CN108349110B

CN108349110B - 用于蜂窝体的挤出模具

Info

Publication number: CN108349110B
Application number: CN201680067992.7A
Authority: CN
Inventors: T·W·布鲁; T·古拉蒂; L·J·帕克斯; M·沈
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 2015-11-20
Filing date: 2016-11-18
Publication date: 2021-01-12
Anticipated expiration: 2036-11-18
Also published as: WO2017087758A1; EP3377286A1; MX2018006179A; JP2018535854A; US11292152B2; US20200262103A1; CN108349110A

Abstract

用于蜂窝体的挤出模具(100)，模具(100)包括：输入表面(102)；相对的输出表面(104)；从输入表面(102)朝向输出表面(104)延伸的进料孔(108)；具有狭槽宽度(SW)和狭槽长度(SL)且从输出表面(104)朝向输入表面(102)延伸的排料狭槽(106)；以及高压间(130)，其流体连接了进料孔(108)和排料狭槽(106)。高压间(130)可以包括与进料孔(108)相连的室(132)并且包括与排料狭槽(106)相连的逐渐变细的出口(134)。高压间(133)可以包括与进料孔(108)相连的第一室(132A)并且包括第一逐渐变细的出口(134A)，以及与第一出口相连的第二室(132B)并且包括与排料狭槽(106)相连的第二逐渐变细的出口(134B)。

Description

用于蜂窝体的挤出模具

相关申请的交叉参考

本申请要求2015年11月20日提交的美国临时申请系列第62/258,137号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。

技术领域

本公开的方面涉及挤出模具及其使用方法。

背景技术

通常采用具有高的内表面积程度的蜂窝体上的催化剂来处理来自内燃机的废气。通常采用挤出来制造这些蜂窝体。

应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都表示本文的各种实施方式，用来提供对于权利要求的性质和特性的总体理解或框架性理解。包括的附图提供了对本文的进一步的理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图以图示形式说明了本文的各种实施方式，并与说明书一起用来解释本文的原理和操作。

发明内容

本公开的示例性实施方式提供了挤出模具(例如，蜂窝挤出模具)，及其使用方法。本发明的其它特征将在以下描述中指出，它们通过该描述不难理解，或者可通过实施本发明而了解。

根据各种实施方式，提供了具有输入表面和相对的输出表面的挤出模具，该挤出模具包括：形成输入表面的进料孔板，其包括从输入表面朝向输出表面延伸的进料孔；基本平行的销阵列，其从进料孔板延伸并形成至少一部分的输出表面；被相邻销的相对第一表面至少部分限定的排料狭槽，所述排料狭槽具有狭槽宽度(SW)和狭槽长度(SL)，并且从输出表面朝向输入表面延伸；以及将进料孔与排料狭槽流体连通的互联室，该室被相邻销的相对第二表面至少部分限定，且具有室宽度(CW)和室长度(CL)。CW/SW比约为3-5，以及狭槽宽度SW小于或等于约0.056mm。

根据各种实施方式，提供了具有输入表面和相对的输出表面的挤出模具，该挤出模具包括：形成输入表面的进料孔板，其包括从输入表面朝向输出表面延伸的进料孔；基本平行的销阵列，其从进料孔板延伸并形成至少一部分的输出表面；被相邻销的相对第一表面至少部分限定的排料狭槽，所述排料狭槽具有狭槽宽度(SW)和狭槽长度(SL)，并且从输出表面朝向输入表面延伸；以及将进料孔与排料狭槽流体连接的高压间(plenum)。高压间包括：第一室，所述第一室被相邻销的相对第二表面至少部分限定，所述第一室从进料孔延伸，所述第一室具有第一室宽度(CW1)和第一室长度(CL1)；以及第二室，所述第二室被相邻销的相对第三表面至少部分限定，所述第二室从第一室延伸到排料狭槽，所述第二室具有第二室宽度(CW2)和第二室长度(CL2)。第一室宽度CW1大于第二室宽度CW2。

