺。 使用抛光石清 洁后,必要时使用600目砂布进行轻微 磨 光,但不要打磨本应锐利的边缘。平坦 的密封表面也可以用抛光石清洁,然后 用600目砂布磨光。 将布放在干净、平 整的 表面上,最好是平板上,然后用手 以画圆的方式施加摩擦,直至相应区域 干净平整。这些部件应全部为硬化钢合 金,不会因 使用上述方法而受到不利影 响。铬镍铁合金、蒙乃尔合金和哈氏合 金通常没有经过热处理,因此需要特殊 的养护和处理以避 免损坏。
不要忽视维修
模具保养有助于确保高质量的挤出产品,即符合尺寸规 格、保持指定的最小容差且经济实惠的产品。沾污、未经适 当维护和 未经妥善调整的模具会导致施用过多的化合物,从 而使 维持最小厚度容差变得更复杂。过多的材料会导致不必 要的成本支 出,这会直接影响贵公司的盈利能力以及客户关 系。 重要的最后一步一重新组装使用专用工具车,按照制造 商的说明进行重 新组装。在安装之前,请使用干净的抹布对 每个部件进行最后的擦拭。必须清除哪怕是极微量的砂砾、 污垢和残留物质。对 于沉重和笨重部件,使用机械或请他人 帮助,以避免不必要的事故。如果需要,在所有紧固件上重 涂一次防卡化合物。 按照 制造商推荐的规格以及建议的顺序 拧紧紧固件。手册应当规定了这种紧固顺序, 通常以星形图 的方式呈现。逐渐拧紧紧固 件,直到达到适当的扭矩,以防 止模具变形。模具制造商的一个主要目标是尽可能在挤出物 刚刚从模具的分布毛细管中被挤 出时,快速、准确地在模具 的主要部分形成同心圆锥体。设计和制造适当的模具在挤出 物入口点附近具有均匀的分布,但是 一旦模具被调整,这种 分布就会受到影响,从而使挤出物向一侧偏移。在主要区域 形成一个偏心圆锥体,并且在该过程中仅 在一个点存在同心 圆锥体,而不是形成体积逐渐减小的平滑连续的流动路径。 正确制造和对位精确的挤出头以及良好维护的 模具只需很少 的调整直至不需要调整。不必要的模具调整的另一个不利影 响是不平衡流动对挤出物产生压力。最终结果是最 终产品保 留了所产生的这种 不平衡,并且发生了不可预测的模口膨 胀。