Bei der Auswah l einer EBM-Anlage für die Großindustrie handelt es sich grundlegend um eine andere Aufgabe als beim Wahl einer Maschine für Verpackungen für den Verbrauchermarkt. Wenn das Zielprodukt ein 100-Liter- bis 1000-Liter-Tank, eine Trommel oder ein mittlerer Bulkbehälter zur Lagerung von Säuren, Lösungsmitteln, konzentrierten Pflanzenschutzprodukten oder industriellen Reinigungsmitteln sein soll, wird die Maschine nicht mehr anhand der Geschwindigkeiten im Stundenverlauf definiert. Sie wird vielmehr anhand der Menge Schmelz, die der Kopf tragen kann, der Geschwindigkeit, mit der diese Schmelze ausgetrieben werden kann, bevor die Schwerkraft den Lösungsmittelleiter zerstört, und der Genauigkeit bestimmt, mit der die Wand verteilt werden kann, so dass der fertige Behälter nach Wochen langem Kontakt mit Chemikalien einem Falltest bei minus 18 Grad Celsius standhält. Jede Entscheidung in der Produktionsanlage darunter, vom Erwerb des Kunststoffs über das Anzahl der Formwerke bis zum Prüfungsdurchsatz bei einem Lecktest, ergibt sich aus diesen drei Fragen.
Dieser Leitfaden demonstriert die gesamte Ingenieurberechnung zur Ver spezifizierung einer Extrusions-Blasformlinie für große chemische Behälter. Er behandelt folgende Themen: Auslegung des Akkumulatorkopfes, Auswahl von Schrauben und Behältern, Berechnung der Klemmkraft, Auswahl der HMWHDPE-Sorte mit Eigeneinträgen, Strategien für mehrschichtige und fluorierte Barrieren, Programmierung der Parisonmischung mit SPC und radialer Wandverteilung, Prozessparameter-Einträge für jede Volumenklasse, Anforderungen für die Zertifizierung für Gefahrgüter sowie die Nachfolgestufen, die entscheiden, ob die Anzahl der Rückläufer bei zwei oder bei zwölf Prozent liegt. Ausführliche Maschinenkonfigurationen sind enthalten, so dass die Theorie im Hinblick auf die verfügbare Ausrüstung verifiziert werden kann.
Hier kommt die Ausrüstungsperspektive von Apollo, einem Wanplas-Werk in Zhangjiagang, das über mehr als 20 Jahre Erfahrung in automatischen Extrusions-Blown-Forming-Maschinen verfügt und ein Produktionsareal von 8.000 Quadratmetern, zehn Maschinen-Serien, die mehr als achtzig Modelle umfassen, sowie über 4.000 Maschinen betreibt, die in mehr als 90 Ländern eingesetzt werden. Apollo baut die ABLD-Schwergüter-Serie speziell für den Bereich von 20 L bis 1500 L, den dieser Artikel behandelt, sowie die ABLB-Serie und eine vollständig elektrische Serie für kleinere chemische Verpackungen. Wanplas, die Hauptmarke, liefert die umliegenden Auf- und Abrufgeräte, wenn eine Anlage für chemische Verpackungen als schlüsselfertiges Projekt errichtet wird.
Warum stellen 100L- bis 1000L-Chemikalientanks ein anderes Engineeringproblem dar.
Der wichtigste physikalische Fakt um Blow-Moulding von großen Behältern ist, dass ein hängender Parison eine viskoelastische Kolonne ist, die durch ihre eigene Gewichtseinwirkung belastet ist. Ein 55 kg Schmelztubus, der etwa zweieinhalb Meter vom Kopf hängend ist, unterliegt einer Verstreckungsspannung, die von null am freien Ende bis zu einem Maximum am Auslass der Matrize ansteigt. Wenn die Schmelze diese Last nicht tragen kann, verdünnt sich der Parison oben, verdichtet sich unten, verrammt sich und im schlimmsten Fall trennt er sich, bevor die Matrize verschlossen ist. Unter ungefähr 20 L ist dieser Effekt mit einem kontinuierlichen Extrusionskopf beherrschbar. Oberhalb von 100 L bestimmt dieser Effekt die gesamte Verfahrenskonstruktion.
Deshalb verwendet jede glaubwürdige Maschine für diese Kategorie einen Akkumulationskopf anstelle einer kontinuierlichen Extrusion. Der Extruder plastifiziert stetig und füllt eine Lagerkammer; danach entleert ein hydraulischer Stoßkörper den gesamten Abschnitt in einem einzigen schnellen Zug. Die Entladezeit wird zur Kontrollgröße. Für einen 100-Liter-Behälter muss der Akkumulationskanal in etwa 6 bis 10 Sekunden leer sein; für einen 1000-Liter-Behälter weitet sich das Fenster nur geringfügig, auf etwa 12 bis 25 Sekunden, da der Parison länger und schwerer ist und die Erschlaffungszeit schneller verläuft, nicht länger. Ein Kopf, der 40 Sekunden braucht, um 50 kg herauszuschieben, ist keine große Tankkopf, ganz gleich, was auf seinem Kennzeichnungstext steht.
Der zweite Unterscheidungsfaktor ist die Wandverteilung. Eine kleine Flasche toleriert eine Wandvariation von plus oder minus 15 Prozent, da darauf nichts strukturell abhängt. Ein 1000-l-Fahrzeugbehälter nicht. Der Behälter muss Stacking-Tests, hydrostatische Tests, Drop-Tests und Vibrations-Tests bestehen, während er mit einer Flüssigkeit befüllt ist, die eine spezifische Gravität von 1,6 oder höher hat. Lokale dünne Stellen im Schulterstrahlradius oder in der Grundplatte werden zu Stellen der Krackenanregung, wobei diese Stellen bei chemischen Anwendungen durch Umgebungsringrostarbeit vor Ort statt durch einfache mechanische Ermüdung verlaufen. Ein Wandvariationsgrad von plus oder minus 8 Prozent auf einem 1000-l-Körper ist die praktische Zielgröße, und dies erfordert sowohl die Voreingestellung der Achsenparison mit einem hohen Punktzahlenspektrum als auch Radialkorrektionshardware.
Der dritte Unterscheidungsmerkmal ist die Wärmekapazität. Ein 50 kg schweres Polyethylenteil bringt enorm viel Wärme in die Form. Kühlung und nicht das Aufblasen regelt den Zyklus. Während ein 5-L-Kocher in 25 Sekunden durchläuft, dauert der Zyklus für einen 1000-L-Tank 300 bis 450 Sekunden, wobei 70 bis 85 Prozent dieser Zeit mit Kühlung verstrichen. Dies entgegensetzt der üblichen Optimierungslogik: Den Extruderausstoß zu erhöhen, wenn das Kühlsystem nicht die Wärme absorbieren kann, lohnt sich nicht. Die Design-Ablage für den Kühlkanal, die Kälbertemperatur und der interne Luftaustausch sind wertvoller als jede Änderung der Weichmacheranlage.
Schließlich stellen die chemischen Spezifikationen Materialeinschränkungen auf, die sich wiederum auf die Maschinenauswahl auswirken. Das Harz, das einen xylenbasierten Pestizid-Emulgierkonzentrat über einen Zeitraum von zwei Jahren toleriert, handelt sich um ein HMWHDPE mit hohem Molekülgewicht und weitem Molekülgewichtsverteilung sowie sehr geringem Schmelzfließen. Dieses Harz benötigt eine höhere Schergleichung, um sich aufzulösen, einen höheren Schmelzdruck, um durch das Kopfwerk hindurch zu strömen, und eine für diesen Zweck geeignete Schraubengeometrie. Eine Maschine, die für eine universelle Blasformmaschine mit einem MFR von 2 g/10 Minuten spezifiziert wurde, ist an dem Tag an ihre Grenzen gestossen, an dem der Kunde auf eine geeignete chemische Drumrasse umsteigt.
Akkuatorkopftechnologie und ihre Auswirkung auf die Größe der gesamten Anlage
Der Speicherkopf ist der Komponenten, der eine EBM-Maschine für Großtanks definiert. Wenn Sie seine interne Architektur verstehen, ist das der schnellste Weg, ein Spezifikationsblatt richtig zu lesen, denn der Kopfkonstruktion bestimmt die Spritzwiederholfrequenz und das Auslauftempo, das Purgverhalten, die Zeit zum Farbwechsel und die Frage, ob mehrlagige Strukturen überhaupt möglich sind.
First-In-First-Out-Flussweg
Ein gut konzipierter Wasserstoffspeicher ist auf dem Prinzip von „first-in-first-out“ aufgebaut. Die Schmelze, die vom Extruder eintritt, wird über ein Spiralmantel oder einen herzförmigen Verteilungskörper in eine ringförmige Lagerkammer eingeführt, und wenn der Riemen fährt, tritt das Material, das zuerst eintraf, zuerst aus. Die alternative Geometrie von „first-in-last-out“ führt zu stagnierender Schmelze in tote Ecken, die sich verwerfen. Bei Polyethylen bei 200 Celsius Grad erzeugt einige zusätzliche Minuten Verweilzeit Gelen und schwarze Flecken; bei PVC oder einer Barriereharz führt dies zu vollständiger Verrottung. In der Produktion von chemischen Tanks, bei denen die Verweilzeiten schon lange sind, da die Zyklen lang sind, ist die „first-in-first-out“-Geometrie nicht optional.
Die Verweilzeit im Hauptbereich ist einfach zu ermitteln und bei der Auswahl zu berücksichtigen. Teilen Sie die Kapazität des Speicherradiatorens durch den Durchsatz des Extruders. Ein 50 kg großer Hauptbereich, der mit einem Extruder versorgt wird, der 300 kg / h liefert, hält das Material bei vollständiger Ausnutzung etwa 10 Minuten. Wenn der Zyklus 400 Sekunden und die Traglast 50 kg beträgt, liegt der tatsächliche Durchsatzbedarf bei 450 kg / h, sodass ein 300 kg / h starker Extruder unterstandardisiert ist und die Maschine eher durch Plastifizierung als durch Kühlen begrenzet wird. Diese einfache Berechnung entdeckt mehr Spezifikationsfehler als jede andere.
Ram-Design und Entladungsrate
Die Entleertätigkeit wird durch einen hydraulischen Kolben angetrieben, der von durch Stickstoff aufgeladenen Akkumulatoren unterstützt wird. Der Grund dafür ist einfach: Der maximale Fluss, der während einer 15-sekunden langen Entleerung benötigt wird, ist weit höher als das, was die Pumpe kontinuierlich liefern kann. Hydraulische Akkumulatoren speichern Energie zwischen den Ladungsschüben und geben sie während der Bewegung ab, weshalb eine Maschine mit einem 60 kg Hebtieft eine Pumpen-Motor nicht größer als ein Motor in einer Maschine, die die Hälfte ihrer Größe hat, haben kann, vorausgesetzt, der Akumulatoren-Pulver ist korrekt dimensioniert. Wenn Sie Maschinen vergleichen, müssen Sie nicht nur die installierte Motorleistung beachten, sondern auch das Stickstoff-Akkumulatorvolumen und den Pre-Ladung-Druck.
Die Abscheidegeschwindigkeit wird üblicherweise in Kilogramm pro Sekunde angegeben. Ein nützlicher Benchmark für HMWHDPE mit einer MFR unter 1 g/10min ist 2 bis 4 kg/s. Strecken zerkratzen sich bei höheren Geschwindigkeiten und kippen bei niedrigeren Geschwindigkeiten. Der Kopf muss ebenfalls eine kontrollierbare Abscheideprofil haben, da das Oberteil des Pulvers schneller als das untere am Ende ausgeführt werden sollte, um die entstehende Anhebung während des folgenden Abscheides und Transportes zu kompensieren.
Einlagige versus mehrlagige Schächte
Die chemische Verpackung erfordert in zunehmendem Maße mehr als ein Material durch die Wand. Eine dreischichtige Struktur besteht typischerweise aus Virgin HMWHDPE auf der Außenseite, einem Regranulatkern und Virgin HMWHDPE auf der Innenseite, was die Materialkosten senkt und gleichzeitig beide Kontaktflächen sauber hält. Dreilagige Strukturen enthalten eine EVOH-Barriere mit Klebstoffverbindungslagen an beiden Seiten, wodurch eine Hydrokarbonpermeationsbeständigkeit für lösemittelbasierte Produkte gewährleistet ist. Jede zusätzliche Schicht bedeutet einen zusätzlichen Extruder, einen zusätzlichen Fließkanal im Kopf und einen signifikanten Anstieg der Komplexität des Kopfes sowie des Bedarfs an thermischer Steuerung.
Die praktische Entscheidungskriterien sind einfach. Wenn der Behälter Produkte auf Wasserbasis, anorganische Säuren oder Alkalien oder Detergentien in Konzentratform enthält, ist eine einlagige HMWHDPE-Wand mit ausreichender Dicke ausreichend. Wenn er aromatische oder chlorierte Lösungsmittel, Kraftstoffmischungen oder agrochemische Konzentrate, die in Xylen gelöst sind, enthält, ist Permeation der Kontrollenschwächenmodus und es ist entweder eine EVOH-Barriere-Schicht oder eine Nachform-Zufluorierung erforderlich. Wenn Kostenreduzierung durch Regranulieren oberste Priorität hat, ist die Standardantwort drei Schichten mit einem Regranulierkern, wobei die Regranulier-Fraktion in der Regel zwischen 30 und 50 Prozent der Gesamtwanddicke betragen kann, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.
Werkzeug für den Extruder: Fräse und Dröhnenau,
Der Matrizen- und Mandrel-Design ist der Punkt, an dem ein großer Kopf seine Wandeigenschaften behält oder verliert. Der Spalt zwischen Matrizen und Mandrel bestimmt die Grunddichtemessung, und während der Entladung wird der Mandel axial durch einen Servo- oder hydraulischen Antrieb bewegt, um diesen Spalt zu regeln. Eine konvergente Matrizenkonstruktion, bei der der Mandel nach unten bewegt wird, um den Spalt zu öffnen, ist bei großen Teilen standardisiert, da sie eine stabile Strömungsfront erzeugen und einen breiten Programmierungsbereich ermöglichen. Spaltbereiche von 6 bis 22 mm sind für die Klasse 100 L bis 1000 L typisch, wobei der Funktionsbereich für jedes einzelne Produkt vielleicht einen 5 mm breiten Bereich innerhalb dieses Bereichs einnimmt.
