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黑龙江熔喷布模具|揭秘网红“熔喷模头”,它到底是个啥?

   黑龙江熔喷布模具|揭秘网红“熔喷模头”,它到底是个啥?


  最近几个月,口罩市场需求庞大,带动着口罩相关产业链加班加点搞生产。机加工行业的朋友们估计都听说过口罩机生产的三大网红产品——印花辊、熔喷模头和超声波熔接机。今天来聊聊熔喷模头。


  本文从口罩的“心脏”熔喷布说起,熔喷布生产离不开熔喷模头,熔喷模头出料的均匀性和稳定性,对熔喷布的质量具有决定性作用。那么,熔喷模头是如何制造的?国内国外有哪些企业在生产熔喷模头?


  1、熔喷布如何生产?


  开篇一张图,了解熔喷布在口罩中的“心脏”地位,下图为N95口罩的熔喷布位置及厚度:


  熔喷布的生产工艺分为两种:水平式、垂直式,简易图如下所示:

  熔喷的工艺流程:聚合物准备→熔融挤压→计量泵→熔喷模头组合件→熔体细流拉伸→冷却→接收装置。


  其中,熔喷模头的作用是将黏流态的高聚物熔体或溶液,通过微孔转变成有特定截面状的细流,经过凝固介质如空气或凝固浴固化而形成丝条。

  聚丙烯pp专用料经塑化后进入熔喷模头流道,经分配均匀后再进入喷丝板,高温高速高压热气流喷射出来形成了熔喷非织造布,也就是口罩中间层最关键的一层过滤材料。


  熔喷布要达到医用级别,对熔喷模头出料均匀性要求非常高。接下来,让美高梅集团进一步了解熔喷模头是怎么制造出来的吧。

  2、熔喷模头喷丝微孔的加工


  对于熔喷模头的制造来说,加工喷丝微孔便是关键难点。


  在熔喷布生产中,聚丙烯(pp料)通过熔喷模头的喷丝微孔飞出进行生产,微孔最小直径0.1~0.3mm。熔喷模头大部分采用的是矩形喷丝板,材料一般是SUS316L、SUS304、SUS630、SUS431等不锈钢,截面形状如下图所示。


  在硬质材料上加工微孔,方法包括使用穿孔机生产;使用米克朗、牧野V33、北京精雕、兄弟、台群等加工中心进行微钻生产;使用牧野放电机生产等。下面,美高梅集团具体展开:


  主要有这样几种方法:


  01加工中心钻孔加工


  喷丝微孔一般采用加工中心钻孔加工的方法,但由于孔太小,刀具寿命不稳定。一旦发生预测的提前断刀,在钻头无法取出的情况下,甚至会引起整块喷丝板的报废。加工一个Φ0.2mm的喷丝微孔,加工时间在30秒左右,好的钻头能打300个孔以上。


  进阶版:电主轴加工


  在加工喷丝微孔时,加工中心钻孔是常用方法。但提升产能时会有限制,一则普通主轴加工效率不高,二则刀具寿命波动导致提前断刀时,会因钻头难取导致整个喷模报废,而使用高速高精的电主轴有助于解决以上两个问题。


  02数控电火花


  数控电火花成形机加工喷丝微孔,可以解决钻孔加工断钻头及底部钻孔毛刺的问题,但电极的制作难度也不小,而且紫铜电极的制作容易产生毛刺、发生变形,为了解决这个问题,有的工厂使用渗铜石墨电极。


  03激光打孔技术


  也有的工厂使用激光加工喷丝微孔。激光打孔技术是利用高功率密度激光束照射被加工材料,使材料很快被加热至汽化温度,蒸发形成孔洞。其最大的优点是加工效率很高,加工一个孔只需要几秒钟,但与之对应的加工设备很昂贵。


  3、国内外熔喷模头生产厂商


  熔喷模头的精度要求很高,加工难度很大。全球能生产高端熔喷模头的企业也屈指可数。主要供应商都在日本和德国,如日本卡森,日本喷丝板、德国恩卡等,加工时间需要几个月。


  ↑↑Reifenhauser公司的Reicofil熔喷模头↑↑


  20年前,国内熔喷模头基本是以从欧洲和日本引进为主,中国企业几乎没有办法生产中高端的国产装备。精诚时代集团是最早“吃螃蟹的人”之一。精诚时代集团于2015年成功研发出一套自成一体的产品,目前在中高端熔喷模头市场,市场占有率达60%~70%,疫情期间甚至达到80%。


  疫情暴发后,精诚时代集团的“熔喷模头”订单量呈井喷态势,原本一年才有四五十套的订单,疫情期间订单量累计已达180单。为应对需求,精诚时代集团将熔喷模头生产提升到紧急状态,调动公司储备的钢材原材料,约400名员工24小时三班制工作。


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