La selezione di una linea EBM a grandi scala in una impresa chimica è una operazione che presenta differenze fondamentali dalla scelta di una macchina per l'imballaggio di prodotto di consumo. Quando il prodotto target è un serbatoio da 100 a 1000 litri, un tamburo o un serbatoio da fornitura intermedia destinato ad accogliere acidi, solventi, concentrati di prodotti farmaceutici o detersivi industriali, la macchina non viene più definita dal numero di cicli all'ora. È definita da quanto grado dell'accumulo possa contenere il capo, quanto rapidamente può essere espulso il grado prima che la forza gravitazionale rovini il parison e quanto precisamente può essere distribuito il materiale per ottenere una parete che sopporti un test di caduta a -18 gradi Celsius dopo settimane di contatto chimico. Ognuna delle decisioni downstream in fabbrica, dalla selezione della resina alla quantità di stampi alla produttività degli screenings anti-fuga, deriva da queste tre domande.
Questa guida descrive in dettaglio la logica completa dell'ingeniería per la specifica di una linea di formaggio a schiuma per contenitori chimici di grandi dimensioni. Viene trattata la scelta delle dimensioni della testa dell'accumulatore, la selezione dei pedali e del cilindro, il calcolo della forza di sellatura, la selezione della qualità di HMWHDPE con finestre di proprietà reali, strategie di barriera a più strati e di fluorazione, la programmazione del parison con SPC e la distribuzione della parete radiale, le finestre dei parametri del processo per ogni classe di volume, i requisiti di certificazione dei prodotti pericolosi e le operazioni in downstream che decidono se il livello di rifiuti si ferma al due per cento o al dodici per cento. Sono incluse configurazioni delle macchine concrete in modo che la teoria si adatti all'equipaggiamento che potete realmente ordinare.
La prospettiva di questo articolo è basata su Apollo, una fabbrica Wanplas a Zhangjiagang con più di 20 anni di esperienza nei macchinari automatici per estrazione e infusione, un'area di produzione di 8 000 metri quadrati, dieci serie di macchinari che coprono oltre ottanta modelli e oltre 4 000 macchinari in funzione in più di 90 paesi. Apollo costruisce la serie ABLD adatta a cicloi intensivi di produzione, specificamente per la gamma da 20L a 1500L che si tratta in questo articolo, insieme alla serie ABLB e alla serie completamente elettrica per le compresse più piccole. Wanplas, la marca madre, fornisce gli apparecchi pre e post lavorativi quando viene costruita una impianto di confezionamento chimico come progetto chiavi in mano.
Perché i serbatoi chimici da 100 L a
Il dato fisico più importante per la formazione a soffiamento completa di contenitori di grandi dimensioni è che un parison sospeso è una colonna viscoelastica carico dal suo peso propriO. Un tubo di fusione di 55 kg sospeso a due metri e mezzo dalla testa è soggetto a stress di allungamento che aumenta da zero all'estremità libera a un massimo all'uscita del morsetto. Se la fusione non può sostenere tale carico, il parison slancia in alto, guadagna in spessore in basso, confina e, nel peggiore dei casi, si divide prima che la scuccia si chiuda. A meno di 20 L questo effetto è gestibile con una testata di espansione continua. Superano i 100 L dominano il progettazione di tutto il processo.
Per questo motivo ogni macchina affidabile per questa classe utilizza una testa accumulatrice anziché estrusione continua. Il plastificatore plastifica in modo costante e riempie una cameretta; un movimento di leva idraulico poi scarica l'intera grida in uno solo movimento rapido. Il tempo di scarico diventa la variabile di controllo. Per un contenitore di 100L, l'accumulatore deve essere svuotato in circa 6-10 secondi; per un contenitore di 1000L, la finestra si amplia solo leggermente, circa a 12-25 secondi, perché il parison è più lungo e pesante e il timer funziona più velocemente che più lentamente. Una testa che necessita 40 secondi per sprigionare 50 kg non è una grande testa di serbatoio, indipendentemente dall'etichetta di capacità.
Il secondo differenziatore è la distribuzione della parete. Una bottiglia piccola tollera una variazione della parete di plus o minus il 15 per cento perché nulla di strutturale dipende da essa. Un serbatoio da 1000 litri no. Il contenitore deve superare test di stivaggio, test idrodinamici, test di caduta e test di vibrazione mentre è pieno di un liquido che può avere una specifica gravisità di 1,6 o superiore. I punti di emissione locali sul raggio dell'angolo o sul gorgoletto della base diventano siti di iniziativa delle spruzzatrici, e in servizio chimico questi siti si propongono attraverso la cracca da stress ambientale piuttosto che a causa della semplice stanchezza meccanica. L'obiettivo pratico consiste nel conseguire una variazione della parete di plus o minus l'8 per cento su una scatola da 1000 litri, e ciò richiede sia una programmazione del parison assiato con un alto numero di punti, sia unità accessorie di correzione radiale.
Il terzo fattore di differenziazione è la massa termica. Una parte in polietilene di 50 kg trasporta una quantità enorme di calore nel stampo. Il ciclo viene regolato tramite il raffreddamento, e non tramite il soppressione, ciò significa che dove una bottiglia di petrolio di 5 L può completare il ciclo in 25 secondi, un serbatoio di 1000 L può completarlo in 300-450 secondi, e per il 70-85% di quel tempo il ciclo viene regolato tramite il raffreddamento. Questo inverte la logica tradizionale di ottimizzazione: aumentare la capacità del trattore fino a superare il limite di assorbimento del sistema di raffreddamento non genera vantaggi. Il design del canale di raffreddamento del stampo, la temperatura dell'acqua refrigerata e l'interscambio di aria interna sono più preziosi del tempo di ciclo di qualsiasi cambiamento nella unità di plastificazione.
Infine, i servizi chimici impongono limitazioni materiali che si ritorcano a limitare le specifiche della macchina. La resina che sopravvive a un concentrato emulzionabile di pesticidi basato su xilene per due anni è un HMWHDPE ad elevata massa molecolare e ampia distribuzione di massa molecolare, con un flusso in fusione molto basso. Questa resina richiede una maggiore energia di cernitura per creare l'efflusso, una maggiore pressione di fusione per passare attraverso il capo e una geometraia del relativo imbuto. Una macchina specificata per un grado di formaggio ad iniezione a bolla di uso generale con un MFR di 2 g/10 min sarà insufficiente quando il cliente switcha a un adeguato grado di vasca chimico.
Tecnologia del capo dell'accumulatore e come questa determina le dimensioni della macchina intera
Soluzione dei difetti per l'iegrazione a stomaco aperto di serbatoi di grandi dimensioni
Tracciato di flusso First-In-First-Out (FI-FO)
La testa del accumulatore è il componente che definisce una macchina di eglutazione ad stomaco aperto per serbatoi di grandi dimensioni. Comprensione della sua architettura interna è il modo più semplice per leggere correttamente una scheda di specifiche, perché il design della testa dipende dalla massa della pastiglia, dalla velocità di scarico, dal comportamento di purga, dal tempo di cambiamento del colore e dalla possibile applicazione di strutture a più livelli.
Il tempo di permanenza nella testa è facile da stimare e vale la pena di calcolarlo durante la selezione. Dividete la capacità di lavoro dell'accumulator da quella di realizzazione della lavorazione dall'estrusore. Una testa di 50 kg alimentata da un estrusore a 300 kg/ora tiene materiali per circa 10 minuti a utilizzo pieno. Se il ciclo è di 400 secondi e l'impronta è di 50 kg, la reale domanda di processo è di 450 kg/ora, quindi un estrusore a 300 kg/ora è troppo piccolo e la macchina sarà limitata nel ciclo dalla plastificazione piuttosto che dal raffreddamento. Questo singolo calcolo cattura più errori di specifica di qualsiasi altro.
Design della RAM e velocità di scarico
La scarificazione è driven da un pistone idraulico a carico degli accumulatori riempiti con azoto. Il motivo è semplice: il flusso massimo richiesto durante una scarificazione di 15 secondi è molto più alto di quello che la pompa può fornire in modo continuo. Gli accumulatori idraulici accumulano energia tra una scarificazione e l'altra, rilasciandola durante il martellamento. Per questo una macchina dotata di una pompa per 60 kg di head può utilizzare un motore di potenza non più grande di quello di una macchina dalla metà del suo peso, a condizione che il banco degli accumulatori sia di dimensioni adeguate. Quando si confrontano le macchine, è necessario guardare al volume degli accumulatori azotati e alla pressione di carica iniziale, non solo alla potenza del motore installato.
La velocità di scarico viene solitamente riportata in kilogrammi al secondo. Un punto di riferimento utile per l'HMWHDPE con un MFR inferiore a 1 g/10 min è compreso tra 2 e 4 kg/s. Più veloce e sul vassoio viene osservata la rottura della fusione, con un aspetto di pelle di squalo; più lento e si avverte l'inclinazione. La testa deve inoltre presentare un profilo di scarico controllabile, in quanto la parte superiore del vassoio deve uscire leggermente più velocemente rispetto alla parte inferiore per compensare l'inclinazione che si verifica nel periodo di scarico rimanente e di trasferimento.
