聚氨酯鞋底

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聚氨酯鞋底 $ I2 o, n7 a0 s' u# J 一、什么是聚氨酯？ / M) {( f7 }5 d, s是聚氨基甲酸酯的简称，是在高分子主链上含有许多重复的氨基团的高分子化合物，由异氰 酸酯与多元醇化合物通过化学反应而成。 * b9 p3 `, \4 E. i4 s  m" c二、什么是鞋底用聚氨酯？ 6 B1 t: \& d: r( y4 M1 P 5 ?: P: A7 J4 J鞋底用聚氨酯是介于橡胶与塑料之间的微孔弹性体，是含开孔的微孔弹性结构，泡孔直径0.01~0.1mm，自由发泡密度0.25~0.35，（成型密度0.3~1），通常有1~2mm自结皮，具有优越的回弹性和很大的能量吸收能力。 $ ]6 [" d5 K7 o( L$ ]3 ^5 t8 y 5 Y7 ?" Z6 h, G* {% X9 A三、为什么说聚氨酯是制造鞋底的理想材料？ % V6 \, x4 @- n& R4 J; S3 }# \9 v; n1、聚氨酯鞋底具有轻柔、保暖、耐油、耐曲挠、耐磨等特点，比橡胶耐磨6倍以上，可按使用要求在很宽范围调节它的密度与硬度，可制成双色（双密度）的双层鞋底，下底为微发泡的高耐磨工作表面，内底为穿着舒适的弹性泡沫。 # N1 `: i7 K& V, h; E, C; x; d 2、极轻，比重仅0.3~0.8，比常用的鞋底材料轻很多，对要求耐冲击、防穿孔的厚底鞋更合适， 8 y7 L$ _( C# y- {( l* E 全世界安全防护鞋（劳保鞋）中15%采用聚氨酯（PU）鞋底。 7 o: S: |9 y1 }. c8 E5 x: ?! t 3、模具要求较低，制作方便投资节省（发泡时对模具压力较小，仅0.14~0.2Mpa）。 5 t" Y7 ~0 p! X4 ?3 h8 ^  f4、成型方法简单可靠，既可生产鞋底亦可生产连帮鞋，（PU底和各种面料的粘接力特强）品种及产量变化灵活，适合于现代工业生产。 1 w5 L& U4 T& Z" V( Q6 I 8 S& @% u3 _6 k+ u/ c2 p& j, d( @四、生产工艺流程怎样？ # R) r' @1 x  @& v/ d! G ) J) y( E2 }* Z  R2 ZA、B组份原料在原料预热烘箱中完全熔化，按要求在A料中加入C料（催化剂）及色浆，分别加入鞋底成型机的原液罐中，按配方要求及浇注量分别调节好两个组份（A1与A2及B）的计量泵转速，两组原液在混合装置中经高速搅拌混合均匀而发生化学反应，将混合料浇注在鞋模中（由鞋模型腔大小来调节电脑程控器所设定的浇注时间），加盖后鞋模送到环形生产线烘道使之加热熟化（生产双色鞋底须固化后再浇第二次），固化后的PU鞋底经脱模、修边、整理和检验即为成品，鞋模喷脱模剂后再送去浇注，整个生产周期可按原液的熟化要求来调节生产线的速度。 7 y- k$ r# L0 p9 \; T. o/ Q9 ] 4 J, ~$ h2 n0 E, v" j五、生产PU鞋底（连帮鞋）要准备什么条件？ + T  Q4 n5 ?9 R! b% n 1、 生产场地：宽8m，长20m，约160m2，相应的原料、半成品及成品仓库，由于设备较轻， 6 k6 Q/ u5 g" t 占地面积较大，故可安放在楼上（为了安装及移动方便，设备无地脚螺钉）。若生产PU鞋底应有喷漆场所；若生产连帮鞋，则应增加缝制鞋帮及定型的设备与场所。 1 O% ^9 l: x. [& D! U) Z) w; G 2、 材料：原料应常备0.5~1吨左右，A料每桶18kg，B料每桶20kg，C料虽用量很少，因不易变质，可准备10kg左右。另需准备脱模剂50kg，清洗剂（二氯甲烷）一大桶及色浆若干。 3、 电量约50kw左右，若生产线烘箱不用电加热，则需电量约20kw左右。 4、 空气压缩机壹套（输气量0.6m3/min，气压0.6~0.8MPa，功率5.5kw）作主机气源及喷脱模剂之用。 