工業霸主1980

第59章 借用省檢驗局的實驗室

螺桿和機筒,被譽為擠出機的“心臟”和“槍膛”,如今這兩大核心部件已經完美配齊,而且都是紅星廠自主研發、自主製造的頂尖貨色。而張巧玲和王小虎他們研製出的高效能改性PP材料,則是那即將填入槍膛的“特種彈藥”。

萬事俱備,只欠東風。

這“東風”,便是將這些如黃金般珍貴的“彈藥”——改性PP粒子,塑造成型,變成真正具有使用價值的產品部件的最後一道關鍵工序——注塑成型。

第二天一大早,秦奮便召集了孫師傅、李大柱、劉栓柱以及材料實驗室的張巧玲和王小虎,一同來到了廠裡略顯陳舊,但依舊在服役的注塑車間。

紅星廠原本也生產一些簡單的塑膠製品,比如暖水瓶外殼的某些配件、低壓電器的一些絕緣件等,因此有幾臺老式的臥式注塑機。這些機器雖然還能運轉,但精度不高,自動化程度也低,更重要的是,之前它們加工的都是最普通的聚丙烯或聚乙烯,對於如今紅星廠研製出的這種高效能改性材料,其注塑工藝引數,幾乎是一片空白。

“孫師傅,這幾臺注塑機,還能堪當大任嗎?”秦奮指著其中一臺噸位尚可,保養得也還算不錯的“力勁”牌注塑機問道。這臺機器是前兩年從一家倒閉的集體小廠盤過來的,雖然年頭不短,但關鍵的液壓系統和合模機構還算硬朗。

孫師傅上前仔細檢查了一番,拍了拍機器厚重的金屬外殼,沉聲道:“秦廠長,這臺機器的底子還在。液壓泵、油路、鎖模機構這些關鍵部分,我們前段時間剛做過一次徹底的保養和校準。加熱系統和噴嘴部分,只要我們稍作調整,再配上合適的模具,用來試製我們新材料的樣件,應該是沒問題的。就是……這個控制系統,可能得費點功夫。”

老式注塑機的控制系統相對簡單,主要依靠繼電器和時間控制器,溫度控制也不夠精確。而高效能改性塑膠,尤其是玻纖增強PP這種含有大量填料的材料,對熔融溫度、注射壓力、保壓時間、冷卻速度等工藝引數的要求極為苛刻。任何一個引數的微小偏差,都可能導致製品出現飛邊、縮痕、氣泡、翹曲變形,甚至力學效能大幅下降等缺陷。

這便是秦奮所說的“引數之謎”。

“控制系統是關鍵。”秦奮點點頭,眼中閃過一絲深思,“普通的PP,加工視窗比較寬,引數粗放一點也能成型。但我們的玻纖增強PP,拉伸強度超過100兆帕,彎曲模量高達5.5吉帕;還有小虎他們那個超低溫增韌PP,零下三十度衝擊不斷裂。這些材料的‘脾氣’,可跟普通PP不一樣。要想把它們的優異效能在最終制品上完美體現出來,注塑工藝引數的精確控制,就必須做到分毫不差。”

“巧玲,小虎,”秦奮轉向兩位材料研發的功臣,“你們對各自材料的流變特性、熱穩定性有什麼初步的判斷?比如熔點範圍、建議的加工溫度區間?”

張巧玲扶了扶眼鏡,說道:“秦廠長,我們的玻纖增強PP,由於加入了30%的玻纖,熔體的粘度肯定比純PP要高得多,流動性會差一些。我查閱了一些文獻,並結合我們DSC(差示掃描量熱法)測試的結果,初步估計其熔融溫度區間在220℃到250℃之間。但最佳的注射溫度、模具溫度,以及注射壓力和速度,還需要透過實際試驗來摸索。”

王小虎也補充道:“我們的低溫增韌PP,因為加入了POE彈性體,熔融指數比純PP略高,流動性應該還不錯。但POE對剪下和溫度比較敏感,溫度太高容易降解,影響增韌效果。我們初步估計加工溫度在190℃到220℃之間比較合適。但具體的,也得看實際注塑的情況。”

