塑料攪拌罐內(nèi)壁光滑度的保證是一個(gè)貫穿原材料選擇、模具設(shè)計(jì)、成型工藝、后處理全流程的系統(tǒng)性工程,核心目標(biāo)是減少物料殘留、降低清潔難度,并適配不同行業(yè)(如食品、醫(yī)藥、化工)對(duì)衛(wèi)生或防腐蝕的嚴(yán)苛要求。以下從關(guān)鍵環(huán)節(jié)詳細(xì)拆解其技術(shù)邏輯:
塑料本身的流動(dòng)性、結(jié)晶性直接影響成型后內(nèi)壁的致密性與光滑度,選擇合適的基材是基礎(chǔ):
優(yōu)先高流動(dòng)性樹脂:主流選用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE,特氟龍)或改性工程塑料(如 PP + 玻纖增強(qiáng))。其中,PE/PP 熔融流動(dòng)性好,能充分填充模具細(xì)節(jié),不易因 “缺料" 產(chǎn)生表面凹陷;PTFE 本身具有極低的表面張力(俗稱 “不粘特性"),成型后內(nèi)壁天然光滑,還能減少物料粘附,適合強(qiáng)腐蝕性或高粘性物料場(chǎng)景(如化工、醫(yī)藥)。
嚴(yán)控原材料純度:避免混入雜質(zhì)(如粉塵、低分子揮發(fā)物)—— 雜質(zhì)會(huì)在成型時(shí) “凸起" 于內(nèi)壁表面,形成微小顆?;虬唿c(diǎn)。因此,原材料需經(jīng)過(guò)干燥(去除水分,防止氣泡)、篩選(過(guò)濾雜質(zhì))預(yù)處理,部分食品 / 醫(yī)藥級(jí)攪拌罐還會(huì)選用 “醫(yī)用級(jí)" 樹脂(如符合 FDA 認(rèn)證的 PP),進(jìn)一步保證表面潔凈度。
模具是塑料攪拌罐的 “復(fù)刻模板",內(nèi)壁的光滑度直接取決于模具型腔的表面精度,這一步是 “先天決定" 的關(guān)鍵:
模具型腔的材質(zhì)選擇模具內(nèi)壁需具備高硬度、低磨損性,才能長(zhǎng)期保持光滑形態(tài)。主流采用
P20/H13 預(yù)硬鋼(適用于 PE/PP 等中低粘度塑料)或
S136 不銹鋼(耐腐蝕性強(qiáng),適合需要頻繁拋光、清潔的食品 / 醫(yī)藥模具),這類鋼材經(jīng)熱處理后硬度可達(dá) HRC 30-50,不易因塑料熔融沖擊產(chǎn)生劃痕。
模具型腔的精密加工與拋光模具內(nèi)壁需經(jīng)過(guò)多道加工工序,逐步提升光滑度,行業(yè)通常用
表面粗糙度 Ra(輪廓算術(shù)平均偏差) 衡量,食品 / 醫(yī)藥級(jí)攪拌罐內(nèi)壁 Ra 需≤0.8μm(肉眼觀察無(wú)明顯紋理),部分場(chǎng)景要求≤0.2μm(鏡面效果):
機(jī)械拋光:用砂輪(粗拋)、羊毛輪(中拋)、金剛石研磨膏(精拋)逐步打磨,通過(guò)物理摩擦消除微小凹陷,最終使 Ra 達(dá)到 0.8-0.1μm;
化學(xué)拋光:對(duì)不銹鋼模具,可通過(guò)酸性溶液(如硝酸 + 氫氟酸)腐蝕表面微小凸起,形成均勻、光滑的鈍化層,同時(shí)提升模具耐腐蝕性(避免模具生銹污染塑料)。
粗加工:通過(guò)銑削、鏜孔等方式,將型腔加工至接近最終尺寸,此時(shí)表面 Ra 約 12.5-6.3μm(有明顯加工紋路);
半精加工:用精銑、磨削(如無(wú)心磨)去除粗加工紋路,使 Ra 降至 3.2-1.6μm;
精密拋光:這是決定光滑度的核心步驟,分 “機(jī)械拋光" 和 “化學(xué)拋光":
模具結(jié)構(gòu)的輔助優(yōu)化
設(shè)計(jì):攪拌罐的 “罐底 - 罐壁過(guò)渡處"“接口焊縫處" 若有直角或凹陷,易導(dǎo)致塑料填充不充分,形成粗糙面。因此模具會(huì)用 圓弧過(guò)渡(R 角≥5mm),并避免拼接式型腔(優(yōu)先整體鍛造型腔),減少 “分型線"(模具拼接處的縫隙,易產(chǎn)生毛刺);
排氣槽優(yōu)化:塑料熔融時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣體(如樹脂揮發(fā)物、空氣),若模具排氣不暢,氣體滯留會(huì)在內(nèi)壁形成 “氣泡孔" 或 “麻點(diǎn)"。模具會(huì)在型腔末端(塑料填充的最后位置)開設(shè) 0.01-0.03mm 寬的細(xì)縫排氣槽,確保氣體及時(shí)排出。
即使模具精度足夠,成型過(guò)程的參數(shù)控制不當(dāng),仍會(huì)導(dǎo)致內(nèi)壁粗糙(如缺料、結(jié)晶不均),主流工藝(滾塑、注塑、纏繞)的控制重點(diǎn)不同:
成型后的攪拌罐可能存在微小瑕疵(如分型線毛刺、局部劃痕),需通過(guò)后處理進(jìn)一步優(yōu)化:
毛刺去除:用美工刀、砂紙(800-1200 目細(xì)砂紙)手工或機(jī)械打磨分型線處的微小毛刺,避免刮傷物料或殘留污垢;
內(nèi)壁拋光:對(duì)要求高的場(chǎng)景(如醫(yī)藥級(jí)罐),會(huì)用 超聲波拋光(通過(guò)高頻振動(dòng)帶動(dòng)研磨劑打磨內(nèi)壁)或 電解拋光(利用電化學(xué)作用溶解表面微小凸起),使 Ra 降至 0.1μm 以下,達(dá)到 “鏡面級(jí)" 光滑;
表面涂層:部分特殊需求場(chǎng)景(如防粘、防腐蝕),會(huì)在內(nèi)壁噴涂 PTFE 涂層(特氟龍噴涂)或 陶瓷涂層,涂層本身光滑且致密,進(jìn)一步提升防粘性能(如攪拌粘性物料時(shí)無(wú)殘留)。
最后通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)確保內(nèi)壁光滑度符合要求,常用方法包括:
粗糙度儀檢測(cè):用接觸式或激光粗糙度儀,在罐內(nèi)壁的 “頂部、中部、底部" 等多個(gè)點(diǎn)位取樣,測(cè)量 Ra 值,確保所有點(diǎn)位均滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如食品級(jí) Ra≤0.8μm,醫(yī)藥級(jí) Ra≤0.2μm);
視覺(jué)檢測(cè):在強(qiáng)光下觀察內(nèi)壁,無(wú)明顯劃痕、麻點(diǎn)、氣泡,用手觸摸無(wú)凹凸感(需戴無(wú)塵手套,避免污染);
功能測(cè)試:模擬實(shí)際使用場(chǎng)景,用清水或標(biāo)準(zhǔn)粘度物料(如糖漿)攪拌后傾倒,觀察內(nèi)壁是否有物料殘留 —— 光滑度達(dá)標(biāo)時(shí),殘留量需≤0.1g/m2(食品 / 醫(yī)藥行業(yè)要求)。