六、成套的生产PU鞋底（连帮鞋）设备（飞龙20型）包括哪些部份？ . Y5 \9 z8 C; D6 M1、原液预热烘箱（F36型） 5 |* O' }0 ~, b! E" B可预热36小桶（18~20kg）原料，前后开门以便于按时配料，加热温度恒温自控，设有热风循环装置（外形尺寸：1250×1300×1800）。 # `" c0 {% N; C* T+ X8 q! s2、矩形生产线（HT60型） 2 i9 Q, P; B1 v# ]" y - N& J" }& _$ N" k: Z设有60个台车，烘道长10m，（加热温度自动控制）模具运行线速度无级可调。 & a3 A) S$ R9 H  @# i) U: C 1 W$ c) e, N% ~8 d! \) u/ T6 U; R（外形尺寸：16200×1860×1300）。 3、双色精密鞋底成型机（PU30F-X） : T$ B# |1 L: X" D- z" R0 f: d( m 0 `/ l. @* F& Z; X/ x可生产双色（双密度）鞋底（连帮鞋），是保证制品的高正品率和设备低故障率的关键。 : V5 v8 f; |, Aa、料罐：两组三罐（A1、A2和B），慢速搅拌与加热夹套的不锈钢料罐（加外保温层）使A、 ; i) U6 ?9 v1 w- y6 T, O  Z9 U; B B原液保持恒温稳压。 + P& j6 m6 d( n, x6 g. jb、计量装置：是决定次品或废品的关键：混合比超过原料的配方要求可能产生废品；总浇注量 误差过大可能造成次品。A、B两组分别由过滤器、低速高精度计量泵、调速电机、系统压力测定（压力表）、流量测定与调节（转速表）等组成。 c、混合装置：是低压发泡机的关键部件，其要求是：使A、B原液在极短时间内混合均匀；保 5 W% ~3 m9 f: e' g* M 9 B. D! L! c5 U1 q7 p' I; j证在混合过程中混合比始终不变，不产生初喷差与终喷差；系统不漏气、不漏料；搅拌轴端密封可靠、不倒料；清洗可靠、稳定方便。“回流”←→“浇注”采用转轴式变换，清洗液从出料孔中同步进行，永不堵塞，因转轴与伐体采用高精度无密封件配合，既转动自如，又不漏料，故使用寿命特长，维修简单。由三位气缸控制A1、A2和B料的回流或浇注及清洗。因浇注或回流时，清洗处在关闭状态，可保证不漏液、不倒料。 7 W1 C) G" D: v& e d、控制及电器：温度、压力、流量（计量泵转速）均选用高精度数字仪表，电器元件采用出口 * [& x$ x; I  `8 Q& i8 K 型西门子系列，精确可靠、性能稳定。新型的电脑程控器控制浇注量：可设定99种不同模具的浇注量，自动控制液洗和气冲，可大大节省清洗剂用量。 七、为什么聚氨酯鞋底（连帮鞋）近几年国内才能大力发展？ + N, n: l5 ?  Z3 Q1、认识问题：聚氨酯是新颖材料，近年国外进口的中、高档鞋都用聚氨酯材料，生活实践中亦证明了它的卓越性能，才使大家认识到生产中、高档鞋应采用聚氨酯（PU）材料。 . e. w" c/ J* n- k- m, ]* j + f7 `5 R! @( m2、原料问题：以前国内仅烟台可供应聚氨酯鞋底原液，价贵且供不应求，现因开放改革及市场 & Z" Q! [# _2 @- z) h" v. k 经济的促进，国内已有很多家供PU鞋底原液，质量完全过关，售价比以前大为下降，温州华丰公司日产量即超过二百吨。 3、设备问题：进口设备价格昂贵，结构复杂，操作及维修要求较高。国产设备经过近十年的不断创新与改进，已达到了生产结构先进，投资很少；可保证长期稳定生产。 ' [% m. T0 p4 C: R4 P' P5 N1 Q! c 八、保证聚氨酯鞋底正品率有哪些因素： 0 c; ?: ?0 V3 E" z/ P  P" ?: s& \# ? : p/ W. n# u) Z4 u2 L3 q8 r1、合格的原料； 2、合适的设备； / p9 q9 s$ |/ T. j3、合理的模具； 4、正确的操作。 