Die Länge der Form ist für die Schmelzrelaxation wichtig. Wenn sie zu kurz ist, wird die Schwellung unvorhersehbar, da sich die Scherfestigkeit während der Entladung ändert. Wenn sie zu lang ist, steigt der Druckabfall, was eine höhere Schmelzetemperatur erfordert, was wiederum die Neigung verstärkt. Für HMWHDPE ist eine Formlänge von 8 bis 15 Mal dem Formspalt ein vernünftiger Ausgangspunkt, der im Rahmen der Inbetriebnahme mit dem tatsächlichen Harz verfeinert wird.
Abstimmung von Chargengemenge und Maschine: Chargengewicht, Schraubendurchmesser und Spannkraft
Die Maschinenklasse ergibt sich aus dem Behältervolumen durch eine Kette von drei Berechnungen: Teilgewicht aus dem Volumen, Akkumulatorkapazität aus dem Teilgewicht und Plastifizierkapazität aus dem Teilgewicht dividiert durch die Zyklusdauer. Die Klemmkraft ergibt sich aus der projizierten Fläche und dem Druck beim Austreten. Keine dieser Schritte ist schwierig, jedoch erzeugt ein Überspringen einer beliebigen Stufe eine Maschine, die das für die Anschaffung vorgesehene Produkt nicht herstellen kann.
Von Behältervolumen zu Chargengewicht
Bei HMWHDPE-Kunststoffbehältern gilt als praktische Regel, dass der Teilgewicht in Kilogramm zwischen 4,5 und 6 Prozent des nominellen Volumens in Litern für UN-zertifizierte Designs und zwischen 3,5 und 4,5 Prozent für nicht-gefährliche industrielle Behälter mit dünneren Wänden liegt. Ein 200-Liter-UN-Drum wiegt daher ungefähr 9 bis 11 kg, und ein 1000-Liter-Tank ungefähr 45 bis 55 kg. Hinzukommen 8 bis 20 Prozent an Überdruck, da große Teile erhebliche Abflüsse an der Basis und in den Griffbereichen produzieren, und die benötigte Druckaufstockung dementsprechend steigt. Die Überdruckfraction ist bei dieser Produktklasse groß und genau der Grund, warum Inline-Schleifen und Grobfüllstoffen die Standardausstattung sind.
Akku-Kapazitätsklassen
Die Akkumulatoren für diesen Markt werden in Kapazitätsbanden gefertigt, typischerweise von 5 kg bis 50 kg und weitere für die größten Einfachhohlkörperbehälter. Die Wahl eines Akkumulators mit etwa 20 bis 30 Prozent Reservekapazität über dem erforderlichen Schuss ist eine gute Praxis: So bleiben die Scherenglieder nicht an ihren Endstopps anliegen, es bleibt ausreichend Platz für schwerere Produkte in der Zukunft, und das Abfüllen kann dauerhaft bei voller Fahrt durchgeführt werden, was bestimmt den Verschleiß fokussiert.
Schraubendurchmesser, L/D und Pulverform
Die Plastifizierungskapazität muss mindestens dem Schussgewicht dividiert durch die Zykluszeit entsprechen, mit einem Puffer von 15 bis 25 Prozent. Einwellenextruder mit gerillten Supportern und Barriereeinsätzen sind Standard. Für HMWHDPE bietet ein L/D-Verhältnis von 24:1 bis 30:1 ausreichende Schmelz-und Homogenisierfähigkeit ohne übermäßige Verwärmung durch Reibung. Die Schraubendurchmesser richten sich nach der Volumenklasse wie unten gezeigt. Beachten Sie, dass der Behälter und die Schraube für die chemischen Sorten mit geringem MFR bestimmt werden müssen, und nicht für transparenten Allzweckkunststoff.
Spannkraft
Die Spannung für Blasformen liegt weit unter der für Spritzguss, da der Blasdruck nur 0,6 bis 1,0 MPa beträgt, während es bei Spritzguss mehrere Dutzend MPa betragen kann. Die benötigte Kraft entspricht der projizierten Fläche multipliziert mit dem Blasdruck, multipliziert mit einem Sicherheitsfaktor von 1,5 bis 2,0 sowie der Kraft, die zum Durchtrennen der Schmelzstellen erforderlich ist. Für große Tanks liegt das Erfordernis an der Schmelzstellen meist über dem Bedarf an Blasdruck, da die Maschine an einer Schmelzstelle von 20 mm Dicke entlang einer Schmelzlinie von zwei Metern austreten muss. Praktische Spannkräfte für diese Klasse liegen bei etwa 30 Tonnen am Ende von 100 L und bei 120 Tonnen am Ende von 1000 L.
Master-Matching-Ablage,
| Behältervolumen | typische Teilgewichte | Drosselimpfungskapazität | Schneckendurchmesser | Spannkraft | Zykluszeit | Stationenlayout |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 100 bis 150 l | 4,5 bis 7 kg | 8 bis 12 kg | 90 bis 105 mm | 30 bis 45 t | 80 bis 120 s | Vorzugsweise eine Doppelsonde |
| 160 bis 220 L, | 7 bis 11 kg | 12 bis 15 kg | 100 bis 120 mm | 40 bis 60 t | 110 bis 160 s | Doppeltes Station |
| 250 l bis 350 l | 12 bis 17 kg | 20 bis 25 kg | 120 bis 135 mm | 55 bis 75 t | 150 bis 210 Sekunden, | Doppel- oder Einstellstation |
| 400 Liter bis 500 Liter | 18 bis 26 kg | 25 bis 30 kg | 135 bis 150 mm | 70 bis 90 t | 200 bis 280 s | Typischer Zustand einer Einzelstation |
| 600 bis 750 L | 28 bis 38 kg | 35 bis 45 kg | 150 bis 175 mm, | 85 bis 105 t | 250 bis 350 Sekunden | Einstationsmaschine |
| 800 l bis 1000 l | 38 bis 55 kg | 45 bis 60 kg | 175 bis 200 mm | 100 bis 120 t | 300 bis 450 s | Einzelseite, langer Schweg |
Zwei Designentscheidungen in dieser Tabelle verdienen Kommentare. Zum einen lassen sich in Umgebungen mit einem Volumen von etwa 300 l keine Doppelstationen mehr sinnvoll nutzen. Zum anderen verdoppelt eine solche Letzterte Set von Formen die Werkzeugkosten sowie die Klemmstärke, und der Akumulator kann sowieso nur eine Station gleichzeitig bedienen; bei einem Zyklus mit einer Dauer von 300 Sekunden, dominiert von dem Kühlung, bleibt die zweite Station eh ungenutzt, bis das Harz geschmolzen ist. Unter einem Volumen von 200 l, wo der Zyklus kurz genug ist, dass der Schmelzkopf schnell wieder aufgefüllt wird, erhöht eine Doppelstation tatsächlich die Leistung. Zum anderen verlängern sich die Zykluszeiten mit dem Volumen, da die Kühlung mit der Quadratwurzel der Wandstärke steigt. Die Verdoppelung der Wandstärke von 4 auf 7 mm verlängert die Kühlzeit etwa um das Dreifache, was der Grund dafür ist, warum eine leicht konstruierte, gleichmäßig verteilte Wand doppelt rentabel ist – einmal durch die Verwendung von Harz und ein zweites Mal durch die geringeren Zykluszeiten.
Auswahl des HMWHDPE-Grads für chemische Anwendungen
Die Resinauswahl für große Chemikalientanks ist kein Einkaufsentscheidung, sondern eine spezifische Maschinenangabe. Die Qualität bestimmt die Schmelzkraft, die Plastifizierenergie, den Kopfdruck, das Kühlverhalten und die erreichbare Wanddichteverteilung. Wenn der Resin nicht richtig ist, kann kein Amount an Parison-Programmierung das Teil retten.
Fenster für die Kernattribute
Hochmolekulare, dichtes Polyethylen ist das Standardmaterial für diese Anwendung. Der relevante Eigenschaftenbereich ist eng und spezifisch:
- Schmelzfließgeschwindigkeit:0,3 bis 0,9 g/10 min werden bei 190 Grad Celsius unter einer Last von 21,6 kg gemessen. Dies ist der Belastungszustand, der als MFR 21,6 bezeichnet wird, und es ist die einzige aussagekräftige Messung für diese Harze, da sie bei 2,16 kg nur schwer fließen. Niedrigere Werte in diesem Bereich bedeuten ein höheres Molekulargewicht, bessere Schmelzehärte und bessere Beständigkeit gegenüber Spannungsschäden, jedoch zu einem höheren Extrusionsdruck und mehr Schergwärme.
- Dichte:0,943 bis 0,955 g/cm3. Eine höhere Dichte erhöht die Steifheit, die Belastbarkeit bei Oberbelastung und die Barriereleistung, verkleinert jedoch die Schlagfestigkeit und den Widerstand gegen Spannungsriss. Für UN-zertifizierte Trommeln liegt der optimale Wert in der Regel zwischen 0,946 und 0,951 g/cm3.
- Widerstand gegen UmweltbelastungskrähenMehr als 1000 Stunden bei F50 nach ASTM D1693-B. Dies ist der wichtigste Dauerwert für chemische Anwendungen. Detergenzien, Tenside und viele agrochemische Formulierungen wirken als Stress-Sprengmittel, und ein Kunstharz, das nach 200 Stunden durchhält, versagt im Feld.
- Molekülgewichtsverteilung:breit oder bimodal. Ein bimodaler HMWHDPE kombiniert eine hohe Molekulargewichtsfraktion, die Schmelzstärke und Stressebröselbeständigkeit aufweist, mit einer niedrigeren Molekulargewichtsfraktion, die die Verarbeitbarkeit verbessert. Bimodale Sorten sind der Grund, warum moderne 1000-Liter-Tanks etwa 10 bis 15 Prozent leichter geformt werden können als Designs von vor einem Jahrzehnt.
- Langfristige hydrostatische Festigkeit:wenn der Behälter druckfest ist oder wenn eine lange Lebensdauer bei kontinuierlicher Belastung angegeben wird, wird er nach der Methode ASTM D2837 bewertet.
Warum die Schmelzfestigkeit alles regelt
Der Schmelzschlauchdruck ist der Widerstand des aufgelassenen Polymers gegenüber verlängernder Deformation. Praktisch bedeutet er die Differenz zwischen einer Parisons, die gerade hängt, und einer, die verschmälert ist. Er steht in umgekehrter Beziehung zu der MFR und steht in direkter Beziehung zum hohen Molekulargewicht des Endes der Verteilung. Wenn ein Harz mit einer MFR von 21,6 und 0,35 g/10 Minuten durch eines mit 0,8 g/10 Minuten ersetzt wird, kann die Neigung während der Abscheidung und Übertragung um 30 bis 60 Prozent ansteigen, was eine kompensierende Änderung im Parisonprogramm und oft eine dickere Gesamtdicke erfordert. Wenn die Anlage mehr als einen Grad betrieben werden soll, muss das Steuersystem separate Parisonprofile pro Grad aufbewahren und der Bedienungspersonal muss trainiert werden, niemals ein Profil für ein Harz auf ein anderes zu verwenden, das für eine andere Resinart entworfen wurde.
Recycelungsstrategie
Bei einem 1000-L-Flaschenlager kann der Anteil des Recyclingmaterials bis zu 15 bis 20 Prozent des gesamten Mahlvolumens erreichen. Es ist wirtschaftlich nicht möglich, ihn vollständig abzuwerfen, daher befindet sich neben dem Gerät ein Zugehöringer, der den Reststoff in den Prozess zurückführt. Es bestehen zwei Einschränkungen. Erstens verringert jede Wiederauffräsung das Molekulumgewicht und beeinträchtigt die Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsschäden. Somit wiedeinter wenden einen geschlossenen Kreislauf ohne Neuzugabe, so kann der Endprodukt innerhalb weniger Wochen die Spezifikationen nicht mehr erfüllen. Zweitens werden häufig die Inhaltsstoffe recycles in Schichten, die mit dem Endprodukt in Berührung kommen, für gefährliche Güter unter strengem Einbezug von Zertifizierung eingeschränkt. Die übliche Lösung ist eine Wand mit drei Schichten, in der das Recyclingmaterial auf dem Kunststoffkern begrenzt ist. Dies erlaubt eine Recyclinganteil von 30 bis 50 Prozent, während beide Oberflächen weiterhin unverändert bleiben. Die Kondition des Mahlwerkzeugs ist wichtiger, als der betreuende Personal annimmt. Scharfe Werkzeuge lassen Finessen und Staub entstehen, die Gele und optische Fehler in der äußeren Schicht produzieren.