Testate a strato unico e testate a strati multipli
Il packaging chimico richiede di più spesso più materiali attraverso la parete. Una struttura a tre strati presenta tipicamente HMWHDPE vergine all'esterno, un cuore di resina riciclata e HMWHDPE vergine all'interno, permettendo di ridurre i costi del materiale mantenendo puliti entrambe le superfici di contatto. Le strutture a sei strati aggiungono una barriera in EVOH con strati di colla sul lato, garantendo una resistenza alla permeazione di idrocarburi per i prodotti a base di solvente. Ogni strato aggiuntivo significa un'espulsore in più, un canale di flusso aggiuntivo nella testa e un significativo aumento della complessità della testa e della necessità di controllo termico.
La regola pratica per la decisione è semplice. Se il contenitore deve contenere prodotti a base acquosa, acidi o alcali inorganici o concentrati di detergenti, una parete monocostituita in HMWHDPE di adeguata spessore è sufficiente. Se si deve contenere solventi aromatizzati o clorurati, miscele di carburanti o concentrati chimici per l'agricoltura solubili in xilene, la penetrazione rappresenta il modo critico di fallimento e si richiede una barriera monocostituita in EVOH o fluoratura post-invecchiamento. Se la riduzione dei costi attraverso il ribaltamento del polimero è il fattore predominante, la soluzione standard è l'utilizzo di tre strati con un nucleo di ribaltamento, e la frazione di ribaltamento può raggiungere tipicamente il 30-50 per cento della spessore totale della parete senza compromettere le prestazioni.
Utensileria per la testa: stampo e mandrino
Il design della matrice e del mandrino è quello che determina la capacità di controllo delle pareti: il distanziamento tra le due parti stabilisce l厮epaisseur iniziale del pezzo in fase di deposizione e il mandrino si muove lungo l抛ssia, a causa dell'attuazione da servo o motore idraulico, per variare la distanza durante l'esecuzione. Un design con matrice convergente, in cui il mandrino scende per aumentare la distanza tra le due parti, è la soluzione standard per le parti di grandi dimensioni, poiché può mantenere una bassa resistenza all'addensamento e consentire un'intervallo di programmazione ampio. Per la categoria 100 a 1000L, gli intervalli di distanziatura sono tipicamente compresi tra 6 e 22 mm, con un intervallo operativo di 5 mm per ciascuno dei prodotti.
Una testa dell'acumulatore ben progettata è realizzata secondo il principio "prima via, prima uscita", in cui la fusione che entra dall'espeditore è distribuita attraverso un mandrino spiralato o un distributore a forma di cuore in una camera di accumulo annullata, e quando il martello sgancia, il materiale che arriva prima esce prima. L' alternativa, una geometria "prima via, seconda uscita", lascia la fusione stagnante in angoli morti dove subisce degradazione. Per il polietilene ad una temperatura di 200 gradi Celsius, alcuni minuti extra di permanenza producono gommi e macchie nere; per il PVC o una resina barriera si verifica una degradazione completa. Nella produzione di serbatoi chimici, dove i tempi di permanenza sono già lunghi perché i cicli sono lunghi, la geometria FIFO non è opzionale.
Volume to Machine Matching: Shot Weight, Diametro della vite and Forza di compressione
La classe della macchina segue il volume del contenitore attraverso una catena di tre calcoli: peso della parte a partire dal volume, capacità dell'accumulatorio a partire dal peso della parte e capacità di plastificazione a partire dal peso della parte divisibile per il tempo di ciclo. La forza di bloccaggio deriva dall'area proiettata e dalla pressione di sfondamento. Nessuno di questi passaggi è difficile, ma saltare uno qualsiasi di essi produce una macchina incapace di produrre il prodotto per cui è stata acquistata.
From Volume del contenitore to Shot Weight
Per i contenitori chimici in HMWHDPE, una regola pratica è che il peso della parte, in chilogrammi, varia tra il 4,5% e il 6% del volume nominale in litri per progetti certificati da UN, e tra lo 3,5% e il 4,5% per contenitori industriali non pericolosi con pareti più leggere. Un tamburo UN da 200L pesa quindi circa 9 a 11 kg, e un serbatoio da 1000L pesa circa 45 a 55 kg. Si aggiungono da 8 a 20% per il flash, poiché le parti grandi produccono un ampio quantitativo di rifiuti a compressione alla base e nelle aree che ospitano maniglia e manici, e la quantità richiesta di accumulatore salta in conseguenza. La frazione di flash è elevata per questa classe di prodotto ed è proprio per questo che la granulazione in linea e la reintroduzione del rigrana sono standard e non opzionali.
Bande di capacità dell'accumuloatore
I capi degli accumulatori destinati a questo mercato sono costruiti in bande di capacità, generalmente da 5 kg fino a 50 kg e oltre per le più grandi vasche a singola cavità. La scelta di un capo con una riserva di potenza di circa il 20-30% superiore alla dose richiesta è una buona pratica: mantiene la pinzatura lontano dai limiti superiori, consente spazio per prodotti più pesanti in futuro e evita di utilizzare il capo al massimo della lunghezza di stoccata, dove l'usura è più concentrata.
Diametro degli attacchioni, L/D e configurazione del tamburo
La capacità di plastificazione deve essere almeno uguale al peso al lasso diviso per il tempo del ciclo, con un margine di 15 a 25 percenti. Le estrusore a sola rota sono standard e sono dotate di sezioni di distribuzione a fessura e degli impianti antifriccioni. Per il HMWHDPE, un rapporto L/D di 24:1 a 30:1 assicura una fusione adeguata e l’homogenizzazione senza un eccessivo calore da torsione. Il diametro della vite si scala con la classe di volume come illustrato di seguito. Osserva che il canale e la vite devono essere dimensionati per le gradi chimici a bassa MFR, non per la resina a utilizzo generale di basso flusso.
Forza di compressione
La forza di serraggio per il curvatura ad aria è molto inferiore a quella dell'iniezione, perché la pressione di curvatura è di solo 0,6 a 1,0 MPa, piuttosto che decine di MPa. L'esigenza è l'area prevista moltiplicata per la pressione di curvatura, moltiplicata per un fattore di sicurezza di 1,5 a 2,0, più la forza necessaria per tagliare attraverso il restringimento. Per i serbatoi grandi, l'esigenza di restringimento spesso supera quella di pressione di curvatura, in quanto la macchina deve tagliare attraverso una sezione di fusione di 20 mm di spessore lungo una linea di restringimento che può avere due metri di lunghezza. Le forze di serraggio pratiche per questa classe vanno da circa 30 tonnellate all'estremità di 100 L a 120 tonnellate all'estremità di 1000 L.
Tavola di corrispondenza Master
| Volume del contenitore | Peso tipico del pezzo | Capacità di elaborazione dell'accumulatore | Diametro della vite | Forza di compressione | Tempo del ciclo | Piano del reparto |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Da 100 a 150 L | 4,5 a 7 kg | 8 a 12 kg | 90 a 105 mm | 30 a 45 t | 80 a 120 s | Preferito è il doppio postazione |
| 160 L a 220 L | 7 a 11 kg | 12 to 15 kg | Da 100 a 120 mm | 40 to 60 t | Da 110 a 160 s | Stazione doppia |
| 250 L a 350 L | 12 a 17 kg | 20 a 25 kg | 120 a 135 mm | 55 a 75 t | 150 a 210 s | Posto doppio o singolo |
| La lunghezza della mandibola ha importanza per la rilassamento della fusione. E' troppo corta e gli svuotamenti nella mandibola diventano imprevedibili poiché la storia di taglio varia nel corso della scarica; e' troppo lunga e il calo di pressione aumenta, richiedendo una temperatura della fusione più alta che poi aggrava la sagoma. Per il HMWH-DPE una lunghezza della mandibola pari a 8-15 volte la distanza tra mandibola è un punto di partenza ragionevole, affinato durante la messa in servizio con la resina reale. | Da 18 a 26 kg | 25 to 30 kg | Da 135 a 150 mm | 70 a 90 t | 200 a 280 sec | Stazione singola tipica |
| 600 a 750 L | 28 a 38 kg | 35 a 45 kg | 150 a 175 mm | 85 a 105 t | 400 L a 500 L | Stazione singola |
| 250-350 s | Da 38 a 55 kg | 45 a 60 kg | 175 a 200 mm | 100 a 120 t | 300 a 450 s | Un'unica stazione, movimento lungo |
Due alternative di design nel quadro meriterebbero un commento. In primo luogo, le disposizioni con due stazioni debbono fermare di aver senso al di sopra di circa 300 litri. Un secondo set di mould di quella dimensione raddoppia i costi della lavorazione, raddoppia la massa dei pressanti e, in ogni caso, l'accumulatorio può servire solo una stazione per volta; con un ciclo di 300 secondi dominato dal raffreddamento, la seconda stazione resta inattiva in attesa della fusione. Bene sotto 200 litri, dove il ciclo è abbastanza breve per permettere un rifornimento rapido della testa, una disposizione con due stazioni effettivamente aumenta la produzione. In secondo luogo, i tempi di ciclo si allargano in modo proporzionale al volume, perché il raffreddamento è proporzionale allo squarto dell' épaissezza della parete. L'aumento dell' espessore dalla misura di 4 mm a 7 mm raddoppia approssimativamente il tempo di raffreddamento, per questo motivo il design leggero e la distribuzione uniforme della parete restituiscono un beneficio doppia volta, una nei residui e una nel ciclo.
