La selección de una estación de bombeo EBM a gran escala es fundamentalmente un problema de distribución del fundido, no un problema de sujeción. Una vez que un recipiente contiene aproximadamente entre 60 y 80 litros de volumen nominal, la máquina que necesitamos deja de ser una máquina de botellas a escala y se convierte en un sistema de almacenamiento del fundido con un sujetador adjunto. El peso del envase aumenta de gramos a decenas de kilogramos, el paralisis cuelga durante decenas de segundos debido a su propio peso y cada decisión sobre la capacidad del acumulador, el espacio entre matrices, la resolución de programación del paralisis y la capacidad de sujeción está influenciada por una sola pregunta: ¿puedes entregar todo el envase en el molde antes de que la gravedad destruya la distribución de pared que diseñaste? Las plantas químicas que adquieren la clase de máquina incorrecta lo descubren de la manera más difícil, generalmente después de que la primera prueba de caída de estándares internacionales falle en una pared que medía perfectamente en el hombro y que tenía un grosor de 2 mm en el radio superior.
Esta guía abarca la lógica de ingeniería detrás de la selección de equipos de moldeo por soplado por extrusión para tanques, tambores y contenedores de grandes volúmenes intermedios de 100 l a 1000 l: determinación del tamaño del cabezal de acumulación desde la clase de 5 kg hasta la clase de 60 kg, control del espesor de pared axial y radial, selección de grado HMWHDPE con objetivos realistas de MFR y ESCR, estrategias de barrera para contenidos aromáticos y agroquímicos, derivación de la fuerza de sujeción desde el área proyectada y la carga de detención, diseño del circuito de enfriamiento, expectativas realistas de tiempo de ciclo desde 3 hasta 25 minutos y la cadena auxiliar que convierte una máquina individual en una célula de producción cualificada.
Apollo, a Wanplas factory, has manufactured automatic Máquina de moldeo por soplado por extrusión.s for more than 20 years from an 8,000 square meter plant in Zhangjiagang near Shanghai, with an annual build capacity of 100 machines and more than 4,000 sets running in over 90 countries. The lineup spans ten series and over eighty models, and for the tank sizes discussed here the relevant platforms are the ABLD Series covering 20L a 1500L containers and, for the companion small-pack lines that almost every chemical plant runs alongside its tank line, the ABLB Series covering 200 ml a 20 l. Every specification, selection table and failure-mode discussion below is written against that real equipment envelope rather than against a generic textbook machine.
¿Por qué la producción de tanques de 100L a 1000L es una clase de máquinas diferente?
Las piezas salen de la máquina a 60 a 90 grados C, pesan hasta 55 kg y no pueden dejarse caer simplemente en una transportadora. Los dispositivos de inclinación, las mesas de tambor y los accesorios de refrigeración posterior forman parte de la especificación de la máquina, no un detalle posterior.
El problema del Sag define la máquina
Un parison de polietileno es un tubo hueco de fusión caliente colgado del molde. Se mantiene unido únicamente por la resistencia propia de la fusión. Tan pronto como sale del molde, comienza a alargarse bajo su propio peso, entorpeciendo la sección superior y engrosando la inferior. Esto se llama caída, y varía brutalmente con la masa. Un parison de 300 gramos para una depuradora de 5L se cae algunos por ciento durante un salto de dos segundos. Un parison de 55 kg para un depósito de 1000L, si se extruye continuamente a una velocidad que el extrusor pudiera sostener de forma realista, tomaría varios minutos en formarse y se tuercería y rompería antes de llegar a su longitud completa.
La respuesta técnica es reducir el tiempo que el macizo pasa en suspensión. Un cabezal de acumulación almacena el macizo completo en un cilindro calentado mientras que la pieza anterior se enfría, y luego un émbolo hidráulico impulsa toda esa masa a través del molde en un solo paso, normalmente de 6 a 10 segundos para una pieza de 100 l y de 18 a 25 segundos para una pieza de 1000 l. El alargamiento sigue ocurriendo, pero se produce durante un intervalo conocido, breve y repetible, lo que significa que puede compensarse mediante el perfil de programación del macizo en lugar de luchar contra él.
Extrusión continua frente a cabezal acumulador
La comparación a continuación es la decisión más importante para la selección de sistemas EBM para plantas químicas a gran escala. Se trata de una comparación de tecnología, no de un proveedor, y el punto de convergencia está determinado por el peso del tazón y el ciclo requerido, más que por el volumen del contenedor en sí.
Tabla 1. Tecnología de extrusión continua frente a la tecnología de cabezales acumuladores
| Criterio | Cabeza de extrusión continua | Cabezal del acumulador |
|---|---|---|
| Rango práctico de peso del disparo | De 0,005 a 5 kg. | De 3 a 70 kg (el interval de gramajes más común es de 5 a 60 kg). |
| Volumen del contenedor suministrado | Clase de acumulador | 20L a 1500L |
| Tiempo de formación del parison. | Controlado por la salida del extrusor, de segundos a minutos. | Controlado por la velocidad del émbolo, de 4 a 25 segundos, independientemente de la masa del disparo |
| Sensibilidad al rebasamiento | Bajas con tirocines pequeños, inmanejables por encima de 5 kg | Controlado y reproducible, compensado mediante la programación |
| Tiempo de permanencia del fundido y historial térmico | Corto, uniforme. | Más largo; se requiere un diseño de flujo primero entro primero fuera para evitar la degradación. |
| Typical melt temperature window for HMWHDPE | 200 ml a aproximadamente 30 l | de 180 a 200 grados C, mantenida más apretada para proteger la fusión almacenada |
| Resolución de control del espesor de la pared. | Desde 20 hasta 100 puntos axiales, las típicas. | 100 a 200 puntos axiales, además de control radial en tanques grandes |
| Índice de inversión relativa de la máquina (línea base = 100) | 100 | De 180 a 420, dependiendo de la clase de acumulador |
| Costo relativo por litro terminado del recipiente | Medio a alto | Bajo para tanques mayores que 100L. |
Lea las dos últimas filas juntas. Una máquina acumuladora cuesta considerablemente más comprar, pero a partir del coste por litro del tanque, es la vía más barata para cualquier depuradora de aproximadamente 100 litros, ya que una bomba de cabeza continua no puede fabricar la parte a una tasa de desperdicio aceptable. El índice de inversión se expresa frente a un referente de 100 puntos para una máquina de extrusión continua de tamaño medio; es un número de planificación relativo, no una cotización.
¿Qué cambios se producen mecánicamente por encima de 100 l?
190 a 205 grados C
- Die head.El diámetro de la cabeza va de 60 a 150 mm en máquinas de tamaño medio a 250 a 600 mm en máquinas de depósito. El mandril y el cojinete de la matriz se convierten en grandes componentes forjados y nitrurados, y el canal de fluidez debe diseñarse en forma de espiral o corazón de modo que la mezcla fundida salga sin bolsillos de estancamiento.
- Extrusor.El diámetro del tornillo varía de 60 a 90 mm hasta 100 a 150 mm, con relaciones L/D de 25:1 a 30:1 y secciones de alimentación ranuradas para manejar el HDPE HMWH de bajo MFR. La geometría de un solo tornillo sigue siendo estándar; la de dos tornillos es una solución de compuestos, no una solución de moldeo por soplado.
- Unidad de sujeción.La tonelaje va de 10 a 40 toneladas hasta llegar a un intervalo de 60 a 250 toneladas, y el recorrido de las garras debe abrirse lo suficiente para liberar una parte que puede ser de 1,2 metros de ancho.
- Sistema de soplado y calibraciónLos diámetros de los pines de soplado aumentan, el volumen de aire de soplado por ciclo aumenta hasta los cientos de litros y el enfriamiento interno por intercambio de aire forzado se convierte en una necesidad económica más que en una opción.
- Desblandado.La chispa de cierre de una depuradora de 1000 litros puede pesar de 8 a 15 kg. Debe eliminarse,granularse y regresar al proceso en un circuito cerrado, o el modelo de costes de su material se derrumbará.
- Handling.Seis subsistemas cambian de carácter cuando se pasa a la banda de 100 l a 1000 l, y cada uno es un punto en el que una máquina especificada insuficientemente puede causar problemas dos años después del comienzo de la producción:
Selection rule of thumb:Si el peso de la pieza acabada supera los 4 a 5 kg, o si la pared primera tarda más de unos 30 segundos en formarse mediante extrusión continua, especifique una cabeza de acumulación. Por debajo de eso, una cabeza continua es más rápida y más económica por ciclo.
Tamaño del cabezal del acumulador: Ajustar el almacenamiento de la fusión al volumen del tanque.
El caudal del acumulador es el número primero en la hoja de especificaciones y el que más frecuentemente se configura de forma incorrecta. Debe ser lo suficientemente grande como para albergar todo el chup, con espacio suficiente, pero no tan grande que la fundición permanezca demasiado tiempo y se degrade. El intervalo de ajuste correcto es más pequeño que lo que la mayoría de los compradores esperan.
De volumen del tanque a peso del recubrimiento
Se trabaja regresivamente desde la pieza terminada. Se calcula el área de la superficie del recipiente, se multiplica por el espesor medio de la pared del diseño, se multiplica por la densidad del material y luego se añade el exceso de materiales. Para un tanque rectangular de 1000 l que mide aproximadamente 1,0 por 1,0 por 1,1 metros, la superficie desarrollada es de aproximadamente 6,4 m². Con un promedio de 7 mm de espesor de la pared y una densidad de HMWHDPE de 0,948 g/cm3, el depósito pesa aproximadamente 42 kg. El exceso de material sobre una parte de esa superficie añade de 8 a 13 kg. Por lo tanto, el acumulador debe almacenar 50 a 55 kg de masa fundida además de un tampon de 15 a 30 por ciento para la variación y la purga del proceso, con lo que la especificación se sitúa entre 60 y 70 kg.
El mismo cálculo para un tambor de 100L con una pared de 4 mm en promedio da un caracola de aproximadamente 5,5 a 7,5 kg, un disparo de 7 a 10 kg con flash, y una especificación de acumulador de 10 a 15 kg. La tabla que se muestra a continuación aglutina toda la gama y es el punto de partida práctico para la selección de EBM de plantas químicas a gran escala.