Materialauswahl Tabelle
| Gefüllte Produkte | Empfohlener Harz | MFR 21,6 (g/10min) | Dichte (g/cm3) | Wandstruktur | Zusätzliche Behandlung |
|---|---|---|---|---|---|
| Anorganische Säuren und Basen, auf Wasserbasis | Bimodales HMWHDPE, Trommelqualität | 0,4 bis 0,7 | 0,946 bis 0,951 | Einlagig oder 3-Schicht mit einer Kernmischung | Keine erforderlich |
| Tenside, Waschmittelkonzentrate | HMWHDPE, hohe ESCR-Grad | 0,3 bis 0,5 kg/ha | 0,943 bis 0,948 | Einlagen, erhöhte Wand in den Radien | Überprüfung nach ESCR gemäß ASTM D1693 |
| Agrochemische EC-Formulierungen in Xylen | HMWHDPE mit EVOH-Barriere | 0,35 bis 0,6 | 0,946 bis 0,953 | 5- oder 6-Schicht-Co-Extrusion | Kern aus EVOH mit Bandlagen und Fluorierung |
| Aromatische und chlorierte Lösungsmittel | HMWHDPE, Barrierekonstruktion | 0,4 bis 0,7 | 0,948 bis 0,955 | 6-Schicht mit EVOH oder ein-Schicht plus Fluorierung | Testen der Permeabilität vor der Zertifizierung |
| Schmiermittel, Grundöle, industrielle Fluids | HMWHDPE, Standard-Rollegrade | 0,5 bis 0,9 | 0,948 bis 0,955 | 3-Schicht mit Recycling-Kern | Für die meisten Basishalterungen ist keine Regranulation erforderlich |
| Trinkwasser und Lebensmittelkontakt-Festmassen | HMWHDPE, kunststoffklasse für Lebensmittelkontakt | 0,4 bis 0,8 | 0,946 bis 0,952 | Monolager virgin, ohne Rückspeisung | Konformitätsdokumentation für Kontaktflächen |
| Außen aufbewahrte Tanks, langjährige UV-Bestrahlung | HMWHDPE mit karbonhaltigem Pulver oder UV-Beschichtung | 0,4 bis 0,7 | 0,946 bis 0,952 | 3-lagige, pigmentierte Außenlage | 2 bis 2,5 Prozent Kohlenstoffschaum in der äußeren Schicht |
Ein Hinweis auf die Tabelle oben: Die Eigenschaftenwerte sind typische Bereiche und müssen vor der endgültigen Optimierung der Behälterbaumaßnahme gegenüber dem tatsächlichen Datenblatt für das Harz bestätigt werden. Grade, die unter einer allgemeinen Beschreibung verkauft werden, unterscheiden sich erheblich zwischen den Produktionsstandorten und den Produktionsrunden und sind insbesondere der Belastbarkeit von Stressecken unterliegt, abhängig von dem Katalysatorsystem und dem Typ der Komonomere. Eine Qualifizierungstests auf dem tatsächlichen Gerät mit dem tatsächlichen Werkzeug ist die einzige zuverlässige Validierung, weshalb Apollo Tests mit Proben von Kundenharz durchführt, bevor die Ausrüstung ausgeführt wird.
Mehrschichtige Co-Extrusion und Barrierstrategen für Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln
Polyethylen ist eine ausgezeichnete chemische Barriere gegen polare Flüssigkeiten und eine schlechte Barriere gegen nichtpolare organische Verbindungen. Kohlenwasserstoffe lösen sich in der amorphen Phase des Polymeres, erweitern ihn und diffundieren hindurch. Bei einem Behälter, der ein Xylen-Pflanzenschutzmittelkonzentrat enthält, kann eine unbehandelte HMWHDPE-Wand über eine Lagerungsperiode erhebliche Produktmengen verlieren und schlimmer noch, die Wand kann sich verformen, wenn sie aufquillt. Es gibt zwei technische Lösungen, und die Maschinenanforderung unterscheidet sich beträgtig voneinander.
Route One: Koextrusion der EVOH-Barriere
Der Ethylenvinylalkohol-Copolymer ist eine hervorragende Barriere gegen Kohlenwasserstoffe und Sauerstoff, ist jedoch feuchtigkeitsempfindlich und verbindet sich nicht mit Polyethylen, sodass er zwischen den Befestigungsschichten begraben werden muss. Die klassische Struktur besteht aus sechs Schichten: virgin HMWHDPE-Umhüllung, Wiederaufbereitung, Befestigungsschicht, EVOH, Befestigungsschicht, virgin HMWHDPE-Innenausstattung. Die EVOH-Schicht ist dünn, normalerweise 2 bis 5 Prozent der gesamten Wand, kann aber den Kohlenwasserstoffdurchgang um eine bis zwei Größenordnungen verringern im Vergleich zu einer gleichen Wand aus reiner Polyethylen.
Die Auswirkungen auf die Maschine sind beträchtlich. Sechs Schichten bedeuten bis zu sechs Extruder, die jeweils einem Tieftemperaturanschluss dienen, mit unabhängiger Temperaturregelung und Dosierung. EVOH hat ein viel engeres Verarbeitungsfenster als Polyethylen, das sich oberhalb von etwa 230 Grad Celsius zerschlägt, und es ist bei den typischen Schmelztemperaturen von Polyethylen deutlich viskoelastischer, was eine gleichmäßige Verteilung der Schichten in den Ecken eines großen Bauteils erschwert. Der Design der Schläuche muss garantieren, dass die Barrierebahn durch das Austrocknen und um die Griffzone kontinuierlich bleibt, da eine Barriere mit einem Spalt keine Barriere ist. Die Schichtverteilung sollte bei der Inbetriebnahme mit Faltstellen aus mehreren Positionen eines gegossenen Behälters überprüft werden, nicht einfach nur auf Grund des Schlauchentyps.
Route 2: Waschfluorierung nach dem Formen
Fluorierung behandelt die innere Oberfläche eines fertigen Behälters mit Flourgas und verwandelt die Oberfläche, in der sich CH-Verbindungen befinden, in CF-Verbindungen. Dadurch entsteht eine dünne, hochpolarisierte Barriere. Sie ist wirkungsvoll gegen genau die unpolaren Lösungsmittel, die Polyethylen vernichten. Es gibt zwei Varianten: In-Mold-Fluorierung, bei der fluffendes Fluorgas während des Moldings die Oberfläche behandelt, und Off-Line-Fluorierung, bei der fertige Behälter in einer versiegelten Kammer batchweise behandelt werden.
Bei der In-Mold-Fluorierung wird Fluorierung in die Blasformmaschine integriert und es wird keine separate Handlingsstufe benötigt; es erfordert jedoch ein Gasaufsorgungssystem, Scrubbing und eine strenge Sicherheitskonstruktion, da Fluor sehr giftig und korrosiv ist. Die off-line-Behandlung bietet höhere und konsistentere Barrierewerte und trennt die Behandlung von der Zykluszeit, jedoch fügt sie einen separaten Prozessbock und ein Lager hinzu. Für Werke, die 100–1000-Liter-Tanks in mittleren Volumina produzieren, ist die off-line-Batchbehandlung in der Regel die praktikabelere Variante; für die Produktion von hochvolumigen kleineren chemischen Verpackungen ist die In-Mold-Fluorierung häufiger.
Vergleichen verschiedener Barrierenvorschläge
| Kriterium | Ein-Schicht-HMWHDPE | 3-Schichten mit Regrind-Kern | 6-Schichten mit EVOH | Einlagerschicht plus Fluorierung |
|---|---|---|---|---|
| Widerstandsfähigkeit gegen Permeation von Kohlenwasserstoffen | Armutsdeckelung | Armutsdeckelung | Hervorragend | Sehr gut |
| Nutzen der Recycling-Walzen | Begrenzung durch kontaktbedingte Regeln | 30 bis 50 Prozent im Kern | 25 bis 40 Prozent des kontaminierten Rückschmelzes erfordern eine Separierung | Begrenzung durch kontaktbedingte Regeln |
| Anzahl der Extruder | 1 | 2 bis 3 m | 4 bis 6 | System mit Gasbehandlung 1 |
| Ausrüstungsbewertung (Baseline = 100 Punkte) | 100 Punkte | 125 bis 145 Punkte | 190 bis 240 Punkte | 130 bis 165 Punkte |
| Verarbeitungskomplexität | Niedrig | Mittel | Sehr hoch | Hohe Sicherheitsanforderungen |
| Kosten für Kunstharz pro Container | Hoch | Mittel | Mittleres bis hohes Volumenfluss | Hoch |
| Beste Passform | Wasserbasierte Chemikalien, Säuren, Basen | Allgemeine Industrieflüssigkeiten, kostengesteuerte Programme | Pflanzenschutzmittel auf Basis von Lösungsmitteln, Treibstoffe | Gemischte Produktportfolios, geringere Menge |
Der Kostenindex in der Tabelle ist bewusst relativ. Er gibt den Montagekosten für das Kober-und Barrierensystem in Punkten an, mittlere einer entsprechenden Gerätekonfiguration zur als Referenzkosten mit 100 Punkten angaben wurde und bleibt so valide, unabhängig von Währung, Region oder Zeitpunkt der Bestellung. Sie können damit die Optionen gewichten, bevor das tatsächliche Umsetzungsvolumen, die Anzahl der Schichten und das Automatisierungsniveau mit einem Angebot verglichen wird.
Kontrolle der Wanddicken bei Pressen: SPC, RWDS und Ovalisierung
Die Steuerung der Wandsstärke ist es, wo eine große Tanklinie entweder Geld bringt oder es verschwendet. Jeder Gramm unnötiger Harze multipliziert sich in jedem Behälter und jedes dünne Fleck ist eine Garantieanspruch, der zu planen ist. Drei Steuerschichten arbeiten zusammen: axiale Programmierung, radiale Korrektur und Bedienseinschränkung.
Axiale Programmierung: statische Programmierung
Die statische Parisonkontrolle, in der Blasformtechnik universal verallgemeinernd als SPC abgekürzt, bewegt den Werkzeugkolben während der Entladung entlang der Maschinenachse entsprechend einem hinterlegten Profil, das die Werkzeugspalte und damit die dortige Wandstärke von oben nach unten variiert. Das Profil ist in Steuerpunkte aufgeteilt. Einsteiger-Systeme bieten 32 oder 64 Punkte; Systeme für große Industriebehälter sollten 100 bis 200 Punkte bieten.
Die Anzahl der Punkte spielt bei großen Teilen eine größere Rolle, als die meisten Käufer erwarten. Ein 1000L-Behälter hat einen hohen Körper, einen Schärferadius, einen Übergang vom Hals in den Boden, einen Boden-Chime und oft ein ingespritztes Grifffenster. Jede dieser Features benötigt eine eigene Stärkebehandlung. Bei der Aufteilung von 32 Punkten auf ein 2,5 Meter hohes Werkstück kommt man auf einen Steuereingriff alle 78 mm, was für die Formung eines 60 mm Schärferadiuses viel zu grob ist. Mit 200 Punkten verbessert sich die Auflösung auf etwa 12 mm, was ausreicht, um Material genau an den Stellen hinzuzufügen, wo der Übergang die Fläche streckt, und es wegzulassen, wo es nicht benötigt wird.
Programmierungsdisziplin ist genauso wichtig wie präzise Abmessungen. Der standardmäßige Ansatz erfolgt so: Aus einem Rohling mit einem flachen Profil wird ein Teil herausgeformt, auf einem Gitter geschnitten, an jeder Schnittstelle die Wandstärke mit einem Ultraschallmessgerät oder einem mechanischen Messgerät gemessen, die Messungen werden in den Positionen des Parison genutzt, das die Aufblähungsrate berücksichtigt, und anschließend das Profil in zwei oder drei Iterationen angepasst. Jede Versuche, diesem Prozess durchsorgeweg zu gehen, verlängert die Inbetriebnahme um Tage. Eine Maschine, in der mehrere benannte Profile gespeichert sind und die es ermöglicht, Profile zu importieren und zu exportieren, spart bei der Herstellung mehrerer Produkte auf einer Linie erheblich Zeit.
Radiale Korrektur: RWDS
Die axiale Programmierung steuert die Stärke entlang der Parison aber behält sie rundum gleichmäßig. Echte Behälter sind nicht axialsymmetrisch. Ein quadratischer Tank streckt sich an den Ecken wesentlich mehr als auf den flachen Flächen. Deshalb erzeugt eine gleichmäßige Parison dünne Ecken und dicke Flächen. Radiale Wandsysteme lösen dieses Problem, indem sie den Matrizenring selbst verformen mit einer Reihe von Servo- oder hydraulischen Aktoren, die um die Matrize angeordnet sind, um eine nicht kreisförmige Amplitude mit dickeren Zonen zu schaffen, die parallel zu den Ecken des Bauteils gepositioniert sind.
Die Systeme sind mit verschiedenen Antriebsraden erhältlich, und mehr Antriebsraden ermöglichen eine präzisere Umformung um die Zylinder. Bei großen rechteckigen chemischen Behältern und Behältern mit integrierten Griffen erlaubt die RWDS normalerweise eine Reduzierung des Gewichts um 5 bis 12 Prozent bei gleicher Mindestwanddicke, weil der Konstrukteur nicht mehr die gesamte Wand dicker machen muss, um die Ecken zu schützen. Für einen 50 kg schweren Teil bedeutet eine 8-prozentige Ersparnis 4 kg pro Behälter, was ein solcher Wert ist, der innerhalb eines einzigen Produktionsjahres bei größeren Stückzahlen gerechtfertigt ist.
Kompensation der Schimmelwand und Vorblasen
Eine dritte Tool-Serie arbeitet nach der Bildung des Parisons. Der Vor-Blown, eine Niederdruck-Injektion von Luft in den Parison, bevor der Kunststoffguss geschlossen wird, pufft den Schlauch auf, hält ihn rund, verhindert, dass die Wände zusammenkleben, und verringert das tatsächliche Aufblasung-Verhältnis an den Ecken. Der Druck bei dem Vorblow ist niedrig, üblicherweise 0,02 bis 0,06 MPa, und die Abstimmung seiner timing ist kritisch: zu früh und der Parison aufbläht ungleichmäßig, zu spät und er liegt vielleicht schon in einer ovalen Form.
Überaus verbreitet sind auch Support- und Führungsgeräte für hohe Parisonen. Es können einfache Führungskonzen oder Luftschleier sein, die das Rohr gegen Zugluft in der Werkstatt stabilisieren. Es ist Wert zu beachten, wie sensibel ein 2,5 m hoher Parison auf Luftbewegungen reagiert. Mehr als einmal weist eine Kommissionsprüfung auf ein Werkstor oder einen schlecht gerichteten Kühlfans und nicht auf die Maschine zurück.
Messung und Schließselbstregelung
Das Programmieren der Anformhaut folgt einem offenen Schleifgang. Hierbei wird angenommen, dass der Prozess stabil ist. Über acht Stunden sollte dies jedoch nicht der Fall sein: Die Umgebungstemperatur schwankt, die Harzmengen ändern sich, und die Schraubendurchflussrate variiert geringfügig mit der Temperatur im Zulaufkanal. Auf einer größeren Tanklinie sind zwei Rückgabemechanismen zu spezifizieren. Der erste ist die Überwachung des Abwurfgewichts, bei der das Gewicht des fertigen Teiles automatisch überprüft und der gesamte Spaltverschiebung angepasst wird, um das Gewicht im Bereich zu halten. Der zweite ist die Messung der Wanddicke am fertigen Teil, entweder durch eine Ultraschallsonde an festen Stellen oder durch periodisches zerstörendes Sampling. Nur die Gewichtssteuerung erwischt keinen Verteilungswechsel, sondern nur eine Gesamtmassenverschiebung. Daher ergänzen sich die beiden Methoden eher als Alternativen.
