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是否被这两样网红产品刷屏了?
“熔喷模头” 和 “熔接齿模”
它们都是口罩生产所必须的重要零部件。
为何会成为炙手可热的网红产品?
首先我们要从口罩的心脏——“熔喷布”说起。
常用的大部分都是普通三层平面口罩,一般是由纺粘无纺布+熔喷无纺布+纺粘无纺布组成,结构如下图所示。
据悉,一只普通的平面口罩,大概需要1g熔喷布+2g纺粘布组成;而一只N95口罩,大概需要3~4g熔喷布+4g纺粘布组成。
熔喷布就是中间的核心过滤层,能过滤细菌,阻止病菌传播。它的主要原料是聚丙烯,就是我们说的PP料,由许多纵横交错的纤维以随机方向层叠而成的膜,纤维直径范围 0.5~10 微米,其纤维直径大约有头发丝的三十分之一。
熔喷布是怎么生产出来的?
一个视频感受下生产过程 ↓↓
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。
什么是熔喷模头?
在口罩和熔喷无纺布生产过程中,最不可或缺的核心部件之一是熔喷模头。在熔喷设备中,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。
↑↑熔喷法纤维成形↑↑
熔喷模头设计和精度直接影响拉丝的长度、均匀性、韧性、细度等诸多方面,从而对最终的卷材质量产生决定性影响。
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,我们具体展开:
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。
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。
目前,国内高端熔喷布生产线80%以上的熔喷模头由位于浙江台州的精诚时代集团生产。4月6日的浙江日报头版还专门报道了精诚时代集团制造的3.2米精密熔喷模头火速助力中石化医用口罩核心材料熔喷布生产。近一个多月来,精诚时代集团200多台数控加工设备24小时开动,一刻不停生产加工模头。
在这期间,Vikings用瑞士硬核技术生产的整体硬质合金钻头,供应精诚集团,以保证产品的精度及光洁度。
同时,Vikings联同大型模具工厂,一起助力全球防疫、抗疫物资。
“神棍”——熔接齿模
开头说到,口罩有三层,
那我们买到的口罩怎么看不出有三层呢?
让我们先简单了解一下口罩机的工作原理。
口罩机是将多层无纺布通过热压、折叠成型,超声波焊接,废料切除,耳带鼻梁条焊接等工序制造出具有一定过滤性能的各种口罩,口罩设备不是单台的机器,它需要多台机器的配合完成各种不同的工序。
在口罩生产工序中,最为关键的部分就是口罩的熔接,它对口罩的过滤效果和密封性具有决定性作用。而熔接最关键的部件就是我们的“神棍”——熔接齿模,主要对口罩边缘进行熔接与裁切。
上面便展示了熔接齿模的作用,在对于口罩的熔接与裁切,它起到的作用非同小可。
我们平时做数控加工,面对的基本都是立方体类零部件,而这个熔接齿模却是旋转体,它要加工的齿形与标识分布在旋转面上,目前成熟且实用的加工工艺是在加工中心机床上配置第四轴转台进行联动加工。
口罩机熔接齿模加工加工口罩机熔接齿模时需要使用到小刀具,成品要求表面光滑无毛刺。要实现这样的效果,对加工工艺和机床性能都有很高的要求。
有了机床和第四轴转台,
最重要的环节就是如何编写NC加工程序!
最后给大家分享一个
关于3D的熔接齿模的视频,
来自Mastercam:
西班牙的铣刀,同样在这期间表现棒棒的!
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