Tabla 2. Tamaño del acumulador y del extrusor según el volumen del tanque (HMWHDPE)
| Volumen del tanque | Pared promedio. | Peso de la pieza. | Tomada con Flash | 12 a 17 kg | Diámetro del tornillo | Extruder Output |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 100 L. | 3,5 a 4,5 mm. | 5,5 a 7,5 kg | 7 a 10 kg | 10 a 15 kg | De 90 a 100 mm | De 150 a 220 kg/h |
| De 160L a 200L. | De 4,0 a 5,5 mm. | 9 to 13 kg | Utilice ESTE formato exactamente: "1. " por línea, nada más. | 20 to 25 kg | 100 a 120 mm. | 200 a 300 kg/h |
| 250 a 350 l | 4,5 a 6,0 mm | 14 a 19 kg | De 18 a 25 kg | De 25 a 35 kg | 120 mm | De 250 a 350 kg/hora. |
| 500L | 5,5 a 7,0 mm | 24 to 32 kg | 30 a 42 kg. | 40 a 50 kg. | 120 a 150 mm | 300 a 450 kg/h |
| 800 L | De 6,0 a 7,5 mm | 35 a 45 kg | 43 a 56 kg | De 50 a 60 kg. | 150 mm | 380 a 520 kg/h |
| 1000L | 6,5 a 8,5 mm. | 42 a 55 kg. | 50 a 65 kg | 60 a 70 kg | 150 mm o doble suministro | De 420 a 600 kg/h |
A esta tabla se aplican dos advertencias. En primer lugar, los supuestos de espesor de las paredes dominan el resultado; un tanque certificado por la ONU para el grupo de empaque II con un contenido de gravedad específica de 1,8 tendrá una pared más gruesa que un tanque de servicio de agua del mismo volumen, y el peso de los bolas puede aumentar entre un 20 y un 35%. En segundo lugar, la salida del extrusor debe coincidir con el tiempo de relleno del acumulador, no con el consumo medio. El extrusor debe recargar el acumulador durante la fase de enfriamiento de la pieza anterior. Si el enfriamiento dura 12 minutos y el peso de las bolas es de 55 kg, el extrusor necesita solo una tasa de rellenado real de 275 kg/h, pero debes especificar un margen del 30 al 40% para que el extrusor nunca sea el elemento limitante del ciclo en las variantes de paredes finas.
Velocidad del plomo y el compromiso entre entrada y salida
El conflicto central en el diseño de la cabeza del acumulador se refiere a la inyección rápida, que limita la flexión, y a la inyección controlada, que limita la fractura por fusión y la "piel de tiburón". Si se empuja el émbolo demasiado rápido, la velocidad de cizallamiento en el borde del molde excede el valor crítico de la resina, produciendo una superficie del empacado mate y ondulada que se mantiene en el tanque acabado. Si se empuja demasiado lento, la parte superior del empacado se adelgaza antes de que se forme la parte inferior.
Practical shot-out times for the tank band are 6 to 10 seconds at 100L, 10 to 15 seconds at 250L to 500L, and 18 to 25 seconds at 1000L. These are achieved with proportional hydraulic control on the plunger, with a programmable velocity ramp so that the first portion of the shot leaves slightly slower to establish a stable melt cone, the middle portion accelerates, and the final portion decelerates to avoid a thick tail. A machine that offers only a single fixed plunger speed will force a compromise you feel in every part.
Configuraciones de capas múltiples y de cabezas múltiples
Dos arquitecturas de acumuladores sirven a la banda del tanque. El acumulador de un solo cilindro localizado en la parte superior, en el que el anillo de almacenamiento es integral con la cabeza de la matriz, proporciona la trayectoria de flujo más corta y limpia, y es la opción estándar hasta aproximadamente 40 a 50 kg. Sobre ese rango, o cuando se requiere una estructura de barrera coextruida, un cilindro de acumulación separado que alimenta una cabeza de matriz de coextrusión se convierte en la configuración práctica, ya que cada capa necesita su propio almacenamiento de fundición dosificado. Los tanques coextruidos en el rango de 200 a 1000 litros utilizan normalmente una estructura de tres capas o seis capas, y el acumulador de la capa de barrera es proporcionalmente pequeño, a menudo del 2 al 5 por ciento de la masa total de la chispa, lo que hace que las exigencias de repetibilidad del dosificación sean extremas.
Control de procesamiento: Axial and Radial Espesor de la pared Programming
El control del espesor de la pared es donde una máquina de depósito de gran tamaño gana o pierde la ventaja en el costo del material. En un depósito de 1000 litros, una reducción de un milímetro en el espesor medio ahorra aproximadamente 6 kg de resina por pieza. Lograr eso de manera segura requiere la capacidad de colocar el material exactamente donde lo necesita la pieza y en ningún otro lugar, lo cual significa control axial y radial.
Programación de la presión axial: ¿por qué 100 a 200 puntos?
El control del espesor de la pared axial, que usualmente se denomina programación de parison, funciona mueviendo el mandril de la matriz verticalmente durante el recubrimiento, abriendo y cerrando el espacio anular de la matriz con un perfil programado. El controlador divide el movimiento del recubrimiento en un número fijo de puntos e interpola un comando de posición servo-hidráulico entre ellos.
El conteo de puntos no es un número de marketing. Establece la resolución espacial del perfil de la pared a lo largo de la altura de la parte. Un tanque de 1000L que tenga 1,1 metros de altura con un programa de 100 puntos proporciona un punto de control cada 11 mm de altura de la parte acabada; un programa de 200 puntos reduce esa distancia a 5,5 mm. Las características que requieren una resolución fina incluyen la transición de cuello a hombro, los radios de los ángulos superior e inferior, la zona del depósito o de la válvula de descarga y cualquier panel con relieve o ribete. Un programa agreste obliga al ingeniero del proceso a engrosar demasiado todo el sector solo para mantener el punto más fino dentro de los parámetros especificados, que es exactamente el desperdicio de material que compró la máquina para evitar.
Tabla 3. Requisitos de resolución de programación del Parison por clase de tanque
| Clase de depósito | Puntos axiales mínimos. | Puntos axiométricos recomendados | Es necesario el control radial. | Tolerancia de la pared típica alcanzable |
|---|---|---|---|---|
| Tambor cilíndrico de 100 l | 64 | 100 | Opcional | más o menos el 12 por ciento |
| Tambor con ranura de 200 l | 100 | 128 | Recomendado | Más o menos un 10 % |
| Tanque rectangular de 300L. | 100 | 160 | Muy recomendable. | más o menos un 9 % |
| Tanque rectangular de 500 l | 128 | 200 | Requerido | más o menos el 8 por ciento |
| Frasco interior de IBC de 1000 l | 128 | 200 | Requerido | más o menos 7 por ciento |
| Tanque de forma compleja con barrera y rejillas | 160 | 200 | Requerido | más o menos el 8 por ciento |
Control de espesor de la pared radial: PWDS y SFDR.
El control axial de la programación determina la pared a lo largo de la altura de la pieza, pero aplica el mismo espacio en todo el contorno del molde. Esto es adecuado para un cilindro. No es adecuado para un tanque rectangular, porque la fusión tiene que viajar mucho más lejos para llegar a una esquina que para llegar al centro de un panel plano, por lo que las esquinas se adelgazan mientras que los paneles se mantienen gruesos.
Los sistemas de distribución de paredes radiales resuelven este problema. Dos mecanismos dominan. Sistemas de distribución parcial de pared, generalmente abreviados como PWDS, deforman un anillo de molde flexible en puntos discretos utilizando un conjunto de actuadores servomotores o hidráulicos, que abren o cierran localmente el intersticio del molde en posiciones angulares elegidas sobre un perfil estático. Los sistemas de anillo de deformación flexible estáticos, generalmente abreviados como SFDR, utilizan el mismo principio de deformación elástica del anillo con un conjunto de puntos de ajuste que pueden reconfigurarse entre productos.
En un tanque rectangular de 500 o 1000 l, el control radial no es un refinamiento, es la diferencia entre pasar y no pasar la prueba de apilado. El espesor de la pared de un tanque rectangular sin ayuda es habitualmente un 30-45 % inferior al de la pared de los paneles. Con el control radial, esta diferencia suele situarse entre el 10 y el 15 %. Los beneficios prácticos son incontables:
- El espesor medio de la pared se puede reducir, ya que ya no es necesario espesarla excesivamente en todo el componente para proteger las esquinas, lo que reduce el peso del componente entre un 6 y un 12 por ciento en una geometría rectangular típica.
- 100 a 1000 veces contra los hidrocarburos y el oxígeno
- El rendimiento de carga superior y de creación de pilas mejora, ya que el fallo siempre se inicia en el ángulo más delgado.
- El rendimiento del ensayo de caída mejora en el radiador del ángulo básico, que es el lugar de fallo del ensayo de caída UN más común en los tanques rectangulares.
Ajuste de la diferencia de material fundido y la resistencia del mismo
El espesor de vacío y la resistencia de fusión de la resina deben seleccionarse conjuntamente. El espesor de vacío en una cabeza de tanque varía de aproximadamente 4 a 8 mm para piezas de 100 l, hasta de 8 a 16 mm para piezas de 1000 l, y el comportamiento de hinchamiento de la resina determina la relación entre el espesor del vacío y el espesor de la pared terminada. Las clases de HMWHDPE con una amplia distribución de peso molecular muestran un hinchamiento del diámetro de 1,15 a 1,45 y un hinchamiento del grosor de 1,3 a 1,9 a velocidades de corte típicas, lo que significa que un espesor de vacío de 9 mm puede producir una pared de parison de 12 a 16 mm antes del soplado.
Caen tres consecuencias prácticas. En primer lugar, nunca especifique una cabeza de matriz cuya separación máxima solo sea suficiente para su pieza más grande programada, porque pierde la capacidad de ejecutar grados de formación mayores más tarde. En segundo lugar, cuando se cambia una resina, todo el programa de paramiladuramiento debe reoptimizarse; la formación es específica del grado y el perfil anterior no se transferirá. En tercer lugar, la resistencia en el estado fundido debe ser suficientemente alta para que la europea soporte su propio peso durante todo el intervalo de inyección más cierre del molde. Una resina con un MFR aceptable pero una resistencia en el estado fundido baja se verá bien a 100L y se desgarra a 600L.
Medición en circuito cerrado de la pared
Los productores de depósitos importantes cierran el circuito. La medición ultrasónica del espesor de la pared en la pieza final, o la medición capacitiva en la parison, devuelve la corrección al perfil de programación. En un depósito de 1000 l y un ciclo de 20 minutos, la corrección de la desviación es importante: las fluctuaciones de temperatura ambiente entre un turno diurno y nocturno cambian la temperatura del fundido y se expanden lo suficiente como para mover en promedio el espesor en un 3 a un 6 por ciento, lo que es suficiente para eliminar un diseño de baja densidad de las especificaciones. La supervisión automática del peso de la pieza en un pesador en línea, con una franja de alarmas de más o menos 1,5 por ciento, es la versión eficaz más simple de este control y se recomienda fuertemente para cualquier producción certificada por la ONU.
Selección de materiales para tanques químicos: HMWHDPE, ESCR y sistemas de barreras
La selección de la máquina y la selección del material son una decisión única para tanques químicos. La resina establece el intervalo de temperatura de fusión, el comportamiento de hinchamiento, la resistencia de la fusión requerida y, por lo tanto, la cabeza de molde y la geometría del tornillo; el contenido químico establece la resistencia requerida a las grietas por estrés ambiental y la estrategia de barrera, lo que a su vez determina si se necesita una máquina de una sola capa, una máquina de coextrusión o una máquina de una sola capa más un paso de tratamiento de la superficie downstream.
