挤出机在生产工程聚合物，包括 PET、尼龙和聚碳酸酯等树脂时，越来越多地使用水下切粒来生产。这些树脂具有低粘度和/或快速冷却或高熔体温度等“困难”特性。

与拉条造粒相比，水下造粒具有颗粒质量好、自动化程度高、成本低等优点。但是，与诸如聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯等不太敏感的商品树脂相比，在生产诸如上段所提的工程树脂时，模具冻结的风险更大。

水下切粒机通常使用带有10到20个孔甚至数百个孔的圆形模头。系统可以设计用于从几百到近 20,000 磅/小时的任何地方进行复合。（甚至更大的切粒机用于挤压生产。）

模孔冻结的原因

模孔直径通常为0.125英寸，但对于更小的粒子来说，可小至0.01英寸，也可大至0.20英寸。每个孔的产出大约为25-100磅/小时，但平均0.125英寸的模孔每小时的产出量大约为30磅。

水下造粒的关键是通过模孔输送足够的热塑料，使孔保持在树脂的熔化温度，同时熔体和模头与温度低几百度的水接触。金属模具是一种非常好的热导体，因此除非通过模具孔的聚合物流量足够，否则水会冷却孔，聚合物会在其中固化。然而，处理器无法立即知道发生了这种阻塞。

问题在于，如果一个或多个模孔被聚合物堵塞，模头的效率就会降低。最终，堵塞的孔会影响周围孔的流动，成品颗粒会变大且形状不规则，产量下降。最终，需要完全关闭生产线以清理模孔。

模具冻结的主要原因有以下三个：聚合物和水流以及切割器操作的启动顺序不当；模具加热和绝热不足和工艺波动。不考虑材料配方（树脂、填料水平和填料类型——吸热或导热）也会导致问题。但是你不能改变配方来取悦切粒机，它应该设计用于运行大多数配方。

调整切粒机启动流程

大多数模孔冻结发生在启动期间，此时树脂、冷却水和切割器必须按正确顺序启动。如果树脂在水到达模具面之前开始流过模具并且刀具啮合，则会在水箱的孔外发生涂抹和树脂堵塞。如果水在聚合物开始流动之前到达模头面，过多的冷却会导致孔冻结。

在早期的水下造粒系统中，熟练的操作员手动控制此顺序。从 1990 年代初开始，启动可以通过商用 PLC 控制系统实现自动化和控制。聚合物分流阀和工艺水旁路系统使 PLC 能够更精确地控制聚合物和水进入模具的时间。自 20 世纪 90 年代中期以来制造的造粒机提供使用液压、气动和伺服电机来控制切割压力的自动切割系统。因此，今天的全自动系统可以在几分之一秒内控制启动顺序。

优化模具设计

一旦生产线启动并运行，通过保持非常恒定的材料流过模孔，可以避免大多数模具冻结。但是一些冻结问题与模具设计本身有关。

模具由电筒式加热器或热油加热。电加热不会完全均匀，因为墨盒主要放置在模具孔周围的环中，靠近模具板的外边缘。因此，管芯外部周围的孔往往比中心的孔更热。（模具制造商曾尝试在模具中心添加筒，但工程证明很笨拙。）

因此，筒式加热器可能不适用于大型模具或具有窄熔化温度范围的材料，例如尼龙，这可能倾向于冻结在模具的中心。

与筒式加热器相比，油加热可在更大面积上施加更均匀的热量。油系统配置有多达八个模具区。但是油加热比筒式加热器贵。油热通常用于树脂制造商或大型共混厂的高输出生产线。最近，它已在较小的系统上进行应用，以实现更好的温度控制。

如果油阀堵塞，模具受影响区域的模具孔会变得更冷并可能冻结，但模具的其余部分会很好。一开始输出可能不会改变。同样，与筒式加热器一样，问题将表现为有缺陷的颗粒。

所有管芯都有某种类型的隔热层。大多数模具使用附在模具面中间的特殊板。但是盘子可能会松动。然后水流到它们后面，冷却模具，并可能导致冻结。

另一种绝缘方法是使用包含真空的间隙的“空心”模具设计。如果不是原始模板设计的一部分，它可以改装到大多数系统上。真空是一种很好的绝缘体，不能像固体绝缘板那样受到损害。

减少工艺波动

任何类型的挤出过程中断或输出波动都可能导致冻结。例如挤出低堆积密度的回收材料会导致挤出机输出出现波动和波动，这会导致聚合物流动的不一致性，从而以随机方式冻结模孔。聚合物熔体泵可用于防止这些波动并提供一致的模头流量。

使用不连续的滑板式换网器也会导致流动中断并截留空气，从而导致流向模孔的聚合物暂时流失。可能会导致模孔随机冻结。解决方案是使用连续换网器，它可以在不中断过程或截留空气的情况下即时更换脏网。