应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都只是示例和说明性的，旨在对要求保护的本发明进行进一步解释。

附图说明

附图用来帮助进一步理解本发明，纳入说明书中，构成说明书的一部分，附图显示了本发明的示例性实施方式，与说明书一起用来解释本发明的原理。在附图中，为了清晰起见，可能放大了层和区域的尺寸和相对尺寸。附图中相同的附图标记表示相同元素。

图1A是根据本公开的各种实施方式的挤出模具的透视图。

图1B是图1A的模具的输入表面的截面图。

图2A是根据本公开的各种实施方式的一部分挤出模具的透视图。

图2B是图2A的模具的截面图。

图2C是图2A和2B的一部分销的侧视图。

图2D是根据本公开的各种实施方式的图2C的销的改进版本的侧视图。

图3是根据本公开的各种实施方式的一部分挤出模具的截面图。

具体实施方式

如本文所述，参照示例性实施方式和/或附图描述了本公开的各个方面，其中，在附图中显示了本发明的示例性实施方式。但是，本公开可以以许多不同的方式实施，并且不应被解读成限定于在附图所示或本文所述的示例性实施方式。应理解，多个揭示的实施方式可涉及与特定实施方式一起描述的特定特征、元素或步骤。应理解的是，虽然结合一个具体的实施方式描述了具体特征、元素或步骤，但是不同实施方式可以以各种未示出的组合或变换形式相互交换或结合。

还应当理解，当描述元件或层布置在另一元件或层“上”或者“相连”时，其可以直接布置在其他元件或层上或者与其他元件或层相连，或者也可以存在插入的元件或层。相反地，当将元件描述成“直接”布置在另一元件或层上或者与另一元件或层“直接相连”时，则不存在插入的元件或层。应理解的是，出于本公开内容的目的，“X、Y和Z中的至少一种”可解释为仅有X、仅有Y、仅有Z，或者X、Y和Z中的两个或更多个项目的任意组合(例如，XYZ、XYY、YZ、ZZ)。

还应理解的是，本文所用的术语“该”、“一个”或“一种”表示“至少一个(一种)”，不应局限为“仅一个(一种)”，除非明确有相反的说明。因此，例如，提到的“一个狭槽”包括具有两个或更多个狭槽的例子，除非文中有另外的明确表示。

本文中，范围包括范围的给定端点和端点之间的所有值。还应理解的是，每个范围的端点值在与另一个端点值有关和与另一个端点值无关时，都是有意义的。当测量描述为“约”一个特定值或者特定范围值时，测量旨在包括机械容差、一般测量误差余量和/或其等价形式。

除非另有表述，否则都不旨在将本文所述的任意方法理解为需要使其步骤以具体顺序进行。因此，当方法权利要求实际上没有陈述为其步骤遵循一定的顺序或者其没有在权利要求书或说明书中以任意其他方式具体表示步骤限于具体的顺序，都不旨在暗示该任意特定顺序。

虽然会用过渡语“包括”来公开特定实施方式的各种特征、元素或步骤，但是应理解的是，这暗示了包括可采用过渡语由“......构成”、“基本由......构成”描述在内的替代实施方式。因此，例如，对包含A+B+C的结构的隐含的替代性实施方式包括结构由A+B+C组成的实施方式和结构主要由A+B+C组成的实施方式。本文中，当元件或特征与另一元件或特征“流体连接”时，元件或特征中的一个中的流体可以流入另一元件或特征。

已经生产了蜂窝基材用于各种应用，例如，汽车催化转化器。但是，汽车排放法规变得越来越严格，加大了对于具有改进性质(例如冷启动特性)的催化转化器的需求。改善冷启动特性的一种方式是降低蜂窝结构的网厚度(例如，孔道壁厚度)。较薄的网导致热质量下降和热交换面积增加，这可以改善包括了此类蜂窝基材的催化转化器的冷启动特性。