Apollo ABLD-Serie: Hochleistungs-EBM für Behälter von 20 l bis 1500 l
Die ABLD-Reihe ist eine Apollo-Maschinenfamilie, die speziell für Hohlprodukte großer Kapazität entwickelt wurde und die Produktgrößen von 20 l bis 1500 l in drei Maschinentypen abdeckt. Sie ist die Familie, die die in diesem Artikel gestellte Frage beantwortet, und sie ist auf die Formung von HMWHDPE-Kunststoffbehältern mit Akkumulatorkopf ausgerichtet und nicht auf eine umgestaltete kleinere Verpackungsplattform.
Apollo, eine Wanplas-Fabrik in Zhangjiagang in der Nähe von Shanghai, hat seit über 20 Jahren automatische Extrusions-Blownerschlussmaschinen in einer 8.000 Quadratmeter großen Anlage mit einer jährlichen Produktionskapazität von 100 Maschinen gebaut. Die ABLD-Reihe steht am schwergewichtigen Ende einer Produktpalette, die zehn Serien und mehr als achtzig Modelle umfasst, und sie teilt die gleiche Steuerungsarchitektur, die gleichen hydraulischen Prinzipien und das gleiche Servicepaket mit dem Rest der Produktfamilie.
Was die ABLD-Plattform definiert
Verschiedene Designentscheidungen unterscheiden eine schwere Akkumulatorzentrumsmaschine von einer skalierten Verpackungsmaschine:
- Der Zerkleinerungskopf ist standardmäßig, nicht optional.Der Kopf ist von Anfang an für die Volumenklasse dimensioniert, mit einer FIFO-Befüllungsgeometrie und unabhängigem Temperaturregeln der Zonen im Hauptkörper, der Matrize und dem Splint.
- Auslauf des Stells mit hydraulischem SpeicherverdichterStickstoffgekühlte Akkumulatoren liefern den Peak-Flow, der für einen schnellen Spritzvorgang benötigt wird, ohne die Pumpe zu überdimensionieren, so dass die installierte Leistung und der Energieverbrauch in Verhältnis zueinander stehen.
- Langschlagendes KlemmwerkEin 1000L-Tank kann 1,8 bis 2,2 Meter hoch sein, daher sind der Hub der Formöffnung und der Taglichtspalt zwischen den Platinen an den Stärken des Bauteils ausgerichtet und nicht an der nominellen Spannkraft.
- Festes Formträger mit AbhakfunktionDie Klemme muss eine lange, dicke Spannungslinie ohne Verkrampfung brechen. Die Steifigkeit der Platten und die Führungskraft sind wichtiger als die angegebene Tonnage.
- Servomotor-oder hydraulisch angetriebener Spindel mit mehrpunktiger Programmierung.Kontrolle der Wandstärke mit einem hohen Punktezahl sowie Vorrat für eine radiale Korrektur bei rechteckigen und handgefertigten Behältern.
- Blow-und Abzugskreise, die nach Volumen dimensioniert wurden.Das Füllen eines 1000-Liter-Behälters bis zu 0,8 MPa und sein anschließend kontrollierter Entleerungsprozess erfordern große Ventile und breite Luftkanäle; unterdimensionierte Schaltungen verbringen 15 bis 30 Sekunden für jeden Zyklus.
Konfigurationstabelle der ABLD-Serie für die Herstellung von chemischen Tanks
Die nachfolgende Tabelle verbindet die Konfigurationen der ABLD-Serie mit den bereits diskutierten Behälterklassen. Die angegebenen Werte entsprechen einer typischen Arbeitssituation für chemische Container aus HMWHDPE; die endgültige Spezifikation wird gegen das Produktentwurfsdokument des Kunden, die Kunststoffsorte und das Zieloutput bestätigt.
| Parameter | ABLD, Konfiguration von 100 l bis 200 l | ABLD, Konfiguration von 250 l bis 500 l | ABLD, Konfiguration für 600 L bis 1000 L |
|---|---|---|---|
| Containervolumenbereich | 100 bis 200 l | 250 - 500 L | 600 bis 1000 l |
| Kapazität der Akkumulatorköpfe | 8 bis 15 kg | 20 bis 30 kg | 35 bis 60 kg |
| Schneckendurchmesser | 90 bis 120 mm | 120 bis 150 mm | 150 bis 200 mm |
| Schnecken-L/D-Verhältnis | 24:1 bis 28:1 | 25:1 bis 30:1 | 25:1 bis 30:1 |
| Verfließfähigkeit, HMWHDPE | 180 - 300 kg/h | 300 bis 480 kg/h | 450 bis 750 kg/h |
| Schließkraft | 30 bis 60 t | 55 bis 90 t | 85 bis 120 t |
| Stationenaufbau | Doppelstation oder Einstellungstation | Standard für einen Arbeitsplatz | Einzelseite, langer Schweg |
| Schichtfähigkeit | 1 bis 6 Schichten | 1 bis 6 Schichten | 1 bis 6 Schichten |
| Programmierpunkte bei der Probekonstruktion | 100 - 200 mm | 100 - 200 mm | 100 - 200 mm |
| Radiale Wandsägeungengrenzung | Optional | Empfohlen | Empfohlen für quadratische Behälter |
| Druckbereich des Luftdurchsatzes | 0,6 bis 1,0 MPa | 0,6 bis 1,0 MPa | 0,6 bis 0,9 MPa |
| Typische Zykluszeit | 80 bis 160 s | 150 bis 280 Sekunden | 250 bis 450 s |
| Verarbeitbare Materialien | PE, PP, PVC, PA, PC, ABS, PS, EVA, TPU, PETG | PE, PP, PVC, PA, PC, ABS, PS, EVA, TPU, PETG | PE, PP, PVC, PA, PC, ABS, PS, EVA, TPU, PETG |
| Relativer Maschinenkostenindex | 100 Punkte, Referenzwert | 150 bis 190 Punkte | 220 bis 300 Punkte |
Die Liste der verarbeitbaren Materialien sollte sorgfältig gelesen werden, da sie breiter ist als die meisten großen Tankprogramme erfordern und die Abkaufrechnung beeinflusst. Eine Anlage, die für die Herstellung von 200-l-Kahmitionsbehältern aus HMWHDPE gebaut wurde, kann auch Behälter aus Polypropylen für Anwendungen mit Dampfauftrag, technische Bauteile auf Basis von Polyamiden oder PVC-Beutel für Spezialchemikalien produzieren, solange die Schrauben und die Koptemperaturkontrolle für das Harz passen. Anlagen, die später ihre Produktpalette erweitern, ziehen länger Halt aus ihrem Anlagenbestand, und eine etwas breitere Temperaturschaltflächen-Größe sowie eine allround-fähige Schraubenform beim Bestellvorgang kosten kaum etwas.
Die Apollo ABLB- und die Vollelektrisch-Serien für kleinere chemische Verpackungen.
Äußerst wenige chemische Werke versenden ausschließlich 1000-l-Behälter. Ein typisches Chemikalienverpackungsunternehmen bietet ein Portfolio an: Großbehälter für industrielle Kunden, 20-l- bis 30-l-Tankbehälter für Händler und 1-l- bis 5-l-Flakonen für den Einzelhandel oder den professionellen Vertrieb. Die Maschine, die den 1000-l-Behälter herstellt, ist für die 5-l-Flasche völlig ungeeignet, so dass die zweite Hälfte eines realistischen Planes zur Ausrüstung in der Regel eine andere Plattform wie z.B. eine Doppelstation oder eine Einzelstation umfasst.
ABLB Serie: 200 ml bis 20 l
Die ABLB-Reihe umfasst 200 ml bis 20 l in acht Maschinen-Typen und ist die Standard-Beinbruchformschmelz-Plattform für chemische Flaschen, Brandflaschen und kleine Trommeln. Innerhalb dieses Bereichs ist eine kontinuierliche Extrusion mit einem Mehrkammerkopf praktisch, und die Leistung bewegt sich von Teilen pro Stunde in Teile pro Minute. Mehrkammerköpfe mit zwei, vier oder sechs Kamern erlauben es, dass eine Maschine mehrere Behälter pro Zyklus herstellt, was sich auf die gesamte Produktivitätsgleichung im Vergleich zu einer Ein-Kammer-Akkumulator-Maschine auswirkt.
Das ABLB 55-Modell ist ein spezielles Beispiel in dieser Familie, die für 2-Liter- bis 3-Liter-Behälter konfiguriert ist, einer Größenklasse, die einen großen Teil der professionellen chemischen Verpackung, wie Konzentratflaschen, Reinigungsmittel und Spezialadditive, abdeckt. Die gleiche Plattform kann bis zu 20-Liter-Jerrykannen mit einer schwereren Klemme und einem größeren Kopf herumschalten.
| Parameter | ABLB, 1L bis 5L Chemiebottle-Setup | ABLB, 10-litrige bis 20-litrige Amphoren-Anordnung | Die Serie für voll-elektrische Maschinen, von 200ML bis 20 L |
|---|---|---|---|
| Containergrößenbereich | 1 bis 5 l | 10 bis 20 L | 200 ml bis 20 l |
| Kopftyp | Kontinuierliche Extrusion, Multi-Die | kontinuierliche Extrusion, Einzel- oder Doppelwalzstruktur | Kontinuierliche Extrusion, Multi-Die |
| Typische Kavitäten pro Zyklus | 2 bis 6 | 1 bis 2 | 2 bis 6 |
| Schneckendurchmesser | 60 - 80 mm | 75 bis 100 mm | 60 bis 90 mm |
| Zykluszeit | 14 bis 30 s | 35 bis 70 s | 12 bis 60 Sekunden |
| Antriebsystem | Hydraulisch mit optionaler Servopumpe; | Hydraulisch mit optionaler Servopumpe; | Völlig elektrisch, kein hydraulisches System |
| Energieprofil | Mittel | Mittel | Niedrig |
| Reinraum-und Geruchsfreiheit | Standard | Standard | Hohe, kein hydraulisches Öl im Prozessbereich |
| Beste Lösung für eine Chemieanlage | Flaschen für den Fachhandel und den professionellen Markt | Distributor-Kanister, UN-gilt kleine Verpackungen | Hochreinigungsbereiche, pharmazeutisch nahstehende Bereiche, empfindliche Bereiche hinsichtlich Energie |
Wann die vollständig elektrischen Serie Sinn ergibt
Apollo konstruiert auch eine komplett elektrisch betriebene Serie von 200 ml bis 20 L, die vollständig von elektrischen Antrieben angetrieben wird und keine Hydraulikanlage aufweist. Für die chemische Verpackung gibt es drei Situationen, in denen dies von Bedeutung ist. Erstens handelt es sich um die Energiekosten in Regionen mit hohen Stromtarifen, wo die Eliminierung einer kontinuierlich laufenden Hydraulikpumpe ungenutzten Stromverbrauch zwischen den Zyklen eliminiert. Zweitens geht es um die Kontaminationssensibilität: Eine Anlage, die Verpackungen für hochreine Reagenzien oder pharmazeutische Zwischenprodukte produziert, möchte nicht, dass Hydrauliköl irgendwo in der Nähe des Formenbereichs ist. Drittens geht es um Präzision und Wiederholbarkeit, da elektrische Antriebe kontinuierlich und vorhersagbarer Bewegungsprofile zwischen den Zyklen gewährleisten, wodurch die Gewichtsabweichungen reduziert und somit eine engere projektbezogene Toleranz möglich ist.
Der Kompromiss besteht darin, dass die komplett elektrisch betriebene Technik derzeit wirtschaftlich bei Behälterkapazitäten von 100 bis 1000 L nicht skalierbar ist, da die Höchstleistung, die bei einem schnellen Ausdampfen der Ramentrommel benötigt wird, genau das ist, was hydraulische Druckbehälter besonders gut bewältigen. Bei großen Behältern ist eine effizient konstruierte hydraulische Antriebseinheit mit den Funktionen eines Druckbehälters und nach variabler Hubkraft weiterführend so ausgelegt, dass sie als richtige Architektur im Bereich der Druckversorgung zu betrachten ist.
Prozessparameter für die Produktion von Behälern von 100 l bis 1000 l
Die Prozessparameter für das Spritzgiessverfahren von großvolumigen Behältern sind durch die Interaktion von Schmelzeviskosität, Teilmasse und Auskühlkapazität festgelegt. Die Fenster unten stellen praktische Grundlagegrößen für HMWHDPE dar, die in der Inbetriebnahme mit dem Kundendispergiermittel und der Werkzeugkonstruktion verfeinert werden müssen.
Temperaturprofil
Die Schmelztemperatur an der Matrize sollte zwischen 190 und 215 Grad Celsius liegen. Der untere Rand bevorzugt die Schmelzfestigkeit und reduziert den Schlupf; der höhere Rand verringert den Kopfdruck und verbessert die Oberflächenglättung. Bei sehr hohen Pariren wird so kalt wie die Maschine managen kann ohne zu einer Schmelzfraktur zu führen, üblicherweise zwischen 190 und 200 Grad Celsius an der Matrize, wobei der Barrel-Profil sich von ungefähr 160 Grad Celsius am Zuführendehende steigt. Ein häufiger Fehler bei der Inbetriebnahme besteht darin, ein flaches, hoches Profil einzustellen, um ein Schmelzen zu garantieren, wodurch die Schlupfkontrolle unmöglich wird.
Umweltbedingte Spannungsfurchung bei Ethylether-Kunststoffen
Schimmel Temperatur und Kühlung
Die Werkzeugtemperatur für HMWHDPE-Kontainer sollte zwischen 15 und 25 °C liegen. Kältere Formen kühlen schneller ab, können jedoch in feuchten Werkstätten Kondensat bilden, was auf der Oberfläche Oberflächenschäden verursacht und zur Korrosion der Form führen kann. Die praktische Faustregel ist, die Formsoberfläche über der Taupunkt der Werkstatt zu halten, was in tropischen Klimazonen bedeuten kann, dass die Arbeit bei 20 bis 22 °C und nicht bei 15 °C geführt wird und eine geringfügig längere Laufzeit toleriert wird.
