Évek óta dolgozom a lapextrudáló berendezéseken, és ez a szakadék aközött, amit az értékesítési prospektusok mondanak, és mi történik, amikor hajnali 2-kor egy sor mellett állsz, és megpróbálod kideríteni, miért sodor a mérőműszer. A lapos műanyag extrudálás csomagolóanyagot képez mindenhez, a joghurtos csészéktől a kagylótartókig, de a konzisztens kimenet elérése nem csak a kézikönyv követését igényel.
Az alapoktól kezdve, de nem igazán
Az extruder hengerének - zónája általában hat vagy hét, a géptől függően. Minden zóna más-más hőmérsékleten fut, és a gradiens számít, mert a nyomás növelése közben fokozatosan próbálja megolvasztani a polimert. Siess, és olvadatlan pelletet kapsz. Túl lassan haladjon, és fennáll a hőbomlás veszélye, különösen a hőmérsékletre érzékeny anyagok, például a PVC{4}} esetében.
A legtöbb PP művelet az előtolási zónát 180 fok körüli szögben hajtja végre, és körülbelül 215 fokra emelkedik a szerszámnál. De ezek a számok az Ön által használt gyantaminőségtől függően változnak. A nagy-olvadék-áramú PP-nek alacsonyabb hőmérsékletre van szüksége, mint egy szabványos minőségnek, különben az anyag kicsöpög a szerszámból, mielőtt elkezdené a sort.
A dizájn az a hely, ahol a gyártók valódi pénzt költenek. Egy olcsó matrica peremproblémákat okoz -, ahol a lap szélei vastagabbak, mint a középpont -, és végül az anyagszélesség 15-20%-át levágja, hogy használható terméket kapjon. Az olyan cégek, mint a Nordson EDI, prémium árat számítanak fel szerszámaikért, de az általuk használt áramlási csatorna geometriája valójában egyenletesen osztja el az olvadékot. Az AutoFlex szerszámrendszerük automatikusan alkalmazkodik a vastagság változásaihoz, ami egészen addig jól hangzik, amíg ki kell cserélnie egy fűtőelemet, és rájön, hogy az alkatrészek többe kerülnek, mint egyesek autója.
Az anyagköltségek mindent megváltoztattak 2021-ben
A gyantaárak megőrültek a járvány alatt. A 2019-ben 0,45 USD/lb értékű LDPE 2021 közepére elérte a 0,89 USD/lb-t a plasticstoday.com vásárlási adatai szerint, és hirtelen mindenkit érdekeltek a hulladékárak. Azelőtt az 5%-os selejt arány nem volt nagy üzlet. Miután az árak megduplázódtak, ugyanez az 5% valódi pénzt jelentett az ajtón.
Az újrahasznosított tartalom kevésbé a marketingről, hanem inkább a gazdaságról szólt. Az újraőrléssel kapcsolatos kihívás a konzisztencia - az egyik tétel másképp folyik, mint a következő, és ha egy nap nyers anyagot, másnap pedig 30%-os PCR keveréket használ, akkor folyamatosan módosítani fogja a hordók hőmérsékletét és a csavar sebességét. Egyes műveletek egész sorokat szenteltek az újrahasznosított anyagoknak, hogy elkerüljék az átállási fejfájást.
Van ez a PET-lemezzel, ahol a nedvességtartalom megnehezíti vagy megszakítja a futást. A PET higroszkópos, felszívja a vizet a levegőből, és ha először szárítás nélkül próbáljuk extrudálni, akkor buborékok és homályok keletkeznek a lapon. A szárítószeres szárítók 0,005%-ra csökkenthetik a nedvességszintet, amire szüksége van, de 15 000-40 000 dollárba kerülnek az átviteli követelményektől függően. Hagyja ki a szárítót, és a selejtezési arány átmegy a tetőn.