随着蜂窝网厚度的降低，用于形成蜂窝基材的挤出模具工艺可能受到工艺约束。例如，生产低于约0.056毫米(mm，2.2密耳)(例如，低于约0.045mm(1.8密耳)或者低于约0.038mm(1.5密耳))的网厚度可能需要模具具有对应尺寸的挤出狭槽。但是，采用挤出狭槽小于约0.05mm(2.0密耳)的模具的挤出工艺可能需要过高的挤出压力(例如，大于2500psi)和/或可能展现出不合乎希望的低挤出速度。

对于低于0.05mm(900/1.5)的超薄网基材和挤出，具有减小的销长度可以帮助缓解挤出压力的增加。在狭槽为0.05mm(2.0密耳)至0.075mm(3.0密耳)的模具情况中，可以设计这种减小的销长度来产生网溶胀是可容忍(20％)的基材。网溶胀指的是当挤出物离开模具狭槽时，挤出物发生膨胀，导致例如，网壁比模具狭槽宽度更厚。但是，随着狭槽宽度跌落到低于0.05mm，降低销长度来管理压力导致不可接受的网溶胀，需要实际狭槽制造约为0.025mm的0.038mm网。这导致挤出工艺的明显压力和堵塞问题。此外，由于挤出模具对工艺程施加的压力，此类挤出工艺的挤出速度可能低于约25.4mm/s。

根据本公开的示例性实施方式的模具通过如下方式极大地降低了网溶胀：管理狭槽长度，并引入新颖的步阶式狭槽设计，其减轻了较窄狭槽的压力负担，但是保持了用于降低网溶胀所需的长度-宽度。本文示例性实施方式还提供了低批料流动敏感性(例如，对于上游流动扰动的低敏感性)。

本公开的示例性实施方式涉及挤出模具，例如用于超薄网蜂窝基材的挤出模具。根据各种实施方式，挤出模具可以包括：进料孔板，其包括进料孔，所述进料孔延伸穿过进料孔板，从进料孔板的输入表面到进料孔板的相对输出表面；以及销组件，其包括布置在进料孔板的输出表面上的销。

参考附图所示的示例性实施方式，可以更容易地理解挤出模具的示例性实施方式。

图1A是根据本公开的各种实施方式的蜂窝挤出模具100的透视图。图1B是图1A的模具100的输入表面的平面图。

参见图1A和1B，挤出模具100包括输入表面102和相对的输出表面104。输出表面104包括排料狭槽106的矩阵，批料材料可以通过该矩阵从模具100挤出。可以在模具100的销之间形成排料狭槽106，在下文中详述。批料材料可以是例如用于形成蜂窝体的陶瓷材料。但是，本公开不限于任何特定批料材料类型。模具100还可包括掩模109，其构造成覆盖至少一部分的输出表面104。具体来说，掩模109可以构造成控制挤出产品的整体形状。虽然显示了圆形掩模109，但是本公开不限于任何特定掩模几何形貌。掩模109可以使得批料形成为网矩阵的周界上的表皮。表皮批料可以在输出表面104上游的表面离开模具。

输入表面102包括一个或多个进料孔108，批料材料通过所述一个或多个进料孔108被进料到模具100中。进料孔108可以以任意方式(例如，以矩阵)排列。进料孔108可以与待将批料进料到排料狭槽106的室相交。进料孔108可以面朝排料狭槽106和/或面朝排料狭槽106的交叉点。在各种实施方式中，进料孔108可以具有任意合适的几何形貌，例如，可以是圆状或者非圆状。在各种实施方式中，可以选择非圆状进料孔108，例如，基本正方形进料孔108、具有圆角的基本正方形进料孔108、具有圆角的多边形进料孔108等。但是，本公开不限于进料孔108的任何特定排列或几何形貌。

可以通过采用线电火花机械加工(WEDM)、插入式EDM、脉冲电化学机械加工(pECM)、ECM或者砂轮切割(AWS)切割金属块来制造挤出模具100。但是，本公开不限于任何特定制造方法。