Da die Kühlung den gesamten Zyklus dominiert, ist ein Kühlkonzept für die Spritzform mit Abstand das schwierigste zu übernehmen und am profitabelsten für die Gewinne. Konforme oder eng geritzte Kanäle, ein ausreichender Strömungsfluss, um das Kühlmittel in einer turbulenten Strömung zu halten, sowie separate Kreisläufe für Grund, Körper und Schulter bringen gute Ergebnisse. Die interne Kühlung, bei der kalter Luft oder ein Luftwechselsystem während der Kühlphase im Behälter zirkuliert, verkürzt die Zykluszeit bei sehr großen Teilen um 15 bis 30 Prozent, da sie die Innenscheiben angriff, die bei der üblichen Kühlung der Form nicht erreicht werden können.
Blasdruck, Taktzeit und Abgasausgleich
Der Blasdruck liegt zwischen 0,6 und 1,0 MPa, wobei größere Behälter in der Regel am unteren Ende liegen, da die zu projektierende Fläche die Spänelast verstärkt. Der Druck wird in mehreren Stufen angewendet: Vorblasen bei 0,02 bis 0,06 MPa, um den Parison offen zu halten, dann volles Blasen, wenn die Form geschlossen ist und die Zuspannung abgeschlossen ist. Die Blasluft muss trocken und rein sein, da Feuchtigkeit in der Luftleitung auf der kalten Innenfläche kondensiert und Spuren hinterlässt, und ölige Überwindungen verunreinigen die kontaktgebende Oberfläche.
Die Ausblästung ist ein vernachlässigter Faktor. Beim Entlaufen von 1000 Litern Luft mit einem Druck von 0,8 MPa durch ein zu kleines Ventil vergehen realistische Zeitvorgaben, und dies kann einem Zyklus 10 bis 20 Sekunden kosten. Große Ausblasenventile und ein passgend dimensionierter Schalldämpfer sind zu Bestellzeit leicht zu beschaffen und billig umzurüsten.
Tabelle der Prozessparameter
| Parameter | 100 L Tank; | 200 L Trommel | 1500 l Behälter | Tank in 1000 l |
|---|---|---|---|---|
| 200 Teile | 195 bis 215°C | 192 bis 210 °C | 190 bis 205°C | 190 bis 200 °C |
| Barrelzone 1 (Futter) | 155 bis 170 °C | 155 bis 170 °C | 155 bis 168°C | 150 bis 165 °C; |
| Werkzeugtemperatur | 15 bis 22 °C | 15 bis 22 °C | 15 bis 25 °C | 15 bis 25 °C |
| Vorblasdruck | 0,02 bis 0,05 MPa | 0,02 bis 0,05 MPa | 0,03 bis 0,06 MPa | 0,03 bis 0,06 MPa |
| Blasdruck | 0,7 bis 1,0 MPa | 0,7 bis 0,9 MPa | 0,6 bis 0,9 MPa | 0,6 bis 0,8 MPa |
| Entladungszeit des Akkus | 6 bis 10 s | 8 bis 13 s | 10 bis 18 Sekunden | 12 bis 25 s; |
| Dauer der Auskühlung im Vergleich zum gesamten Zyklus | 65 bis 75 Prozent | 70 bis 78 Prozent | 75 bis 82 Prozent | 78 bis 85 Prozent |
| Gesamtlaufzeit | 80 bis 120 s | 110 bis 170 s | 200 bis 300 s | 300 bis 450 s |
| Mittlere Wandstärke | 3,0 bis 4,5 mm | 3,5 bis 5,0 mm | 4,5 bis 6,5 mm; | 5,5 bis 8,0 mm |
| Variation der Deckwand | innerhalb von 10 Prozent | innerhalb von 10 Prozent | innerhalb von 9 Prozent | innerhalb von 8 Prozent |
| Flash als Anteil der Füllmenge | 8 bis 14 Prozent | 10 bis 16 Prozent | 12 bis 18 Prozent | 14 bis 20 Prozent |
Lesen Sie die Spalte zur Kühlung neben der Spalte zur Wandstärke, und der Grund für die Zyklusexplosion wird ersichtlich. Die Kühlungszeit skaliert ungefähr linear mit der Quadratwurzel der Wandstärke, also die Umstellung von einer 3,5-mm-Wand bei einem 100-L-Kessel auf eine 7-mm-Wand bei einem 1000-L-Kessel vervielfacht den Kühlungsbedarf ungefähr vierfach, bevor eventuelle Abzüge für die größere Oberfläche und die größere Wärmekapazität berücksichtigt wurden. Auch deshalb wird der Zielwert für Wandvariationen mit zunehmender Größe strenger: Wenn die durchschnittliche Wand aus strukturellen Gründen steigen muss, bleibt die einzige Möglichkeit, sie nicht gleich doppelt zu zahlen, und zwar sowohl an Harz als auch an Zyklen, wenn man sicherstellt, dass keine dieser Materialien dort verwendet wird, wo sie nicht benötigt wird.
UN-Verpackungen für gefährliche Güter und die Standards, die den Entwurf beeinflussen
Wenn der Behälter eine klassifizierte gefährliche Ware enthält, handelt es sich beim Zertifikatsertifikat nicht nur um bürokratische Formalitäten am Ende des Projekts. Es handelt sich um ein Designaspekt, der die Wandstärke, die Wahl des Kunstharzes, die Grundgeometrie, das Schließendesign und sogar das Produktionsprogramm beeinflusst. Die Baukonstruktion des Werkzeugs als Erstes und das anschließende Zertifizierungsverfahren ist die teuerste Wahlmöglichkeit.
Die UN-Packaging-Codes, die eine Rolle spielen
Rigide Kunststoffverpackungen für gefährliche Güter werden im UN-System mit Koden bezeichnet, die die Form und die Verschlüsse beschreiben. Die zwei wichtigsten für formgeschweisste chemische Behälter sind 1H1 für einen rigiden Kunststoffbehälter mit nicht abnehmbarem Kopf sowie 1H2 für einen rigiden Kunststoffbehälter mit abnehmbarem Kopf. Ein formgeschweisster 200-L-Kunststoffbehälter mit formgeschweissten Deckelöffnungen wird üblicherweise als 1H1 klassifiziert. Größere formgeschweisste Zwischenmassentransportbehälter fallen in die 31H-Familie, wenn sie als Verbundbehälter (IBCs) mit einem äußeren Gliederkasten verwendet werden, in dem die innere formgeschweisste Kammer die Verantwortung für die Durchlässigkeit und Stress- und Spannungsrissbildung trägt, während der Gliederkasten die strukturelle Belastung übernimmt.
Verpackungsgruppen fügen eine zweite Dimension hinzu. Gruppe I umfasst hochgefährliche Produkte, Gruppe II Produkte mit mittlerer Gefährlichkeit und Gruppe III Produkte mit geringerer Gefährlichkeit, und die erforderliche Testschwerigkeit hängt davon ab. Die Fallstreckhöhe beispielsweise steigt mit der Packungsgruppe und der Dichte der containeden Inhalte. Ein Behälter, der die Gruppe III bei einem Fall von 0,8 Meter erfüllen kann, würde die Gruppe I bei 1,8 Metern möglicherweise nicht erfüllen, und dieser Unterschied wird typischerweise durch die Dicke der Boden- und Schulterwand ausgeglichen, was auch die Parison Programmierung regelt.
Flaschen mit Konzentrat von 1 l bis 5 l
Die Prüfung des Designtyps umfasst in der Regel Fallprüfungen nach Konditionierung bei niedriger Temperatur, Stapelung, Dichtigkeit unter dem Innendruck, Hydraulikdruck und für viele Chemikalien eine sechsmonatige Kompatibilitätstest mit dem tatsächlichen Produkt oder einer genehmigten Standardflüssigkeit. Jede Prüfung bestraft eine unterschiedliche Designschwäche:
- Falltest bei niedriger TemperaturLebensfroide Ecken, scharfe Radien und schlecht ausgebildete Schweißnippel werden bestraft. Polyethylen verliert seine Schlaghärte bei sinkender Temperatur, und die Konditionierung bei minus 18 Grad Celsius macht die brüchige Schweißnaht am Grund deutlich.
- StapeltestStrafe für unzureichende Oberbelastungssteifigkeit und unebenes Gehäusewand am Schulter. Außerdem wird übertriebene Leichtbauweise bestraft; ein Behälter, der die Fallanforderungen erfüllt, kann unter einer drei Meter hohen Stapelung für 24 Stunden buckeln.
- Dichtheits-und Hydraulikdrucktestsdie Verschlusstourenkonstruktion und die Geschwindigkeitsqualität am Hals. Die meisten Lecks entstehen an der Verschlussteilstelle und nicht durch die Wand.
- Chemische Kompatibilität über sechs Monate;Die Auswahlung bzw. die Materialauswahl, insbesondere die Kratzbeständigkeit und die unzureichende Barrierewirkung spielen eine entscheidende Rolle. In solchem Fall verdient ein ESCR-Wert von über 1000 Stunden nach ASTM D1693 eine entsprechende Spezifikation.
Standardreferenztabelle
| Standard oder Code | Geltungsbereich | Was es in der Praxis kontrolliert | Designfolgen |
|---|---|---|---|
| UN 1H1 | Drum aus harten Kunststoffen, der Kopf kann nicht herausgenommen werden | Fallen, Stapeln, Dichtheit, Hydraulik, Kompatibilität | Mindestwanddicke am Boden und am Deckel, Design des Bügelkopfes |
| UN 1H2 | Robuste Kunststoff-Trommel, abnehmbarer Behälterkopf; | Gleicher Betrieb plus Integrität des Deckelringes | Randgeometrie und Qualität der Dichtungsaufnahme |
| ASTM D1693 | Das Testregime und das, was es bestraft | F50-Defekte in einer Tensidalumenvorausetzung | Auswahl der Harzsorte, mit einem angepeilten Bereich von über 1000 Stunden |
| ASTM D2837 | Langfristige hydrostatische Festigkeit von thermoplastischen Kunststoffen | Extrahierter Belastungsgrad über die Lebensdauer | Wandstärke für druckbehaftete Behälter |
| GB/T 13508 | Behälter aus Polyethylen, Blasformtechnik | Maßtoleranz, Kapazität, Temperaturabfall und Dichtfunktion | Kapazitätstoleranzen und Qualitätsgrenzen für den fertigen Behälter |
| ISO 9001 | Schmelztemperatur in der Matrize | Prozessdokumentation, Nachvollziehbarkeit, Korrektive Maßnahmen | Datenerfassung: die Harzbestände sind mit der Seriennummer der Behälter verbunden |
Spurbarkeit und Produktionsdisziplin
Die Zertifizierung gilt für eine Designart, die Übereinheitlichkeit bezieht sich jedoch auf jeden produzierten Behälter. Dies bedeutet, dass die Anlage nachweisen muss, dass der am vergangenen Dienstag ausgelieferte Behälter mit dem gleichen Kunststoff, derselben Wandverteilung und demselben Prozessfenster hergestellt wurde, wie der Behälter, der den Test für den Designtyp bestanden hat. In der Praxis erfordert dies, dass das Maschinensteuerungssystem für jeden Zyklus die Prozessparameter protokolliert, das Profil der Protoschale unbefugten Bearbeitungen entsperrt und jeder Behälter mit dem UN-Code, der Identifikation des Herstellers, dem Herstellungsjahr und einer Bezugsnummer markiert wird. Ein Steuerungssystem mit Rezeptmanagement, Nutzungsstufe und Datenexport ist daher als Zertifizierungsanforderung verpackt, nicht als praktisches Feature.
Nachlaufprozesse: Entschleierung, Halsdurchschneiden und Leckprüfung
Die Spritzgussmaschine produziert einen Behälter mit einem Aufblasbereich, einem unfertigen Hals und keiner Qualitätsüberprüfung. Alles zwischen Schmiedemould und Palette gehört zum Lastrand, und bei großen Chemiebefestigungen kostet das untere Ausrüstung oft einen wichtigen Teil der Maschine. Seine Unterschätzung ist der häufigste Planungsfehler in einer neuen Chemieverpackungslinie.
Deflashen
Der Fluss auf einem 1000-Liter-Tank ist schwer, heiß und unbequem. Kleine Behälter können im Formschlag selbst wieder deflascht werden, bei großen Teilen kann die Flussschicht am Boden jedoch mehrere Kilogramm wiegen und muss in einem separaten Arbeitsschritt entfernt werden. Die Möglichkeiten reichen von manuellem Trimmen mit einem Messer und einer Vorrichtung über pneumatisch betriebene Stanzstationen bis hin zu roboterbasiertem Routing mit einem Griffstück, das den Tank hält, während eine Federlinie der Trimline folgt.
Manuelles Entflachen hat niedrige Hardwarekosten und einen hohen Arbeitsaufwand und erzeugt nicht stabile Ränder. Automatisiertes Entflachen hat hohe Hardwarekosten, einen geringen Arbeitsaufwand und wiederholbare Ränder. Für eine Anlage, die zwei Schichten mit 200-L-Dosen bedient, zahlt sich die Automatisierung in der Regel schnell aus; für eine Anlage, die Mischprodukte in kleinen Chargen verarbeitet, ist eine gut konzipierte manuelle Station mit gutem Aufrüstungsset oft wirtschaftlicher. Unabhängig vom gewählten Weg muss das entflachte Material während der Verarbeitung noch warm und sauber in den Schleifer gelangen, denn Staub, der sich auf dem Boden absetzt, weist im nächsten Batch Farbflecken auf.
Fittung, Deckel und Drehverschluss
Blasformungstreiber werden durch die Form geformt, bei großen chemischen Trommeln erfordert jedoch die Bügelöffnung in der Regel eine Verarbeitung nach der Formgebung, um den dimensionalen Genauigkeitsgrad zu erzielen, den eine gedichtete Abdichtung erfordert. Der typische Ablauf ist: enge Form mit einem Pfeiler, dann Öffnung und Formung des Gewindes auf einer dedizierten Station, anschließend Abgleichen der Dichtfläche. Konzentrizität und Ebenheit der Dichtfläche entscheiden über die mechanische Dichtheit des Behälters.