HMWHDPE: La resina base para depósitos industriales
El polietileno de alta densidad de alto peso molecular es el material predefinido para contenedores industriales de 100 a 1000 litros porque combina una alta resistencia en fusión, una buena aptitud de resistencia a la erosión química y una amplia compatibilidad química. Las propiedades que son importantes para el moldeo con inyección a grandes volúmenes son estrechas y específicas.
Tabla 4. Propiedades de la resina objetivo para tanques químicos de 100 l a 1000 l
| Propiedades | Condición de prueba | Intervalo de objetivo | Por qué es importante |
|---|---|---|---|
| Velocidad de flujo de fusión, MFR | 190 grados C/2,16 kg | 0,03 a 0,35 g/10 min | Un MFR más bajo conduce a una resistencia del fundido mayor y menor deformación; por debajo de 0,03, el par del extrusor y la presión de la cabeza se vuelven impracticables. |
| Índice de fusión de carga alta, HLMI | 190 grados C/ 21,6 kg | De 3 a 12 g/10 min | La cifra de procesabilidad práctica para los tipos para tanques; 4 a 8 es el punto óptimo por encima de los 300 L |
| Ratio de velocidad de flujo, FRR | 21,6 kg dividido entre 2,16 kg | 60 a 130 | Indica una amplia distribución de peso molecular, lo que proporciona un adelgazamiento por cizalladura durante el proceso de retirada por disco y el posterior restablecimiento de la resistencia del material fundido. |
| Densidad | ISO 1183 | 0,944 a 0,952 g/cm3 | Por encima de 0,952, la rigidez aumenta, pero el ESCR se colapsa; por debajo de 0,944, las paredes del tanque se flexionan bajo la carga hidrostática |
| SSCR, F50 | ASTM D1693 Condición B, etoxilato del nonilfenol al 10% | Más de 1000 h, objetivo de no presentar fallas a 1000 h para el servicio agronómico | Usa exactamente este formato: "1. " por línea, nada más. |
| Crecimiento lento de las fisuras, NCLS o PENT | ASTM F2136 o ASTM F1473 | mayor que 100 h NCLS para grados exigentes | Predice la propagación de grietas a partir de los orificios de pinzamiento y los elevadores de tensión incorporados. |
| Impacto IZOD notchado | 23 grados C y menos 18 grados C | mayor que 20 kJ/m2 a 23°C | Las pruebas de caída en frío a temperaturas de menos 18 °C son un requisito de embalaje de la ONU para muchos contenidos |
| Fuerza de rendimiento axial de tracción | ISO 527 | De 23 a 29 MPa | Combina la capacidad de pila y carga superior con el espesor y la geometría de la pared |
| Retracción del molde | Contracción gratuita a las 24 h y a las 168 h | Del 1,8 al 3,2 por ciento | La contra-encogimiento persiste durante días sobre paredes gruesas y regula la tolerancia de ajuste de la zapatera. |
Los valores de MFR y densidad interactúan y no pueden optimizarse por separado. El error clásico en la producción de cisternas químicas es buscar rigidez cambiando a un grado de 0,955 g/cm3 para poder adelgazar las paredes, pero a menudo se observa una caída del ESCR de un orden de magnitud y aparición de grietas de campo después de 12 a 18 meses de servicio con un producto que contiene tensioactivos. En el caso de servicios de productos agroquímicos, concentrados de detergentes y aditivos lubricantes, trate el ESCR como un límite duro y la rigidez como la variable que puede solucionar utilizando la geometría, las costillas y la distribución de las paredes.
Grasas de copolímero de hexeno para servicio químico agresivo
Las calidades de HDPE copolímero bimodal hexeno construidas para el moldeo por soplado de piezas grandes proporcionan la mejor combinación disponible en una estructura de una capa. La ramificación de cadena corta procedente del comonómero hexeno se concentra en la fracción de alto peso molecular, donde se forman las moléculas de unión; el resultado es un rendimiento ESCR muy superior al que puede ofrecer un homopolímero de la misma densidad, al tiempo que se conserva un HLMI en la banda de procesamiento de 4 a 8 g/10 min. Para tanques que albergarán ácidos oxidantes, soluciones de hipoclorito, surfactantes concentrados o formulaciones agroquímicas con soportes aromáticos, especifique una calificación copolímera y solicite al proveedor que incluya en el datasheet tanto las condiciones de ESCR como las de índice en fusión, ya que los valores enumerados sin condiciones no significan nada.
Estrategias de barrera: fluoración, EVOH y PA6
El polietileno es permeable a los hidrocarburos, los disolventes aromáticos y muchos excipientes agroquímicos. Un tanque HDPE monopavimentada, lleno con una formulación basada en xileno, perderá producto, se hinchará, se deformará y, finalmente, no cumplirá con los requisitos de planaridad del panel en una prueba de apilamiento. Tres estrategias de barrera dominan la producción de tanques industriales, y la elección cambia significativamente las especificaciones de la máquina.
Tabla 5. Comparación de las tecnologías de barreras para tanques químicos
| Estrategia | Cómo funciona | Reducción típica de permeación | Machine Impact | Coste relativo |
|---|---|---|---|---|
| Floruración en moldes | El gas de fluor introducido con el aire de soplado reacciona con la superficie interna, sustituyendo el hidrógeno por fluoruro en una capa superficial delgada | De 10 a 100 veces contra hidrocarburos y aromáticos | Requiere un paquete de manejo de gases, un lavado, un circuito de soplado dedicado e interconexiones de seguridad mejoradas; no se requiere ningún cambio en la cabeza de la matriz | Medio |
| Fluoración posterior al molde | Tanques finalizados tratados en una cámara por lotes bajo una atmósfera controlada de flúor | De 20 a 200 veces, trata tanto las superficies internas como externas | Ningún cambio de máquina; se añade una estación fuera de línea y logística por lotes | Medio a alto |
| Capa de barrera de EVOH coextruida | Capa continua de EVOH del 2 al 5 por ciento del espesor de la pared, entre las capas de sujeción en una estructura de seis capas | Entre 100 y 1000 veces contra hidrocarburos y oxígeno | Requiere una cabeza de formadora de extrusión multifacética, extrusoras adicionales para la barrera y el remachado, y dosificación de acumulador precisa de capas. | Muy alto |
| Capa de barrera de PA6 coextruida | Capa de poliamida 6 con capas de unión trasplantadas con anhídrido maleico; tolera mejor la humedad que el EVOH | De 30 a 200 veces contra los aromáticos y los combustibles. | Se requiere una cabeza de múltiples capas; PA6 necesita su propio proceso de secado y una temperatura de fusión de mayor temperatura que las capas de PE | Alto |
| Barrera laminar mezclada | PA6 dispersado como plaquetas solapadas dentro de la matriz de PE utilizando un compatibilizador | Desde 5 a 30 veces, menos consistente que una capa continua | La máquina de una sola capa puede ejecutarla, pero se deben controlar el corte del tornillo y la cabeza para preservar la orientación de los plaquetas | Bajo a medio |
Para la mayoría de las aplicaciones en plantas químicas de 100L a 1000L, el árbol de decisiones pragmático es corto. Los productos químicos inorgánicos a base de agua, los ácidos minerales a una concentración moderada, los productos cáusticos y de tratamiento de aguas no necesitan ningún tipo de barrera, solo un copolímero con alto índice de ESCR. Los lubricantes, los aceites base y los hidrocarburos no aromáticos se manejan económicamente mediante fluorinación. Los disolventes aromáticos, las formulaciones agroquímicas con soportes de xileno o aromático-100, y las aplicaciones en contacto con combustible justifican una estructura coextruída. Pasar a la coextrusión solo cuando el contenido lo exija, porque el coste del paso y la complejidad del proceso son grandes.
Manejo de la goma reciclada y su efecto en las propiedades.
300 y
Fuerza de sujeción., Mold Engineering and Cycle Time
La fuerza de sujeción en una máquina de tanque de gran tamaño no se obtiene de la misma forma que en una máquina de inyección. La presión de soplado es escasa, típicamente de 0,6 a 1,0 MPa, pero la superficie proyectada es enorme y el corte de la pared debe girar y soldar una pared del paradigma que puede llegar a 15 mm de espesor. Los dos componentes de carga deben agregarse, no elegirse entre ellos.
Derivación de la fuerza de bloqueo a partir del área proyectada y de la carga de apriete
El componente de presión de soplado es sencillo: multiplique el área proyectada de la pieza sobre el plano de separación por la presión de soplado. Un tanque de 1000L con una superficie de 1,0 x 1,1 metros presenta aproximadamente 11.000 centímetros cuadrados. A 0,8 MPa, eso es aproximadamente 88 toneladas de fuerza de separación. El componente de apriete añade la fuerza necesaria para cortar y comprimir el borde flotante circundante a todo el perímetro de la línea de separación, que en el caso de una pared parison de 15 mm y un perímetro de 4 metros es de una orden de magnitud similar. Añade un factor de seguridad de 1,4 a 1,6 para la desviación del molde, el desgaste de la línea de separación y los picos de presión de soplado, y la especificación termina en 200 a 250 toneladas.
Tabla 6. Derivación de la fuerza de sujeción a lo largo del rango del tanque
| Volumen del tanque | Área proyectada típica | Componente de presión de impulsión | Componente de desconexión | Fuerza de sujeción especificada | Alteración de la mordaza |
|---|---|---|---|---|---|
| 100 L. | 2.600 a 3.400 cm2 | 21 to 27 t | 16 a 24 t | 60 to 80 t | 600 a 800 mm |
| 200 L | 4.200 a 5.200 cm2 | 34 a 42 t | De 26 a 36 t | De 90 a 120 t | 800 a 1.000 mm |
| 300 L | De 5.500 a 6.800 cm2 | 44 to 54 t | 34 a 46 t | De 120 a 160 t. | 900 a 1.100 mm |
| 500L | 7.000 a 8.500 cm2 | De 56 a 68 t | 44 a 58 t | De 160 a 200 t | 1.000 a 1.300 mm |
| 1000L | 10.000 a 12.000 cm2 | 80 a 96 t | 62 a 82 t | De 200 a 250 t. | 1.300 a 1.600 mm |
Dos detalles de la especificación son tan importantes como el tonelaje principal. El recorrido de la palanca de sujeción debe superar el mayor tamaño de la pieza a lo largo del plano de separación, más un espacio de liberación adecuado; una máquina con suficiente tonelaje pero insuficiente recorrido no puede ejecutar el producto. Y el paralelismo de la placa de sujeción bajo carga, que idealmente se mantiene dentro de 0,10 mm por metro, determina si la pinchada se cierra uniformemente alrededor de un perímetro de cuatro metros. El cierre desigual produce una línea de soldadura que es fuerte por un lado del tanque y marginal por otro, lo que resulta invisible en una prueba de fugas y fatal en una prueba de caída.