A tekercsverem konfigurációiról senki sem beszél sokat
A három-tekercs a kettőhöz képest-dobásverem - egyszerűnek tűnik, de megváltoztatja az egész műveletet. A három-tekercs segítségével jobban szabályozhatja a lapok síkságát, mivel a lap lehűlésekor mindkét felületet szabályozza. A két-tekercset olcsóbb megvenni és karbantartani, kevesebb az alapterület. Vékony, 0,5 mm-nél kisebb cuccokhoz három-tekercsnek van értelme. A 2 mm-nél vastagabb lapok esetén sok alkalmazásnál megúszhatja két{12}}tekercset.
A hengerek közötti résnyomás befolyásolja a felületminőséget. Túl nagy nyomás, és tükörfényességet kap, amely szépnek tűnhet, de problémákat okozhat a lefelé, ha a lapot nyomtatni vagy laminálni kell. Nincs elég nyomás és a lepedő nem fekszik laposan, hullámosodik. A megfelelő nyomás megtalálása többnyire próbálkozás és hiba.
A hűtőhenger hőmérsékleti stabilitását nehezebb fenntartani, mint azt az emberek gondolják. Talán 20-25 fokos vizet keringet a tekercsen keresztül, és a bejövő lap 140-160 fokos a polimertől függően. Ez hatalmas hőmérséklet-különbség, és ha a vízhűtő nem tud lépést tartani, a tekercs hőmérséklete emelkedni kezd, és a lap tulajdonságai megváltoznak. Ezt egy HIPS-táblát üzemeltető létesítményben láttam – a hűtőjük alulméretezett ahhoz a sebességhez képest, amelyet üzemeltetni próbáltak, és minden délután, amikor a környezeti hőmérséklet tetőzött, minőségi problémákkal szembesültek. A felszerelés rendben volt. A szűk keresztmetszetet a hűtő kapacitása jelentette.
Miért nem csak a sebesség a gyorsabb?
Nyomás van az áteresztőképesség maximalizálására, de a lapextrudálásnak vannak fizikai korlátai. A szerszámhézag általában 1,0-2,5 mm között van a lap végső vastagságától függően, és az anyag kitágul, amikor kilép – ezt nevezik a szerszámduzzadásnak. Ha túl gyorsan fut, lehúzza a lapot, mielőtt az teljesen megduzzadna és megszilárdulna, ami megváltoztatja a sűrűségét és a mechanikai tulajdonságait.
Az ausztriai székhelyű Greiner Extrusion közzétett adatok szerint PET-lemezsorai 25-45 m/perc sebességgel működnek 0,3-1,5 mm-es szelvényeknél. Ezek a sebességek több évtizedes folyamatoptimalizálás eredménye. Csak azért, mert a motor gyorsabban tud forogni, még nem jelenti azt, hogy a terméke elfogadható lesz. A greiner-gpi.com webhelyen részletesen bemutatják, hogy a vonal sebessége hogyan kapcsolódik közvetlenül a PET kristályosodási sebességéhez, és ha túl gyorsan hűt, amorf régiókat kap, amelyek befolyásolják a tisztaságot és az erősséget.
Az anyag hordóban való tartózkodási ideje is számít. Túl sokáig ülj bent magas hőmérsékleten, és degradációt kapsz. A különböző polimerek eltérő hőstabilitással rendelkeznek. - A polikarbonát hosszabb tartózkodási időt képes elviselni, mint az akril, amely sárgul, ha túlhevíti. Amikor módosítja a gyártási ütemtervet, az indítási és leállítási eljárásoknak figyelembe kell venniük a - tisztítását, amely kiöblíti a régi anyagot, hogy az ne szennyezze be az új futtatást.
Kialakultak a vastagságmérő rendszerek
Régebben kézi mikrométerrel mérték a vastagságot, néhány percenként vettek mintát, és manuálisan állították be a szerszámcsavarokat, ha elsodródást láttak. Ma már léteznek olyan automatizált rendszerek, amelyek lézer- vagy nukleáris szenzorokkal pásztázzák a világhálót, és visszaadják az adatokat a vezérlőknek, amelyek menet közben állítják be a szerszámot. De ezek a rendszerek pénzbe kerülnek - egy teljes szkennelési mérőműszer telepítése 80 000–150 000 USD.