4 u% Y; S- w4 X* R% A( a& D 九、什么是合格的聚氨酯鞋底原料？ ( A+ B' u/ x4 y' o* @; U 7 b6 R) n& L3 k为了保证制品的正品率，得到圆满的化学反应，要求两个组份粘度要相近（亦可由料温来调节）混合比接近1∶1。这样容易达到精确计量及混合均匀。为了达到以上要求，目前国内外PU鞋底原液都采用半预聚体工艺：A组份为聚酯多元醇、发泡剂、扩链剂、匀泡剂及催化剂（作为C组，在使用时加入A组份）等的混合物；B组份由部份聚酯多元醇和异氰酸酯先反应（预聚），控制异氰酸根，以求在反应发泡时速度较易控制。 . H$ h0 L# b7 P7 u# k高质量的PU鞋底的主要性能指标： 撕裂强度≥3.5Mpa 磨耗≤300毫克 屈挠疲劳:30万次裂痕 脆化温度:-25℃ % `0 N( u( y$ v% ?8 v十、什么是合适的设备? 0 G: L& K5 x& P: P. p) k$ J6 l结构先进、性能稳定，计量精确、混合均匀；控制灵敏、清洗可靠；操作简单、维修方便；品种变化灵活、产量可大可小。 9 G3 A. h- ]: Q8 J( ~, T1 m" I" {' |十一、什么是合理的模具？ - j+ n: Y  C/ W１、尺寸：鞋底成型后基本上无收缩，加工模具时可不放余量。 ２、强度：发泡压力不大，模具强度可按０.4Mpa计算。 & ?/ B- X. i# J. y9 O% @ - i( t+ {/ l) J３、花纹：不能太深，要求圆角过渡不能有锐角，不得与鞋底折弯方向一致，要求便于排气。 5 y. D. c/ m* E ４、结构：一般应采用开模浇注，合模面或几层模板的组合面要考虑排气顺畅而基本不漏料，锁模迅速。 7 R5 e" Z9 q1 u2 P+ q; b' n 十二、什么是正确的操作？ 5 o0 ]* g* s8 J  R( W1 M% o根据原料及模具，在深入了解设备性能和结构的基础上，参照操作说明书要求，制订出相应的工艺条件和操作规程。当原料、模具、原液压力、料温及混合比变化时能熟练调整，出现不正常现象能正确分析与及时处理。 , c; e$ J8 o) Z- } 十三、鞋底成型主机为什么有二罐机？三罐机和四罐机？ ) \  l. ?" N" D+ H& f$ V 0 D; z  Y: q* ]3 H! f3 G8 F因为聚氨酯鞋底是两组原液通过化学反应而成的，为了生产两种颜色（或密度）的鞋底（连帮鞋）就要求有两种不同颜色（不同成份）的A料（A1或A2）与B料反应而成，就需要A1与A2等两套料罐、计量泵和能变换双色的混合装置，这就是三罐机。同理生产三种颜色（或密度）的鞋底（连帮鞋）就需三套A组份，就称为四罐机。目前以三罐机最实用，因A组份增多而混合装置仅只一个，每增加一个A组份即要增加两条料管（进料管与回流管），则使机构复杂、操作不便、维修困难，故目前只能生产出三个A组份的四罐，再增加组份就不实用了。 , k" T1 Z, C. k- ^" k4 k( t. i* c2 j; z* ~十四、为什么要求较高的聚氨酯设备都采用“回流――浇注”流程，而不采用“直通”流程？ 5 {$ i+ R& U$ f! I1 j. U 8 L6 i8 M- ], ~1 e+ v“直通”流程：由料罐经过过滤后的A、B原液分别由计量泵按配方要求输入混合装置，混合均匀即可浇注。其优点是流程简单、不需要回流管，常用于要求不高的场合，如聚氨酯硬泡喷涂。 ' y* }/ I" H: V: [0 k& l- y “全回流――浇注”流程：由A、B计量泵输至混合装置中，由同步切换开关控制，浇注时使A、B料全量进入混合腔，在高速搅拌的混合头作用下混合均匀后即可浇注；若停止浇注则切断A、B料进入混合腔，而全部回流到原来料罐。通过调节进料压力与回流电压力，可使浇注时保持恒定的混合比，不会造成刚开始混合或混合结束时混合比（瞬间配比）变化，而产生次、废品，可大大提高制品的正品率。 2 b% o0 f, |- p' a$ G8 U0 m9 Q