Die Spezifikation der Gewinde sollte vor Beginn der Formenplanung definiert werden, da die Boss-Geometrie, deren Wanddicke und das lokale Parison-Programm davon abhängen. Innerhalb dieser Entscheidung steckt auch eine Materialfrage: die Bossfläche ist dick, kühlt langsam ab und kann interne Leerstellen entwickeln oder sinken, wenn die Wandverteilung zu viel Material erzeugt. Durch das Fräsen in eine Leerstelle wird ein Leckpfad erzeugt, den keine Dichtung dicht machen kann.
Dichtheitsprüfung
Jeder Behälter für Gefahrgüter sollte auf Undichtigkeiten getestet werden, was bei der chemischen Verwendung eher die Norm ist, nicht aber ein Stichprobenplan. Die Standardmethode ist die Druckabkühlung: Der Behälter wird abgeschlossen, mit Luft auf einen definierten Druck aufgepumpelt, dafür gesorgt, dass er sich stabilisiert, und während einer festgelegten Zeit wird der Druck überwacht. Ein Abfall über die Schwelle deutet auf einen Leck hin.
Zwei praktische Probleme dominieren das Design der Dichtheitsprüfung auf großen Tanks: Erstens ist das Volumen groß, also dauert es, die Hülle zu füllen und zu stabilisieren; ein 1000-L-Kontainer benötigt möglicherweise 20 bis 40 Sekunden für eine zuverlässige Prüfung, was bedeutet, dass der Test-Station parallel anstatt in Reihe mit dem Umformzyklus angeordnet werden muss, wenn die Durchsatzkapazität eine Rolle spielt. Zweitens sind die Temperaturauswirkungen signifikant. Eine Hülle, die gerade aus der Form gepresst wurde, ist immer noch warm und kühlt während der Prüfung weiter ab, und das Kühlgas verkümmert, was sich als Druckfall darstellt und zu Fehlabfüllen führt. Entweder muss die Hülle sich ausbalancieren lassen oder es muss ein differenzierter Test gegen einen Referenzbereich durchgeführt werden, der die gleiche thermische Umgebung erlebt.
Behandlung, Transport und Palettieren
Ein 1000l-Behälter ist ein großes, leichtes, umständliches Objekt. Förderbänder müssen breit sein, Geräte hoch, und das Entnahmegerät muss die Wand ohne Verformung greifen. Nach dem Formenverzug dauert die Schrumpfung noch Stunden, sodass die Behälter nicht warm übereinander gestapelt oder fest geschnallt werden dürfen; einen Kühlpuffer von 30 bis 60 Minuten vor der Palettierung verhindert, dass Behälter oval werden und dauerhaft verformen. Betriebe, die diesen Puffer ignorieren, entdecken das Problem erst wochenlang später, wenn ein Kunde berichtet, dass die Behälter nicht mehr zu ihren Käfigrahmen passen.
Auswahlleitfaden: Anforderung für die Empfehlung einer Apollo-Maschine
Die nachfolgende Tabelle kondensiert die gesamte Auswahllogik in eine direkte Zuordnung von Produktionsanforderung zu Apollo-Maschinenkonfiguration. Sie geht von HMWHDPE-Chemikalienbehältern, Einzelhohlformschlägen über 250 l und einer Werkseinrichtung, die in zwei Schichten arbeitet, aus. Die Ausgabewerte gelten als Richtwerte und sind von der Anzahl der Formen, der Kühlkapazität und der Produktgeometrie abhängig.
| Produktionsanforderungen | Produktbeispiel | Empfohlene Apollo-Konfiguration | Kopf und Schichten | Angabe der Ausgangsmengen je Schicht |
|---|---|---|---|---|
| Einzelhandel und professionelle Chemikalienflaschen, hohe Produktionsmengen | 1 L bis 5 L Konzentratflaschen | ABLB-Reihe, Multikammer-Konfiguration | Kontinuerlicher Kopf, 1 bis 3 Lagen | 4.000 bis 9.000 Stück |
| Kleine Verpackungen für Chemikalien, kontaminationsempfindlich | 200 ml bis 5 l Reagenzfläschchen | Vollelektrisch-Serie | Kontinuerlicher Kopf, 1 bis 3 Lagen | 4000 bis 10000 Stück |
| Verteilerdosen, UN-bewertet | 10-L- bis 20-L-Flaskanlagen | ABLB-Reihe, schwer gepolsterte Schritte | kontinuierlicher oder kleiner Druckerstöpsel | 600 bis 1.200 Stück |
| Mittlere chemische Tanks für wässerige Produkte | 100-L- bis 200-L-Drums | ABLD, Konfiguration für 100 bis 200 l | Akkumulator mit 8 bis 15 kg, 1 bis 3 Schichten | 240 bis 420 Teile |
| Vom UN zertifizierte Lösungsmittelbehälter | 200 L 1H1-Drums für Pflanzenschutzmittel | ABLD, Konfiguration von 100 l und 200 l mit Banneinrichtung | Akku 12 bis 15 kg, 6 Schichten mit EVOH | 200 bis 340 Stück |
| große Prozessbehälter, gemischte Chemikalien | Tanks von 250 l bis 500 l | ABLD, Konfiguration von 250 l bis 500 l | Akkumulator 20 bis 30 kg, 1 bis 3 Lagen | 100 bis 190 Stücke |
| Massenspeicherung von Chemikalien, höchste Volumenklasse | Behälter und IBC-Einlasstanks von 600 l bis 1000 l | ABLD, Konfiguration mit 600 l bis 1000 l | Akkumulator von 35 bis 60 kg, 1 bis 3 Schichten | 60 bis 110 Stücke |
| Rechteckige Tanks mit integrierten Greifgriffen | Rechteckige Behälter von 300 l bis 1000 l | ABLD-Konfiguration mit radialer Wandverteilung | Akkumulator der Kapazität angemessen, RWDS erforderlich | 60 bis 170 Stück |
| Mischportfolio, ein Gerät für mehrere Größen | 120 L, 200 L und 250 L auf der gemeinsamen Plattform | ABLD, 250l bis 500l-Konfiguration mit schnellem Formchenge | Akkumulator mit 20 bis 25 kg und programmierbaren Profilen | Variiert mit dem Produkt-Mix |
Zwei Anmerkungen zur Verwendung dieser Tabelle: Erstens, wenn ein Betrieb in den nächsten drei Jahren in einen größeren Behälter wachsen möchte, ist die Anschaffung des größeren Buffertanks und dessen bei einem Teilschrittbetriebiger Nutzung beinahe immer günstiger, vorausgesetzt, die Aufenthaltszeit bei dem kleineren Saugnummern wird kontrolliert. Zweitens, wenn ein Betrieb unterschiedliche Größen nutzt, ist die Dauer für die Werkzeugwechsel das dominierende Produktivitätsfaktor und nicht die Zykluszeit. Ein schnelles Werkzeugwechselprozess, standardisierte Maßangaben des Werkzeugbasis und die Warmeinstellung der Werkzeugsätze lassen den sechsstündigen Werkzeugwechsel auf 90 Minuten reduzieren; auf einer Anlage mit einer Vielzahl von Liefernummern ist dies immer wichtiger als jede Zyklusoptimierung.
Troubleshooting von Fehlern bei der Blasformung von Großtanks.
Das Blow-Moulding von großen Tanks hat seinen eigenen Fehlerwörterbuch. Die meisten Probleme gehen auf eine von vier Ursachen zurück: Beschlag, ungleiche Wandverteilung, unzureichender Abheizvorgang oder thermische Probleme am Kopf. Die folgende Tabelle ordnet die häufigsten Fehler mit der diagnostischen Reihenfolge, die die Probleme am schnellsten löst, an.
| Mangel | Typische Aussehen | Wichtigste Ursachen | Diagnose- Sequenz und Gegenmaßnahmen |
|---|---|---|---|
| Parison-Geformung und Verformung | Dünner Oberkörper, dicker Boden, instabile Länge | Schmelztemperatur zu hoch, MFR des Harzes zu hoch, Entleerung zu langsam | Senken Sie die Temperatur um 5 bis 10 °C, kürzen Sie die Entladungszeit, überprüfen Sie, ob die MFR des Harzes 21,6 innerhalb des Bereichs von 0,3 bis 0,9 liegt, und fügen Sie Material an den oberen Profilpunkten hinzu. |
| Dünne Ecken bei rechteckigen Behältern | Wand unterhalb des Mindestwerts an den vertikalen Ecken, Versagen beim Absturztest | Keine radiale Korrektur, dichtungsverhältnis in Ecken zu hoch | Aktivieren oder installieren Sie die Radialwandsverteilung, erhöhen Sie die Vorwolkung, überlegen Sie ein größeres Werkzeug mit einem geringeren Aufwölkuratio nach. |
| Schwaches Trunkschlussschweissen am Fuß | Teilung entlang der Basissäumen während des Kaltfalltests | Die Schneidemessle ist zu breit oder zu schmal, das Harz schmilzt zu kalt im Schneidvorgang, die Spannkraft ist zu gering | Überprüfen Sie die Geometrie der Federschlitz und der Entlastungswinkel, erhöhen Sie die lokale Schmelztemperatur, überprüfen Sie die Klemmkraft und Parallelität der Platte, erhöhen Sie die Klemmdauer |
| Schwarze Flecken und Gellegierungen | Dunkle Partikel in der Wand, sichtbar auf hellen Tankfluten | Minderwertige Schmelze in Kopf Todzonen, kontaminierter Regranulat, abgenutzte Schraubenspitze | Entsauerung und Inspektion des Kopfstroms, Überprüfung der FIFO-Funktion, Reinigung der Schleifmaschine und des Neuabbruchs, Überprüfung der Aufenthaltzeit im Kopf im Verhältnis zum Durchsatz |
| Sharkskin-Oder unebenartige Parisons Oberfläche | Matte, geriffelte Außenschicht | Zu hohe Entschleichrate, zu niedrige Temperatur im Schleicher, zu kurzer Abzugsraum | Verringern Sie die Entladungsgeschwindigkeit leicht, erhöhen Sie die Werkzeugtemperatur um 5 bis 8°C und prüfen Sie die Länge des Werkzeugpasses und die Glättungsstand der Form. |
| Ovalisierung des Containers nach dem Ejektieren | Der Tank ist unrund, passt nicht in den Kasten oder auf die Palette | Unzureichender Kühlzeit, Stacken bei warmer Temperatur, unregelmäßig geformte Wände | Erweitern Sie die Kühlung oder fügen Sie eine interne Luftzirkulation hinzu, führen Sie eine 30- bis 60-minütige Kühlpufferperiode vor der Paletierung durch, korrigieren Sie die Wandverteilung |
| Leck im Deckel oder Verschluss | Fehlende Testergebnisse der Druckabkühlung an der Halsöffnung | Dichtungsfläche nicht flach, Leere im Zapfen, Gewindebearbeitung nicht im Zentrum | Schnitt einen Bohrer, um Leerstellen zu überprüfen, die lokale Beschwerdungstiefe einzustellen, die Zentrierung der Bearbeitungsvorrichtung zu überprüfen und die Dichtfläche anzusteuern |
| Inkontinenz der Barriere-Schicht | Versagensergebnis des Permeationsversuchs trotz EVOH-Schicht | Abtrennung der Schicht bei Lösen, Viskositäts-Unterschiede, Temperaturausbalance am Kopf | Mikrotomschnitte an mehreren Positionen, Ausgleich der Schichtenextruderausgänge, Einstellung der Kopfbereichstemperaturen, Überprüfung der Schlitzauslegung |
| Gewichtsabweichung während der Verschiebung | Die Teilgewichtsentwicklung steigt oder fällt um mehr als 2 Prozent | Temperaturänderung im Zuführkanal, Abgrenzen der Harzpartien, Änderung der hydraulischen Öl-Temperatur | Stabilisieren Sie die Kühlung der Sprechzuleitung, ermöglichen Sie die Schussgewichtschlösselung, steuern Sie die Hydrauliköltemperatur, führen Sie eine Log-Führung von Kunstharz-Lots und deren Gewichtsangaben. |
| Spannungsriß im Betrieb | Risse nach Wochen oder Monaten chemischer Belastung | Vorgeformliste (VFL) mit zu niedrigem Resin Anteil, Restspannung durch Überkühlung, dünnes Profil unter Last | Überprüfen des ESCR nach ASTM D1693 über 1000 Stunden, Reduzierung der Regrindanteil in Kontaktlagern, etwas Erhöhen der Formtemperatur, Verdicken von stark beanspruchten Radien |
Ein strukturierter Ansatz ist hier vor der Intuition. Da der Zyklus lang ist, kostet jeder Versuch mehrere Minuten, und eine vollständige Parameterabfrage kann einen ganzen Arbeitsgang beanspruchen. Ändern Sie daher jeweils eine Variable, notieren Sie das Gewicht des Teils und einen Wanddickenplan für jeden Versuch und kennzeichnen Sie die Versuchsteile. Betriebe, die eine physikalische Bibliothek von geteilten Teilen seit der Inbetriebnahme führen, lösen zukünftige Probleme weit schneller als Betriebe, die sich auf die Erinnerung verlassen.
Kostenstruktur, Energieverbrauch und Gesamtbetriebskosten
Entscheidungen zur Ausrüstung aus dieser Klasse werden selten nur auf der Maschinenkosten beruhen, da die Maschine nur einen geringen Teil der Gesamtkosten darstellt. Das Resin hat die höchste Priorität, gefolgt von Energie, Arbeitskraft und Wartung. Die Abbruchrate multipliziert alle diese Faktoren. Der Rahmen unten verwendet eine indexierte Vorgehensweise, sodass die Logik in allen Regionen und Einkaufsperioden weiterhin gilt.
Hier geht das Geld tatsächlich hin
Über einen Betriebszeitraum von zehn Jahren an einer 200-L-Kolbenanlage, die zwei Schichten bedient, verteilt sich der approximate Anteil der zumutbaren Kosten wie folgt: Die Harze bilden in der Regel die große Mehrheit der Gesamtkosten, die Energie einen verhältnismäßig geringen Anteil, der Arbeitgeber einen variablen Anteil, abhängig vom Automatisierungsgrad, die Maschinenabschreibung einen vergleichsweise geringen Anteil und die Wartung und Werkzeuge den Rest. Die unmittelbare Konsequenz ist, dass eine Maschinenoption, die 10 Prozent mehr kostet und das Bauteilgewicht um 5 Prozent reduziert, sich viele Male amortisiert, während eine Maschinenoption, die den Einkaufspreis zu Lasten der Wandenkontrolle senkt, den Wert vom ersten Monat an aufwendet.
