第四节 混合头典型产品

1.德国Hennecke公司产品

德国Hennecke公司根据基础研究和实际生产需要,还开发出各种各样的混合头。参见图3-23,相关技术参数见表3-2。

图3-23 Hennecke公司部分混合头(从左到右依次为MT型、MN型、ML型、MEL2型)

表3-2 德国Hennecke公司混合头性能总表

续表

注:*表示适用;**表示完全适用。

L型混合头代表了目前最新高压冲击混合头的发展趋势,它依靠精湛的加工工艺、可编程的现代化控制技术,实现了聚氨酯材料优异的冲击混合、无飞溅输出、完美的清洁功能。

2.Krauss-Maffei公司产品

目前,根据生产需求,许多聚氨酯设备专业制造公司都自行设计、制造出具有自身特点的混合头,并且大多申请了专利。图3-24是Krauss-Maffei公司制造的部分高压混合头。其中(a)、(b)分别是 L型混合头MK 5/8 ULKP-2KVV和MK 12/18-ULP-2KVVG;(c)是直线型混合头MK25P-5K-F。该公司部分混合头典型性能列于表3-3中。

图3-24 Krauss-Maffei公司制造的部分高压混合头

表3-3 德国Krauss-Maffei公司部分混合头的典型性能

续表

① 为生产夹心型部件开发,将直线型混合头与匹配的喷涂接头相结合。该组合混合头上有一个可加入压缩空气沟槽,黏稠的混合物料在喷嘴注射前即可进行雾化,可自动防止堵塞空气管道。并可输入更多空气,使这种新式混合头的浇注速度提高了3倍。
  ② 为长玻纤加工单元设计,长玻纤被引入混合头上部的切割单元,经文丘里管吸入进入混合室,并与PU组分混合。玻纤添加量和长短可根据制品要求直接通过混合头进行调整。

Krauss-Maffei公司选用特殊材料制备清洁杆和出料管,同时在平滑的清洁杆的部分表面开设了螺旋形沟槽(图3-25),使两者间的接触面积减少了30%,降低了相对运动阻力,提高了混合头的使用寿命。针对传统180°对冲式喷嘴配置,还推出了独特的VV形喷嘴组件设计,在喷嘴与清洁杆端面呈现V形夹角(图3-26),从而使物料从喷嘴喷出后会遇到清洁杆端面的反弹,会进一步增加物料在混合室的能量密度,提高了混合效果。

图3-25 开有螺旋形沟槽的清洁杆

图3-26 混合头喷嘴的VV形设计

Krauss-Maffei公司开发的MKE系列混合头,混合头采用T形混合技术,两个组分物料从三个方向喷入混合室,而在混合室中的销钉在两个混合峰面前沿将注射动能转化到混合质量中,使物料更加集中,混合更加均匀,在中央混合点附近没有紊流。在混合室中配置的销钉可以对流体起到缓冲作用,并具有二次混合的效果,见图3-27。输出量参数见表3-4。

图3-27 Krauss-Maffe公司的MKE系列混合头

表3-4 部分MKE的T型混合头输出量参数

为适应汽车工业需要,该公司开发了长纤维增强聚氨酯注射工艺。对于生产高强度、轻重量、复杂的三维立体部件,采用这种工艺生产可以更经济、更迅速、更整洁、更环保。在这种专门设计的混合头上部装配了玻纤加工装置,玻璃纤维束将被直接引进至混合头上部的玻纤切割单元,经过多片切割刀具,将其切割成一定长度的玻纤丝,经刀具下部的文丘里管吸入进入混合室,与聚氨酯一起混合,并浇注至打开的模具中。其生产效率高,产品质量好。

该类制造将在相关章节中叙述。

3.Cannon公司产品

意大利Cannon公司也是生产聚氨酯设备的著名公司,在开发出低压机的机械搅拌式混合头(图3-28)的同时,也推出了许多型号的高压机混合头。FPL型混合头是典型的L型高压混合头,图3-29为其结构示意图,图3-30为其工作动作分解示意图。

图3-28 Cannon公司生产的低压机用机械搅拌式混合头

图3-29 Cannon公司FPL型混合头结构示意图

1—自清洁活塞;2—混合室活塞;3—沟槽(循环);4—混合室;5—出料口;6—浇注口;7—色浆进口;8,9—进程开关

图3-30 L型混合头运动示意图

图3-30(a)表示,物料在高压循环开始时,原料经过注射小活塞上的沟槽进行高压循环状态;(b)表示,当物料达到预定高压时,依据程序控制,清洁功能的大活塞提升;(c)表示,大活塞到达顶部后,会触动相关的机构,使注射小活塞喷嘴迅速后退,高压物料会高速喷出,在小活塞前端的很小空间内进行冲击混合,然后经过L形的90°直角进入大活塞下端通道,在此物流的流动速度和压力会迅速降低,以平稳的状态流出,而无任何飞溅。注射完成后,小的和大的两个活塞先后快速复位,将混合室内的及输出通道中的残留物料全部推出。这种混合头采用了大小两种活塞,构成L形排列组合结构;大小两种活塞的前进或后退都是直线运动,动作敏捷,小活塞运动一般能在0.1s内完成,PFL型混合头的小活塞的动作甚至能在0.008s内完成,故障概率低,且日常维修保养方便。图3-31为Cannon公司PFL型高压混合头。