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十五、飞龙机：双色精密鞋底成型机（PU30F-X）有何特点？
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) ~$ c+ p( G5 k  v% p1、料罐结构先进：目前都使用聚酯型聚氨酯鞋底原料，常温下为半固体，必须要加热熔化后才

0 c2 x" o6 u& y4 R6 `能正常使用，故原液在料罐中应保持在40~50℃，大大高于室内温度，在不锈钢内胆与加热夹套外面增加了保温绝热层，起恒温节能作用。罐盖经机床加工，提高了搅拌装置的同心度，改短了搅拌轴，保证了搅拌平稳与轴封密封可靠，以防停机时水气侵入使原液变质。

2、提高了计量泵的精度：选用低速超精密计量泵，（转速30~130转/分、耐压10Mpa、耐温300 ℃），由于泵的转速愈低，其内泄漏就愈大，要达到要求的计量精度（误差 ＜±0.5%＝就要求泵的加工精度很高，超精密计量泵由高级合金钢在恒温条件下精密加工而成，所以当原液的压力、温度或粘度波动时，两组份的计量及混合比极小变动，就可使制品正品率大为提高，且因转速较慢，可延长泵的使用寿命，改善泵的密封及润滑条件。
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3、混合装置结构紧凑、功能完善、简单实用、维护简便，由三位气缸及转轴式开关来切换“浇注”、回流与清洗及瞬间切换不同颜色，性能可靠、工作稳定，采用特殊的密封元件可防止搅拌轴端倒料。采用经过不断改进又长期实践的新型混合头高速搅拌，达到混合均匀，费料最省。
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4、控制灵敏、使用方便：料温数显自控，原液压力及计量泵转速数字显示，采用新型的进口原件电脑程控器，可控制99种浇注量及自动清洗。

7 Z) S0 S3 `# S. V2 X4 V* g十六、各种聚氨酯鞋底主机情况如何？

: _9 G. p: b! X( _* Z1、进口机与国产机比较：
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进口机性能较佳，结构复杂、售价较高、对操作人员的要求亦较高。国产机经过近十年的改进基本上达到了经济实用的要求。
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2、几种温产机的比较：

8 W3 h7 D  C5 O# n& N8 {几年来温州生产的PU鞋底机产量占全国90%以上，性能基本相似，主要都由料罐、计量混合及控制等四部份组成，以仿制者居多，创新者较少。现比较如下：
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（1）料罐：