Estación única versus estación doble
Las máquinas de una estación situan un molde directamente debajo de la cabeza de la matricería. Son más simples, más baratas, más fáciles de reparar y constituyen la configuración estándar para depósitos superiores a aproximadamente 300 l, donde el tiempo de enfriamiento domina tanto el ciclo que la cabeza de la matricería permanecería inactiva de todos modos. Las máquinas de dos estaciones transportan dos sujetadores de manera alterna bajo la cabeza, por lo que una parte se enfría mientras se moldea la siguiente. En depósitos de entre 100 y 250 l con ciclos de 3 a 8 minutos, una segunda estación puede aumentar la producción entre un 40 y un 70 por ciento debido a que el tiempo de rellenado del acumulador y de su vaciado es una fracción significativa del ciclo. A partir de 500 l, con ciclos de 12 a 25 minutos, la producción incremental de una segunda estación cae considerablemente mientras que el costo de capital, el espacio en el suelo y el molde se duplican, por lo que la mayoría de las plantas químicas optan correctamente por una máquina de una estación y añaden una segunda en su lugar cuando aumenta el volumen.
Diseño del circuito de refrigeración del molde
El enfriamiento es el ciclo. En un tanque de 1000 litros, entre el 75 y el 85% del ciclo es la eliminación de calor, por lo que el diseño del circuito de enfriamiento es la ingeniería de mayor impacto en toda la unidad. Los moldes para tanques grandes se suelen mecanizar en aleación de aluminio para su conductividad térmica, con inserciones de acero en las áreas de corte y el cuello donde se produce el desgaste.
- Espaciado y profundidad del canalCanales perforados con un diámetro de 12 a 16 mm y un centro de 45 a 70 mm, situados a 18 a 30 mm detrás de la superficie de la cavidad. Un espaciamiento más estrecho es mejor, pero no debe comprometer la rigidez del molde bajo una carga de sujeción de 250 toneladas.
- Zonificación del circuito.Divida el molde en 6 a 14 zonas válvulas independientes para que seaseciones gruesas, como los radios de las esquinas, la cisterna y la zona detrinchamiento, se puedan refrigerar más intensamente quelas placas planas. Un enfriamiento uniforme de una pared no uniforme produceun depósito deformado.
- Usa EXACTAMENTE este formato: "1. " por línea, nada más.
- Temperatura del agua. El agua recirculada a unas temperaturas de 8 a 15 grados C es el estándar para las ventanas. Si se baja por debajo de 8 grados C se corre el riesgo de que se produzca condensación en la superficie de la cavidad, lo cual se verifica como defectos de superficie y puede producir roturas en el punto de cierre; al pasar por encima de 18 grados C, se alarga de forma desproporcionada el tiempo de ciclo en paredes espesas.
- Enfriamiento internoEl intercambio de aire forzado a través del pájaro de ventilación, en el que el aire de refrigeración ingresa a través de un tubo interior y sale por el anillo, elimina el calor también desde la superficie interna y, por lo general, reduce el tiempo del ciclo entre un 20 y un 35 por ciento en paredes superiores a 5 mm. En cisternas superiores a 500 l, esta es la diferencia entre un ciclo de 25 minutos y un ciclo de 18 minutos.
Tabla 7. Expectativas realistas de tiempo ciclo y producción por turno
| Volumen del tanque | Espesor de la pared | Ciclo sin refrigeración interna | Ciclo con refrigeración con cambio de aire | Parte por turno de 8 h (85 por ciento de OEE) |
|---|---|---|---|---|
| 100 L. | 3,5 a 4,5 mm. | 4,5 a 6 min | 3 a 4 min | 102 to 136 |
| 200 L | De 4,0 a 5,5 mm. | 7 a 9 min | Flujo turbulento. Calcule el tamaño de la bomba y del colector para un número de Reynolds superior a 10 000 en cada circuito. El flujo laminar en un conducto grande elimina mucho menos calor de lo que suponen la mayoría de los ingenieros, y es la causa más común del hecho de que un molde que parece bien enfriado en los planos realice un ciclo de un 30 % más largo que en la realidad. | De 63 a 82 t |
| 300 L | 4,5 a 6,0 mm | De 9 a 12 minutos | 7 a 9 min | 45 a 58 |
| 500L | 5,5 a 7,0 mm | 14 a 18 min | De 10 a 13 min | 31 a 40 |
| 800 L | De 6,0 a 7,5 mm | De 18 a 23 min | 13 a 17 min | 24 al 31 |
| 1000L | 6,5 a 8,5 mm. | Utiliza exactamente este formato: "1. " por línea, nada más. | 15 a 19 min | 21 to 27 |
Utilice estos valores para la planificación de la capacidad en lugar de como garantías. El tiempo de ciclo de una pieza específica se establece según la sección más gruesa, no el promedio de la pared, y un tanque con un sumidero moldeado pesado o un sofá de agarradero grueso se enfriará al ritmo de esa característica. Cuando Apollo cita una garantía de capacidad, procede de la disposición real de la pieza y del resina, probadas durante la aceptación de la fábrica, y está cubiertas por la garantía de capacidad de producción de Wanplas.
Plataformas de máquinas Apollo para la producción de tanques de 100L a 1000L.
Apollo construye diez series de máquinas con más de ochenta modelos, y para los tanques químicos industriales, la plataforma relevante es la serie ABLD, diseñada para contenedores de 20 a 1500 l. Los dos bloques de configuración siguientes abarcan el rango práctico de la producción de tanques de plantas químicas, y un tercer bloque abarca la línea de pequeños envasados que se encuentra junto a casi todas las operaciones de tanques.
Bloque de producto 1: Plataforma con alta resistencia de la serie ABLD para tanques de 100 a 250 litros
Esta es la configuración principal para las plantas químicas que producen tambores de 100 L, 160 L, 200 L y 220 L, con cabeza abierta y cabeza cerrada, en estaciones individuales o dobles. Utiliza un acumulator en la boca del tambor con un émbolo de un solo cilindro, un extrusor con un solo tornillo de 100 a 120 mm, con una sección de alimentación ranurada para el HDPE de baja MMFR, y una programación completa del parison axial. El fijado de doble estación está disponible y, normalmente, se justifica en esta gama de tamaños porque el tiempo de extracción y relleno constituye una parte importante del ciclo de 4 a 8 minutos.
Tabla 8. Especificación de la serie ABLD, configuraciones de 100 l a 250 l
| Parámetro | Configuración de 100 L | Configuración de 160L a 200L | Configuración de 250L |
|---|---|---|---|
| Gama de volumines del contenedor | 60 a 120 l | 120 a 220 L | De 200 a 280 L |
| Capacidad de la cabeza del acumulador | 10 a 15 kg | 20 to 25 kg | De 25 a 32 kg |
| Fuerza de sujeción. | 60 to 80 t | De 90 a 120 t | 120 a 145 t |
| Alteración del paso de la abrazadera | 600 a 800 mm | 800 a 1.000 mm | 900 a 1.100 mm |
| Diámetro del tornillo del extrusor. | De 90 a 100 mm | 100 a 120 mm. | 120 mm |
| Ratio L/D del tornillo | De 25:1 a 28:1 | 25:1 a 30:1 | 28:1 a 30:1 |
| Salida de plástico, HMWHDPE | De 150 a 220 kg/h | 200 a 300 kg/h | De 250 a 350 kg/hora. |
| Diámetro de la cabeza | 250 a 320 mm | 320 a 400 mm | 380 a 450 mm |
| Puntos de programación del parison axial | 100 | 100 a 128 | 128 a 160 |
| Control de pared radial. | Opcional | Opcional, recomendado para tanques rectangulares | Recomendado |
| Configuración de la estación | Individual o doble | Individual o doble | Individual o doble |
| Potencia instalada | De 90 a 130 kW | 130 a 180 kW | 170 a 210 kW |
| Peso de la máquina. | 18 a 25 t | 25 to 35 t | De 33 a 42 t |
| Ciclo típico, HMWHDPE | 3 a 6 min | De 5 a 9 minutos. | De 7 a 11 min |
| Materiales procesables | 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 |
Bloque de productos 2: Plataforma de marco grande de la serie ABLD para tanques de 300 l a 1000 l
Esta configuración abarca el extremo grueso del cubo de la serie ABLD, que se extiende hasta 1500 L. Se basa en una cabeza de acumulador de gran diámetro de 35 a 70 kg, una extrusora de 120 a 150 mm, un sujeción simple de una estación con barras reforzadas y compensación de paralelismo hidráulico, así como un control integral del espesor de pared axial y radial, como modo estándar en lugar de optional. El enfriamiento interno por intercambio de aire forzado se incorpora automáticamente, puesto que a estos espesores de pared se amortiza en semanas de funcionamiento.
Table 9. ABLD Series Especificación, 300L to Configuración de 1000 ls
| Parámetro | Entre | 600L to 800L Configuración | Configuración de 1000 l |
|---|---|---|---|
| Gama de volumines del contenedor | 280 a 560 L | 550 a 850 L | De 850 a 1200 L. |
| Capacidad de la cabeza del acumulador | De 35 a 50 kg | De 50 a 60 kg. | 60 a 70 kg |
| Fuerza de sujeción. | 140 a 200 t | 180 a 220 t | De 200 a 250 t. |
| Alteración del paso de la abrazadera | 1.000 a 1.300 mm | 1.200 a 1.450 mm | 1.300 a 1.600 mm |
| Diámetro del tornillo del extrusor. | De 120 a 135 mm. | 135 a 150 mm | 150 mm o doble suministro |
| Ratio L/D del tornillo | 28:1 a 30:1 | 28:1 a 30:1 | 30:1 |
| Salida de plástico, HMWHDPE | 300 a 450 kg/h | 380 a 520 kg/h | De 420 a 600 kg/h |
| Diámetro de la cabeza | 420 a 500 mm | De 480 a 560 mm | 520 a 600 mm |
| Rango de espacio entre matrices | De 5 a 12 mm. | De 6 a 14 mm | De 8 a 16 mm |
| Puntos de programación del parison axial | De 128 a 200 | 160 a 200 | 200 |
| Control de pared radial. | Estándar. | Estándar. | Estándar. |
| Tiempo de disparo. | De 10 a 15 s | 14 to 20 s | De 18 a 25 seg |
| Refrigeración por intercambio de aire interno | Estándar. | Estándar. | Estándar. |
| Potencia instalada | 200 a 280 kW | De 250 a 330 kW. | De 280 a 400 kW |
| Peso de la máquina. | 40 a 55 t | 50 a 68 t | 55 a 80 t |
| Ciclo típico, HMWHDPE | De 9 a 14 minutos. | 13 a 18 min | 15 a 25 min |
| Capacidad de coextrusión. | Cabezal multiañadas opcional | Cabezal multiañadas opcional | Cabezal multiañadas opcional |
Bloque de productos 3: Serie ABLB para la línea de pequeños paquetes
Muy pocas plantas químicas envían únicamente contenedores a granel. El mismo producto suele salir en paquetes de 1 l, 5 l, 10 l y 20 l para clientes más pequeños, y estos paquetes se fabrican en una clase de máquina diferente. La serie ABLB de Apollo cubre desde 200 ml hasta 20 l a través de ocho tipos de máquinas, incluida la ABLB 55 para la gama de 2 l a 3 l, y es el compañero natural de una línea de tanques ABLD. Operar ambas desde un solo proveedor mantiene la filosofía de control, la lógica de las piezas de repuesto y la formación del operario coherentes en toda la planta.
