I. Проблема пятнистости поверхности из‑за нестабильности компонентов сырья

Основой термоизоляционной ленты из PA66 является смола нейлон‑66 с добавлением 25 % стекловолокна. Однородность сырьевой смеси служит основой для обеспечения равномерного внешнего вида изделия. При колебаниях характеристик партий сырья, неравномерном смешении нового и вторичного материала, неконтролируемой доле рециклированного сырья или плохой совместимости суперконцентратов и добавок разных марок компоненты расплава плавятся с разной скоростью. На этапе пластификации шнеком часть нейлоновой смолы не успевает полностью расплавиться, стекловолокно распределяется неравномерно, в расплаве образуются локальные участки с повышенной концентрацией отдельных веществ. После выдавливания таких участков на поверхность профиля появляются пятна с разной степенью блеска.

Кроме того, частой причиной дефекта является недостаточная сушка увлажненного сырья. PA66 относится к высокогигроскопичным материалам. Если температура или продолжительность сушки недостаточны, во внутренней части гранул остается влага. При высокотемпературной экструзии влага испаряется, образуя мелкие пузырьки внутри расплава. При выходе через фильеру пузырьки лопаются, оставляя на поверхности термоизоляционной ленты матовые неровные пятна. Данный вид пятнистости обычно распространяется сплошными участками, без фиксированного направления полос.

II. Пятнистость поверхности вследствие нарушения баланса параметров процесса экструзионной пластификации

Некорректная настройка температур в зонах цилиндра экструдера напрямую приводит к неравномерной пластификации расплава. При пониженной локальной температуре цилиндра нейлоновый расплав не пластифицируется полностью; при слишком высокой температуре происходит локальная термическая деструкция нейлона и слабое обугливание расплава. Оба фактора нарушают стабильность течения расплава, в результате чего после выхода из полости пресс‑формы на поверхности профиля появляются чередующиеся светлые и темные пятна.

Несоответствие скорости вращения шнека и тяговой скорости вызывает сильные колебания давления расплава, неравномерный расход материала через головку фильеры и периодические изменения скорости сдвига расплава. Под действием сил сдвига стекловолокно в расплаве приобретает неоднородную локальную ориентацию. Степень выхода стекловолокна на поверхность различается на разных участках профиля, из‑за чего изменяется отражение света и появляются видимые невооруженным глазом пятна. Пятна, вызванные данным технологическим дефектом, чаще всего располагаются полосами или лентами по направлению экструзии.

III. Пятнистость поверхности, спровоцированная системой формования, охлаждения и калибровки

Износ каналов течения экструзионной пресс‑формы, отложения углерода, остатки материала и царапины на внутренних стенках приводят к застою части расплава и его разложению при локальном перегреве. Разложившийся застоявшийся материал периодически выносится через фильеру, прилипает к поверхности термоизоляционной ленты и образует неправильной формы темные пятна. Неравномерное распределение температуры на выходе фильеры или частичный выход из строя нагревательных колец приводит к разнице температур расплава в разных точках поперечного сечения, отклонениям скорости охлаждения профиля, неравномерному поверхностному блеску после охлаждения и появлению светло‑темных пятен.

На стадии охлаждения и калибровки неравномерная температура охлаждающей воды, сильный напор воды в ванне и переменная толщина водяной пленки на поверхности профиля вызывают разную скорость усадки при охлаждении на всех точках поперечного сечения термоизоляционной ленты. Молекулы поверхностного слоя кристаллизуются с разной скоростью, что приводит к региональным различиям степени кристаллизации нейлона. Участки с высокой и низкой степенью кристаллизации по‑разному отражают свет, в итоге на поверхности образуется обширная туманообразная пятнистость. Данный дефект возникает на этапе калибровки после формования, как правило, он не оказывает существенного влияния на внутренние механические свойства ленты и относится исключительно к внешним недостаткам.

IV. Основные критерии первичной диагностики пятнистых дефектов на производстве

Пятна, образовавшиеся в процессе изготовления, можно заметить невооруженным глазом сразу после завершения экструзии и охлаждения. Дефекты расположены на постоянных местах и непрерывно тянутся по длине изделия в направлении экструзии. В ходе контроля качества выполняют поперечный разрез образца для проверки внутренней части под пятном на наличие пузырьков, расслоений, скоплений стекловолокна и других внутренних дефектов. Если внутренний материал однороден и не имеет отклонений, пятно является только внешним недостатком. При обнаружении внутренних дефектов изделие имеет риски по механическим характеристикам и подлежит отбраковке.

Заключение

Пятнистость поверхности, возникающая на этапе экструзии термоизоляционных лент, обусловлена четырьмя группами факторов: стабильностью сырья, режимом пластификации, состоянием пресс‑формы и системой охлаждения с калибровкой. Контроль качества сырья, строгое соблюдение режима сушки, стабилизация параметров экструзии и регулярная очистка с техническим обслуживанием экструзионной пресс‑формы являются основными техническими мерами для снижения частоты появления пятнистых дефектов на начальном этапе производства.