图2A显示根据本公开的各种实施方式的图1的一部分挤出模具100的透视图。图2B显示图2A的模具部分的截面图。

参见图2A和2B，模具100包括进料板110和从进料板110延伸的销120。进料板110和销120可以整体由单个基材形成。例如，可以通过对基材进行线电火花机械加工(WEDM)、插入式EDM、或者砂轮切割(AWS)，来形成模具100，从而在进料板110上形成销120。或者，可以分开地形成销120，并与进料板110粘结。例如，可以将销120铜焊到进料板110、焊接(例如，电焊接)到进料板110，或者采用粘合剂粘附到进料板110。一旦切割之后，可以用耐磨损材料涂覆模具100。

进料板110包括进料孔108，并且形成模具100的输入表面102。进料板110和/或销120可以由如下材料形成，该材料足够牢固以耐受批料材料通过模具100挤出过程中的弓状弯曲和/或隆起。可以通过例如钻孔或者直接金属激光烧结，在进料孔板110中形成进料孔108。进料孔108可以延伸通过进料孔板110并进入销120。销120包括布置在进料孔板110上的尾部122以及头部124，以限定排料狭槽106。例如，进料孔108可以分别至少部分延伸进入尾部122的一个或多个中。进料孔108可以是直的、基本直的、或者螺纹状(例如，各种弧度或弯曲)。在宽度方向截面上，进料孔108可以是矩形、三角形、多边形或者圆形等。

本文中，挤出模具的元件的“长度”是沿着批料材料进料通过模具从输入表面102到输出表面104的流动方向A。此外，此类元件的“宽度”是沿着基本与流动方向A垂直的方向，以及元件可以以同时垂直于其长度和宽度的方向延伸，例如，具有宽度和长度的狭槽106可以沿着输出表面104延伸。本文所有的尺度都是最终尺度(例如，如果施加了涂层的话，是涂覆之后的尺度)。此外，给定尺度可以是在整个模具中基本相同的，例如，尺度可能在一般制造容差内变化。例如，模具的所有狭槽可以具有基本相同的狭槽宽度(在机械加工误差范围内)。但是，在一些实施方式中，给定尺度可能在模具的不同部分发生变化，例如，可能在给定范围内变化。例如，模具的边缘处的狭槽的宽度可能不同于位于模具中心处的狭槽，或者狭槽宽度可以在模具的面上逐渐增量式变化。

根据各种实施方式，进料孔108的直径FD可以约为0.95-1.20mm，例如约为1.00-1.15mm。进料孔107的长度范围可以约为20-25mm，例如约为21-23。但是，本公开不限于任何特定的进料孔尺寸。

模具100可任选地包括比进料孔108多的销120。例如，根据一些实施方式，模具100包括的销120可以是进料孔108的1至2倍。在一些实施方式中，模具100包括的销120与进料孔108之比可以是1:1或2:1。销120可任选地进行涂覆(例如，硬涂覆)，这可以提供耐磨损性。作为非限制性例子，销可以涂覆氮化钛铝(TiAlN)、碳氮化钛(TiCN)、氮化钛(TiN)、硬铬、或者超高分子量(UHMW)塑料材料。

销120可分别包括尾部122、头部124和布置在尾部122与头部124之间的颈部126。头部124可以比尾部122宽，以及颈部126可以逐渐变细，使得颈部126的宽度从尾部122的宽度增加到头部124的宽度。

头部124在宽度方向上具有大致矩形截面。但是，本公开不限于任何特定头部几何形貌。例如，头部124在宽度截面上可以是三角形、六边形、多边形、圆形或者卵形等，这取决于所需的挤出产物的孔道几何形貌。