Deshalb sind radiale Wandverteilung, eine Programmiersхеme mit hohem Punktzahlenzählen und die Geschlossenheit der Gewichtssteuerung keine Luxusoptionen für Großtanklinien. Sie wirken sich direkt auf die größten Kostenposte aus. Eine Gewichtsreduzierung von 5 Prozent bei einer Tanks von 45 kg entspricht 2,25 kg pro Container, und auf einer Linie, die jährlich 25.000 Tanks produziert, sind das mehr als 56 Tonnen Harz jährlich.
Struktur des Energieverbrauchs
Der Energieverbrauch auf einer bischen Kolbenblasformzugsstrecke kann in vier Blöcke gegliedert werden: Extruderantrieb, Behälter- und Kopfheizung, Hydrauliksystem und Infrastruktur wie kühles Wasser und Druckluft. Bei einem großen Zerhtonlanztank ist das hydraulische System und die Kühlwasseranlage typischerweise größere Faktoren als die meisten Käufer erwarten, da der Zyklus länger ist und die Bearbeitungsbelastung hoch.
- Extruderantrieb:Die wichtigste Energieverbraucher während des Plastifizierens, die Einschrauben einer gerippten Zufuhrschnecke und eine sonstige ordnungsgemäße Einstellung im Verhältnis zu den Ausschraubkernen verringern den spezifischen Energieverbrauch für eine vorgegebene Ausgabe.
- Erwärmung:Keramische oder gegossene Heizkörper mit guter Isolierung. Isoliermantel auf der Latte und dem Kopf sind günstig und senken die Heizenergie effektiv, während sie die Temperaturstabilität in kalten Werkstätten verbessern.
- Hydraulisches System:Die größte Möglichkeit. Eine feste Verdrängungspumpe, die kontinuierlich läuft, verplafst Energie während der langen Abkühlphase. Eine variable Verdrängungspumpe oder eine Servosteuerventilpumpe wird bei fehlender Bewegung ausgeschaltet.
- Kühlwasser:Konzipiert für den Spitzenwärmeabstoßungs-Strom. Freie Kühlung in kühlem Klima und korrekte Auswahl der Kältemitteltemperatur vermeiden Überdimensionierung
- Komprimierte Luft:das Blasluft mit 0,6 bis 1,0 MPa für große Mengen ist kostspielig. Luftwiedergewinnungssysteme, die den Abgasstrom der Blasphase aufnehmen, können einen Teil dieser Energie auf Hochvolumengenleitungen wiederverwenden.
Vergleiche der indexierten Kosten
| Konfigurationswahl | Ausrüstungskostenindex (Baseline = 100 Punkte) | Auswirkungen auf den Kunststoffverbrauch | Auswirkungen auf den Energieverbrauch | Vorzugswiedergewinnung |
|---|---|---|---|---|
| Basisgerät, 64-Punkt-Unisystemregelung, keine Radialkorrektur | 100 Punkte | Referenz | Referenz | Referenzlinie |
| Upgrade auf eine Steuerung der 100 bis 200 Messpunkte | 104 bis 110 Punkte | 3 bis 6 Prozent weniger | leichte Absenkung durch kürzere Kühlung | Sehr hoch |
| Radial-Bandverteilung hinzufügen | 112 bis 125 Punkte | 5 bis 12 Prozent niedriger bei gebogenen Behältern | Durch geringeren Durchmesser der Wände kann ein geringerer Werkzeugaufwand erreicht werden | Stark ausgeprägt bei rechteckigen Tanks |
| Hydraulikpumpe mit variabler Hubkraft oder Servohydraulikpumpe | 106 bis 115 Punkte | Keiner | Deutlich niedriger in der Kühlphase | Hohe Kosten bei hohen Strompreisen |
| Interne Luftaustauschkühlung | 108 bis 118 Punkte | Keiner direkt | Höhere Luftnutzung, geringere Energieaufwand pro Teil durch kürzere Zykluszeiten | Hohe Werte, wenn die Leistung durch die Kapazitätsgrenze begrenzt ist |
| Drei-Schichtkopf mit Granulatkern | 125 bis 145 Punkte | Nachfrage nach virginer Harz um 30 bis 50 Prozent niedriger | Leicht höher, zusätzliche Extruder | Sehr hoch für chemische Behälter ohne Lebensmittelinhaltsstoffe |
| Sechslagige Kopf mit EVOH-Barriere | 190 bis 240 Punkte | Ähnlich, plus Kosten für Barrierenresin | Höher | Notwendig, nicht optional, für die Lösungsmitteldienste. |
| automatisierte Entfleckungs-und Dichtheitsprüfstation | 130 bis 175 Punkte | Eine leichte Reduzierung durch weniger Abfallprodukte | marginaler Anstieg | In Regionen mit hoher Arbeitskosten ist dies mit hohem Vorteil verbunden |
| schnelles System zur Umstellung der Forme | 105 bis 118 Punkte | Verkleinerung des Startabbaus pro Wechsel | Senkung des Aufwandes pro Teil durch bessere Nutzung | Für gemengte Portfolios sehr hoch |
Die Fehlerquote verdient auch eine letzte Beachtung in diesem Abschnitt. Bei einem 1000-Liter-Tank bedeutet ein einziger abgelehnter Behälter 50 kg Harz, 6 bis 8 Minuten Maschinenzeit und die Energie, die bereits für das Schmelzen und Kühlen eingesetzt wurde. Ein Fehlerraten von 5 Prozent im Vergleich zu 2 Prozent ist eine Schwankung von Hunderten Tonnen Harz während der Lebensdauer der Linie. Jede Investition, die die Prozessstabilität verbessert, von dem geschlossenen Zyklus der Gewichtskontrolle bis hin zu einem gut instrumentierten Kühlschaltkreis, sollte im Vergleich zu dieser Zahl und nicht nur im Vergleich zum Kaufpreis bewertet werden.
Anwendungsbereiche und Endprodukte
Apollo-Maschinen bedienen acht Anwendungsbereiche, wobei die Extrusionsblasformen mit großer Kapazität die meisten davon erfüllen. Der Kenntnis darüber, welche Endprodukte zu welchen Segmenten gehören, hilft dem Käufer, eine Maschine zu spezifizieren, die nicht nur das erste Produkt, sondern auch die folgenden Produkte passt.
Chemische Industrie
Dies ist der Kernmarkt für die Klasse von 100 l bis 1000 l. Endprodukte sind UN-zertifizierte Drähte für Säuren, Basen und lösemittelfeste Produkte, Intermediate-Bulk-Container-Innenbehälter für die Vertriebspakete von chemischen Rohstoffen, Agrochemikalienkonzentrat-Drähten mit Schutzvorrichtungen und Industriereinigungschemikalientanks mit Formgehäusen und Ablagemöglichkeiten. Als Grundlage für die Spezifikation gelten chemische Kompatibilität, Zertifizierung gefährlicher Güter und langfristige Widerstandsfähigkeit gegenüber Spannungsrissen.
Baustoffe
Bauchemikalien entsprechen den Anforderungen der Chemieindustrie, haben jedoch eine andere logistische Aufstellung. Zu den Endprodukten zählen Beimischbehälter für Betonadditive, Großbehälter für Klebstoffe und Abdichtmassen, Trommeln für Abdichtungsmassen sowie Behälter für die Geländewasseranwendung. Eine Lagerung im Freien ist hier üblich, was die UV-Stabilisierung und die Pigmentierung mit Kohlenstoffpigment in der äußeren Schicht zu einer Standardzusatzabrechnung und nicht mehr zu einer Option macht.
Lebensmittel und Getränke
Bei großen Mengen umfassen Lebensmittel- und Getränkeanwendungen etwa Füllcontainer für Speiseöle, Sirup- und Konzentratbehälter für Getränkeherstellungsanlagen sowie Wasserablagertanks für verschiedene Verarbeitungsanlagen. Die bedeutendste Anforderung ist die Lebensmittelkontaktkompatibilität aller Produkte kontaktierenden Oberflächen, die den Rückfluss aus der inneren Schicht verhindert und einen dokumentierten Rückverfolgbarkeit der Materialien vorsieht. Eine Dreischichtstruktur mit einer ursprünglichen inneren und äußeren Schicht und dem Rückfluss begrenzt auf die Kernschicht ist der übliche Kompromiss zwischen Kosten und Kompatibilität.
Tages- chemische Produkte
Die Hersteller von Waschmitteln und Haushaltschemikalien kaufen in jedem Größenbereich: Bulktanks für den internen Transport und kleinere Spenderflaschen und Flaschen für die Verteilung. Tenside sind aggressiv wirkende Stresstöner, so dass in diesem Bereich die Anforderungen an ESCR stärker erfüllt werden müssen, als die meisten Käufer erwarten. Ein Behälter, der unter Einsatz einer anorganischen Säure perfekt funktioniert, kann innerhalb weniger Monate den Betrieb mit einem konzentrierten Tensidgemisch unterbrechen.
Medizin und Pharma
In diesem Segment werden in großen Behältern Zwischenprodukte in großen Mengen sowie gewässerschadstoffarme Lagerwasservorräte und Abfallbehälter bereitgestellt. Die Anforderungen verlagern sich von der chemischen Widerstandsfähigkeit hin zu sauberer Herstellung, niedrigen Extraktionswerten und Dokumentation. Da hier die elektrobetriebenen Plattformen für kleinere Größen attraktiv sind, weil die Eliminierung von Hydrauliköl aus dem Prozessbereich die Kontaminationskontrolle vereinfacht.
Automobilproduktion und Verkehr
Blasformte technische Teile für Fahrzeuge und Transportmittel umfassen Fluidbehälter, Luftleitungen und Tanks für Hilfsanlagen. Diese Teile erfordern häufig nicht Polyethylen, sondern technische Kunstharze, und die Fähigkeit der ABLD-Plattform, Polyamid, Polycarbonat, ABS und thermoplastisches Polyurethan zu verarbeiten, eröffnet dieses Segment einer Anlage, die in der chemischen Verpackung begonnen hat.
Kultur-, Sport-und allgemeiner Industriebereich
Große Blasformartikel außerhalb der Verpackung inkludieren Gerätegehäuse, Schwimmkörper, Behälter für die Logistik und formgeschmolzene Strukturelemente. Diese verwenden in der Regel die gleiche Maschinenklasse mit unterschiedlichen Werkzeugen und sind ein nützlicher Kapazitätsfüller für eine Anlage, deren Nachfrage nach chemischen Verpackungen saisonabhängig ist, was bei agrochemischen Produkten häufig der Fall ist.
Service, Installation und langfristige Unterstützung
Eine 1000-Liter-Blownformlinie ist eine langfristige Investition, und das Supportmodell hinter ihr bestimmt, ob die Anlage in sechs Wochen oder sechs Monaten die Designleistung erreicht. Apollo stellt als Wanplas-Fabrik ein definiertes Servicepaket bereit, das auf den gemeinsamen Werbeversprechen der Marke Wanplas aufbaut.
Vor dem Versand
Die Maschinen werden vor dem Versand in der Apollo-Fabrik kontrolliert und getestet. Für Chemie-Tankprojekte ist die empfohlene Praxis ein Probebetrieb mit dem Kunden-Harz und, falls das Werkzeug im Anwendungsbereich liegt, mit dem Kunden-Werkzeug. Auf diese Weise können resin-spezifische Probleme wie unerwartete Einlageverhalten oder Kopfdruck vor dem Maschinenschluss in der Fabrik mit Maschinen-Ingenieuren und Ersatzteilen identifiziert werden. Apollo funktioniert auch mit einer offenen Werkstatt-Politik, so dass Kunden gerne an der Abnahmeprüfung persönlich teilnehmen und den Produktionsprozess vor der Fertigung ihrer Maschine besichtigen können.
individuelle Anpassung
Die Anpassung der Maschine umfasst Druckgussformen und die Spannungssteuerung als Standard und erstreckt sich auf den Akkumulatorverbrauch, die Schraubengeometrie für eine bestimmte Harzqualität, die Anzahl der Schichten, die radialen Wandverteilung, die Auflösung der Programmierung der Vorform und die Unterbarmachung. Bei chemischen Verpackungen sind die Anpassungsbedarfe, die den Endergebnis am stärksten beeinflussen, die Größenanpassung des Düsenkopfes für das genaue Spritzgewicht, das Design des Kühlkreislaufs der Druckgussform und die Größenanpassung des Blas- und Ablaufkreislaufs für den Behältervolumen. Diese Parameter werden zur Auftragszeit festgelegt und lassen sich erst spät ändern, weshalb es sich lohnt, am Anfang der Diskussion das Container-Durchmesser, das angegebene Harzdatensheet und das erforderliche Ergebnis bereitzustellen.
Installation und Inbetriebnahme
Apollo-Ingenieure fahren zur Baustelle, um die Installation vorzunehmen. Bei einer großen Tankreihe besteht die Inbetriebnahme in der Regel aus folgenden Schritten: Mechanische Installation und Anschluss der Versorgungsleitungen, Trockenlauf und Sicherheitsprüfung, Erstes Vergießen und Kopfkühlung, Entwicklung des Formprofiles, Herstellung des ersten Produktartikels, kartierung der Wanddicke und Verfeinerung des Profildesigns, anschließend Prüfung der Ausgangsleistung im Vergleich zur vertraglich vereinbarten Zyklusdauer. Besonders für die Entwicklung des Formprofiles ist realistischer Zeitrahmen erforderlich, da diese Entscheidung die Teilemasse und somit die Wirtschaftlichkeit der gesamten Linie bestimmt.
Fortlaufender Support
- Ersatzteilsstrategie:500 US-Dollar an kostenlosen Ersatzteilen pro Jahr sind Bestandteil des Wanplas Markenversprechens in allen Werken, sowie der kostenlose Ersatz von beschädigten Teilen im Rahmen der Garantiefrist.
