揭秘网红“熔喷模头”，它到底是个啥？

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编者按

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最近几个月，口罩市场需求庞大，带动着口罩相关产业链加班加点搞生产。机加工行业的金粉们估计都听说过口罩机生产的三大网红产品——印花辊、熔喷模头和超声波熔接机。上周我们介绍了印花辊，（☞从两千元疯涨到上万元，网络疯传的“网红神棍”原来是这么制造的）今天再来聊聊熔喷模头。

本文从口罩的“心脏”熔喷布说起，熔喷布生产离不开熔喷模头，熔喷模头出料的均匀性和稳定性，对熔喷布的质量具有决定性作用。那么，熔喷模头是如何制造的？国内国外有哪些企业在生产熔喷模头？

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熔喷布如何生产？

开篇一张图，了解熔喷布在口罩中的“心脏”地位，下图为N95口罩的熔喷布位置及厚度：

↑↑N95口罩截面图，飞纳台式扫描电镜拍摄↑↑

通过下面的视频，来看看熔喷布是如何生产出来的。

视频资料，建议WiFi观看

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。

其中，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↑↑

聚丙烯pp专用料经塑化后进入熔喷模头流道，经分配均匀后再进入喷丝板，高温高速高压热气流喷射出来形成了熔喷非织造布，也就是口罩中间层最关键的一层过滤材料。

熔喷布要达到医用级别，对熔喷模头出料均匀性要求非常高。接下来，让我们进一步了解熔喷模头是怎么制造出来的吧。

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熔喷模头喷丝微孔的加工

对于熔喷模头的制造来说，加工喷丝微孔便是关键难点。

↑↑网红“熔喷模头”↑↑

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。

视频资料，建议WiFi观看

↑↑典型微钻品牌一览↑↑

进阶版：电主轴加工

在加工喷丝微孔时，加工中心钻孔是常用方法。但提升产能时会有限制，一则普通主轴加工效率不高，二则刀具寿命波动导致提前断刀时，会因钻头难取导致整个喷模报废，而使用高速高精的电主轴有助于解决以上两个问题。

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。

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国内外熔喷模头生产厂商

熔喷模头的精度要求很高，加工难度很大。全球能生产高端熔喷模头的企业也屈指可数。主要供应商都在日本和德国，如日本卡森，日本喷丝板、德国恩卡等，加工时间需要几个月。

↑↑Reifenhauser公司的Reicofil熔喷模头↑↑

20年前，国内熔喷模头基本是以从欧洲和日本引进为主，中国企业几乎没有办法生产中高端的国产装备。精诚时代集团是最早“吃螃蟹的人”之一。精诚时代集团于2015年成功研发出一套自成一体的产品，目前在中高端熔喷模头市场，市场占有率达60%~70%，疫情期间甚至达到80%。

疫情暴发后，精诚时代集团的“熔喷模头”订单量呈井喷态势，原本一年才有四五十套的订单，疫情期间订单量累计已达180单。为应对需求，精诚时代集团将熔喷模头生产提升到紧急状态，调动公司储备的钢材原材料，约400名员工24小时三班制工作。

图片来源：@精诚时代集团梁斌

口罩机的三大网红产品我们已经介绍了两个啦，金粉们想了解超声波熔接机吗？如果想看超声波熔接机的制造流程、生产厂商，一定要在留言区告诉我们！

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