头部124可以形成模具100的输出表面。头部124可以至少形成模具100的输出表面104的矩阵部分，以及较短的销和/或进料孔离开口可以形成输出表面，例如在布置在掩模109下的模具100的形成表皮的区域中。头部124的头部宽度HW可以约为0.50-1.40mm，例如约0.75-1.25mm。根据一些实施方式，头部宽度HW可以约为0.90-1.00mm。但是，本公开不限于任何特定头部宽度HW，因为可以根据挤出的批料材料的性质或者挤出体的目标结构来调节宽度HW。可以根据挤出产物所需的孔道密度来确定头部宽度HW。例如，模具100可以包括销120，所述销120在一个模具100上的头部124具有各种宽度和形状。例如，模具可以具有交替的大小头部124，用于在蜂窝体中挤出大小通道。例如，模具可以具有交替的正方形和八边形头部124，用于在蜂窝体中挤出正方形和八边形通道。下表1包括了用于头部宽度HW的示例性数值，以及对应的挤出产物的孔道密度。

表1

孔道密度(孔/英寸<sup>2</sup>)	HW(mm)
		100	2.54
200	1.80
		300	1.47
400	1.27
		500	1.14
600	1.04
		700	0.96
800	0.90
		900	0.85
1000	0.80

销120的相对第一表面107可以至少部分限定排料狭槽106。例如，头部124的侧壁可以至少部分限定排料狭槽106。排料狭槽106可以具有狭槽长度SL和狭槽宽度SW。狭槽长度SY可以约为0.25-2.0mm，例如约为0.51-1.0mm。当狭槽长度SL大于约2mm时，可能使得挤出压力发生不必要的增加。当狭槽长度SL小于约0.25时，可能发生排料狭槽堵塞、过度压降和/或过度网溶胀。

可以根据所需的挤出产物的壁厚来设定排料狭槽106的狭槽宽度SW。狭槽宽度SW可以小于约0.051mm。例如，狭槽宽度SW可以约为0.051-0.025mm，0.038mm至约0.064mm，例如约0.045-0.055mm。但是，可以根据挤出产物所需的孔道壁厚来确定狭槽宽度SW。

排料狭槽160的SL/SW之比可以约为15至30。因此，排料狭槽160可以具有较高的纵横比(相比于常规排料狭槽而言)。

销120可以至少部分限定高压间130。高压间130可以流体连接进料孔180和排料狭槽106。具体来说，进料孔108可以延伸进入高压间130和/或在长度上与高压间130重叠(例如，进料孔108可以在至少一些销120之间延伸和/或进料孔108可以延伸进入至少一些销120或者与至少一些销120重叠)。例如，进料孔的重叠长度OL可以约为1.0至约0.5mm。但是，在一些实施方式中，进料孔108可以不延伸进入高压间130。

高压间130可以包括互联室132。相邻销120的相对第二表面131可以至少部分限定室132。例如，相邻尾部122的相对表面可以至少部分限定室132。室132可以包括逐渐变细的出口134，其至少部分被相邻销颈部126的相对表面所限定。出口134可以构造成使得室132与对应的排料狭槽106流体连接。根据一些实施方式，室132可以是具有逐渐变细端部或圆化端部的柱的形式。但是，本公开不限于任何特定室形状。例如，室132可以是多边形棱柱的形式，具有逐渐变细或圆化端部和/或基本平坦端部。室132可以具有基本相同的尺寸和形状。由此，可以将高压间130称作“单段高压间”。

室132可以具有室长度CL和室宽度CW。这里，室长度CL同时包括了室132及其出口134的长度，以及室宽度CW可以对应于室132的最大宽度。

室长度CL可以约为1.6-2.1mm，例如约为1.7-2.0mm。室宽度CW可以约为0.10-0.40mm。CL/CW之比可以约为10至约20。CW/SW之比可以约为2至约6，例如约为3至约5。

