Ħafna proċessi għandhom ikunu fis-seħħ biex tinkiseb estrużjoni tassew effiċjenti.
Biex tikseb kwalità għolja, produzzjoni konsistenti, għandek bżonn nies eċċellenti biex imexxu l-linja u jimmaniġġjaw l-operazzjonijiet, it-tagħmir għandu jkun f'kundizzjoni tajba, għandu jkun hemm programm komprensiv ta 'manutenzjoni preventiva, u t-tagħmir għandu jkun iddisinjat biex jippermetti tħaddim effiċjenti.
L-estrużjoni effiċjenti teħtieġ dixxiplina industrijali tajba, attenzjoni umana għad-dettall u sforz kostanti biex jinkiseb titjib fil-proċess. L-estrużjoni b'suċċess mhix qed tagħmel tajjeb għal żewġ jew tliet affarijiet -- qed tagħmel mijiet ta' affarijiet tajbin.
Agħmel tliet "M"
L-estrużjoni effiċjenti teħtieġ strumentazzjoni xierqa. Hawnhekk, il-varjabbli tal-proċess l-aktar kritiċi huma t-"tliet M": pressjoni tat-tidwib, temperatura tat-tidwib, u tagħbija tal-mutur (pressjoni tat-tidwib, temperatura tat-tidwib, tagħbija tal-mutur). Huma sinjali vitali tal-proċess ta 'estrużjoni. Għandhom jiġu mkejla u mmonitorjati kontinwament. Il-parametri li ġejjin għandhom ukoll jiġu mkejla u mmonitorjati:
●Temperatura tal-kanna,
● veloċità tal-kamin,
● konsum ta 'enerġija għal kull żona ta' tisħin jew tkessiħ,
● temperatura ambjentali,
● umdità relattiva,
● It-temperatura li fiha l-materja prima tidħol fl-estrużur,
● il-kontenut ta 'umdità tal-materja prima li tidħol fl-estrużur (jekk ikun meħtieġ assorbiment ta' umdità),
● fluss ta 'ilma li jkessaħ,
● temperatura ta 'l-ilma tad-dħul,
● it-temperatura tal-ilma tal-ħruġ,
● Vakwu fil-port tal-egżost (jekk applikabbli).
Irkupra data
Il-kapaċitajiet tal-Akkwist tad-Data (DA) huma kritiċi għall-iżvilupp ta 'proċess ta' estrużjoni robust, iż-żamma tal-konsistenza tal-proċess, l-ottimizzazzjoni tal-proċess u s-soluzzjoni tal-problemi b'mod effiċjenti. Fortunatament, bil-kompjuters rħas tal-lum u softwer DA disponibbli b'mod wiesa ', huwa possibbli li tinstalla sistema DA qawwija fuq linja ta' estrużjoni eżistenti. Sfortunatament (u bafflingly), proċessuri ftit li jieħdu vantaġġ minn din il-karatteristika b'mod effettiv.
L-awtur ħadem ma 'proċessur biex jinstalla sistema DA bbażata fuq il-kompjuter fuq linja ta' estrużjoni relattivament antika. Sistema DA tiswa inqas minn $20,000. F'madwar tliet xhur, ir-rata tal-fdalijiet tal-linja niżlet minn madwar 15 fil-mija għal 5 fil-mija. Bħala riżultat, is-sistema DA ħallset għaliha nnifisha fi kwistjoni ta 'xhur u issa tgħin lill-konvertitur jaħdem b'mod konsistenti b'rati ta' ruttam ferm aktar baxxi fuq kull linja.
Ir-rati ta 'ruttam huma mnaqqsa minħabba li l-proċessi jistgħu jiġu ottimizzati bħal qatt qabel bis-sistema DA. Barra minn hekk, problemi li jistgħu jwasslu għal prodotti mhux konformi jistgħu jiġu identifikati u kkoreġuti immedjatament qabel ma jkunu fil-fatt prodotti. Din mhix teknoloġija aerospazjali! Huwa sempliċiment sempliċi u effettiv bl-użu ta 'għodod fuq l-ixkaffa. Anke tagħmir ta 'estrużjoni antik jista' jipproduċi prodotti ta 'kwalità sakemm jinżammu sew u jkollhom strumentazzjoni tajba u funzjonalità DA.