A kisebb műveletek továbbra is kézi mérést és beállítást végeznek. Hosszabb ideig tart az optimalizálás, több variációt kap, de ha a vevői specifikációk eléggé lazaak, akkor meg lehet boldogulni a divatos felszerelés nélkül is. Az orvosi eszközök csomagolása azonban nem boldogul ezzel a megközelítéssel. Az FDA előírásai dokumentált folyamatszabályozást írnak elő, és ha a vastagság ±2%-on belül marad, akkor folyamatos mérési adatokkal kell rendelkezni.
Webkezelés a lap lehűlése után
A feszesség szabályozása a csévélőn keresztül saját specialitása. A túl nagy feszültség és a vékony lapok megnyúlhatnak, megváltoztatva a méreteket. Túl kicsi a feszültség, és teleszkópos vagy laza tekercseket kap, amelyeket lehetetlen tisztán letekerni az áramlás irányába. A készítményben lévő csúsztatószerek befolyásolják a laprétegek egymásra hatását, amikor feltekerjük - túl sok csúszás és a tekercsek elmozdulnak a szállítás során.
Az élszegélyeket általában újrahasznosítják, és visszacsiszolják a folyamatba. De csak annyi újracsiszolást adhat hozzá, mielőtt a tulajdonságok leromlanak. A legtöbb művelet 25%-os újraőrlési tartalom alatt marad az elsődleges termékeknél. Kevésbé kritikus alkalmazásoknál magasabbra állíthatja, de a színkonzisztencia problémát jelent, ha szűz és újrahasznosított anyagokat kever.
A felületkezelés gyakori azoknál a lapoknál, amelyekre nyomtatásra vagy ragasztóval kell bevonni. A koronakezelés vagy lángkezelés módosítja a felületi energiát, fogékonnyá teszi a festékekkel és ragasztókkal szemben. A kezelési szint azonban idővel csökken, ezért a nyomtatók frissen extrudált lapot szeretnének, ha beszerezhetik.
A berendezések karbantartási költségei összeadódnak
A csavarok és a hengerek kopása fokozatosan történik. A csavarfelületek simára csiszolódnak, a hézagok megnövekednek és a teljesítmény csökken. Lehet, hogy elsőre nem veszi észre, de több ezer óra alatt az áteresztőképesség adott csavarsebesség mellett 10-15%-kal csökken. Végül vagy újra kell bevonnia a csavart, vagy teljesen ki kell cserélnie, és ez 20 000-50 000 dollár mérettől és anyagtól függően.
A szerszám karbantartása állandó. Egyes alkalmazásoknál néhány hetente, más esetekben naponta meg kell tisztítani a felhalmozódott szén-dioxidot. A beállítócsavaroknak kalibráltnak kell maradniuk, a fűtőszalagok meghibásodnak, és ki kell cserélni. Egyes műveletek ütemező szerszámcseréket ütemeznek, így képesek mélytisztítani és ellenőrizni az egyik szerszámot, miközben a termelést egy másikon futtatják.
Sebességváltó olajcserék, szűrőcserék, hőmérséklet-szabályozók kalibrálása - mindez rutin, de összeadódik. A megelőző karbantartási ütemtervek segítenek, de még mindig előfordulnak nem tervezett leállások. Csapágyhibák, kiégett biztosítékok, PLC hibák. Minden órában, amikor a vonal leáll, bevételkiesés, és a csomagolásban általában van egy másik konverter, amely készen áll arra, hogy átvegye vállalkozását, ha nem tudja időben szállítani.
A teljes lemezsor tőkebefektetése 800 000 dollár körül kezdődik valami alap esetében, és könnyen meghaladhatja a 3 millió dollárt széles szélességű, nagy sebességű rendszerek esetében, minden vezérléssel és automatizálással. A használt berendezések piaca létezik, de a használt vásárlás azt jelenti, hogy valaki más karbantartási problémáit örökli, hacsak nem igazán tudja, hogy mit ellenőriz az ellenőrzés során.