根据各种实施方式，可以不依赖于待从模具100挤出的批料材料的特性来设定模具100的一些尺度。例如，可以不依赖于批料材料的特性设定CW/SW比。

可以根据批料材料特性来设定模具100的一些尺度，例如，批料材料的屈服应力、一致性指数、流动指数、壁拖曳系数和/或壁拖曳幂律指数。例如，可以根据批料材料是否具有高至中等的壁拖曳系数(约为8-18(psi.(sq./in)^m))或者中等至低壁拖曳系数(约为1-8(psi.(sq./in)^m))，来确定模具100的尺度。

对于高至中等壁拖曳系数批料材料，模具100的SL/SW之比可以约为15-20，以及CL/CW之比可以约为10-15。对于中等至低壁拖曳系数批料组合物，模具100的SL/SW之比可以约为20-30，以及CL/CW之比可以约为15-20。

如上文所述，任一批料组合物的CW/SW之比可以约为3-5。室132和/或离开狭槽106的较高的纵横比可以降低压降、网溶胀和模具敏感性。

逐渐变细的出口134可以至少部分被相邻销120的颈部126所限定。由此，相邻销120的颈部126可以构造成降低对应出口134的宽度，从而出口134的最小宽度基本与对应狭槽106的狭槽宽度SW相同，以及出口134的最大宽度基本与对应室132的室宽度CW相同。

具体来说，颈部126的外表面可以是曲面的。但是，根据一些实施方式，外表面可以是基本平坦的，例如，基本平面或平坦与曲面的组合。例如，如图2C所示，颈部126的外表面可以相对于尾部124的相邻表面是斜的，使得平行于尾部124的相邻表面(例如平行于销120A或者相邻室的长度方向上的轴)的第一线L1与连接了颈部126的对应表面的相对端部的第二线L2(例如，切线)之间形成的离开角α可以约为20-45°，例如约为25-40°，或者约为27-33°。

图2D显示根据本公开的各种实施方式的销的改进版本120'的部分侧视图。销120'与销120类似，它们之间的差别将在下文详述。

参见图2D，相比于颈部126的曲面外表面，销120'包括颈部126'，其具有基本平坦的外表面。颈部126'的外表面形成离开角α，其形成在与尾部124的相邻表面平行(例如，平行于销120'或者相邻室的长度方向上的轴)的第一线与平行于颈部126'的外表面的第二线L2之间。这里，“基本平坦”指的是表面是大致平面或者处于平面的一般加工容差内。这里，相对于表面所用的“曲面”指的是曲率半径大于0的表面。

图3是根据本公开的各种实施方式的一部分挤出模具300的截面图。模具300与模具100类似，所以下文仅详细讨论它们之间的差别。例如，除非另有说明，否则图3中的元件和测量可以与图2A和2B中的相似元件和测量相同。

参见图3，不同于模具100，模具300包括销120A，其包括第一尾部122A、第二尾部122B、逐渐变细的第一颈部126A、逐渐变细的第二颈部126B和头部124。第一颈部126A布置在第一尾部122A与第二尾部122B之间。第二颈部126B布置在第二尾部122B与头部124之间。头部124可以比第二尾部122B宽，以及第二尾部122B可以比第一尾部122A宽。

因此，模具300可以包括高压间133，所述高压间具有第一室132A和第二室132B，它们至少部分被相邻销120A的相应的相对第二表面和相对第三表面所限定。例如，第一室132A可以至少部分被相对第二表面限定，所述相对第二表面包括相邻的第一尾部122A和第一颈部126A的相对表面，以及第二室132B可以至少部分被相对第三表面限定，所述相对第三表面包括相邻的第二尾部122B和第二颈部126B的相对表面。第一室132A可以流体连接进料孔108和第二室132B(例如，第一室132A可以从进料孔108延伸到第二室132B)。例如，第一室132A可以包括连接到第二室132B的逐渐变细的第一出口134A。

第二室132B可以与第一室132A和排料狭槽106流体连接(例如，第二室132B可以从第一室132A延伸到排料狭槽106)。例如，第二室132B可以包括连接到挤出狭槽106的逐渐变细的第二出口134B。