Għażla tal-għalf
Il-konsistenza tal-għalf u l-fluss tal-għalf lejn l-estrużur huma kritiċi biex tinkiseb l-istabbiltà tal-proċess. Bidliet fl-għalf (per eżempju, gradi differenti ta 'tħin mill-ġdid) dejjem jirriżultaw f'bidliet fil-proċess ta' estrużjoni. Anke kwistjonijiet li jidhru trivjali bħad-distribuzzjoni tad-daqs tal-partiċelli jistgħu jaffettwaw il-proċess. B'mod ġenerali, distribuzzjoni tad-daqs tal-partiċelli idjaq iżżid l-istabbiltà tal-proċess ta 'estrużjoni.
Figura 1. L-għalf ta 'overflow jimla kompletament il-kanal tal-kamin u juża t-tul sħiħ tal-kamin. Ma teħtieġx tagħmir ta 'għalf addizzjonali, iżda tnaqqas il-kontroll tal-proċess.
Hemm żewġ metodi bażiċi ta 'għalf: għalf ta' għargħar u għalf tal-ġuħ. Fl-għalf ta 'overflow, id-delu ta' l-għalf jimtela sa ċertu livell u l-materjal jiċċirkola fil-fluss tal-massa (il-biċċa l-kbira tal-ħin) lejn l-estrużur, li terda kemm jista 'jkun materjal. Il-kanali tal-kamin jimtlew kważi immedjatament (ara l-Figura 1). Ir-riżultat huwa li, f'għalf overflow, it-tul effettiv tal-kamin huwa bejn wieħed u ieħor l-istess bħat-tul tat-titjira tal-kamin.
Figura 2 It-tmigħ tal-ġuħ jeħtieġ alimentatriċi, iżda jipprovdi kontroll aħjar tal-proċess u għandu tendenza li jnaqqas it-temperatura tat-tidwib.
Fl-għalf tal-ġuħ, il-polimeru jitkejjel fl-estrużur permezz ta 'apparat tal-għalf (Figura 2). M'hemm l-ebda buildup fid-delu; minflok, il-materjal jaqa 'direttament fil-kanal tal-kamin, li jimtela biss parzjalment fil-ftuħ tal-għalf. Meta l-materjal jitwassal 'il quddiem, il-kanal tal-kamin se jimtela kompletament f'ċerta distanza 'l isfel mill-għalf.
Fl-għalf tal-ġuħ, it-tul effettiv tal-kamin huwa inqas mit-tul tat-titjira tal-kamin. Vantaġġ importanti huwa li t-tul effettiv tal-kamin jista 'jiġi aġġustat waqt li l-estrużur ikun qed jaħdem. Dan jippermetti kontroll tal-proċess usa 'mill-għalf ta' l-għargħar fejn it-tul effettiv mhuwiex aġġustabbli. It-tmigħ tal-ġuħ huwa utli biss jekk l-estrużur ikun twil biżżejjed biex jinkiseb tidwib sħiħ u taħlit effettiv. Għalhekk, l-għalf tal-ġuħ ġeneralment mhux se jtejjeb il-proċess fuq estrużuri qosra (25D twal). It-tmigħ tal-ġuħ jeħtieġ alimentatriċi, iżda jnaqqas it-tagħbija tal-mutur, it-temperatura tat-tidwib u l-potenzjal għal ċapep, bridging u separazzjoni fid-delu.
Figura 3 Dan l-eżempju minn operazzjoni ta 'estrużjoni tal-pajp juri li xi grad ta' għalf tal-ġuħ jirriżulta fi ħxuna tal-ħajt aktar uniformi. Tmigħ ta 'l-għargħar f'100 fil-mija mili; xejn inqas huwa tmigħ ġuħ.
It-tmigħ tal-ġuħ jippermetti livell ta 'ottimizzazzjoni tal-proċess li ma jistax jinkiseb b'għalf ta' overflow. Il-Figura 3 turi eżempju ta 'operazzjoni ta' estrużjoni tal-pajp fejn il-varjazzjoni tal-ħxuna tal-ħajt kienet imkejla f'diversi livelli ta 'mili. Il-mili mija fil-mija jindika tmigħ tal-għargħar; inqas minn dan jindika għalf tal-ġuħ. Il-perċentwal tal-mili huwa l-feedrate attwali relattiv għall-overflow feedrate.