- Verfolgung der Nutzung:Apollo verfolgt den Stand der Maschine und führt Kundenvor-Ort-Besuche durch, was es ermöglicht, Verschleißteile vor dem Ausfall zu planen.
- Ausbildung für Bedienungspersonal und Wartung:Es wird auf die Programmierung des Deckmantels, die Fehlerdiagnose, die Demontage und Reinigung der Druckköpfe, die hydraulische Wartung sowie die Sicherheitsvorgänge eingegangen. Bei Akkumulatormaschinen ist die Reinigungstechnik der Art, die am höchsten vergütet wird, da eine schlecht wieder zusammengebaute Druckkopfdurchwiederkehrende Qualitätsprobleme für Wochen verursachen kann.
- Transportgarantie und Produktionskapazitätsgarantie:zwei der zentralen Werbeaussagen der Marke Wanplas, zusammen mit einer Verpflichtung zur Anwendung von qualitativen Standards, die die Erstattung der Mehrkosten sowie einen Zuschlag von 10 % vorsehen, falls die vereinbarten Qualitätsstandards nicht erreicht werden.
Planen des erweiterten Systems
Ein Werk für chemische Verpackungen beinhaltet mehr als Blow-Molding-Maschinen. Materialtransport, gegebenenfalls Trocknungsverfahren, Schleifen und die Wiederaufbereitung der entsorgten Materialien, Kühlwasser, Druckluft, Entscheibung, Übungsprüfung auf Leckagen, Drucken oder Kennzeichnung sowie Palettierung müssen alle gemeinsam geplant werden. Wanplas, als Mutterhaus, liefert passende Aufbereitungsanlagen für Kunststoffe in der Wasserversorgung, so dass eine Anlage für chemische Verpackungen als integriertes Projekt bestimmt werden kann, anstatt aus unkoordinierten Einzelteilen zusammengestellt zu werden. Wenn im Projektumfang die Anordnung der Anlage, die Dimensionierung der Versorgungsleitungen und die Personalplanung enthalten sind, bietet die Vorstellung dieser Einzelheiten bereits im Anforderungsstadium deutlich bessere Ergebnisse als die Einführung dieser Aspekte nach Bestellung der Maschinen.
Häufig gestellte Fragen
Welche Akkumulatorkapazität benötige ich für einen 1000-Liter-Herstellungsbehälter?
Laufender Support
Warum sollte man in diesem Segment HMWHDPE statt Standard-HDPE für große chemische Behälter verwenden?
Es gibt zwei Gründe: Schmelzfestigkeit und Widerstand gegen Spannungsschäden. HMWHDPE mit einer MFR von 0,3 bis 0,9 g/10 min bei 190 Grad Celsius und 21,6 kg weist die erforderliche Schmelzfestigkeit auf, um einen zwei Meter langen Vorm nicht zu dehnen, was gängiges Blasformtechnikk-Blähglas doch mit dieser Materialstärken nicht hinbekommt. Außerdem erreicht es eine erhöhte Beständigkeit gegen Spannungsschäden über 1000 Stunden beim ASTM D1693 F50-Test, was den Unterschied zwischen einem Behälter bedeutet, der zwei Jahre durch Kontakt mit Surfactanten überlebt, und einem Behälter, der nach drei Monaten zerplatzt.
Kann eine Maschine sowohl 200-Liter-Drums als auch 1000-Liter-Tanks produzieren?
Technisch ja, wenn die Maschine für den größeren Teil bestimmt ist, aber es ist selten effizient. Eine Maschine, die mit einem 60 kg schweren Kopf, einer 200 mm langen Schraube und einer Klammer mit langer Hubweg gebaut wurde, produziert 200-Liter-Drumme, läuft aber nur mit einer Teilauslastung bei langen Aufenthaltszeiten des Kopfes und einem Zyklus, der vom Gerät und nicht vom Teil geregelt wird. Für eine Anlage mit einem breiten Produktportfolio ist die bessere Antwort in der Regel zwei Maschinen, eine in der Konfiguration 100 L bis 200 L und eine in der Konfiguration 600 L bis 1000 L, oder eine einzelne Maschine, die einen Bereich von 250 L bis 500 L abdeckt, wenn dieser Bereich tatsächlich das kommerzielle Zentrum des Spektrums darstellt.
Benötige ich für chemische Behälter eine Mehrschichtmaschine?
Es hängt ganz davon ab, was in den Behältern enthalten ist. Für wässrige Chemikalien, anorganische Säuren, Laugen und die meisten Detergentkonzentrate ist eine einlagige HMWHDPE-Wand von angemessener Stärke ausreichend. Für aromatische oder chlorierte Lösungsmittel, Treibstoffprodukte und agrochemische Konzentrate, die in Xylen gelöst sind, ist die Durchdringung durch normales Polyethylen erheblich und man benötigt entweder eine EVOH-Barriere-Schicht in einer Fünf- oder Sechs-Schicht-Struktur oder eine Nachformfluierung. Zur Erkundigung empfiehlt es sich, eine dreilagige Kopfform mit einem Krempelkern zu verwenden, selbst wenn keine Barriere erforderlich ist, denn bei großen Tanks sinkt etwa 14 bis 20% der Kunststoffmassen.
Wie viel kann eine radiale Wandspeicherung eigentlich einsparen?
Bei rechteckigen Tanks und Behältern mit integrierten Handgriffen ermöglicht eine radiale Wandverteilung in der Regel eine Gewichtsreduzierung von 5 bis 12 % bei gleicher Mindestwandstärke, weil der Konstruktør nicht mehr die gesamte Wand dicker werden lassen muss, um die Ecken zu sichern. Bei einem einfachen zylindrischen Rohr ist der Vorteil wesentlich kleiner, oft zwischen 2 und 4 %, da das Aufblasen rund um das Zylinderstück einheitlicher ist. Die Option steigert die Ausrüstungsmaße um etwa 12 bis 25 Punkte im Vergleich zu einem Vergleichsstandard von 100, so daß die Erfassung der Rentabilität stark von der Produktgeometrie und dem tatsächlichen Jahresumsatz abhängt.
Wie lange dauerte der Produktionszyklus für einen 500-Liter-Tank?
Planen Sie 200 bis 300 Sekunden mit einer typischen durchschnittlichen Wandstärke von 4,5 bis 6,5 mm, von denen 75 bis 82 Prozent zum Kühlen dienen. Die Variablen, die diese Zahl am meisten beeinflussen, sind die Wandstärke, der Design des Kühlkanals in der Form, die Temperatur des gekühlten Wassers und ob eine interne Luftaustauschkühlung vorhanden ist. Die interne Kühlung kann den Gesamtzyklus bei großen Teilen um 15 bis 30 Prozent verkürzen, da sie die innere Oberfläche anprangert, die die Kühlung in der Form nicht erreichen kann. Eine Erhöhung der Extruderleistung über das Maß, das die Kühlung absorbieren kann, verkürzt den Zyklus nicht.
Was erfordert die UN-Zertifizierung vom Gerät und nicht nur von dem Behälter?
Die Zertifizierung wird einem Entwurfsgüttig zugewiesen, die Übereinstimmung muss jedoch für jeden produzierten Behälter bestehen, daher muss die Ausrüstung den Prozess wiederholbar und nachweisbar machen. In der Praxis bedeutet das das pro-Zyklus-Protokollieren wichtiger Prozessvariablen, verborgene Profilen gegen unbefugte Bearbeitung sperren, verschiedene Zugangsrechte im Steuerungssystem und die Möglichkeit, Produktionsdaten für Ladezettel zu exportieren, die die Resinpartie zum Behälterbatch verknüpfen. Auch die Kennzeichnung des UN-Code, der Identifikation des Herstellers und des Baujahres muss geplant werden, ob tangential angebaut oder nachträglich hinzugefügt.
Wie lange dauert die Inbetriebnahme einer großen Tanklinie?
Die mechanische Installation und die Anschlüsse an die Infrastruktur sind in der Regel der schnellere Teil des Prozesses. Der Vorgang, der den Zeitplan bestimmt, ist die Entwicklung der Vergleichsprofile, da jede Iteration das Formen eines Teils, dessen Ausschnittung, die Kartenlegung der Wanddicken sowie die entsprechende Anpassung des Profils erfordert. Mit einem validierten Resin-Sortiment, einem fertigen Werkzeug und klaren Wanddicken-Zielen lässt sich der Prozess erheblich verkürzen. Ebenso verkürzt sich der Prozess, wenn man vor der Auslieferung ein Test mit dem Resin und dem Werkzeug des Kunden in der Apollo-Fabrik durchführt.
Ist eine ganz elektrische Maschine für 1000-Liter-Tanks verfügbar?
In dieser Volumenklasse nicht vorhanden. Die Apollo-folgenschwere Elektroserie umfasst 200 ml bis 20 l, wobei elektrische Antriebe eine ausgezeichnete Wiederholgenauigkeit und einen geringen Energieverbrauch bieten. Bei 100 l und höher ist die Peak-Leistung, die für eine schnelle Abdruckversorgung des Akkus erforderlich ist, genau die Last, die mit nitrogenbeladenen Hydraulikakkus effizient bewältigt wird, sodass ein gut konstruiertes Hydrauliksystem mit variablen Pumpvolumen dennoch die richtige Architektur ist. Energieeinsparungen in dieser Größe stammen aus Pumpensteuerung, Isolierung, Effizienz der Kühlanlage und Luftwiedergewinnung, nicht aber aus der Eliminierung der Hydraulik.
Welchen Fehler machen Käufer bei der Planung dieser Anlagenklasse am häufigsten?
Unterschätzung der Nachlaufkette. Kaufinteressenten konzentrieren sich auf die Extrudiermaschine, und erst später entdecken sie, dass das Entfenkens, die Halsbearbeitung, die Dichtheitsprüfung, die Kühllagereinheit und die Palettierung für einen Container mit einer Höhe von zwei Metern ihre eigene Raum-, Kapital- und Arbeitskosten benötigen. Der zweitwichtigste Fehler besteht darin, die Maschine nach dem Herstellungsverfahren eines allgemeinen Kunstharzes zu spezifizieren und dann zu einem geeigneten FKM-Kunstharz der chemischen Rollendose zu wechseln. In diesem Punkt ist der Extruder unterprobiiert, und der Kopfdruck übersteigt die angaben der Baupläne. Beides muss durch eine Definition des Containers, des Kunstharzes und des gesamten Produktionsablaufs vor der Festlegung der Maschine behoben werden.
Fazit
Beim Auswahlprozess für ein großes chemisches Werk kommt es auf eine kurze Kette von sorgfältig aufeinander folgenden Entscheidungen an. Zuerst definieren Sie den Behälter und dessen Inhalt, denn die Chemie beschließt über das Harz und das Harz entscheidet über das Schmelzverhalten. Dimensionieren Sie den Hohldruckanschluss nach Gewicht plus Flamm, und kontrollieren Sie die Entladungszeit ebenso genau wie die Kapazität. Pflegen Sie eine reibungslose Abstimmung von Schraubendurchmesser und PlastoDegradationsleistung im Verhältnis zur Schussmenge, geteilt durch die Zykluszeit, wobei Sie beachten, dass Kühlung und nicht PlastoDegradierung die Zyklen für Werkstücke auf Größen über 250 Liter bestimmt. Definieren Sie die Wandstärkekontrolle auf folgendem Niveau: 100 bis 200 Programmierpunkte und eine radialen Korrektur, wo die Geometrie dies rechtfertigt, da das Harz die Hauptkosten am Ende der Nutzungsdauer umfasst und die Wandstärkekontrolle sich über den Einflussfaktor für die Kosten entscheidet. Planen Sie anschließend die nachgeordneten Betriebsabläufe und die Zertifizierungsanforderungen als Teil des gleichen Projekts und nicht erst im Nachhinein.
Im speziellen 100-Liter- bis 1000-Liter-Bereich bietet die Apollo ABLD-Serie die akkumulatornartige Kopfarchitektur, die Langhubvorrichtung, die Mehrschichtfunktionalität und die präzisen Steuereinstellungen, die diese Systemklasse von Behältern erfordert. Die Konfigurationen erstrecken sich von 8 bis 15 kg Spritzgüten (in der Größenklasse 100 bis 200 Liter) bis hin zu 35 bis 60 kg Spritzgüten für 600-Liter- bis 1000-Liter-Tanks. Für die kleineren Verpackungen, die fast immer mit einem Gebindeprogramm einhergehen, deckt die ABLB-Reihe Größen von 200 ml bis 20 L über acht Maschinenmodelle ab, und die vollständig elektrisch betriebene Serie eignet sich für Standorte, bei denen die Energiekosten oder die Kontaminationskontrolle von Bedeutung sind. Hinter all diesen Produkten stehen mehr als 20 Jahre Erfahrung mit Extrusionsblasformen, ein 8.000 Quadratmeter großes Werk und über 4.000 Maschinen, die in mehr als 90 Ländern eingesetzt werden, sowie die Servicevereinbarungen der Marke Wanplas, die beispielsweise 500 freie Teile pro Jahr sowie Garantien für Transporte und Kapazitäten beinhalten sowie eine offene Fabrikpolitik.
Wenn Sie eine Linie für chemische Behälter mitteilen, ist der produktivste nächste Schritt die Austausch von Details, die die Konfiguration tatsächlich bestimmen: Behältervolumen und Zeichnung, das gewünschte Teilegewicht, die enthaltene Chemikalie, die Kunstharzqualität und deren Datenblatt, die erforderliche jährliche Produktion, die Zertifizierungsziele sowie die Größen, die Sie in den nächsten Jahren hinzufügen möchten. Mit diesen Informationen kann das Ingenieurteam von Apollo eine spezifische Tankkapazität, eine Spezifikation für Schrauben und Behälter, eine Klemmstube, eine Schichtstruktur und ein Wandsteuerungssystem vorschlagen, einen Probe-Einsatz mit Ihrem Kunstharz und Ihrer Form durchführen und Sie einladen, die Akzeptantest auf der Fabrik zu besichtigen, bevor das Gerät verschickt wird. Übermitteln Sie Ihre Spezifikationen und lassen Sie die Konfiguration nach Ihrem Produkt und nicht nach einer Katalogseite zusammenstellen.
