最近幾個月，口罩市場需求龐大，帶動著口罩相關產業鏈加班加點搞生產。機加工行業的朋友們估計都聽說過口罩機生產的三大網紅產品——印花輥、熔噴模頭和超聲波熔接機。今天來聊聊熔噴模頭。
本文從口罩的“心臟”熔噴布說起，熔噴布生產離不開熔噴模頭，熔噴模頭出料的均勻性和穩定性，對熔噴布的質量具有決定性作用。那麼，熔噴模頭是如何製造的？國內國外有哪些企業在生產熔噴模頭？
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熔噴布如何生產？
開篇一張圖，瞭解熔噴布在口罩中的“心臟”地位，下圖為N95口罩的熔噴布位置及厚度：
↑↑N95口罩截面圖，飛納臺式掃描電鏡拍攝↑↑
通過下面的視頻，來看看熔噴布是如何生產出來的。
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熔噴布的生產工藝分為兩種：水平式、垂直式，簡易圖如下所示：
熔噴的工藝流程：聚合物準備→熔融擠壓→計量泵→熔噴模頭組合件→ 熔體細流拉伸→冷卻→接收裝置。
其中，熔噴模頭的作用是將黏流態的高聚物熔體或溶液，通過微孔轉變成有特定截面狀的細流，經過凝固介質如空氣或凝固浴固化而形成絲條。
↑↑熔噴法纖維成形↑↑
聚丙烯pp專用料經塑化後進入熔噴模頭流道，經分配均勻後再進入噴絲板，高溫高速高壓熱氣流噴射出來形成了熔噴非織造布，也就是口罩中間層最關鍵的一層過濾材料。
熔噴布要達到醫用級別，對熔噴模頭出料均勻性要求非常高。接下來，讓我們進一步瞭解熔噴模頭是怎麼製造出來的吧。
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熔噴模頭噴絲微孔的加工
對於熔噴模頭的製造來說，加工噴絲微孔便是關鍵難點。
↑↑網紅“熔噴模頭”↑↑
在熔噴布生產中，聚丙烯（pp料）通過熔噴模頭的噴絲微孔飛出進行生產，微孔最小直徑0.1~0.3mm。熔噴模頭大部分採用的是矩形噴絲板，材料一般是SUS316L、SUS304、SUS630、SUS431等不鏽鋼，截面形狀如下圖所示。
在硬質材料上加工微孔，方法包括使用穿孔機生產；使用米克朗、牧野V33、北京精雕、兄弟、臺群等加工中心進行微鑽生產；使用牧野放電機生產等。下面，我們具體展開：
主要有這樣幾種方法：
01 加工中心鑽孔加工
噴絲微孔一般採用加工中心鑽孔加工的方法，但由於孔太小，刀具壽命不穩定。一旦發生預測的提前斷刀，在鑽頭無法取出的情況下，甚至會引起整塊噴絲板的報廢。加工一個Φ0.2mm的噴絲微孔，加工時間在30秒左右，好的鑽頭能打300個孔以上。
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↑↑典型微鑽品牌一覽↑↑
進階版：電主軸加工
在加工噴絲微孔時，加工中心鑽孔是常用方法。但提升產能時會有限制，一則普通主軸加工效率不高，二則刀具壽命波動導致提前斷刀時，會因鑽頭難取導致整個噴模報廢，而使用高速高精的電主軸有助於解決以上兩個問題。
02 數控電火花
數控電火花成形機加工噴絲微孔，可以解決鑽孔加工斷鑽頭及底部鑽孔毛刺的問題，但電極的製作難度也不小，而且紫銅電極的製作容易產生毛刺、發生變形，為了解決這個問題，有的工廠使用滲銅石墨電極。
03 激光打孔技術
也有的工廠使用激光加工噴絲微孔。激光打孔技術是利用高功率密度激光束照射被加工材料，使材料很快被加熱至汽化溫度，蒸發形成孔洞。其最大的優點是加工效率很高，加工一個孔只需要幾秒鐘，但與之對應的加工設備很昂貴。
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國內外熔噴模頭生產廠商
熔噴模頭的精度要求很高，加工難度很大。全球能生產高端熔噴模頭的企業也屈指可數。主要供應商都在日本和德國，如日本卡森，日本噴絲板、德國恩卡等，加工時間需要幾個月。
↑↑Reifenhauser公司的Reicofil熔噴模頭↑↑
20年前，國內熔噴模頭基本是以從歐洲和日本引進為主，中國企業幾乎沒有辦法生產中高端的國產裝備。精誠時代集團是最早“吃螃蟹的人”之一。精誠時代集團於2015年成功研發出一套自成一體的產品，目前在中高端熔噴模頭市場，市場佔有率達60%~70%，疫情期間甚至達到80%。
疫情暴發後，精誠時代集團的“熔噴模頭”訂單量呈井噴態勢，原本一年才有四五十套的訂單，疫情期間訂單量累計已達180單。為應對需求，精誠時代集團將熔噴模頭生產提升到緊急狀態，調動公司儲備的鋼材原材料，約400名員工24小時三班制工作。
口罩機的三大網紅產品我們已經介紹了兩個啦，朋友們想了解超聲波熔接機嗎？如果想看超聲波熔接機的製造流程、生產廠商，一定要在留言區告訴我們！
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來源：界面新聞、昊志機電、前沿數控技術、金屬加工等 。
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