Huwa ċar li l-aħjar kundizzjonijiet tal-proċess biex jimminimizzaw il-varjazzjoni tal-ħxuna tal-ħajt huma madwar 98 fil-mija tal-mili. Il-varjazzjoni fil-ħxuna tal-ħajt fl-aħjar ġuħ kienet madwar nofs dik tat-tmigħ tal-overflow. Dan ifisser li taħt kundizzjonijiet ottimali, jista 'jintuża inqas materjal minħabba li l-ħxuna tal-ħajt tal-pajp tista' tkun eqreb lejn il-minimu. F'dan il-każ, l-iffrankar tal-materjal waħdu huwa ta' madwar $100,000/sena.
L-ambjent fi ħdan il-fabbrika għandu wkoll rwol importanti fil-proċess ta 'estrużjoni. Bidliet fit-temperatura tal-kamra u l-umdità relattiva jistgħu jaffettwaw il-proċess, bħalma jista 'jiġi fluss ta' l-arja: il-ftuħ ta 'bieb jew tieqa jista' jbiddel il-kundizzjonijiet tat-trasferiment tas-sħana madwar l-estrużur u jikkawża bidla fil-proċess, u ddawwar fan ħdejn l-estrużur mixgħul jew mitfi jista 'jikkawża bidliet fil-proċess simili . Peress li avvenimenti ta 'din in-natura tipikament ma jidhrux fuq dashboards, jista' ma jkunx faċli li ssib is-sors ta 'din il-bidla fil-proċess.
Veloċità tal-kamin u settings tal-kanna
Estrużur jopera bl-aktar mod effiċjenti meta l-kamin jipprovdi bejn wieħed u ieħor 80 fil-mija sa 90 fil-mija tal-enerġija meħtieġa biex issaħħan u jiddewweb il-plastik. F'dan il-każ, il-ħiter tal-kanna jipprovdi 10 sa 20 fil-mija ta 'sħana addizzjonali. Xi drabi l-kamin jipprovdi aktar minn 100 fil-mija tal-enerġija meħtieġa biex issaħħan u jiddewweb il-plastik. Nistgħu nsejħu dan kamin "attiv żżejjed". It-tkessiħ tal-kanna huwa meħtieġ hawn biex tikkontrolla t-temperatura.
Figura 4 Kull reżina għandha konsum ta 'enerġija ta' tisħin u tidwib speċifiku (SEC). Idealment, il-kamin jipprovdi 80 fil-mija sa 90 fil-mija tal-enerġija. Jekk jipprovdi aktar mis-SEC, jeħtieġ li jitkessaħ biex tneħħi s-sħana żejda, li hija ineffiċjenti u għandha l-potenzjal li tiddegrada l-plastik. Il-punt ta 'awto-estrużjoni huwa fejn il-kamin jagħti preċiż 100 fil-mija SEC lill-plastik. Xi ħaġa hawn fuq li tindika kamin "attiv żżejjed".
It-tkessiħ tal-barmil jaħli l-enerġija, u l-enerġija, ovvjament, mhix b'xejn. Il-Figura 4 turi kif il-konsum speċifiku tal-enerġija (SEC) f'kWh/kg ivarja bil-veloċità tal-kamin. Kull plastik għandu rekwiżiti ta 'enerġija speċifiċi għat-tisħin u t-tidwib. Għal plastiks semi-kristallini dan il-valur huwa bejn wieħed u ieħor 0.15 kWh/kg u għal polimeri amorfi dan il-valur huwa bejn wieħed u ieħor 0.10 kWh/kg.
Il-kurvi fil-Figura 4 jirrappreżentaw il-kombinazzjoni ta 'sħana frizzjonali u viskuża ġġenerata mill-kamin. Dan spiss jissejjaħ shear heat, għalkemm dan it-terminu mhuwiex strettament korrett. B'veloċità baxxa tal-kamin, is-sħana ġġenerata mill-kamin hija baxxa ħafna, u l-effett tal-ħiter tal-kanna huwa kbir. F'veloċitajiet ogħla bil-kamin, il-biċċa l-kbira tas-sħana (80 fil-mija sa 90 fil-mija) hija ġġenerata mill-kamin - din hija l-firxa operattiva preferuta.