秦奮聽著,心中暗自與系統提供的理論資料進行比對。系統確實給出了一些基礎的加工視窗建議,但那也只是理論值。真正的“黃金引數”,必須依靠實踐來驗證和最佳化。

“好,有初步的範圍就好辦。”秦奮轉向孫師傅,“孫師傅,模具方面,我已經讓金工車間那邊按照我給的圖紙,先加工一套標準的力學效能測試樣條模具,包括拉伸樣條、彎曲樣條和衝擊樣條。估計今天下午就能送過來。我們今天的主要任務,就是把這臺注塑機徹底‘吃透’,為下午的試模做好充分準備。”

“首先,加熱系統。我們需要精確控制炮筒各區的溫度。原來的溫控表精度不夠,得想辦法改造。李大柱,你和劉栓柱去電器倉庫看看,有沒有精度高一點的PID溫控模組,或者想辦法從舊裝置上拆幾個下來。”

“是!”李大柱和劉栓柱領命而去。

“其次,噴嘴。玻纖增強材料對噴嘴的磨損比較大,而且流動性差,可能需要孔徑稍大一些的噴嘴,並且要保證噴嘴和模具主流道口的良好配合,防止溢料和冷料。”秦奮繼續佈置。

孫師傅點頭道:“這個沒問題,秦廠長。我們車間有幾款不同孔徑的噴嘴備件,可以挑選合適的。實在不行,我們自己也能車一個出來。”

“最後,也是最重要的,就是工藝引數的記錄和除錯。”秦奮的語氣變得格外鄭重,“從今天開始,每一次試模,炮筒溫度、模具溫度、注射壓力、注射速度、保壓壓力、保壓時間、冷卻時間、螺桿轉速、背壓……所有能記錄的引數,都必須詳細記錄下來。我們要像做科學實驗一樣,控制變數,觀察結果,逐步逼近最佳工藝視窗。”

他目光掃過眾人:“這不僅僅是為了除錯出一套引數,更是為了積累我們紅星廠自己的工藝資料庫。這些資料,以後就是我們生產高效能產品的核心競爭力之一!”

眾人聽得心頭一凜,都感受到了秦奮對這件事的極致重視。

說幹就幹。孫師傅帶領著機修車間的幾名老師傅和青年骨幹,開始對選定的注塑機進行細緻的檢查和針對性的改造。有的負責清理油路,檢查液壓閥的靈敏度;有的負責拆卸炮筒,檢查螺桿和機筒的磨損情況;有的則專注於加熱圈和熱電偶的排布與連線。

張巧玲和王小虎也沒有閒著,他們帶來了各自材料的PP原料粒子,以及相關的效能測試儀器,準備隨時取樣分析,將注塑過程中的材料變化與最終樣條的效能聯絡起來。

秦奮則像一位運籌帷幄的將軍,在車間內來回巡視,不時停下來與孫師傅討論某個技術細節,或者向張巧玲詢問材料在特定溫度下的剪下粘度估算。他的腦海中,神秘圖譜正快速運轉,將注塑機的結構、材料的特性、以及他前世積累的無數注塑經驗進行融合分析,不斷篩選出可能的最佳化方案。

很快,李大柱和劉栓柱興沖沖地跑了回來,手裡捧著幾個嶄新的PID溫控模組。“秦廠長,找到了!這是從上次市裡淘汰一批進口舊裝置時,咱們廠低價淘換回來的,一直沒用上,沒想到今天派上大用場了!”

秦奮接過一個模組,仔細看了看,臉上露出滿意的笑容:“好東西!這玩意兒能實現溫度的精確閉環控制,比我們原來的繼電器控制強太多了!孫師傅,立刻組織人把這些模組換上去,重點控制炮筒的幾個加熱區和噴嘴溫度。”

有了精確的溫控,就如同給槍膛裝上了瞄準鏡。

整個上午,注塑車間都沉浸在一種緊張而有序的忙碌之中。金屬的敲擊聲、工具的摩擦聲、偶爾響起的討論聲,交織在一起,構成了一幅典型的工廠攻堅畫面。

下午,金工車間那邊準時將一套打磨得鋥光瓦亮的標準樣條模具送了過來。模具不大,但結構複雜,包含了多種不同形狀的型腔,用於一次性注塑出拉伸、彎曲、衝擊等標準試樣。

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