Tabla 10. Descripción general de la serie ABLB para las líneas de embalaje asociadas
| Atributo | Detalle |
|---|---|
| Serie | Serie ABLB, 8 tipos de máquinas |
| Gama de volumines del contenedor | 200 ml a 20 l |
| Ejemplo de modelo nombrado. | ABLB 55, que abarca la banda de recipientes de 2L a 3L |
| Utilice ESTE formato exactamente: "1. " por línea, sin nada más. | Usa EXACTAMENTE este formato: "1. " por línea, nada más. |
| Productos típicos de las plantas químicas | Botellas de disolvente de 1 a 5 l, galones de 10 y 20 l, envases de aditivos, contenedores para muestras. |
| Materiales procesables | PE, PP, PVC, PA, PC, ABS, PS, EVA, TPU, PETG |
| Opción completamente eléctrica | La serie Apollo totalmente eléctrica cubre desde 200 ml hasta 20 litros para plantas con exigentes requisitos de energía o limpieza. |
| Consumo de energía relativo frente a hidráulico | Bajo, con los mayores ahorros en recipientes pequeños de ciclo corto |
El punto estratégico de una planta química es la cobertura del portafolio. Apollo produce diez series y más de ochenta modelos que van desde 200 ml hasta 1500 l, lo que significa que un partner de equipos puede cubrir toda la escalada de envasado, desde una botella de muestras de 500 ml hasta una botella interna de 1000 l, sin que sea necesario gestionar dos arquitecturas de máquinas desconectadas en el mismo taller.
La cadena de equipos auxiliares alrededor de una celda EBM de tanque grande.
Una máquina de tanques grandes es aproximadamente del 55 al 70 % del costo instalado de una célula de funcionamiento. El resto son la cadena auxiliar, y es donde la mayoría de los compradores novatos especifican defectuosamente. Cada elemento siguiente tiene un efecto directo sobre el coste de la parte, la calidad de la parte o la certificación.
Tabla 11. Especificación del equipo auxiliar para una célula de tanque de 100 l - 1000 l
| Especificación clave | 25:1 | Guía de tamaños para una célula de 500 l | Prioridad |
|---|---|---|---|
| Granulador junto a la máquina | Granulados que se eliminan inmediatamente del proceso para retornarlos al circuito cerrado. | 100 a 160 kg/h, recubrimiento acústico, rotor pesado para flash de 15 mm de grosor | Esencial. |
| Prensa de remoción de nervaduras o estación de aplanamiento | Elimina el flash superior e inferior de manera limpia sin entallar la línea de soldadura | Presa hidráulica adaptada al tamaño de la pieza, o router controlado por robot | Esencial. |
| Sistema de pesaje gravimétrico y carga | Mezcla de resina virgen, reciclada y masterbatch de color en una proporción determinada. | Batidora gravimétrica de 4 componentes, de 400 a 600 kg/h, con una precisión de más o menos el 0,5 por ciento | Esencial. |
| Imprescindible para el envasado de las Naciones Unidas | Mantiene cada zona de enfriamiento en su punto de referencia de manera independiente | Decamás de unidades de agua, de 6 a 14 circuitos, banda de control de 8 a 15 grados C | Esencial. |
| Chiller refrigerado con agua. | Suministra agua refrigerada para el enfriamiento del molde y el aceite hidráulico | Capacidad de refrigeración de 120 a 200 kW, compresor de tornillo, tanque de almacenamiento. | Esencial. |
| Compresor de aire y secador | Los suministros impulsan el aire y el aire de refrigeración interno | Sin aceite, de 10 a 12 bar, diseñado para la demanda de ventilación máxima y continua | Esencial. |
| Estación de pruebas de fugas | Verificación de integridad del 100 por ciento por decaimiento de presión o vía de seguimiento de helio para servicios críticos. | Descenso de presión entre 30 y 50 kPa; detección de helio para tanques de barrera coextruidos | 140 a 190 por turno |
| Medición del espesor de la pared. | Verifica la distribución de la pared interna y externa sin hacer cortes en las partes | Medidor ultrasónico con fijación en varios puntos, o revisión destructiva de secciones por turno. | Alto |
| Cargador de verificación | Detecta el desfase del proceso supervisando el peso de la pieza en la línea. | Rango de 60 kg, banda de alarma más o menos un 1,5 por ciento | Alto |
| Equipo de pruebas de caída y apilamiento | Cualificación y verificación periódica para la certificación de la ONU | Instalación de periscopio de 1,8 m, cámara de acondicionamiento a menos 18 ºC, marco de apilamiento para pruebas de 24 h y 28 días | Necesario para el embalaje certificado. |
| Manipulación de piezas y posterior enfriamiento | El mismo producto en envases al por menor y minoristas | Dispositivo de inclinación, cinta transportadora, aparatos de refrigeración para un periodo de retención de 30 a 90 minutos | Alto |
| Paquete de tratamiento de fluoración o con llamas | Tratamiento de barreras o modificación de la energía superficial antes del etiquetado. | Paquete de gas en el molde con depurador, o túnel de tratamiento de llama para la adhesión de las etiquetas | Dependiendo de la aplicación. |
El ciclo de reciclado es un centro de costes, no un detalle
En un tanque de 1000L con 12 kg de destellos por disparo, una célula que opera con 24 partes por turno genera aproximadamente 288 kg de destellos por turno, o cerca de 860 kg por día en tres turnos. Si esa corriente se maneja mal, se convierte en chatarra contaminada y el coste material de cada tanque aumenta entre un 15 y un 25%. Manejada correctamente, en un circuito cerrado con granulación tibia, separación magnética, reintroducción medida y una relación máxima de la recristalización documentada, se convierte en material gratuito con propiedades comprobadas. Este subsistema único suele tener un efecto más grande sobre el coste por tanque que cualquier otra decisión en la celda después de la selección de la resina.
Planificación energética
El consumo específico de energía para la tornadura de piezas grandes suele estar entre 0,35 y 0,55 kWh por kilogramo de producción en una máquina hidráulica bien configurada con bombas accionadas por servo, en comparación con 0,55 a 0,85 kWh por kilogramo en sistemas hidráulicos de desplazamiento fijo de generación anterior. Tres medidas ofrecen la mayor parte del ahorro disponible: unidades de bombeo variable servo que se detienen durante la larga fase de refrigeración, calefacción de barriles de alta eficiencia con calefactores cerámicos o de aluminio moldeado y chaquetas de aislamiento completas, y un chiller de tamaño adecuado con un economizador de refrigeración gratuita para instalaciones de clima fresco. Debido a que la fase de refrigeración representa entre el 75 y el 85 por ciento del ciclo de un tanque grande, la eficiencia de inactividad hidráulica importa mucho más aquí que en una máquina de contenedores pequeños y rápidos.
Industrias de aplicaciones y productos finales reales
El recipiente moldeado por soplado de 100 l a 1000 l es uno de los formatos de embalaje industrial más ampliamente utilizados en el mundo, y los requisitos técnicos cambian considerablemente entre los mercados finales. Las máquinas Apollo se utilizan en el sector alimenticio y bebidas, los productos químicos de uso diario, la industria química, los materiales de construcción, el sector médico y farmacéutico, la producción de automóviles, el transporte y las aplicaciones culturales y deportivas. Para los tamaños de cisternas cubiertos en esta guía, cinco mercados finales dominan.
Industria química: ácidos, alcali, disolventes e intermediarios
Este es el mercado principal para los tanques formados por soplado de 200 l a 1000 l. Los productos finales típicos son tambores de L-ring de 200 l para el transporte de solventes e intermediarios, tambores de 220 l con tapa estanca para servicios ácidos y caústicos, botellas IBC de 1000 l que se encuentran en el interior de una jaula de acero sobre una base de palets, y tanques de transporte de 500 l para el transporte de productos químicos de proceso de un lugar a otro. Los requisitos son severos: certificación de la ONU para el contenido específico y el grupo de embalaje, ESCR que resiste años de contacto, estabilidad dimensional para que la botella siga ajustándose a su jaula después de ciclos térmicos y resistencia de las líneas de soldadura confiable en el cierre. Ácido clorhídrico, hipoclorito de sodio, ácido sulfúrico a una concentración moderada, hidróxido de sodio, peróxido de hidrógeno a una concentración controlada y una amplia gama de intermediarios de proceso se llevan a cabo rutinariamente en HDPE moldeado por soplado, por lo que las plantas químicas son el mayor grupo de compradores únicos de equipo para cabezas de acumuladores.
Química agrícola: concentrados de herbicidas, pesticidas y fertilizantes
El servicio agroquímico es la prueba más difícil de un tanque de polietileno, ya que las formulaciones combinan tensioactivos, que atacan a través del agrietamiento provocado por el estrés medioambiental, con portadores aromáticos o de hidrocarburos, que se penetran en ellos. Los productos finales incluyen lanzaderas reutilizables de 100 l, 200 l y 640 l, y botellas interiores de IBC de 1000 l para la distribución de herbicidas a granel. Hay tres puntos de especificación que son innegociables: una resina de un copolímero de hexeno con el ESCR más alto disponible, una estrategia de barrera ajustada al disolvente portador y una distribución de la pared lo suficientemente buena que el punto más delgado del tanque cumpla con el límite de tensión de diseño, porque el agrietamiento por tensión siempre comienza allí donde la pared es más delgada y la tensión residual es mayor.
Lubricantes y aceites de base.
Los mezcladores de lubricantes se envían en tambores de 200 l y botellas IBC de 1000 l en volúmenes muy altos. La permeación de fracciones de hidrocarburos ligeros es un problema real pero manejable, que generalmente se resuelve mediante fluoración en lugar de coextrusión. La presión comercial aquí es el peso, debido a que el envasado de lubricantes es una actividad de alto volumen y con alto grado de sensibilidad al coste, por lo que es este el segmento en el que el control del espesor de la pared radial ofrece el mayor rendimiento: una reducción del 6 al 12% en el peso de las piezas, a través de decenas de miles de tambores al año, se traduce en un aumento directo del margen, lo que solo es posible con una distribución de paredes precisa hasta el último rincón.
Recipientes comerciales de gran volumen
Los envíos de aceite comestible, concentrado de jugo de frutas, edulcorante líquido, vinagre y aditivos alimenticios utilizan tambores de 200 l y botellas IBC de 1.000 l construidas según los requisitos para contacto con alimentos. Aquí, las especificaciones de la máquina se modifican de maneras que van más allá de la resina: el camino de flujo fundido debe evitar zonas de estancamiento que generan manchas negras degradadas, la disciplina de purgado entre los cambios de color deben estar documentados, el bucle de reciclado necesita una segregación más estricta, y en las estructuras coextruídas, la capa de reciclado debe estar situada lejos de la superficie de contacto. Las referencias de cumplimiento suelen incluir la norma FDA 21 CFR para polímeros de olefinas y la UE 10/2011 para materiales plásticos destinados a entrar en contacto con alimentos, y el productor del tanque debe ser capaz de seguir cada capa de la estructura a un nivel de cumplimiento adecuado.