Selezionare la classe HMWHDPE per i servizi chimici
La selezione del polimero per i grandi serbatoi chimici non è una decisione di acquisto, ma una specifica della macchina. Il grado determina la resistenza in fusione, l'energia di plastificazione, la pressione in testa, il comportamento di raffreddamento e la distribuzione dello spessore delle pareti. Accertati di scegliere il polimero giusto altrimenti non può esserci quantomeno l'aiuto di un programma di modellazione.
Finestra delle proprietà del core
800 L a
- 000 L
- Densità:0,943 a 0,955 g/cm3. Una maggiore densità aumenta la rigidità, il carico massimo supportato e le prestazioni barriera, ma riduce la resistenza all'urto e la resistenza alla crepata da stress. Per le bustine certificate dalla UN, il punto ottimale è di solito compreso tra 0,946 e 0,951 g/cm3.
- Resistenza agli scheggi di stress ambientale:Più di 1000 ore F50 secondo la condizione B di ASTM D1693. Questo è il numero di durata più importante per il servizio chimico. Detergenti, surfattanti e molti formulati agrochimici fungono da agenti di rottura per stress, e una resina che supera le 200 ore si romperà sul campo.
- Distribuzione del peso molecolare:a larga o bimodale. Un HMWHDPE bimodale combina una frazione a peso molecolare elevato che garantisce resistenza alla deformazione e alla creazione di scoppature di stress, e una frazione a peso molecolare inferiore che migliora la processabilità. I gradi bimodali sono la ragione per cui i serbatoi moderni da 1000 L possono essere lavorati 10 o 15 per cento più legggeri rispetto ai modelli di un decennio fa.
- Forza idrodinamica di lunga durata:valutato mediante la metodologia ASTM D2837 quando il contenitore è di tipo a pressione o quando viene dichiarata una lunga durata di servizio durante una carica continua. T
Perché la resistenza alla fusione regola tutto
Il polietilene ad alta densità ad elevato peso molecolare è il materiale standard per questa applicazione. Il range di proprietà che conta è stretto e specifico:
Strategia di rimontaggio
Il flash su una vasca di 1000L può raggiungere il 15-20% della somma. Il discaricarlo è economicamente impossibile, quindi è posta una frazione al fianco della macchina che restituisce materiale al processo. Ci sono due limitazioni. In primis, ogni passaggio della storia termica riduce leggermente il peso molecolare e degrado la resistenza alle crepe stradali, quindi un ciclo chiuso senza ulteriori carichi di materia prima tenderà a spostarsi fuori dalle specifiche nel giro di poche settimane. In secondo luogo, la certificazione di oggetti pericolosi restringe solitamente il contenuto di riciclo nelle strati che entrano in contatto con il prodotto. La soluzione standard è un muro a tre strati con il riciclo confinato al nucleo, che consente un riciclo del 30-50% mantenendo virgine le superfici esterne. La pulizia delle lame del fraggiante è più importante di quanto i tecnici attendano; le lame affilate generano polveri e polveri che creano gel e difetti estetici nel strato esterno.
Tabelle di selezione dei materiali
| Prodotto contenuto | Resina consigliata | MFR 21,6 (g/10 min) | Densità (g/cm3) | Struttura della parete | Trattamento aggiuntivo |
|---|---|---|---|---|---|
| Acidi inorganici e alcalini, a base acquosa | HMWHDPE bimodale, di grado a tamburo | 0.4 to 0.7 | 0,946 a 0,951 | Strato unico o a tre strati con la parte centrale riciclata | Nessun requisito |
| Surfatti, concentrati detergenti | HMWHDPE, grado ESCR elevato | 0,3 a 0,5 | 0,943 a 0,948 | Strato singolo, parete aumentata nei radio | Verifica ESCR secondo ASTM D1693 |
| Formulazioni agrochimiche in xilene | HMWHDPE con barriera PVOH | 0.35 to 0.6 | 0,946 a 0,953 | 3-6 strato coestruso | Core in EVOH con strati di mantenimento, o fluorinazione |
| Solventi aromatici e clorurati | HMWHDPE, costruzione di barriera | 0.4 to 0.7 | 0,948 a 0,955 | 6 strati con EVOH o monoliga più fluorazione | Test di permeazione prima della certificazione |
| Lubricanti, oli di base, fluidi industriali | HMWHDPE, grado standard per tubi rotondi | 0,5 a 0,9 | 0,948 a 0,955 | Strato a tre strati con la parte centrale riciclata | Nulla è richiesta per la maggior parte degli oli di base |
| Acqua potabile e lichidi a contatto con l'alimento | HMWHDPE, grado conforme al contatto con i prodotti alimentari | 0,4 a 0,8 | 0,946 a 0,952 | Monocapa a stato primario, nessuna rimolfazione | Documentazione sui requisiti per le superfici di contatto |
| Riparlare, contenitori conservati all'aperto, lunga esposizione agli UV | HMWHDPE con pacchetto di carbone nero o UV | 0.4 to 0.7 | 0,946 a 0,952 | 3 strati, strato esterno pigmentato | 2 a 2,5 percenti di carbone nero nella parte esterna |
Una precauzione nel quadro di riferimento qui sopra: i valori delle proprietà sono brevi range tipiche e devono essere confermati in relazione alla fiche tecnica effettiva del materiale polimerico prima che un progetto del contenitore venga congelato. I gradi commercializzati sotto la stessa descrizione ampia variano notevolmente tra gli impianti di produzione e tra diverse campagne di produzione, e la resistenza alle crepe stradali in particolare è sensibile alla tipologia di sistema catalitico e di comonomeri. La verifica preliminare sull'apparecchiatura effettivamente in uso con il modello effettivo è la validazione unica affidabile, motivo per cui Apollo effettua prove su campioni con il materiale polimerico del cliente prima del trasporto.
Estrusione multistratta e strategie di barriera per la resistenza ai solventi
Il polietilene è un eccellente barriera chimica contro i liquidi polarizzanti e un buon barriera contro i composti organici non polarizzanti. Gli idrocarburi si sciolgono nella fase amorfa del polimero, lo gonfiano e si diffondono attraverso la parete della vasca. Per una vasca contenente un concentrato di agrochimici a base di xilene, la parete di un HMWHDPE non protetta può perdere una quantità di prodotto misurabile durante la stagione di conservazione e, peggio ancora, può deformarsi a causa del gonfiamento. Esistono quindi due soluzioni tecnologiche e la speziazione della macchina cambia drasticamente da una ai due.
Viaggio numero 1: coes-trazioni EVOH appositamente realizzata
Il copolimero di etilene, alcol e vinile è un'eccezionale barriera agli idrocarboni e all'ossigeno, ma è sensibile all'umidità e non si sistema con il polietilene, quindi deve essere sommerso tra le strati di tenuta. La struttura classica è composta da sei strati: polietilene HMWHDPE vergine esterno, riciclaggio, strato di tenuta, EVOH, strato di tenuta, polietilene HMWHDPE vergine interno. Il strato di EVOH è sottile, generalmente del 2-5% della spessa totale del tubo, ma consente di ridurre la penetrazione degli idrocarburi di uno-due ordini di grandezza rispetto al medesimo tubo realizzato in polietilene puro.
Le implicazioni della macchina sono significative. I sei strati permettono di alimentare fino a sei estrattori con un singola testa accumulatrice, ognuna con controllo della temperatura indipendente e dosaggio. L' EVOH ha un ordine di trattamento molto più ristretto rispetto ai polietileni, degradandosi sopra circa 230 gradi Celsius, e offre una viscosità molto maggiore a temperature di fusione tipiche dei polietileni, rendendo difficile l'uniformità dei strati nei punti di una parte di grandi dimensioni. Il design della testa deve garantire che il livello difensivo rimanga continuo durante il taglio e attorno alle aree di manico, in quanto un livello difensivo con una breccia non è un livello difensivo. La distribuzione dei strati dovrebbe essere verificata tramite sezioni trasversali alla microtessitura prese da diverse posizioni su un serbatoio lavorato durante la messa in funzione, e non dev'essere presa per scontato dal design della testa.
Via 2: Fluorizzazione post-formaggio
La fluorazione trattiene la superficie interna di un contenitore finito con gas fluttuante, convertendo i legami CH superficiali in CF e creando una sottila e altamente carica barriera. È efficace contro esattamente i solventi non polarizzati che inibiscono il polietilene. Esistono due varianti: la fluorazione in mold è usata quando gas fluoruro trattano la superficie durante il processo di modellatura e la fluorazione off-line è usata quando i contenitori finiti sono trattati in batch in una camera sigillata.