第一室132A可以具有第一室宽度(CW1)和第一室长度(CL1)。第二室132B可以具有第二室宽度(CW2)和第二室长度(CL2)。根据各种实施方式，第一室长度CL1可以约为1.0-1.5mm。第一室宽度CW1可以约为0.15-0.25mm。

第二室长度CL2可以约为0.25-1.0mm。第二室宽度CW2可以约为0.1-0.2mm。但是，本公开不限于任何特定室长度或宽度。室132A可以具有基本相同的尺寸和形状，以及室132B可以具有基本相同的尺寸和形状。由此，可以将高压间130A称作“双段高压间”。

根据各种实施方式，第一室长度CL1可以等于或大于第二室长度CL2。第一室宽度CW1可以大于第二室宽度CW2。

CW1/CW2之比可以约为1.2至约1.5。CW2/SW之比可以约为3至约5。CW1/CW2和CW2/SW之比可以不依赖于批料组合物特性。

可以根据批料组合物特性来设定模具300的一些尺度，例如，批料组合物的屈服应力、一致性指数、流动指数、壁拖曳系数和/或壁拖曳幂律指数。例如，可以根据批料组合物是否具有高至中等的壁拖曳系数(约为8-18(psi.(sq./in)^m))或者中等至低拖曳系数(约为1-8(psi.(sq./in)^m))，来确定模具300的尺度。

对于高至中等拖曳系数批料组合物，模具300的SL/SW之比可以约为15-20。CL1/CW1之比可以约为6-8，以及CL2/CW2之比可以约为2-4。

对于中等至低壁拖曳系数批料组合物，模具300的SL/SW之比可以约为15-20。模具300的CL1/CW1之比还可以约为8-10，以及CL2/CW2之比可以约为4-6。如上文所述，任一批料组合物的CW/SW之比可以约为3-5。室132A、132B的较高的纵横比可以降低压降、网溶胀和模具敏感性。

制造了上文所述的具有单段高压间和双段高压间的模具，并通过挤出第一批料材料(批料1)和第二批料材料(批料2)进行测试，其特性如下表1所示。

表1

性质	符号	单位	批料1	批料2
					屈服应力	τ<sub>y</sub>	psi	24	17.36
一致性指数	k	psi.s<sup>n</sup>	5.34	5.41
					流动指数	n	-	0.32	0.36
壁拖曳系数	β	psi.(s/in)<sup>m</sup>	9.52	12.06
					壁拖曳幂律指数	m	-	0.39	0.27

挤出批料1和2的材料结果用于生产蜂窝基材，其具有小于0.051mm的网厚度，如下表2所示。

表2

从表2可以看出，对于1英寸/秒和2英寸/秒的挤出速率，两种模具都展现出低于2500psi的压降。此外，两种模具都展现处小于2％的模具敏感性和最小网溶胀。这些结果表明，本文模具的构造出乎意料地提供了降低的压降、低模具敏感性和最小的网溶胀。

根据本公开示例性实施方式描述的突破性模具设计实现了小于0.051mm的超薄网蜂窝挤出，在1.0-4.0英寸/秒(25.4-101.6mm/s)的挤出速度下，压降低于2500(psi)。通过一个或两个高压间阶段，减轻了网溶胀，所述高压间的总长度远长于对批料进行预挤压的挤出狭槽。

对本领域的技术人员而言，显而易见的是，可以在不偏离本文的范围和精神的情况下对本文进行各种修改和变动。因为本领域的技术人员可以想到所述实施方式的融合了本公开精神和实质的各种改良组合、子项组合和变化，应认为本文包括所附权利要求书范围内的全部内容及其等同内容。