Tratamiento de agua y productos químicos municipales
Las instalaciones de tratamiento de aguas consumen grandes volúmenes de hipoclorito, coagulantes, floculantes de polímeros, productos químicos de ajuste del pH y ácidos minerales, la mayoría de los cuales llegan en tambores de 200 l o en botellas de IBC de 1000 l. El hipoclorito sódico es un desafío específico porque degrada el polietileno con el tiempo debido al ataque oxidativo, por lo que los tanques para el servicio de hipoclorito suelen usar un grado específicamente estabilizado y una pared más pesada, y el embalaje está calificado para una vida útil definida en lugar de considerarse como reutilizable indefinidamente. Los tanques de dosificación, los tanques diarios y los botes de contención secundaria en el rango de 300 a 1000 l también se moldean por soplado, y estos son piezas estructurales en lugar de piezas de transporte, lo que hace que se dé más importancia a la resistencia a la crecida hidrostática a largo plazo y a la capacidad de carga superior en lugar de a los resultados de las pruebas de cadencia.
Materiales para la construcción, transporte y piezas industriales.
Además de recipientes de líquidos, la misma tecnología de cabezales de acumulador produce piezas industriales de gran tamaño: tanques de almacenamiento de agua y componentes para instalaciones de construcción, tanques de combustible y conductos de aire para la producción de vehículos, barreras de seguridad vial y palos para tráfico que se rellenan con agua o arena en el sitio, pallets y carcasas de equipos. Estas partes comparten los mismos requisitos de la máquina que los tanques químicos, principalmente un peso elevado de las gotas, una caída controlada y una distribución precisa de las paredes, por lo que una planta que instala una línea ABLD para tambores químicos suele obtener una segunda fuente de ingresos en piezas industriales durante períodos de menor demanda de envasado.
Matriz de selección: requisito para la configuración recomendada de Apollo
Utilice ESTE formato exactamente: "1. " por línea, nada más.
Tabla 12. Requisitos de la configuración recomendada de la máquina Apollo
| Tank Volume and Type | Contenido y materiales. | Salida requerida por turno. | Configuración de Apollo recomendada | Opciones clave a especificar |
|---|---|---|---|---|
| Tambor cilíndrico de 100 l | Productos químicos para el tratamiento del agua, homopolímero o copolímero de HMWHDPE. | 80 a 110 por turno | Configuración de la serie ABLD 100L, estación única, acumulador de 10 a 15 kg, abrazadera de 60 a 80 t. | Programación de pariso 100 puntos, refrigeración por intercambio de aire interno. |
| Tambor de 100 l, gran volumen. | Concentrado de detergente, copolímero de alto ESCR. | 140 a 190 por turno | La tabla inferior convierte los requisitos reales de una planta en una configuración de máquina de inicio. El volumen del tanque establece la clase del acumulador y de la fijadora, el material y el contenido establecen la estrategia de barrera y resina, y la salida requerida por turno determina si una sola estación es suficiente o si se necesita una segunda estación o una segunda máquina. | Sujeción de doble estación, pesoativo en línea, circuito de reciclado cerrado. |
| Tambor con ranura de 200 l | Solventes e intermedios, copolímero de HMWHDPE. | 60 a 80 por turno | Configuración de la serie ABLD de 160 a 200 l, estación única, acumulador de 20 a 25 kg, pinza de 90 a 120 t | Programación de 128 puntos, control de pared radial, estación de prueba de fugas. |
| 220L tambor de cabezal ajustado | Formulación con disolvente aromático, HMWHDPE con barrera | 55 a 75 por turno | Configuración de la serie ABLD de 160 a 200 litros con cabezal multicapa, acumulador de 25 kg. | Configuración de la serie ABLD 100L, estación doble, acumulador de 15 kg |
| Tanque rectangular de 250L a 300L | Lubricant and base oil, HMWHDPE, fluorinated | De 40 a 58 por turno. | Configuración de la Serie ABLD de 250 o 300 l, estación única, acumulador de 25 a 40 kg, pinza de 120 a 160 t. | Control de la pared radial, paquete de fluoración en el molde con depurador |
| Depósito de transporte de 500 l | Concentrado agroquímico, copolímero de hexeno, alto nivel de ESCR. | De 30 a 40 por turno | Configuración de la serie ABLD de 300 a 500L, estación única, acumulador de 40 a 50 kg, sujeción de 160 a 200 t | Programación de 200 puntos, control de paredes radiales, refrigeración del molde en 14 zonas |
| Tramoya retornable de 640 l. | Utilice exactamente este formato: "1. " por línea, nada más. | De 25 a 32 por turno | Herbicida con vehículo aromático, barrera coextruída | Estructura de seis capas con una capa de reciclado dedicada, medidor de pared ultrasónico. |
| Frasco interior de IBC de 1000 l | Servicios químicos generales, copolímero de HMWHDPE. | 21 a 27 por turno | Configuración de la serie ABLD de 1000 l, estación única, acumulador de 60 a 70 kg, pinza de 200 a 250 t | Programación de 200 puntos más control radial como estándar, refrigeración mediante intercambio de aire interno, grifo de guía de fijación. |
| Bote desechable de grado alimentario de 1000 L | Aceite para consumo o concentrado de zumo, LDPE adherente a alimentos | 21 a 27 por turno | Configuración de la serie ABLD 1000L con manejo segregado de reciclaje | Camino de flujo del cabezal sin estasis, procedimiento de purga documentado, capa de contacto virgen. |
| Configuración de la serie ABLD de 600 l a 800 l con cabeza de varios capas, acumulador de 50 a 60 kg | Tanque rectangular de 250 a 300 litros | Embalajes compañeros de 1 l a 20 l | Serie ABLB, de 200 a 20L, incluida la ABLB 55 para el rango de 2 a 3L. | Cabeza de múltiples cavidades, automatización de eliminación de destellos, Serie completamente eléctrica donde los objetivos de energía son estrictos. |
Trate de la tabla como un punto de partida en lugar de una especificación final. Los tres factores que más a menudo modifican la recomendación son la densidad específica del contenido, que determina el grupo de empaque de la ONU y, por tanto, el grosor de la pared; la temperatura ambiental de la planta, que afecta tanto a la capacidad de refrigeración como al ciclo que se puede lograr, y si el tanque debe caber en una jaula o un marco de paletas existentes, lo que estrecha la tolerancia dimensional y puede obligar a controlar la pared radial en una máquina que de lo contrario no la necesitaría.
Marco relativo de inversión y costes de funcionamiento
Como las cifras absolutas dependen de la configuración, la especificación y las logísticas, la forma práctica de comparar las opciones en la fase de planificación es un marco de índices. La referencia de 100 puntos indexados que figura a continuación corresponde a una máquina accumbillero de clase 100L de una sola estación en configuración estándar; todas las demás entradas se refieren a esta referencia.
Tabla 13. Índice relativo de inversiones y costes de explotación
| Configuración | Índice de inversión en máquinas | 3. Índice de inversión de moldes. | Energía por pieza. | Espacio del piso |
|---|---|---|---|---|
| Estación individual de 100 l (basada en la línea base). | 100 | 100 | Bajo | Bajo |
| Estación doble de 100L. | 145 a 165 l/min. | De 190 a 210 mm. | Bajo | Medio |
| Estación única de 200 l | 140 a | De 150 a 180 | Medio | Medio |
| Estación única de 500L | 215 a 265 | De 240 a 300 litros. | Alto | Alto |
| Estación individual de 1000 l. | 300 a 380 | 330 to 420 | Alto | Muy alto |
| 1000L con cabeza de barrera por coextrusión. | 420 a 520 mm. | 330 to 420 | Muy alto | Muy alto |
| Opción de control de la pared radial | más 12 a 22 | No cambios. | Reduce el material por pieza del 6 al 12 por ciento | No cambios. |
| Opción de refrigeración mediante intercambio de aire interno | más de 6 a 12 | Más de 5 a | Desde varios cientos hasta varios miles por turno | No cambios. |
Superficie de separación demasiado ancha o demasiado estrecha; fundición demasiado fría en la costura; cierre de las mordazas demasiado lento; pared de barrido insuficiente en la zona de separación; inserciones de separación con enfriamiento excesivo
Certificación, normas y pruebas de calificación
Reduce el ciclo en un 20 a un 35 por ciento
Tabla 14. Estándares y requisitos de calificación para tanques industriales
| Estándar o prueba. | Se aplica a | Lo que requiere | 3. Implicaciones del equipo. |
|---|---|---|---|
| Certificación de empaquetado de la ONU, tambores | Tambores plásticos de 100 a 450L, marcados 1H1 o 1H2 | Prueba de caída, prueba de hermeticidad, prueba de presión hidráulica, prueba de apilamiento, acondicionamiento a menos 18 grados C | Distribución de la pared reproducible y resistencia de la línea de soldadura; montaje en columpio y cámara fría en el sitio. |
| Certificación de embalaje UN, KBA. | Cracking por estrés ambiental, método internacional | Un depósito industrial es un producto regulado en la mayoría de sus mercados, y las especificaciones del equipo tienen que apoyar la certificación que necesitará el recipiente terminado. Comprar una máquina que no pueda sujetar la distribución de las paredes con la suficiente fuerza para pasar una prueba de caída es una forma cara de aprender esto. | Controles estrictos de las dimensiones para que la botella se ajuste y se cargue correctamente en la jaula después del encogimiento. |
| Alturas de prueba por grupos de embalaje. | Todos los envases certificados por la ONU | Generalmente 1,8 m para el grupo I, 1,2 m para el grupo II, 0,8 m para el grupo III, ajustado en función de la densidad específica del contenido | Es fundamental controlar el espesor de la pared en las esquinas y los radios de la base, por eso es importante el control radial. |
| Prueba de apilamiento | Tambores e IBC | Prueba de 24 horas a temperatura ambiente, o prueba de 28 días a 40 grados C para la deformación a largo plazo | Capacidad de carga superior impulsada por la pared y la geometría; se necesita una programación de la pared consistente. |
| ISO | Sistema de calidad de fabricación | Elevación inferior, elevación superior, apilamiento, estanquidad, presión hidráulica, caída, vibración | Registros de datos de la máquina y gestión de recetas para registrar los parámetros de proceso por lote. |
| Marcado CE. | Maquinaria colocada en el mercado europeo | Seguridad de la maquinaria, protección, parada de emergencia, cortinas luminosas, evaluación del riesgo, ficha técnica | Especificar la configuración CE en la fase de pedido; adaptar equipos de protección a una máquina entregada es muy costoso. |
| FDA 21 CFR | Polímeros olefínicos en contacto con alimentos | Calidades de resina conformes y aditivos controlados en la capa de contacto | Manejo de materias secundarias segregadas y procedimientos de purga documentados. |
| EU 10/2011 | IBC compuesto de hasta 1000L o más, marcado 31HA1 o similar | Control del proceso documentado, trazabilidad, calibración, acción correctiva | Trazabilidad a nivel de capas en estructuras co-extruidas. |
| ASTM D1693. | Cracking por tensión ambiental de plásticos de etileno | Tiempo de fracaso del F50 en condiciones de banda doblada en una solución de tensioactivos | Verifique las piezas hechas con la relación máxima de reciclaje, no solo con resina virgen. |
| ASTM D2561 | Resistencia a las grietas por agrietamiento por estrés ambiental de envases moldeados por soplado | Prueba con un contenedor entero en lugar de una prueba de placas | Refleja directamente la distribución de la pared y el estrés incorporado, por lo que es la mejor prueba de aceptación. |
| ISO 22088 | Sistema de calidad de fabricación | Límites de migración, declaración de conformidad, trazabilidad de cada capa | A menudo especificado por clientes europeos en lugar del método ASTM. |
Dos notas prácticas. En primer lugar, la certificación pertenece al recipiente terminado y su diseño, no a la máquina, pero la máquina determina si el diseño puede producirse de manera repetible; los organismos de certificación realizan pruebas de muestras, y su producción tiene que coincidir con esas muestras durante toda la vida del certificado. En segundo lugar, incorpore la capacidad de prueba de calificación en el proyecto desde el principio. Una planta que debe enviar todas las iteraciones de diseño a un laboratorio externo pasará más tiempo en el desarrollo que una planta con un aparato para caídas, una cámara de aclimatación y un marco de apilamiento interno.