) [% |4 U( h! ^2 x2 t& J3 ~1 ^$ W. A* I9 xa、 外保温层：大部分厂家为制造方便，省工省料在料罐的加热夹套外面不加保温层，造成能源浪费，迫用户自己要加上保温层。
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- g8 ?8 K" u( z0 i" Z0 ib、液面及罐内观察：大部分厂家在料罐侧面设有视镜或玻璃板液面计，以了解液面及罐内情况，但聚氨酯原液会粘接和结皮，生产一段时间后玻璃不透明了就造成使用不便，较理想的办法是盖上设灯镜与视镜，使罐内情况及液面看清楚。
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c、罐盖采用凸盖或平盖；聚氨酯生产的早期，因原料的粘度较高，必须要往罐内加氮气才能保证计量泵的正常供料，当时的料罐为受压容器，故必须设计成凸盖。现在因原料粘度降低及生产工艺的改进（可由升高料温来降低粘度），故目前生产时料罐可与大气相通，仅要求停车时密封性能较佳，不使大气中水分进入罐内使原液变质，现用的料罐为常压容器，可采用平盖（目前国内外较先进设备亦采用平盖），其优点是可将搅拌的轴封装置，焊后整体上机床加工，提高了同心度、保证了密封性，且搅拌轴改短后其运转更平稳。
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d、料罐加热夹套内导热油循环：采用油泵强制循环或采用自然循环，其目的都是使料温误差较小，加热平稳。早期的进口或国产设备都曾采用加热油循环系统，设了油箱、油泵、热交换器及制冷机。而生产实践中发现系统复杂后以致故障大大提高，且对调温精度提高并不显著，因生产工艺及原料的改进，对料±1℃即能满足要求，故应采用简单实用的方法，以保证正常生产。
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（2） 计量部份：各厂流程大同小异，计量泵选用各不相同。
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①、计量泵：

a、 高速计量泵，常用BB-B型摆线齿轮油泵，转速为200~1000转/分或130~660 转/分，这种泵精度较低，价格便宜，靠提高转速来减少泵内泄漏，只能达到较低的计量精度，当原液的温度、压力或粘度波动时，对计量影响较大，可能影响混合比而造成次品或废品。
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& }1 T/ J, v+ T, }: q$ l9 nb、中速计量泵：比高速泵精度大为提高，转速为60~300转/分，计量精度亦有所提高。

# l0 O% u6 {6 I* L3 Zc、 低速计量泵：转速为30~130转/分或40~200转/分，由于转速较低，为减少泵的内泄漏量，必须要提高材质及加工精度（用高级合金钢在恒温车间加工而成），实践证明对提高制品的正品率有利。可延长使用寿命，改善轴密封。

+ H, M9 F$ @/ e2 E/ N②、传动装置：都选用MB系列行星摩擦式机械无级变速机，对低速泵需再加一级齿轮传动，由于计量泵不需经常调速，一般都采用手动调速，如为用户需要亦可配置闭环控制的电动调速。
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③、转速表（数码显示测速仪）各厂基本相同。
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（3） 混合装置：型式：目前国内外主要有三种型式：
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a、 高压冲撞式：利用高压高速液流冲撞混合，由推杆刮净混合腔，不需清洗剂，只能用于浇注量较大的聚氨酯设备，尚不能在鞋机上应用。
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b、高速螺杆式：由高速（15000转/分）锯齿形螺栓使A、B原液混合，推动高速锥形螺杆刮净混合腔，不需清洗剂，目前进口连帮机普遍采用，对材料、热处理及加工精度要求极高。国内虽已仿制，但性能无法达到，尚不能长期稳定生产。
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c、低压搅拌型：来自计量泵的A、B两组原液经过切换伐及节流片进入混合腔，在混合头的高速搅拌下，使其混合均匀后在出料口排出。主要有下列部分组成：