La flurocarbonizzazione integrata nel processo di fusione e stalinatura non richiede un'alloggio separato, ma richiede un sistema di gestione dei gas, un sistema di lavaggio e un rigoroso studio dell'ingegneria per la sicurezza, in quanto il flusso è altamente tossico e corrosivo. Il trattamento fuori linea garantisce livelli più elevati e coerenti della barriera ed ilga il trattamento dal tempo di ciclo, ma aggiunge una stazione di processo separata e un'inventario. Per le fabbriche che producono serbatoi da 100 l a 1000 l in quantità moderate, il trattamento offline in lotti è spesso la via più pratica; per la confezionamento in piccole quantità di prodotti chimici ad alta volume, è più comune il trattamento integrato nel processo.
Confronta diverse modalità di barriera
| Criterio | HMWHDPE a singolo strato | 3 strati con core riutilizzato | 6 strati con barriera PVOH | Strato singolo plus fluorazione |
|---|---|---|---|---|
| Resistenza alla percolazione di idrocarburi | Poor | Poor | Excellent | Molto buone macchine. |
| Utilizzo del materiale riciclato | Limitata dalle norme di contatto | 30-50% nelle parti centrali | Dal 25% al 40%, la regranulazione contaminata dalle barriere richiede una separazione | Limitata dalle norme di contatto |
| Numero di estrudenti | 1 | 2 a 3 | 4 a 6 | Sistema di trattamento a gas univocale |
| Indice del costo dell’impianto (valore di riferimento = 100 punti) | 100 punti | 125-145 punti | 190 a 240 punti. | 130-165 punti |
| Complessità del processo | Basso | Medio | Molto alto | Alto, con rischi critici per la sicurezza |
| Costo della resina per contenitore | Alto | Medio | Mediamente alto | Alto |
| Fit ottimale | Sostanze chimiche acquee, acido, base | Liquidi industriali generali, programmi orientati verso il costo | Agrochimici a base solvente e additivi per carburanti | Portafogli di prodotti misti, volumi inferiori |
L'indice dei costi riportato nella tabella è deliberatamente relativo. Esprime il costo dell'attrezzatura installata per il sistema di coesclusione e di barriera, in punti, rispetto ad una macchina a strato singolo della stessa classe di volume, che viene impostata su 100 punti, in modo da rimanere valido indipendentemente dalla valuta, dalla regione o dal momento dell'acquisto. Utilizzatelo per classificare le alternative, poi confermate il costo della configurazione reale in base a una quotazione costruita intorno alla vostra classe di volume, al numero di strati e al livello di automazione.
Controllo della sottilezza delle pareti: SPC, RWDS e ovalizzazione
Il controllo dello spessore delle pareti è fondamentale per rendere utili i costosi investimenti saldati da una linea di produzione fondicata. Ogni grammo di resina non necessario si moltiplica in ogni contenitore, ed ogni zona sottoparete è un motivo per rivendicare la garanzia. Tre livelli di controllo lavorano insieme: programmazione assiata, correzione radiale e compensazione da parte del matrone.
Programmazione asseale: controllo statico del miscelatore
Il controllo statico del parison, universalmente abbreviato SPC nella pratica del formaggio a scorrimento, movimenta il mandrino del dies lungo l'asse della macchina durante la scarica in base a un profilo memorizzato, variando lo spessore del dies e, quindi, il spessore della parete locale dalla parte superiore del parison alla parte inferiore. Il profilo è suddiviso in punti di controllo. I sistemi di livello base offrono 32 o 64 punti; i sistemi progettati per grandi contenitori industriali dovrebbero offrire da 100 a 200 punti.
Il numero di punti è più importante su parti grandi di quanto si possa aspettare, a meno che non si tratti di un serbatoio di 1000 L. Questo tipo di serbatoi ha un corpo alto, un raggio di gomito, una transizione della gola, un chiosco di fondo e spesso dei fori per le maniglie incisi nel materiale, e ogni una di queste caratteristiche richiede il suo trattamento di spessore. Il posizionamento di 32 punti su un inserto di 2,5 metri offre un punto di controllo ogni 78 mm, che è troppo grosso per modellare uno raggio di 60 mm del gomito. Con 200 punti la risoluzione migliora a circa 12 mm, che è sufficiente per aggiungere materiale esattamente dove il confronto del bordo tenderà a allargar e toglierlo dalla parete stretta in cui non è necessario.
La disciplina nella programmazione è al pari dell'accuratezza. La metodica standard prevede di realizzare una parte con un profilo piano, tagliarla su una rete, misurare il spessore delle pareti a ogni intersezione con un misuratore ad ultrasuoni o meccanico, trascinare nuovamente le misurazioni sulle posizioni dell'originale tenendo conto della proporzione di amplificazione e regolare il profilo in due o tre iterazioni. Incoraggiando questo processo con l'osservazione, si perde giorni per la messa in servizio. Una macchina che memorizza diversi profili nominati e permette l'importazione ed esportazione dei profili risparmia tempo in caso di fabbriche che producono diversi prodotti sulla stessa linea.
Corrigezione radiale: RWDS
Il controllo programmabile orizzontale controlla il spessore lungo la parison, mantenendola omogenea attorno al perimetro. I contenitori reali non sono assiomotici. Un serbatoio rettangolare si allunga molto di più negli angoli rispetto alle superfici planare, quindi una parison omogenea produce angoli sottili e superfici spesse. I sistemi di distribuzione di parete radiale risolvono questo problema deformando il proprio anello di matrice, utilizzando un insieme di servomotori o attuatori idraulici disposti attorno alla matrice per creare un vuoto non circolare con zone più spesse allineate agli angoli della parte.
I sistemi sono disponibili con diverse quantità di attuatori, e più attuatori consentono una modellazione circolare più dettagliata. Per i grandi serbatoi chimici rettangolari e per i contenitori con maniglie integrate, RWDS consente di ridurre in genere del 5 al 12 % del peso della parte, allo stesso minimo spessore delle pareti, in quanto l'ingegnere non deve più espandere la superficie totale per proteggere i corsi. In un pezzo di 50 kg, un risparmio dell'8 % equivale a 4 kg per contenitore, un numero che giustifica l'addizione di attuatori durante un solo anno di produzione.
Offset laterale della fornitura e sopralluogo preliminare
Un terzo set di utensili opera dopo che la forma del parison è stata formata. La pre-limpata: l'inserimento di aria ad alta pressione nell'arma prima che il molde si chiuda, gonfia il tronco per mantenerlo rotondo, impedisce che le pareti si agganciano e riduce il rapporto di espansione effettivo ai punti di angolo. La pressione della pre-limpata è bassa, di solito
Supporti e dispositivi di guida per la disposizione del carico sono anche standard su sacchetti alti. Può trattarsi di anelli di guida semplici o coperti d'aria che stabilizzano il tubo rispetto alle correnti d'aria dell'atelier, vale la pena notare quanto il sacchetto di 2,5 metri sia sensibile ai movimenti d'aria; più di un problema di attivazione è stato tracciato a una porta dell'atelier o ad un ventilatore da raffreddamento male posizionato rispetto alla macchina.
Misurazione e ciclo chiuso
La programmazione dello strappo in modalità a circuito aperto presuppone che il processo sia stabile. In un turno di otto ore, solitamente non lo è: la temperatura ambiente cambia, le lotte di resina cambiano e la produzione del varinatore varia leggermente in funzione della temperatura del collo di alimentazione. Due meccanismi di feedback meritano di essere specificati in un'intera linea di serbatoi. Il primo è il monitoraggio del peso delle pietre, in cui il peso della parte finita viene controllato automaticamente e l'offset complessivo dello strappo viene regolato per mantenere il peso entro un determinato intervallo. Il secondo è la misurazione dello spessore della parete sulla parte finita, sia mediante sonda ultrasonica in punti prefissati o tramite campionamento periodico distruttivo. Il controllo del peso solo non catturerà uno spostamento della distribuzione, ma solo uno spostamento totale di massa, quindi i due metodi sono complementari piuttosto che alternativi.
Apollo ABLD Series: EBM resistente per contenitori da 20 a 1500 litri
La serie ABLD è la famiglia di macchine Apollo costruita in particolare per i prodotti vuoti di grande capacità, che copre lo spettro da 20L fino a 1500L in tre tipi di macchine. È la famiglia che risponde alla domanda con cui si apre l'articolo, e è configurata sul primo processo per la realizzazione di vasi chimici in HMWHDPE piuttosto che adattata da una piattaforma di imballaggio più piccola.
Apollo, una fabbrica Wanplas situata a Zhangjiagang, vicino a Shanghai, produce macchine di stampaggio ad iniezione automatiche da più di 20 anni in un impianto di 8.000 metri quadrati con una capacità produttiva annua di 100 macchine. La serie ABLD si trova all'estremità di una gamma che comprende dieci serie e più di ottanta modelli e condivide la stessa architettura di controllo, la stessa filosofia idraulica e lo stesso pacchetto di servizi con il resto della gamma.
Cosa definisce la piattaforma ABLD
Diversi fattori di progettazione separano una macchina accumulatrice pesante da una macchina di imballaggio ad alta capacità:
- Testina dell’accumulatorio preposta, non come accessorioLa testa è dimensionata per la classe di volume da principio, con una geometria di flusso FIFO e un controllo indipendente della temperatura nelle diverse zone attraverso il corpo della testa, il matrice e il mandrilo.