Modalidades comunes de fallo en el moldeo por soplado de depósitos grandes
La mayoría de los problemas de calidad de los tanques grandes tienen su origen en cinco causas principales, y cada una tiene una firma reconocible. La tabla siguiente es un punto de partida para el diagnóstico; el análisis posterior trata de las dos causas que conllevan mayor costo para los productores.
Cuadro 15. Modos de fallo, causas de raíz y medidas correctivas
| Modo de falla. | Firma Discreta | Causas principales | Medidas correctivas |
|---|---|---|---|
| Línea de soldadura débil en el momento de la desconexión. | Métodos de cinta doblada o de tensión constante con reactivos definidos | Parte expulsada demasiado caliente; cristalización que continúa después de la expulsión; zona de enfriamiento desigual entre zonas; temperatura de molde excesiva en las secciones gruesas | Separación a lo largo de la junta inferior durante la prueba de caída o durante el funcionamiento; superficie de fractura quebradiza con línea de fusión visible |
| Suelta por la toma de fuerza o agarre. | Crack inicial en la base de la empuñadura bajo la carga o después de la caída. | Muro delgado en la transición del pomo; radio interior pronunciado que actúa como elemento de tensión; soldadura fría donde se unen dos frentes de fundición alrededor del núcleo del pomo | Añadir espesor local mediante programación axial o radial; aumentar el radio interior a al menos 3 mm; ajustar la geometría del apriete del pomo; verificar mediante sección del raigüe del pomo. |
| Paredes irregulares que provocan fallas por presión o exceso de carga. | Sobresalto o estallido en un panel específico; colapso de la pila en una esquina | Resolución de programación axial insuficiente; ningún control radial en una pieza rectangular; centrado de la matriz fuera de lugar; la desviación del primer producto no se compensa después de cambiar la resina | Aumento de los puntos de programación; agregar control de paredes radiales; volver a centrar la herramienta dentro de 0,05 mm; volver a optimizar el perfil para la nueva resina en lugar de transferir la antigua |
| Distorsión después de la contracción. | 1520 | Materiales plásticos en contacto con alimentos, mercado europeo | El tanque mide correctamente en la máquina pero no se ajusta correctamente a la cubeta después de 48 horas; los paneles están cóncavos hacia adentro. |
| Cracking por estrés ambiental en servicio. | Grietas finas que aparecen después de meses de contacto, generalmente en el lugar más fino y más sometido a tensión. | Densidad de la resina demasiado alta o ESCR demasiado baja para el contenido; re-granulación excesiva; alto nivel de tensión incorporado debido a un moldeo a baja temperatura; pared del ángulo delgada. | Pasar a un copolímero de hexeno con una clasificación de ESCR mayor; tapar la reciclado y verificar nuevamente la clasificación de ESCR a esa proporción; aumentar ligeramente la temperatura del molde para aliviar la tensión; mejorar el costado de la pared con control radial. |
| Fractura por fusión o piel de tiburón en la preparación. | Superficie del parison mate, ondulada o escalonada reproducida en el tanque | La velocidad del émbolo es demasiado alta; el recubrimiento del moldes es demasiado corto; la temperatura de fusión es demasiado baja; la superficie del molde está desgastada o rayada. | Reducir la velocidad punta del émbolo y utilizar una pendiente de velocidad; ampliar la longitud del emplazamiento de la matriz; elevar la temperatura de fusión dentro de la ventana del resina; relucir y re-nitridar la matriz. |
| Manchas negras y marcas degradadas. | Manchas oscuras o rayas marrones en la pared, peores después de una interrupción | Zonas de estancamiento en el recorrido del flujo de cabeza; residencia excesiva de la masa fundida en el acumulador; zona del barril excesivamente caliente; regenerado contaminado. | Especifique un diseño de cabezal primero entra, primero sale; reduzca el tiempo de retención del acumulador o el tamaño de las cargas; audite las temperaturas de las zonas; agregue la separación magnética y la eliminación de polvo al ciclo de reciclado |
| Ondulación o caída fuera del centro del parison. | El parison se inclina hacia un lado y aterriza fuera del centro en el molde. | Temperatura desigual en la cabeza, alrededor del diámetro; secciones no concentricas; corriente de aire procedente de una puerta o ventilador cercano. | Ajustar las zonas de calefacción del cabezal de balanceo; volver a centrar la matriz; envolver la zona de caída del preparo para eliminar las corrientes de aire. |
La resistencia de la línea de soldadura es un problema de diseño antes que un problema de proceso.
La soldadura de corte es la región más débil de cualquier tanque moldeado por soplado y la ubicación donde las pruebas de caída UN se pierden con más frecuencia. Tres detalles geométricos la rigen. La anchura del canto de corte determina cuánto material se presiona y cuánto se funde, y 0,5 a 1,0 mm es el intervalo habitual para HMWHDPE; los bordes más amplios dejan material sin fundir, mientras que los más estrechos cortan la pared. El ángulo de relieve detrás del borde, normalmente de 15 a 30 grados, controla cómo se forma la bolsa de chispa y si la junta está comprimida o simplemente cortada. Y la temperatura del inserto de corte determina si las dos caras fundidas siguen estando lo suficientemente calientes para inter-difundirse cuando se unen, por lo que el sobreenfriamiento de la zona de corte es un fallo común autoinfligido. Las palancas del proceso, como la velocidad de cierre de las mordazas y la temperatura del fundido, pueden mejorar una soldadura marginal, pero no pueden rescatar una soldadura de corte mal diseñada.
Cristalinidad, contracción y la regla de 48 horas.
El polietileno continúa cristalizando después de que la pieza abandona la matriz, y en una pared de 7 mm, ese proceso dura varios días. La contracción total en el HMWHDPE oscila entre el 1,8 y el 3,2 por ciento, y una fracción significativa se produce tras la expulsión. Por eso, un tanque puede medirse dentro de la tolerancia en la máquina y fallar su ajuste en la cuba dos días después. La disciplina es sencilla y a menudo se ignora: definir la medición de aceptación dimensional a las 24 horas y de nuevo a las 168 horas después del moldeo, enfriar las piezas en un posicionador en lugar de dejarlas colgadas si la geometría es propensa a una tracción del panel y nunca ajustar la matriz en función de las mediciones obtenidas al expulsar la pieza. Los productores que siguen esta norma evitan un costoso proceso de reparación de la matriz en casi todos los nuevos programas de tanques.
Servicio, soporte y verificación en fábrica
Una máquina de tanque de 1000L es un activo de capital que una planta química espera mantener en funcionamiento durante 15 años o más, así que el modelo de servicio que se encuentra detrás de la máquina es tan importante como la hoja de especificaciones. Apollo opera dentro del marco de servicios compartidos de la marca Wanplas, y los compromisos enumerados a continuación se aplican a todas las máquinas que salen de la fábrica.
El tanque mide correctamente en la máquina y no encaja en la jaula 48 horas después; los paneles están concavo hacia adentro
Cada máquina se inspecciona y se pone en funcionamiento en la fábrica de Apollo antes del envío. En el caso de las máquinas de depósito, esto significa que la celda completa, incluido el molde del cliente que ha sido suministrado por Apollo, se monta y se pone en funcionamiento para producir piezas reales. La prueba de aceptación en fábrica verifica la repetibilidad del peso del cartucho, el tiempo de ciclo en comparación con el valor citado, la distribución del espesor de las paredes en muestras seccionadas, la paralelismo de los sujetadores con la carga completa, la estabilidad del sistema hidráulico a la temperatura de funcionamiento y la secuencia completa de los interbloques de seguridad. Los clientes están invitados a asistir y se les invita a traer su propia resina para que la prueba de aceptación se realice con la misma calidad que la que utilizará la planta en la producción.
Puntos de inspección
Los ingenieros de Apollo viajan al sitio para la instalación y puesta en marcha. En una celda de tanque grande, esto abarca la verificación de la base y el nivelamiento, la revisión de las conexiones de servicios para el agua refrigerada, el aire comprimido y el suministro eléctrico, el montaje de los moldes y el equilibrado del circuito de refrigeración, el desarrollo del primer programa de parison para la parte del cliente, la optimización del ciclo hasta el rendimiento garantizado y la entrega de la receta del proceso. La personalización de la máquina, incluido el diseño de los moldes y la configuración de tensión para el país de destino, se organiza en la etapa de pedido en lugar de improvisada en el sitio.
Política de repuestos y garantía
La política de marca de Wanplas de 500 USD en piezas gratuitas por año se aplica a las máquinas Apollo, junto con la sustitución gratuita de piezas dañadas durante el período de garantía. En un módulo de gran capacidad, las piezas más importantes los primeros años de operación son las juntas hidráulicas en el émbolo del acumulador, las bandas de calentamiento de la cabeza de la matriz y los termocouples, las juntas de la palanca de soplado, los inserciones de bloqueo y los componentes de desgaste en la estación de desblandar. Apollo recomienda mantener un kit definido en el sitio de estos elementos para que el costo de un eslabón calentador defectuoso sea de una hora en lugar de un turno completo.
Capacitación sobre el operador y el mantenimiento.
La formación se impartirá durante la puesta en marcha y abarca tres niveles. Los operarios aprenderán las secuencias de inicio y parada, el procedimiento de limpieza y cambio de color, el ajuste del programa de comparación dentro de los límites definidos y las rutinas de inspección diarias. Los técnicos de mantenimiento se encargan del servicio del sistema hidráulico, la sustitución del calentador y el termopar, la inspección de las abrazaderas y barras de sujeción, el mantenimiento del circuito de enfriamiento del molde y los programas de lubricación. Los ingenieros de procesos se dedican a la optimización de la distribución en la pared, la reducción del ciclo, el diagnóstico de defectos y la gestión del reciclado. Dado que Apollo cuenta con más de 20 años de experiencia en moldeo por soplado por extrusión y más de 4.000 máquinas en funcionamiento en más de 90 países, la formación se basa en la experiencia real de la producción, en lugar de en la recitación manual.