3 h2 B8 `/ h* I?、切换伐：变换浇注、回流或清洗状态。

（a）、转轴式：目前温州各厂较多采用，结构简单、性能可靠、要求制造精度较高、清洗剂由出料孔同步清洗、不易堵塞、由三位气缸控制它的不同状态。
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（b）、针伐式：仿制德国连帮鞋机，结构稍复杂，对操作要求稍高。
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?、节流片或节流螺钉：以其钻孔大小来调节浇注压力与回流压力平衡，以消除初喷差与终喷差，使A、B原液均以高速射入混合腔，为均匀混合创造条件。各厂大同小异。
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?、混合头：各厂均采用低炭钢制叶片式，只是长短各不相同。

7 P4 {8 X7 O# e2 r/ e, e; C' C6 p（4） 控制及电器部分，各厂均大同小异，各有其优。

总之：以结构简单、方便实用之宜。
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十七、对清洗剂有那些要求？
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3 m& e) i+ D& D) j/ e1、能溶解聚氨酯。

$ G+ z6 c- f0 W/ h6 n4 `2、能挥发（清洗后表面不残留）。

3、对人体无毒，对环境不污染。

4、不易燃，以前曾以丙酮作清洗剂，因易燃而发生多次火灾。

* N& H  E# x) j9 i7 e5、对氟橡胶不太腐蚀，（以防破坏密封件）。

十八、如何防止断底？
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1、 原料方面原因：国内或国外都因聚氨酯原料不佳，大批量的断底造成退货。不但赔底还要赔 鞋，而造成几百万元的损失，八十年代上海曾因断底而禁止采用聚氨酯鞋底。经过这些年的不断改进与实践，目前国产原料技术已完全过关，因原料而产生的断底事件已很少发生。如原料选用不对，硬度过硬，使用气温过低等。若原液的可调范围太宽或太窄，不易找到中心配方（最佳配方）亦易断底。

' W( w2 B8 {+ d) V# d$ u9 M! i( V2、 模具方面原因：如锐角或沿折弯方向花纹过深等。

3、 设备或操作方面原因：
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（1） 模温：预热和熟化时模温以35~40℃为宜，过高则反应过快，易溢出，底面易产生裂纹，成型时会产生“窝”；模温过低，则反应不良，不能充分发泡，表皮变厚。
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* }; E8 F2 r5 I& E# k（2） 总浇注量不合适，一般原料乳白期约8~10秒，浇注时间以不超过5秒，否则影响混合料在模腔内的充满和反应。

（3） 供料不足而影响混合比的变化：供料充份是计量准确的前提。造成供料不足的原因：原液粘度过高，影响计量泵吸入，可由提高料温来降低粘度或料罐内加干燥的压缩空气（<0.5kg/cm2）以便于计量泵吸入；计量泵的进口管路不通畅，由于进口管中原液流速较慢v=0.5~1m/s，故较易结壁，应适时清理；过滤器堵塞，使过滤面积减少，应经常清洗（要求每天或每班一次）。

6 }8 g: Q4 P! {( u6 M9 P2 m* {（4） 混合比误差：未调到中心配方的最佳位置，当计量泵输送或混合装置变换等造成计量误差，就可能超出了中心配方的允许范围。

（5） 料温变化过大：尤其当二组份不同时加料，新加原液温度较高，因料温相差过大，造成配比误差。

（6） 脱模时间过早或C料（催化剂）不足：混合料在模具中尚未完全反应和初步固化，此时脱模就可能产生裂纹或断底。

9 w  K, r& B. `$ D（7） 瞬间配比与要求的配比不符：由于A、B两组原液的粘度和流量各不相同，当由回流转为浇注（或由浇注转为回流）两组压力不同造成流速不同，使其配比变化，常用调换注入孔大小不同的节流片，使得瞬间配比与要求的配比基本相同。
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（8） 为杜绝断底，操作时因注意：记录并观察各仪表上参数（如压力、温度及转速等）的变化；分析其变化的原因及可能产生的后果；经常检查鞋底飞边的强度，如变酥则可能配比有误，应即停机检查原因；定期浇注试杯，“长杯”浇3秒，（看总量的配比与混合情况），“短杯”浇0.3秒（看瞬间配比与混合）。

雨夜孤心

楼主说的很 详细  可以开个生产车间了