- Svoluzione motorizzata dell'asta a favore di una maggiore idoneità al processo Nitrogen-charged accumulators supply the peak flow needed for a fast shot without oversizing the pump, keeping installed power and energy consumption proportionate.
- Unità di apertura a dopo-collezione lunga. Un vaso da 1000L può avere una altezza di 1,8-2,2 metri, quindi l'apertura del modello e la luce del giorno tra i platani sono dimensionati intorno all'enveloppe della parte e non attorno a una forza di contenimento nominale.
- Carico del contenitore di molle rigido con possibilità di taglio in dueLa pinza deve tagliare una linea di pietrate lunga e spessa senza deformazioni. La rigidità del piatto e la qualità della guida sono più importanti del tonnellaggio totale.
- Mandrino motorizzato da servo o dall'olio, con programmazione multi-punteControllo del spessore delle pareti con un alto numero di punti, oltre alla possibilità di correzione radiale su contenitori rettangolari e maneggiabili.
- Circuiti di soffiaggio e scarico dimensionati per il volumeRiempire un contenitore da 1000L fino a 0,8 MPa e svuotarlo nuovamente in modo controllato richiede valvole di grande diametro e ampi passaggi di aria; i circuiti di dimensioni ridotte consumano da 15 a 30 secondi per ciclo.
Tabella di configurazione della serie ABLD per la produzione di serbatoi chimici
Il quadro seguente associa le configurazioni delle serie ABLD alle classi di contenitori analizzate precedentemente. I valori rappresentano configurazioni di lavoro tipiche per i contenitori chimici in HMWHDPE; la specifica definitiva è confermata sulla base del disegno prodotto dal cliente, della qualità della resina e del target di uscita.
| Parametro | Configurazione ABLD, 100 l a 200 l | ABLD, configurazione da 250L a 500L | Configurazione ABLD, 600L a 1000L |
|---|---|---|---|
| Intervallo di volume dei contenitori | 100 to 200 L | 250 a 500 L | Da 600 a 1000 L |
| Capacità della testa dell'accumulatore | Da 8 a 15 kg | Da 20 a 30 kg | 35 a 60 kg |
| Diametro della vite | 90 a 120 mm | 120 a 150 mm. | 150 a 200 mm |
| Rapporto L/D della vite | Da 24:1 a 28:1 | 25:1 a 30:1 | 25:1 a 30:1 |
| Produzione di plastificazione, HMWHDPE | 180 a 300 kg/h | 300 a 480 kg/h | Da 450 a 750 kg/h |
| Forza di chiusura | Da 30 a 60 t | Da 155 a 90 t | 85 a 120 t |
| Disposizione della stazione di lavorazione | Stazione doppia o stazione singola. | Standard per stazione singola | Un'unica stazione, movimento lungo |
| Capacità di strato | 1 a 6 strati | 1 a 6 strati | 1 a 6 strati |
| Punti di programmazione dei parisoni | 100 a 200 | 100 a 200 | 100 a 200 |
| Distribuzione della parete radiale | Opzionale | Consigliato | Consigliato per serbatoi rettangolari |
| Gamma di pressione di aspirazione | 0,6 a 1,0 MPa | 0,6 a 1,0 MPa | 0,6 a 0,9 MPa. |
| Tempo medio di ciclo | 80 to 160 s | 150 a 280 s | Da 250 a 450 s |
| Materiali idonei al processo. | 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 |
| Indice di costo relativo della macchina | 100 punti, linea di base | Da 150 a 190 punti | 220 a 300 punti |
La lista dei materiali processabili merita di essere letta attentamente, perché è più ampia di quanto richiedono i più dei grandi programmi per serbatoi e cambia il calcolo della amortizzazione. Una macchina acquistata per produrre valigette chimiche di 200 litri in HMWHDPE può produrre anche contenitori in polipropilene per applicazioni di riempimento a caldo, parti tecniche basate su poliamidi o bottiglie in PVC per prodotti chimici particolari, a condizione che il controllo della temperatura dell'asta e della testa sia adatto alla resina. Le fabbriche che più tardi diversificano la loro gamma di prodotti estraggono più valore dall'attivo e specificare un margine di controllo della temperatura leggermente più ampio e una geometria dell'asta ad uso generico all'ordine non costa molto.
Apollo ABLB e serie Completamente elettrica per imballaggi chimici più piccoli.
Molti impianti chimici non spediscono solo vasche da 1000 litri. Una normale operazione di packaging chimico comprende una serie di prodotti: contenitori a pallettizzazione per i clienti industriali, bidoni da 20 fino a 30 litri per i distributori e bottiglie da 1 a 5 litri per il commercio al dettaglio o professionale. La macchina che produce le vasche da 1000 litri è completamente sbagliata per la bottiglia da 5 litri, quindi la seconda metà di un programma di dotazione realistico prevede solitamente una piattaforma diversa.
Serie ABLB: 200 ml a 20 l
La serie ABLB spazia da 200 ml a 20 litri in otto macchine diverse e rappresenta la piattaforma standard per il blowing moulding a iniezione per bottiglie chimiche, botti e piccoli tamburi. In questa gamma, l'iniezione continua con una testa multi-die diventa pratica e la produzione passa da pezzi all'ora a pezzi al minuto. Le teste a multi-cavità con due, quattro o sei steli consentono a una singola macchina di produrre diverse recipienti per ciclo, cambiando l'intero quadro di produttività rispetto a una macchina allaccumulo a singola cavità.
Il modello ABLB 55 è un'esempio specifico di questa famiglia, configurato per contenitori da 2L a 3L, un'intera gamma di dimensioni che copre una grande parte della confezionatura chimica professionale, come le bottiglie di concentrato, gli agenti detergenti e gli additivi speciali. La stessa piattaforma scalabili fino a 20L con un serraggio più pesante e un capitale più grande.
| Parametro | ABLB, configurazione per bottiglia chimica da 1L a 5L | ABLB, allestimento di Jerrycan da 10 a 20 L | Serie completamente elettrica, 200ML a 20L |
|---|---|---|---|
| Scala di contenitori | Da 1 a 5 L | Da 10 a 20 L | Da 200 ml a 20 L. |
| Tipo di testa | Estrusione continua, multi-ferro. | Estrusione continua, mortaio singolo o doppio | Estrusione continua, multi-ferro. |
| Cavità tipiche per ciclo | 2 a 6 | 1 to 2 | 2 a 6 |
| Diametro della vite | 60 a 80 mm | 75 a 100 mm | Da 60 a 90 mm |
| Cycle time | Da 14 a 30 s | Da 35 a 70 s | 12 a 60 s |
| Sistema di guida | Idraulico con opzione della pompa servo | Idraulico con opzione della pompa servo | Interamente elettrica, senza sistema idraulico. |
| Profilo energetico | Medio | Medio | Basso |
| Adatta per sale pulite e per il ridotto impatto di contaminazione | Standard. | Standard. | Alta pressione; non c'è olio idraulico nella zona di processo |
| Adatto alla migliore conformità in una impianta chimica | Bottiglie di vendita al dettaglio e canali professionali | Jerrycan distributori, piccoli imballaggi senza certificazione UN | Siti di alta purezza, vicini a farmaci, sensibili all'energia |
Quando la serie completamente elettrica fa senso
Apollo sviluppa anche una serie completamente elettrica che va da 200 ml a 20 L, alimentata completamente da motori elettrici senza sistema idraulico. Per il confezionamento di prodotti chimici ci sono tre situazioni in cui questo è importante. La prima è il costo dell'energia in regioni con tariffe elettriche elevate, dove l'eliminazione di una pompa idraulica in funzionamento costante elimina la richiesta di potenza inutilizzata tra le cicli. La seconda è la sensibilità alla contaminazione: una fabbrica che produce confezioni per reagenti ad alta purezza o intermedi di farmaci non vuole che l'olio idraulico si trovi nella zona del matriciolo. La terza è la precisione e la ripetibilità, dato che i motori elettrici offrono profili di movimento più coerenti ciclo dopo ciclo, il che riduce le dispersioni di peso e quindi consente un margine di progettazione più stretto.
Il trade-off è che la tecnologia completamente elettrica non scalabile economicamente nella classe degli accumulatori da 100 a 1000 L, dove la potenza massima richiesta da una scarica rapida del ramme è esattamente ciò che gli accumulatori idraulici gestiscono bene. Per i grandi serbatoi, un sistema idraulico ben progettato con l'assistenza dell'accumulatore e la pompaggio di vario volume rimane l'architettura corretta.
Finestre di parametri del processo per la produzione di serbatoi da 100 a 1000 litri
000 ore secondo l'ASTM D1693.
Profilo della temperatura
La temperatura della fusione sul stelo dovrebbe oscillare tra i 190 e i 215 gradi Celsius. L'estremità inferiore favorisce la resistenza della fusione e riduce lo sbriciolamento; l'estremità superiore riduce la pressione della testa e migliora il finishing della superficie. Per i format molto alti, è consigliabile lavorare a carico più freddo che la macchina può gestire senza generare la rottura della fusione, tipicamente dai 190 ai 200 gradi Celsius sul stelo, con il profilo della parte superiore che sale da circa 160 gradi Celsius all'estremità del carico. Un errore comune in fase di collaudo è impostare un profilo piatto molto alto per garantire il fondere, che rende poi impossibile il controllo del sbriciolamento.