Claims

1.一种具有输入表面和相对的输出表面的挤出模具，所述挤出模具包括：

进料孔板，其形成所述输入表面并且包括从所述输入表面朝向所述输出表面延伸的进料孔；

基本平行的销阵列，其从所述进料孔板延伸并且形成至少一部分的所述输出表面；

排料狭槽，其至少部分地被相邻销的相对第一表面限定，所述排料狭槽具有狭槽宽度(SW)和狭槽长度(SL)并且从所述输出表面朝向所述输入表面延伸；以及

流体连接了所述进料孔和所述排料狭槽的互联室，室至少部分地被相邻销的相对第二表面限定，并且具有室宽度(CW)和室长度(CL)，其中，

室宽度(CW)/狭槽宽度(SW)之比为3至5，

室长度(CL)/室宽度(CW)之比为15至20，和

狭槽宽度(SW)小于或等于0.056mm。

2.如权利要求1所述的挤出模具，其特征在于，狭槽长度(SL)/狭槽宽度(SW)之比为15至20。

3.如权利要求1所述的挤出模具，其特征在于，狭槽长度(SL)/狭槽宽度(SW)之比为20至30。

4.如权利要求1所述的挤出模具，其特征在于，所述狭槽宽度(SW)是相邻销的相对第一表面之间的最小距离。

5.如权利要求1所述的挤出模具，其特征在于，狭槽宽度(SW)为0.025-0.051mm。

6.如权利要求1所述的挤出模具，其特征在于，

室包括布置成与所述排料狭槽流体连通的逐渐变细的出口；以及

相对于对应室的长度方向上的轴，所述出口形成为20°至45°的离开角。

7.如权利要求6所述的挤出模具，其特征在于，离开角为25°至35°。

8.如权利要求1所述的挤出模具，其特征在于，所述进料孔和室在长度方向上重叠。

9.一种具有输入表面和相对的输出表面的挤出模具，所述挤出模具包括：

排料狭槽，其至少部分地被相邻销的相对第一表面限定，所述排料狭槽具有在所述输出表面处的狭槽宽度(SW)和狭槽长度(SL)并且从所述输出表面朝向所述输入表面延伸；以及

流体连接了所述进料孔和所述排料狭槽的高压间，所述高压间包括：

至少部分地被相邻销的相对第二表面限定的第一室，所述第一室从所述进料孔延伸，所述第一室具有第一室宽度(CW1)和第一室长度(CL1)；以及

至少部分地被相邻销的相对第三表面限定的第二室，所述第二室从所述第一室延伸到所述排料狭槽，所述第二室具有第二室宽度(CW2)和第二室长度(CL2)，

其中，第一室宽度(CW1)大于第二室宽度(CW2)，所述第二室宽度(CW2)大于狭槽宽度(SW)。

10.如权利要求9所述的挤出模具，其特征在于，狭槽长度(SL)/狭槽宽度(SW)之比为15至30。

11.如权利要求9所述的挤出模具，其特征在于，第一室长度(CL1)/第一室宽度(CW1)之比为6至10。

12.如权利要求9所述的挤出模具，其特征在于，第二室宽度(CW2)/狭槽宽度(SW)之比为3至5。

13.如权利要求9所述的挤出模具，其特征在于，第一室宽度(CW1)/第二室宽度(CW2)之比为1.2至1.5。

14.如权利要求9所述的挤出模具，其特征在于，第二室长度(CL2)/第二室宽度(CW2)之比为2至6。

15.如权利要求9所述的挤出模具，其特征在于，狭槽宽度(SW)为0.025-0.056mm。

16.如权利要求9所述的挤出模具，其特征在于，

所述第一室包括分别布置成与所述第二室流体连通的逐渐变细的第一出口；

所述第二室包括分别布置成与所述排料狭槽流体连通的逐渐变细的第二出口；以及

相对于对应的第一室和第二室的长度方向上的轴，所述第一出口和第二出口形成为20°至45°的离开角。

17.如权利要求16所述的挤出模具，其特征在于，离开角为25°至35°。

18.如权利要求9所述的挤出模具，其特征在于，第一室长度(CL1)大于或等于第二室长度(CL2)。