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進口聚氨酯發泡機混合頭
 
1. 混合頭
 
韓國技術設備株式會社(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。、
 
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。混合室其實就是小活塞后退所騰出的空間。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。混合好了的原料繼續往前，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5 bar，這一來，小活塞的左右兩面就產生一個15 bar  (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 =200 x6．76倍 =1352 bar)，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。

信息來源：弗雷特機電  m.nanyangshengsen.com/ 聚氨酯發泡機混合頭