Cracking per stress ambientale nei plastici etilene
Temperatura dalleforma and Cooling
La temperatura del moule per i contenitori chimici in HMWHDPE deve essere mantenuta compresa tra i 15 e i 25 °C. I moule più freddi si raffreddano più rapidamente, ma rischiano una condensa nelle officine umide, che produce segni sulla superficie e può corrodere il moule. La regola pratica è mantenere la superficie del moule superiore a quella del punto di rugiada dell'azienda, cosa che in climi tropicali può significare un funzionamento a 20–22 °C anziché a 15 °C e l'accettazione di un ciclo leggermente più lungo.
In quanto il raffreddamento predomina nel ciclo, il design di raffreddamento del molle è l'ingegneria di maggior impatto nell'intero strumento. I canali conformali o accuratamente distribuiti a buchi, un adeguato flusso per mantenere il refrigerante in flusso turbolento e circuiti distinti per la base, il corpo e la fiancata offrono tutti un buon rendimento. Il raffreddamento interno, in cui l'aria raffreddata o un sistema di scambio d'aria circola all'interno del contenitore durante la fase di raffreddamento, può ridurre il tempo di ciclo su parti molto grandi del 15 al 30 per cento poiché attacca la superficie interna a cui il raffreddamento del molle non può arrivare.
Pressura di spingimento, temporizzazione e scarico
La pressione di aria va da 0,6 a 1,0 MPa, mentre i contenitori più grandi sono generalmente impostati all'estremità inferiore poiché l'area proiettata amplifica la carico di tenuta. La pressione viene applicata in fasi: pre-aria a 0,02-0,06 MPa per mantenere lo spago aperto, poi aria completa una volta chiuso il molle e completato il blocco. L'aria di pustitura deve essere asciutta e pulita, poiché l'umidità dell'aria condensa sulla superficie interna fredda e lascia segni, e l'olio di provenienza contamina la superficie di contatto del prodotto.
Il flusso d'esaurimento è il parametro dimenticato. L'eliminazione di 1000 litri di aria a 0,8 MPa attraverso una valvola sottoportevole richiede tempo reale e può aggiungere da 10 a 20 secondi al ciclo. Le valvole d'esaurimento di grande diametro e un silenziatore di dimensioni adeguate sono economici alla fase dell'ordine e impossibili da retrofittare a basso costo.
Tabella dei parametri del processo
| Parametro | Tank da 100 L | Tromba da 200 L | Vasca da 1500 l | 1000 L Tank |
|---|---|---|---|---|
| 200 pezzi | 195 - 215 C | 192 a 210 °C | 190 a 205°C | 190-200 °C |
| Zona 1 del cilindro (alimentazione) | 155 a 170 gradi Celsius | 155 a 170 gradi Celsius | 155 a 168 °C | 150 a 165 °C |
| Temperatura del guscio | Temperatura da 15 a 22 °C | Temperatura da 15 a 22 °C | Temperatura compresa tra 15 e 25 °C | Temperatura compresa tra 15 e 25 °C |
| Pressione di pre-soffiaggio | 0,02 - 0,05 MPa | 0,02 - 0,05 MPa | Da 0,03 a 0,06 MPa | Da 0,03 a 0,06 MPa |
| Pressione diaspirazione | 0,7 - 1,0 MPa | 0,7 a 0,9 MPa | 0,6 a 0,9 MPa. | 0,6 a 0,8 MPa |
| Tempo di scarica dell'accumulatore | Da 6 a 10 s | 8 a 13 s | 10 a 18 s | 12 a 25 s |
| Rapporto fra il tempo di raffreddamento e il ciclo di produzione | Umidità compresa tra il 65 e il 75% | 70 - 78 per cento | Da 75 a 82% | Dal 78 al 85 per cento |
| Tempo totale del ciclo | 80 a 120 s | 110 a 170 s | 200-300 s | 300 a 450 s |
| Spessore medio delle pareti | 3,0 a 4,5 mm | 3,5 a 5,0 mm | 4,5 a 6,5 mm | Peso da 5,5 a 8,0 mm |
| Variabilità della parete di riferimento | entro il 10% | entro il 10% | entro 9% | entro l'8% |
| Ardimento come percentuale dei getti | 8 a 14 per cento | 10-16 percenti | Da 12 a 18 percenti. | 14 a 20 percenti |
Leggi la riga relativa al tempo di raffreddamento accanto a quella relativa al calcolo della spessore della parete e il motivo dell'esplosione del ciclo diventa chiaro. Il tempo di raffreddamento è circa proporzionale al quadrato del spessore della parete, quindi passare da una parete di 3,5 mm su un serbatoio di 100 L a una parete di 7 mm su un serbatoio di 1000 L moltiplica la necessità di raffreddamento di circa quattro volte prima di considerare alcun compenso per la superficie maggiore e la massa termica maggiore. Questo è anche il motivo per cui il target di variazione della parete si stringe con l'aumentare della dimensione: se la media della parete deve aumentare per motivi strutturali, il modo unico per evitare di pagare due volte per quest'ultima, in resina e nel ciclo, è assicurarsi che nessuno di quei materiali si trovi dove non è necessario.
Pacchetti per prodotti pericolosi delle UN e le normative che guidano il design
Se il contenitore ospiterà una merce pericolosa classifiata, la certificazione non è un esercizio amministrativo al termine del progetto. È un input di progettazione che cambia lo spessore delle pareti, la selezione della resina, la geometria del fondo, lo stile di chiusura e persino il programma di parison. Costruire il strumento prima e effettuare i test per la certificazione successivamente è la sequenza più costosa disponibile.
I codici di imballaggio dell'ONU che contano
Gli imballaggi in plastica rigida per merci pericolose sono designati nell'ambito del sistema delle Nazioni Unite con codici che descrivono la forma e il chiuso. I due più importanti per i contenitori chimici realizzati sprigionando il gas sono 1H1 per una busta in plastica rigida con testa non rimovibile e 1H2 per una busta in plastica rigida con testa rimovibile. Un contenitore chimico sprigionando il gas da 200 litri con aperture in guscio modellato è generalmente certificato come 1H1. I contenitori interrati più grandi realizzati sprigionando il gas rientrano nella famiglia 31H quando utilizzati come IBC composti con una gabbia esterna, in cui la presa interna modellata assume la responsabilità del design per la permeabilità e la crepate da tensione mentre la gabbia mantiene il carico strutturale.
I gruppi di imballaggio aggiungono una seconda dimensione. Il gruppo I copre gli articoli di alto rischio, il gruppo II quelli di medio rischio e il gruppo III quelli di bassa rischio, e la severità degli accertamenti richiesti aumenta di conseguenza. Ad esempio, l’altezza della prova di caduta aumenta con il gruppo di imballaggio e con la gravità specifica del contenuto. Un contenitore che supera il gruppo III ad una caduta di 0,8 metri potrebbe fallire il gruppo I a 1,8 metri, e la differenza deriva generalmente dall’espessore delle pareti di base e della parte esterna, di cui il programma di progettazione previene esattamente il rispetto.
Botti contenenti concentrato da 1 a 5 litri
I test di tipo progettuale coprono generalmente la prova di caduta dopo un ciclo di condizioni a temperatura ambiente, l'accumulo, l’idoneità a non essere perdenti al sottoporre alla pressione interna, la pressione idraulica e, per molti prodotti chimici, un test di compatibilità a 6 mesi con il prodotto stesso o con un liquido di standard approvato. Ogni test punisce una particolare debolezza di progettazione:
- Test di caduta a bassa temperaturasanziona angoli sottili, radiazioni accelerate e saldature di pennello mal formate. Il polietilene perde la resistenza all'impatto quando la temperatura scende e il processo di condizionamento a 18 gradi Celsius espone ogni linea saldata fragile alla base.
- Test di sovrastamentoSancisce la scarsa rigidità di carico in alto e la superficie inadeguata di un braccio. Sancisce anche un'omogeneità di disarmonia del peso eccessivo; un serbatoio che soddisfa i criteri della caduta non si comprimerebbe sotto un stack di tre unità per 24 ore.
- Test di impermeabilità e pressione idraulicail sistema di chiusura e la qualità della forma del filo al collo. La maggior parte delle perdite si verifica all'interfaccia di chiusura piuttosto che attraverso la parete.
