新技术降低D-LFT在线混合与成型的生产门槛 - 文章

新技术降低D-LFT在线混合与成型的生产门槛

作者：Mikell Knights 来源：PT《现代塑料》

在NPE 2006展会上，注塑技术领域中的2家公司带来了用于长纤维增强塑料的新技术。这些技术与其他D-LFT加工方法相似，但成本更低，所用的原料中含有长纤维，而不是预混合的粒料。

加拿大的Engel公司推出的注射机配备了专门的附加系统，可用于Pushtrusion D-LFT工艺，而MGS Mfg集团则可提供那些可直接用于现有注射机的轻便式附加系统。利用Pushtrusion工艺，可将玻纤或其他纤维添加到熔融的树脂中。先将纤维切成预设的长度，然后混合进入初级螺杆进行塑化成型。

据说，Pushtrusion工艺是由Woodshed Technologies公司的总裁Ronald Hawley先生于2000年开发出来的。2005年，该技术专利被PlastiComp公司获得。

作为长纤维技术领域的先驱，PlastiComp公司过去提供用于Pushtrusion工艺的完整的附加系统，但是现在该公司只供给Engel和MGS关于Pushtrusion系统的核心专利部分，据说这样做的目的是为了降低成本。

现在，Engel公司已将Pushtrusion工艺完全整合到其注射机中，MGS公司也可提供基于该公司的Universal Multi-Shot(UMS)系列注射机的轻便式附加系统。Engel表示，它将提供含有Pushtrusion技术的300t注射机，但目前还没有销售出去。MGS也表示，该公司能在6周的时间内交付一套可用于10 lb（1 lb=0.4536kg）注射量的附加系统，目前该公司已经制造了一套系统用于Krauss-Maffei的750t设备中。

另外，PlastiComp也已经制造了6套Pushtrusion系统用于该公司的注射机中，其中一台已经销售出去，另外2套被安装在PlastiComp（300t的 Milacron注射机）和MGS公司中。至此，PlastiComp已经开发出了多种适用于各种规格型号注射机的Pushtrusion单元。

用于D-LFT注射成型的Pushtrusion工艺是一个附加系统，包括：塑化单元(1)，拖曳模(2)，玻纤切断单元(3)，主注射单元(4)

工作原理

Pushtrusion工艺技术的特点是：在主注射单元上增加了一个往复式螺杆，用于塑化未经填充的树脂，树脂经塑化后进入到一个被称为拖曳模的圆柱型缸体中。在这里，熔融状的聚合物将来自线轴的长纤维润湿。熔体在缸体中走过L型路线，在直角处碰到连续纤维，高压熔体将纤维包覆起来，将其拖向拖曳模末端的切刀，切刀根据事先设定的长度将包覆在熔体里的纤维切断。接着，熔体进入主注射单元。

据PlastiComp介绍，附加的注射单元是Pushtrusion技术的动力来源。高压的树脂流体推动熔体和纤维以200～1000ft/min（1ft=30.48cm）的速度通过模头。这一设计免去了使纤维通过湿模头的拖拉装置，从而使Pushtrusion系统简单而紧凑。

一般，Pushtrusion系统根据主机信号进行操作。当主注射机需要原料时，主机将信号传给附加单元，辅注射机塑化树脂并输送到拖曳模。同时，信号也传递给切刀单元，使切刀单元能够获得纤维的移动速度，并调整好预先设定的纤维切断长度。在此过程中，主注射单元不要求辅助单元的螺杆对熔体进一步塑化，因为那样会破坏纤维。通常，只要保证注射出熔体就可以了。

对于非常大的部件，可以增加一台挤出机，通过预塑化的方法来取代往复式螺杆。由于挤出机是连续运行的，因此系统需要在注射机的嵌段处增加一个储存熔体的容器。

据介绍，Pushtrusion系统能够使纤维的填充量达到60％，误差不超过±2％，也能够在相似的误差内切断纤维达到预设长度。纤维长度可以设置成0.125～2.5in（1in=25.4mm）。

优点

如果加工商自己购买树脂、纤维和添加剂进行混配，成本将会下降很多。通常，相对于购买的预混粒料，原材料成本能够下降20％～30%。自己混配的另一个好处是，能够更精确地掌握特殊产品的配方，对此，PlastiComp可提供配方指导。

据说，Pushtrusion工艺还适于加工无定型材料。以前，由于无定型材料的高黏度，因此难于与长纤维一起成型。除了注射成型外，Pushtrusion工艺也可用于压缩成型、挤出成型和拉丝缠绕成型。

目前，Pushtrusion技术的第一个许可证被Composite Products公司(CPI)获得。CPI曾采用过另一种被称为“CPI Advantage”的D-LFT工艺：利用一对挤出机，其中一台用于熔融树脂，另一台将熔体和预切断玻纤混合，然后挤出呈“原木”状的熔体，使之进入注射机或压铸机中。Pushtrusion设备的优点是小而轻便，与CPI Advantage比较起来，更适于生产更小的部件，因为Pushtrusion系统采用的是连续纤维，因此能够得到更长纤维的熔体。

当然，并不是所有的应用场合都适合在线混配。对于需要经常更换树脂或者经常改变增强材料的应用场合，该技术就不适用。因为这些原因，PlastiComp也提供预混配粒料。(end)

(投稿) (2008-1-8，阅读543次)

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