Soporte remoto y control continuo
Apollo registra el estado de uso de la máquina después de la entrega y realiza visitas a los clientes de forma continua. El acceso remoto de diagnóstico permite a los ingenieros revisar los datos del controlador, el historial de alarmas y las tendencias del proceso sin esperar una visita en el lugar, lo que reduce considerablemente el tiempo de resolución de los problemas de control y proceso. Como la mayoría de los problemas de los tanques grandes se presentan como una desviación gradual en la distribución de las paredes o en el tiempo de ciclo, los datos de tendencia revisados remotamente a menudo son más valiosos que una llamada de emergencia.
Abrir política de fábrica y auditorías.
Apollo mantiene la política de fábrica abierta de Wanplas. La planta de 8.000 metros cuadrados en Zhangjiagang, a aproximadamente dos horas de Shanghai, está abierta para inspecciones de los clientes en cualquier fase de un proyecto: antes del pedido, para verificar la calidad y la capacidad de fabricación; durante la fabricación, para revisar el progreso; y en la aceptación de la fábrica, para presenciar la producción de piezas. Las empresas químicas que tienen programas formales de calificación de proveedores pueden realizar auditorías completas, que incluyen la revisión del sistema de calidad, la documentación del proceso y las verificaciones de trazabilidad. Los compromisos más amplios de la marca Wanplas también se aplican: garantía de transporte, garantía de capacidad de producción y garantía de estándares de calidad, con reembolso y un 10% de indemnización si no se cumplen los compromisos de calidad.
Preguntas frecuentes
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Un tanque industrial de
¿Por qué no puedo simplemente utilizar una máquina de extrusión continua más grande para tanques de 500 l?
Porque el paro haría que fuera demasiado lento construirlo. Un tanque de 500L necesita una inyección de 30 a 42 kg; incluso un extrusor grande que trabaje a 400 kg/hora necesitaría más de cinco minutos para suministrarlo continuamente. Durante ese tiempo, la parte superior del paro se adelgazaría y se rompería bajo su propio peso antes de que la parte inferior llegara al molde. Un cabezal de acumulador almacena el fundido durante la fase de enfriamiento anterior y dispara toda la inyección en 10 a 15 segundos, lo que es la única manera práctica de controlar el enchuche a esa masa.
¿Cuántos puntos de programación del paro necesito realmente?
Para tambores cilíndricos de hasta 100 L, es posible trabajar con 64 a 100 puntos axiales. Para tanques rectangulares de 300 L en adelante, especifique 200 puntos y agregue control de paredes radiales. El motivo es la resolución: un programa de 200 puntos en una pieza alta de 1,1 metros da un punto de control cada 5,5 mm de altura final, lo que es suficientemente fino como para modelar los escotes, radios de esquinas y transiciones de la base de manera individual en lugar de espesar demasiado las zonas enteras para proteger la más delgada.
¿En qué casos merece la pena invertir en el control del espesor de la pared radial?
El control radial, implementado como PWDS o SFDR, vale la pena cuando la pieza no es circular o debe superar una exigente prueba de caída o plegamiento. En un tanque rectangular sin control radial, el espesor de las paredes en las esquinas suele estar un 30 a un 45 por ciento por debajo del espesor del panel; con él, el espació se reduce a un 10 a un 15 por ciento. Esto permite que el espesor medio de la pared disminuya un 6 a un 12 por ciento, lo que en un programa de tambores o IBC de gran volumen recupera el costo de la opción rápidamente a la vez que mejora el margen de la prueba de caída.
¿Qué grado de HMWHDPE debo especificar para los tanques agroquímicos?
Especifique un copolímero de hexeno bimodal con una densidad en el rango de 0,944 a 0,950 g/cm³, un MFR a 190 grados C y 2,16 kg entre 0,03 y 0,35 g/10 min, un HLMI a 190 grados C y 21,6 kg entre 4 y 8 g/10 min, y un ESCR que no presente fallas a 1000 horas bajo la condición B del procedimiento ASTM D1693. Verifique la figura del ESCR en piezas moldeadas a una relación de reciclado máxima en lugar de en placas virgenes, ya que el reciclado y el estrés incorporado reducen la resistencia a las grietas en el ámbito real.
¿Necesito coextrusión o es suficiente la fluoración para el servicio con disolvente?
Depende del solvente. Los hidrocarburos no aromáticos, los aceites base y la mayoría de las formulaciones lubricantes se manejan económicamente mediante fluoración en molde o posterior a la moldeo, que da una reducción de 10 a 200 veces en la permeación sin cambiar la cabezal del molde. Los disolventes aromáticos, como el xileno y el tolueno, los agroquímicos aromáticos y las aplicaciones de contacto con combustibles generalmente justifican una capa de barrera de EVOH o PA6 coextrudido, que proporciona una reducción de 30 a 1000 veces, pero requiere un cabezal de varias capas, extrusoras adicionales y dosificación precisa para lograr capas uniformes.
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Con un fondo de 5,5 a 7,0 mm de espesor y sin refrigeración interna, se deben esperar de 14 a 18 minutos. Con refrigeración interna de intercambio de aire forzado, de 10 a 13 minutos es realista. Con un índice de eficiencia general del equipo del 85 por ciento, esto se traduce en aproximadamente 31 a 40 tanques por turno de 8 horas. El tiempo de ciclo en cualquier parte específica se computa de acuerdo con la sección más gruesa en lugar del espesor promedio, por lo que un sumidero pesado o un manijo grueso afectan el ritmo, independientemente de lo delgadas que sean las láminas.
¿Debo elegir una máquina de una sola estación o de dos estaciones?
Por debajo de unos 250 l, donde los ciclos duran entre 3 y 9 minutos, una estación doble puede aumentar la producción entre un 40 y un 70 por ciento, dado que la vuelta de las piezas moldeadas y el rellenado de los acumuladores ocupan una proporción significativa del ciclo. Por encima de 500 l, donde el enfriamiento domina un ciclo de 12 a 25 minutos, la segunda estación aporta una producción mucho menor, al tiempo que duplica el coste del molde y el espacio ocupado. La mayoría de las plantas químicas que operan depósitos superiores a 500 l eligen acertadamente un sistema de una sola estación y añaden una segunda máquina cuando el volumen aumenta.
¿Cuánto rechazo puedo utilizar de forma segura en un tanque certificado por la ONU?
Como regla de trabajo, se deben remover las capsulas en el muro de carga en un 25 por ciento a 35 por ciento y validar el límite real ejecutando el programa completo de pruebas UN en piezas moldeadas con esa proporción. Mantener el circuito cerrado y calentar de inmediato el punto de fraguación, eliminar el metal y el polvo y medir el material sobrante por gravimetría en lugar de por volumen. En estructuras co-extruidas, llevar el material sobrante a una capa dedicada de relleno para que nunca repose contra la superficie de contacto o junto a la capa protectora.
¿A qué temperatura del agua deben funcionar los circuitos de refrigeración de los moldes?
El agua refrigerada entre 8 y 15 °C es el intervalo de operación estándar para los tanques de HMWHDPE. Por debajo de 8 °C, se puede formar condensación en la superficie de la cavidad y se pueden producir defectos de impresión en la pieza o provocar fugas por presión; por encima de 18 °C, el ciclo se extiende desproporcionadamente en las paredes gruesas. Al igual de importante que el punto de configuración es el flujo turbulento en todos los circuitos, con un número de Reynolds superior a 10.000, y zonas independientes de 6 a 14 circuitos de manera que las esquinas gruesas se puedan enfriar con mayor intensidad que los paneles planos.
Conclusión
La selección de EBM para una planta química a gran escala se reduce a una lista corta de decisiones que deben tomarse en el orden correcto. Comience por la parte: volumen, geometría, contenido y requisitos de certificación. A partir de la parte, derive el peso del tirante y, por lo tanto, la clase del acumulador, que para la gama de 100L a 1000L oscila entre aproximadamente 10 kg y 70 kg. A partir de la geometría, derive el área proyectada y el perímetro de cierre, que establecen la fuerza de sujeción en el rango de 60 a 250 toneladas. A partir del contenido, elija la resina y la estrategia de barrera, tratando a ESCR como un obstáculo firme en lugar de un objetivo. A partir del espesor de la pared, estime el ciclo dominado por el enfriamiento, que dura de 3 a 6 minutos a 100L y de 15 a 25 minutos a 1000L. Solo entonces tiene sentido hablar sobre modelos de máquinas, y en ese punto la especificación casi se escribe sola.
Las dos opciones que repagan su costo de manera más congruente son el control de la espesor de las paredes radiales y el enfriamiento mediante intercambio de aire interno. El primero reduce el material por pieza en un 6 a un 12 por ciento en tanques no circulares, al tiempo que mejora la capacidad de drop y el margen de apilamiento; el segundo reduce el tiempo de ciclo entre un 20 y un 35 por ciento en paredes gruesas. Ambas opciones agregan un porcentaje modesto a la inversión en la máquina y ambas continúan pagando durante toda la vida útil del equipo. Al contrario, las decisiones que más a menudo terminan fallando son la programación de comparaciones insuficientemente resuelta, el recorrido de sujeción reducido, un cierre mal diseñado y un circuito de regranulación tratado como una consideración posterior.
Apollo, una fábrica de Wanplas, lleva más de 20 años de fabricación de moldeo por soplado con extrusión a esta clase de equipos, con diez series de máquinas y más de ochenta modelos que cubren desde 200 litros hasta 1500 litros, una planta de 8000 metros cuadrados en Zhangjiagang, una capacidad anual de construcción de 100 máquinas y más de 4000 sets en funcionamiento en más de 90 países. Para tanques industriales de 100 litros a 1000 litros, la serie ABLD es la plataforma, respaldada por los compromisos de Wanplas de 500 piezas gratuitas al año, garantía de transporte, garantía de capacidad de producción y garantía de estándares de calidad. La producción en paquetes pequeños de 200 litros a 20 litros está cubierto por la serie ABLB, incluyendo el ABLB 55, y por la serie totalmente eléctrica donde los objetivos de energía son estrictos.
Si está planeando una línea de depósitos, envíe el dibujo de la parte o una descripción del contenedor, el contenido previsto y su gravedad específica, la certificación que debe tener y su producción objetivo por turno. Los ingenieros de Apollo trabajarán utilizando el mismo conjunto de lógica establecido en esta guía y proporcionarán una configuración adaptada que abarque la clase de acumuladores, la fuerza de arrastre, el tamaño del extrusor, la resolución de programación, la estrategia de enfriamiento y la cadena auxiliar. Se pueden organizar pruebas de funcionamiento con resina propia en la fábrica antes de comprometerse, y es bienvenido a visitar Zhangjiagang para inspeccionar la construcción, ser testigo de la corrida de aceptación y auditar el sistema de calidad personalmente.