图3-31 Cannon公司典型的PFL型高压混合头

该种混合头具有特定的L形、体积很小的混合室,注入的物料能在此获得优异的混合效果,通过L形流道的减速作用物料会以平稳的状态流出,小直径的混合室以及从循环到注射切换的高速度能有效地消除操作带来的波动。该类混合头特别适用于自结皮泡沫、软质泡沫的开模浇注和闭模的模制泡沫制品的生产。它有如下3个类型(图3-32):FPL-AN(专为添加无磨料的第三组分设计)、FPL-AD(专为预先在组分中混有填料设计的抗磨型混合头)、FPL-QCC(用于在混合室中额外添加色浆或助剂的三组分混合头)。

图3-32 Cannon公司部分类型的混合头

Cannon公司新近又开发一种新型混合头,即以“Jet Less”的缩写命名的JL型混合头。它与以往的混合头的主要区别是没有专门的物料进入的注射器,两组分物料在容器中计量后直接进入体积极小的混合室,以速度和涡流而非压力获得良好的混合效率,物流通过密封在混合室中圆柱形前端倾斜锋面的高剪切节流作用,L形转向进入长且宽的出料管,物料以层流态流入模具。据称,JL系列有3个型号:18、24、32。数字表示物料输出管的内径(mm),混合室的内径为6mm,输出管长度大于200mm,以适应家用冰箱、冰柜保、温板等模制需要J。L型混合头配有方便安装的加长塑料管(图3-33),以胜任在一般特别复杂空腔场合情况下进行硬泡浇注的作业。

图3-33 加长出料管的混合头

4.新加坡润英聚合工业公司产品

图3-34是新加坡润英聚合工业有限公司推出的部分高压混合头。有关混合头的技术参数列于表3-5中。

图3-34 新加坡润英聚合工业公司推出的部分高压混合头

表3-5 新加坡润英聚合工业公司高压混合头性能参数

5.意大利赛普(SAIP)公司产品

意大利赛普(SAIP)公司在制造聚氨酯发泡机的同时,也设计、制造不同型号和尺寸的高压自清洁式混合头,适用于开模和闭模方式浇注聚氨酯制品。其高压混合头重量轻、体积小,很容易进行手动操作或使用机器人、操纵器进行自动操作。4种基本类型DDC、2DD、AP1和DP列于图3-35中。部分混合头技术参数列于表3-6中。

表3-6 SAIP公司高压混合头输出量/( g/s )

图3-35 SAIP公司混合头

6.韩国DUT公司产品

韩国DUT公司(DUT KOREA CO.,LTD.)相继开发出3个系列的高压冲击式混合头,简介如下。

(1)DHV系列混合头 DHV系列L型混合头具有双倾斜注射设计,可达到最大混合效率,对高黏度原料提供了最好的偏转工艺动能;L型的两段混合区不仅使混合效率提高,同时通过改变流体流动方向,使物流以平稳的层流状态流出;该系列混合头防黏附闭锁及防残液流动设计,并有创新的喷嘴控制设计,可对多组分原料实现最小的时间切换操作;可适用于各种类型主机;具有长的使用寿命和低的维护成本。设计特点见图3-36。

图3-36 DHV系列混合头混合示意图

(2)DHVA系列混合头 L型注射体系提高了混合效率;对多组分原料,其创新的喷嘴控制提供了最小的切换时间;喷嘴和整个混合头容易装配、维修;混合头具有高的适配性,适用于各种注射主机;长的使用寿命和低的维护成本,降低了生产费用。结构特点见图3-37。

图3-37 DHVA混合头混合示意图

(3)DHS系列混合头 R型注射体系提供了高的混合效率,且输出量大,能适用于各种注射主机,有长的使用寿命和低的维护费用(在其他一些公司,对这种结构又称为一字形混合头)。其结构特点见图3-38。

图3-38 DHS系列混合头混合示意图

3个系列混合头的技术参数见表3-7。

表3-7 韩国DUT公司混合头输出量/( g/s )

续表

7.苏州新晟聚氨酯设备有限公司产品

韩资在华企业苏州新晟聚氨酯设备有限公司过去主要生产、装配聚氨酯主机和生产线,现也开始生产高技术含量的混合头,在物料进行冲击混合后,又在物料流动的路径上某些变化,以增加物料混合效果并减少物料吐出时的飞溅。该系列共有3个系列,基本结构见图3-39,基本性能见表3-8。

图3-39 苏州新晟聚氨酯设备有限公司生产的部分混合头结构

表3-8 苏州新晟聚氨酯设备有限公司混合头技术参数

国内生产聚氨酯设备的公司较多,制造低压机搅拌式混合头的能力较好,但对高压机的高压混合头的设计和制造目前还处于消化吸收、简单维修阶段,与国外先进的混合头相比尚有一定差距。