随着市场竞争日益激烈，产品粒径大小均匀、异形异状料率已经成为产品等级的重要评判条件，因此控制产品外观质量变得日益重要水下切割 。
在实际生产中运行发现，切粒机常有水下返粒问题，既铸带条经水下切粒机切割后，部分聚酯切粒透过动、定刀，前、后牵引辊返回到导流板上，再次被水流冲下造成二次切割，这会导致产品中异形、异状料率上升，碎末占比增加，影响产品质量等级水下切割 。经分析，返粒的产生有溢流水及喷淋水回流流量、输送水刀架下方喷淋流量、输送水温度和流量、动刀后刀角、前后牵引辊间隙等影响因素。
如图1所示，切粒机由切割室、铸带头、启动板、导流板、干燥器、振动筛等组成，装置运行时，熔体经熔体泵打出后进入铸带头，从铸带头分股挤出后分散开来成为铸带条(熔体条)，铸带条首先通过溢流水换热并沿导流板向下流动，流动过程中经喷淋水进一步降温，使表面快速降温以具备切削性能，当接近切割室时，换热后的溢流水和喷淋水部分回流，经板式冷凝器降温后流至冷却水箱循环运转，铸带条在剩余水流带动下进入切割室，经前、后牵引辊牵引至动、定切割刀前进行切割成粒水下切割 。
伴随着输送水的加入，输送水进入后经喷嘴一分为二，一部分冲刷切刀，加强铸带条切削性能，将刀具上的切粒冲下并给刀具降温；一部分将切刀分割后的切粒向下输送至干燥器，后经干燥器去水，振动筛过滤，输送至包装工段水下切割 。
水下切切割室由引入装置和切割装置组成，如图2所示水下切割 。引入装置由一个Φ170mm的前牵引辊和一个Φ90mm的后牵引辊组成。切割装置由固定在刀床上的定刀( 现一般为陶瓷材质) 和可转动的切割转子动刀组成。
影响因素
01
溢流水及喷淋水回流量
由图1可知，在溢流水、喷淋水回流管与切割室间仍有一段距离，如果此处溢流水、喷淋水回流量过大会导致这段距离的铸带条输送伴随水量下降，换热量不足，进而会导致铸带条温度回升，影响其切削加工性能，加大输送水冷却负担，同样会导致黏刀，进而引发返粒问题水下切割 。
据此，对装置进行了优化改造，原回流管直径为50mm，在其上方加装一个约15mm的缩颈垫片，此举措可很好的平衡回流量及输送水含量，可明显减轻返粒问题水下切割 。
影响因素
02
输送水刀架下方喷淋流量
正常工况中，输送水流从输入口进入后通过一个挡板状喷嘴一分为二，一部分输送水流用于喷淋切割室内动、定切刀与刚被切下的切粒，冷却切粒同时将切粒从动刀上冲下，避免切粒长期随动刀旋转造成返粒;另一部分水流将切粒向下输送，进入干燥器及振动筛水下切割 。
如发现返粒问题，应首先排查是否输送水喷嘴堵塞、喷嘴角度发生变化，若下方喷水阀开度变小，则导致水流量不够，切粒也无法被及时冲下而伴随动刀运动，并在旋转惯性力作用下引发返粒水下切割 。
影响因素
03
输送水温度和流量
输送水具有冷却切粒的作用，由于聚酯铸带条挤出时温度极高，通过溢流水及喷淋水的冷却，铸带条外部在极冷作用下快速固化，具备一定的切削加工性能，而中心仍呈熔融态，当铸带条被切刀切粒后的瞬间通过输送水分支的喷淋继续快速冷却至固态，如输送水温度过高会导致中心呈熔融态的切粒无法及时凝固，造成粘刀现象，切粒随动刀转动，当凝固后在动刀的旋转惯性力作用下造成返粒水下切割 。如输送水温度过低，会导致切粒充分冷却，刚度提高韧性降低，增加了刀具的磨损，切屑量增加，容易堵塞输送水喷嘴及出水口。
经研究相关资料及生产实际，冬季输送水温度应控制在32～34℃，夏季输送水温度应控制在30～32℃，如水温较高时可适当提高输送水流量，正常运行时流量应保持在15m3/h左右水下切割 。
影响因素
04
动刀后刀角
本实验切粒机所用动刀材料为Cr12MoV，受限于其热处理条件，刀硬度稳定性较差，结合本PET聚酯装置，每50%负荷运行2000h或切粒量达到1000t后，该动刀需要修磨一次，否则会导致切粒带毛刺，影响切粒质量水下切割 。
新研究发现，当返粒严重时更换切刀可解决返粒问题，这是由于我们送厂家修磨刃口时，厂家同时矫正了动刀的前后角，而切刀的后角显著影响切片外观质量，动刀后角能减少刃面与铸带条间摩擦力，切断瞬间铸带条仍处于下降状态，在后刀齿切割前与刀刃面具备摩擦作用，同时切粒会短暂附着在两齿后角缝隙间，如刀具受损，个别刀齿的后角变化也会导致切粒无法及时脱离动刀，导致返粒，因此返粒也从一定程度上反映了刀具的工作状态水下切割 。
影响因素
05
前后牵引辊间隙
切粒机运转中，铸带条主要通过前后牵引辊之间的摩擦力输送至切割室内切割，要切出合格的切粒，还要求牵引辊对铸带条有足够的正压力，以通过产生的摩擦阻力克服切削时产生的向下分作用力，足够的正压力要求牵引辊间隙要小于铸带条厚度与压入深度之差水下切割 。
运行中应控制牵引辊间隙在1.2～2.0mm，保证牵引辊能提供足够的正压力和摩擦力，此外，牵引辊间隙大也会导致切粒容易通过牵引辊返至引流板上进而返粒，实际工况中，当前后牵引辊间隙过大时，铸带条发生自由抖动，切粒大小不均，且伴有牙嵌料和大量长条，无法达标水下切割 。为避免此情况发生，当有返粒出现时，可以排查前后牵引辊间隙是否稍大，如切粒大小均匀无异常，可排除前后牵引辊间隙问题。