- Compatibilità chimica per sei mesii materiali di resina possono stabilire la resistenza alle fratture a basso stress e una barriera insufficiente. Qui entra in gioco un valore ESCR superiore a
Tabella dei referenze delle norme
| Standard o Code | Campo di applicazione | Quello che controlla nella pratica | Conseguenza del design |
|---|---|---|---|
| UN 1H1. | Tubo in plastica rigida, testa non rimovibile | Gestionare le cadute, i stack, la impermeabilità, il sistema idraulico, la compatibilità. | Spessore della parete minimo nella parte basale e nel cofano, design del capo della chiave |
| UN 1H2, | Balle di plastica rigida, testa rimovibile | Lo stesso regime più l'integrità dell'anello a chiudere | Formato del bordo e qualità di sede del cuscinetto |
| ASTM D1693 | Il regime di prova e quello che punisce | Tempo di fallimento F50 in un ambiente a surdate | Selezione della qualità del resine, con un obiettivo superiore a 1000 ore |
| ASTM D2837. | Forza idrostatica a lungo termine dei termoplastici | Valutazione dell' impatto estrapolata durante la durata di vita del prodotto. | Spessore delle parete per contenitori classificati per la pressione |
| GB/T 13508, | Contenitori stampati ad iniezione in polietilene | Toleranza dimensionale, capacità, perdite e prestazioni di sigillatura | Tolleranze di capacità e limiti di qualità del contenitore finito |
| ISO 9001 | Temperatura di fusione nella matrici | Documentazione del processo, tracciabilità, azioni correttive | Dati sulle produzioni legati al lotto di resina e al seriale del contenitore |
Tracciabilità e disciplina produttiva
La certificazione viene rilasciata per un tipo di design, ma la conformità si applica a ogni contenitore prodotto. Ciò significa che la fabbrica deve essere in grado di dimostrare che il contenitore spedito la scorsa settimana è stato prodotto con la stessa resina, la stessa distribuzione della parete e lo stesso intervallo di processo del contenitore che ha superato il test del tipo di design. In pratica, ciò richiede che il sistema di controllo della macchina registri i parametri del processo per ciclo, che il profilo del parison sia bloccato contro le modifiche non autorizzate e che ciascun contenitore sia marchiato con il codice ONU, l'identificazione del produttore, l'anno di produzione e una referencia di lotto o batch. Pertanto, un sistema di controllo con gestione delle ricette, livelli di accesso utente e esportazione di dati è una richiesta di certificazione in apparenza, non una caratteristica di comodità.
Operazioni downstream: deflashing, torsione al collo e test di fuga
La macchina di blow moulding produce un contenitore con la calottola attaccata, un collo scorretto e nessuna verifica della qualità. Tutto ciò che c'è tra la moldatura e il pallet è posto in basso. E su impianti chimici di grandi dimensioni, il costo del materiale situato in basso spesso si somma a una quota significativa del costo della macchina stessa. Sottomettere l'importanza di tale aspetto è l'errore di strumentazione più comune nelle nuove linee di imballaggio chimico.
Dischiusatura
Il flusso sul contenitore da 1000 L è pesante, caldo e ingombrante. I contenitori di piccole dimensioni possono essere deflashati all'interno della molla grazie alla pinza, ma su pezzi grandi il panno di flusso alla base può pesare diversi chilogrammi e deve essere rimosso in una operazione separata. Le opzioni vanno dal taglio manuale con un coltello e un gabbia, attraverso le stazioni di stanziatura pneumatica, fino al taglio robotizzato con un attrezzo che tiene il contenitore mentre un motore segue la linea di taglio.
Il deflashing manuale ha un costo di impianto basso e un elevato contenuto di lavoro; produce qualità della schiacciata variabile. Il deflashing automatizzato ha un costo di impianto elevato, un contenuto di lavoro ridotto e bordi riproducibili. Per una fabbrica che svolge due turni su bidoni da 200L, l'automazione solleva rapidamente i costi; per una fabbrica che produce prodotti misti in piccole tirature, una stazione manuale ben progettata con ottime sistemazioni di fissaggio è spesso la risposta più economica. Qualsiasi rotta venga scelta, la schiacciata tagliata deve essere indirizzata direttamente alla fresa mentre è ancora calda e pulita, perché la schiacciata che rimane al suolo raccoglie la contaminazione che si apparirà come macchie nella prossima tiratura.
Formazione dei thread del collo e della targa
I thread rinforzati a stampaggio vengono formati dal moldo, ma nelle grandi vasi di prodotti chimici l'apertura del tappo generalmente richiede macchine lavorative post-molding per ottenere la precisione dimensionale necessaria a un cuscinetto di chiusura. Una sequenza tipica è: modellare uno sfere chiuso con un boss, quindi tagliare l'apertura, impostare il thread su una stazione dedicata e dar forma alla superficie sigillante. La concentricità e la pianazza della superficie sigillante sono le due dimensioni che decideranno se il contenitore supera i test di stradatura.
La specifica degli impianti dovrebbe essere definita prima di iniziare il disegno delle forme, in quanto la geometria delle boss, l’eposizione, l’epatkan e il programma di progettazione locale dipendono da essa. In realtà nei nessi degli accordi di questo tipo c’è una questione dei materiali: l’area delle boss è molto torbida, si raffredda lentamente e può venire a produrre vuoti interni o a imprimersi se la distribuzione dell’epotano mette troppa materiale in quel punto. Il taglio di un vuoto produce uno stato di perdita che nessun guarnizione potrà disaccoppiare.
Teste di sigillatura
Ogni contenitore destinato a prodotti rischiosi deve essere sottoposto al test di perdite e, in generale, per la produzione di prodotti chimici, il test è di norma effettuato per tutti i contenitori e non sui campioni. Il metodo standard è il decadimento della pressione: il contenitore viene sigillato, pressurizzato con aria a una pressione definita, lasciato stabilizzare e la pressione viene monitorata per un ritardo prestabilito. Un incremento della pressione oltre il valore di soglia indica la perdita del contenitore.
Due aspetti pratici dominano il design del test di ermetizzazione sui grandi serbatoi. In primo luogo, il volume è grande, quindi il riempimento e la stabilizzazione richiedono tempo; un contenitore da 1000 litri potrebbe richiedere da 20 a 40 secondi per un test affidabile, il che significa che la stazione del test deve essere disposta in parallelo piuttosto che in serie con il ciclo di formaggio se il tassi di produzione è importante. In secondo luogo, gli effetti della temperatura sono significativi. Un contenitore che è appena uscito dalla macchina è ancora caldo e continua a raffreddarsi durante il test, e il gas di raffreddamento si contrae, che viene letto come una diminuzione della pressione e produce rifiuti falsi. O acconsentire che il contenitore si stabilisca, o utilizzare un test differenziale contro un volume di riferimento che sperimenta lo stesso ambiente termico.
Manipolazione, trasporto e impacchettamento
Un serbatoio da 1000L è un oggetto grande, leggero e poco agile. Le vetture devono essere ampie, le guardie devono essere alte ed i dispositivi di scolo devono tirare ma non deformare il muro ancora caldo. La contraccolata post-iniezione continua per ore, quindi i serbatoi non devono essere staccati o legati strettamente mentre sono caldi; un buffer di raffreddamento di 30-60 minuti prima del pallettizzatore impedisce l'ovalizzazione e la deformazione permanente. Le impianti che saltano questa parte scoprono il problema settimane dopo, quando un cliente segnalò al produttore che i serbatoi non si adattavano più alla gamma.
Guida di selezione: requisito per la raccomandazione della macchina Apollo.
Il seguente elenco condensa tutta la logica di selezione in una mappatura diretta tra i requisiti produttivi e la configurazione delle macchine Apollo. Assume contenitori chimici HMWHDPE, ingegneria di molding con una sola cavità superiore a 250L e una fabbrica che opera in due turni. I numeri forniti sono indicativi e dipendono dal numero di modelli, dalle capacità di raffreddamento e dalla geometria del prodotto.
| Esigenze di produzione | Esempio di prodotto | Configurazione Apollo raccomandata | Principio di funzionamento e strati | Prodotti indicativi per turno |
|---|---|---|---|---|
| Botti di vendita libera e di uso professionale, produzione di massa | Sistema di gestione della qualità | Serie ABLB, configurazione ad alta numero di stampi | Testa continua, da 1 a 3 strati. | Da 4.000 a 9.000 pezzi |
| Imballaggio di prodotti chimici di piccole dimensioni, soggetti a contaminazione | Flaconi di reagenti da 200 ml a 5 l | Serie totalmente elettrica | Testa continua, da 1 a 3 strati. | 4.000 a 10.000 pezzi |
| Jerrycans distributivi, classificati di UN | Gerarchie da 10 a 20 L | Serie ABLB, configurazione di cuscinetto pesante | Sistem di alimentazione a serbatoio e con pompa centrale | 600 a 1.200 pezzi |
| Vasche di produzione di media capienza, prodotti acquosi | Vasi da 100 a 200 litri. | ABLD, configurazione da 100 a 200 L | Accumulatore da 8 a 15 kg, da 1 a 3 strati | Da 240 a 420 pezzi |
| Barnacche dei solventi certificate dall'ONU | 200 cilindri da 1L1 per prodotti agrochimici | ABLD, configurazione da 100L a 200L con opzione di barriera | Accumulatore da 12 a 15 kg, 6 strati con EVOH | 200-340 unità |
| Vasche di produzione di grandi dimensioni, servizi a fare con prodotti chimici | vasche da 250 a 500 litri | Configurazione ABLD da 250 a 500 L | Accumolatore da 20 a 30 kg, 1 a 3 strati. | Da 100 a 190 pezzi |
| Magazzino di prodotti chimici in lotti, classe più grande per volume | Tank da 600 L a 1000 L e vasche interne IBC | Configurazione ABLD, 600L a 1000L | Accumolatrice da 35 a 60 kg, da 1 a 3 strati | Da 60 a 110 pezzi |
| Tanchi rettangolari con maniglie integrate | Vasche rettangolari da 300 a 1000 l | Configurazione ABLD con distribuzione radiale della parete | accumulatori dimensionati al volume, richiesta RWDS | Da 60 a 170 pezzi |
| Portfolio misto, una macchina per diverse dimensioni. | 120 L, 200 L e 250 L su piattaforma condivisa | ABLD, configurazione da 250L a 500L con cambio di matrici veloce | Accumulatore da 20 a 25 kg con profili programmatici | Varia in base alla miscela di prodotti |
Due note sull'utilizzo di questa tabella. In primo luogo, quando una fabbrica prevede di realizzare un contenitore più grande entro tre anni, comprare ora la testa dell'acumulatore più grande e farla funzionare con impugnamenti parziali è quasi sempre più economico che sostituirla successivamente, a condizione che venga controllato il tempo di permanenza alla più bassa velocità di battuta. In secondo luogo, quando una fabbrica opera molte dimensioni, il tempo di cambiamento della matrice diventa il fattore di produttività dominanti piuttosto che il tempo di ciclo. Un sistema di cambiamento rapido della matrice, le dimensioni normalizzate della base della matrice e lo stoccaggio della matrice pre-riscaldata possono trasformare un cambio di sei ore in un cambio di 90 minuti, che su una linea a portfolio miscelato vale di più di qualsiasi ottimizzazione del ciclo.