Meta l-veloċità tal-kamin tiżdied aktar, taqsam il-linja orizzontali li tindika r-rekwiżiti SEC tal-plastik. Dan il-punt ta 'intersezzjoni jissejjaħ punt ta' estrużjoni awtoġenu. F'dan iż-żmien, is-sħana kollha hija ġġenerata mill-kamin, u l-ħiter tal-kanna m'għandux għalfejn jipprovdi sħana. Lil hinn minn dan il-punt awtoġenu, il-kamin jiġġenera aktar sħana milli meħtieġ - isir attiv żżejjed. Meta l-veloċità tal-kamin tiżdied lil hinn mill-punt crossover, il-barmil jeħtieġ li jitkessaħ biex tneħħi s-sħana żejda pprovduta mill-kamin.
Hekk kif il-barmil jiksaħ, it-temperatura tat-tidwib fl-estrużur se tkun ogħla mis-sett tat-temperatura tal-kanna hekk kif is-sħana tgħaddi minn ġewwa tal-barmil għal barra. Meta jitwettaq ammont żgħir ta 'tkessiħ, it-temperatura tat-tidwib tista' tkun 10 grad F sa 50 grad F ogħla mill-punt stabbilit. Bi tkessiħ moderat, it-temperatura tat-tidwib tista 'tkun 50 grad F sa 100 grad F 'il fuq mill-punt stabbilit. Meta t-tkessiħ ikun b'veloċità sħiħa, it-temperatura attwali tat-tidwib tista 'tkun 100 grad F sa 150 grad F ogħla mill-punt stabbilit, jew saħansitra ogħla. Peress li t-temperatura tat-tidwib f'dan il-punt normalment ma tistax titkejjel, il-biċċa l-kbira tal-proċessuri mhumiex konxji li din il-kundizzjoni tista 'tkun ta' detriment.
Huwa importanti li wieħed jifhem li l-ħtieġa għat-tkessiħ tfisser li l-plastik qed jisħon iżżejjed. Dan iżid ir-riskju li l-plastik jiddegrada u jiżviluppa tikek suwed, ġellijiet u tibdil fil-kulur. Tnaqqas ukoll is-saħħa tat-tidwib fil-ħruġ tad-die u tagħmilha aktar diffiċli biex l-estrudat jiksaħ. It-tħaddim ta 'estrużur bit-tkessiħ tal-kanna huwa bħal sewqan ta' karozza bil-brejkijiet mixgħula - jaħli l-enerġija u jikkawża xedd eċċessiv.
L-estrużjoni effiċjenti teħtieġ ottimizzazzjoni bir-reqqa tat-temperatura tal-kanna. Ħafna kumpaniji ma jagħtux biżżejjed attenzjoni lill-profil tat-temperatura tal-barmil. Hemm diversi modi biex tissettja t-temperatura tal-kanna. Wieħed mill-metodi effettivi huwa l-ottimizzazzjoni dinamika. Dan il-metodu jinvolvi li jsiru bidliet kbar fil-punt tas-sett u ssegwi kif it-temperatura u l-pressjoni attwali jinbidlu maż-żmien. Il-Figura 5 turi kif il-pressjoni tvarja mat-temperatura hekk kif il-punt tas-sett jitnaqqas minn 390 grad F għal 300 grad F.
Fil-każ muri hawn fuq, il-punt tas-sett tat-temperatura ottimali għaż-Żona tal-Barra 1 huwa bejn wieħed u ieħor 330 grad F. Dan il-metodu biex jinstab il-punt tas-sett ottimali huwa aktar mgħaġġel milli jagħmel bidliet f'ħin reali għall-punt tas-sett u jistenna li l-estrużur jirreaġixxi għall- bidla. Għal estrużuri kbar, jista 'jieħu 30 minuta jew aktar biex il-magna tirreaġixxi għal bidla fis-setpoint. Jekk tagħmel sitt bidliet, l-estrużur jista 'faċilment jieħu tliet sigħat jew aktar biex jirreaġixxi għal dawk il-bidliet.