000 L rappresentano un problema di ingegneria diverso
Il processo di blow molding in vascheggiature di grandi dimensioni ha un suo vocabolario di difetti. La maggior parte dei problemi risalgono a una delle quattro cause principali: stortura, distribuzione inascoltata delle pareti, pinzaggio insufficiente o problemi termici nella testa. Il seguente tabella organizza le malfunzionamenti comuni con una sequenza diagnostica che li risolve in modo più rapido.
| Difetto | Apparecchio tipico | Cause più probabili; | Sequenza diagnostica e contramisure |
|---|---|---|---|
| sezione del parison e riduzione in varie posizioni | Corpo superiore sottile, base spessa, lunghezza instabile | Temperatura di fusione troppo alta, MFR della resina troppo alta, scarico troppo lento. | Bassa temperatura della matrice: 5 a 10°C, prolungare il tempo di scarico, verificare che l'MFR della resina sia compreso tra 0,3 e 0,9, aggiungere materiale ai punti superiori del profilo |
| Angoli sottili su serbatoi rettangolari | Muro inferiore al minimo ai pezzi di angolo verticale, fallimento del test di caduta | Nessuna correzione radiale, rapporto di dilatazione troppo alto nelle curve | Attivare o installare la distribuzione radiale delle pareti, aumentare il pre-impugnamento, considerare un accoppiamento più grande con un rapporto di allungamento inferiore. |
| Sollecamento decoloro de scarsa qualità alla base | Scissione lungo la costata lungo nella fase del test durante la caduta in freddo | Area di appoggio troppo ampia o troppo stretta, fusione troppo fredda alla zona di appoggio, forza di fusione troppo bassa; | Controllare la geometria del fondo e l’angolo di rilievo, aumentare la temperatura di fusione locale, verificare la forza di appoggio e la parallelogramma della piattaforma, aumentare la durata di apertura della piattaforma |
| macchie nere e geli | Parti scure nella parete, visibili su serbatoi di colore chiaro | Ramezzamento nella zona chiusa della testa, riciclato contaminato, punta filamentosa usurata. | Liberare e ispezionare il percorso del flusso del capo, verificare la funzione FIFO, pulire il macinaggio e la gestione del ritorno, rivedere il tempo di residenza del capo rispetto alla produzione |
| Superfice a pelle di squalo o rugosa | Superficie esterna con effetto lucido e taglio a buchi | Tasso di scarico troppo alto, temperatura del mattoncino troppo bassa, superficie di cottura troppo corta | Ridurre leggermente la velocità di scarico, aumentare la temperatura dell'accoppiamento di 5 a 8 °C, controllare la lunghezza dei canali dell'accoppiamento e lo stato di lucidatura. |
| Ovalizzazione del contenitore dopo l'evasione | Tanchi assenti di rotondità, non adatte alle griglie o ai pallet | Tempo di raffreddamento insufficiente, stanchezza durante il raffreddamento, parete disomogenea; | Allungare il raffreddamento o aggiungere l’oscillazione dell’aria interna, introdurre un intervento di raffreddamento da 30 a 60 minuti prima della pallettizzazione, correggere la distribuzione della parete |
| perdite a valvola o chiusura | Fallimento del test di diminuzione della pressione al collo | Faccetta di sigillatura non piatta, vuoto nel bossolo, lavorazione degli spigoli fuori centro. | Tagliare un boss per controllare la presenza di vuoti, regolare l' espessore locale del parison, verificare la concentricità del dispositivo di lavorazione e rivolgere la superficie di sigillatura |
| Discontinuità della strato di barriera | Fallo del test di permeabilità nonostante la strato EVOH | Rotura del lamine al momento dell'allontanamento, disallineamento di viscosità, disallineamento della temperatura della testa | Sezioni del microtomo a varie posizioni, reimposta delle uscite dell'estrusso delle strati, regolazione delle temperature della zona di guida, revisione della geometria di discesa |
| Variazione del peso durante il transito | Il peso della parte aumenta o diminuisce di più del 2% | Andamento delle temperature dentro l'apertura di carica, cambio delle fasi della resina, cambiamento delle temperature del liquido idraulico; | Stabilizzare il raffreddamento della camera del feed, abilitare il campione monouso, controllare la temperatura dell’olio idraulico, registrare le modifiche dei carichi di resina rispetto ai registri di peso |
| rottura per stress in servizio | Spruzzi dopo settimane o mesi di contatto chimico | ESCR della resina troppo basso, stress residuo derivante dal surriscaldamento, sezione sottile sotto stress. | Verifica degli ECR secondo ASTM D1693 dopo 1000 ore, riduzione della frazione di ricarico nelle strati di contatto, aumento del calore nella cassa in modo leggero, accavallamento dei raggi altamente stressati |
Una metodologia strutturata batte l'intuizione in questo tipo di macchina. Poiché il ciclo è lungo, ogni esperimento costa diversi minuti e un'analisi completa dei parametri può consumare l'intera giornata lavorativa, quindi cambia una singola variabile alla volta, registra il peso della parte e una mappa dello spessore della parete per ogni iterazione, e mantieni etichettate le parti sottoposte agli esperimenti. Le fabbriche che conservano una libreria fisica di parti tagliate a sezioni dalla messa in funzione risolvono i futuri problemi molto più rapidamente rispetto alle fabbriche che si affidano alla memoria.
Struttura dei costi, consumo energetico e totale costo di proprietà
Le decisioni sulla scelta del materiale in questa categoria raramente vengono definite unicamente dai costi della macchina, poiché la macchina rappresenta solo una minoranza del costo totale. La resina domina, seguita dall'energia, poi dal lavoro e dalla manutenzione, e il livello della produzione di rifiuti moltiplica tutti questi elementi. La struttura riportata di seguito utilizza un approccio ad indice per conservare la coerenza logica in varie regioni e periodi di approvvigionamento.
Dove effettivamente va il denaro
Durante il ciclo di vita di una decina di anni di un dispositivo in linea con tamburo da 200 litri che opera in due turni, la quota delle spese cumulative si distribuisce come segue: la resina rappresenta in genere la grande maggioranza del costo totale, l'energia costituisce una quota modesto ma significativa, il lavoro rappresenta una quota variabile a seconda del livello di automatizzazione, la deprezzazione della macchina rappresenta una quota relativamente piccola e la manutenzione e gli utensili rappresentano il resto. L'implicazione immediata è che un'opzione per la macchina che costa del 10% di più e riduce il peso del componente del 5% si ripaga più volte, mentre un'opzione per la macchina che risparmia sul prezzo di acquisto alla spesa del controllo dei muri distrugge il valore già dall'inizio del mese.
È per questo che la distribuzione radiale delle pareti, la programmazione di modelli con un alto numero di punti di riferimento e il controllo del peso in circuito chiuso non costituiscono opzioni di lusso nelle grandi linee di produzione di serbatoi: agiscono direttamente sulla linea di spesa più alta. Una riduzione del peso del 5% su un serbatoio da 45 kg equivale a 2,25 kg per contenitore e, in una linea che produce 25.000 serbatoi all'anno, questo significa più di 56 tonnellate di resina all'anno.
Struttura di consumo energetico
L'uso dell'energia lungo una linea di formaggio a getto da accumulatore è suddiviso in quattro blocchi: alimentazione dell'estrusore, riscaldamento del carrello e della testa del processo, sistema idraulico e servizi come l'acqua fredda e l'aria compressa. In una linea a serbatoio grande, il sistema idraulico e la centrale di acqua fredda sono in genere responsabili di un maggiore consumo rispetto a quello che si aspetta la maggior parte degli acquirenti, perché il ciclo è lungo e la carico di raffreddamento è elevato.
- Extruder drive:il consumatore di energia dominante durante il processo di plastificazione. Un tamburo a ruvide alimentazione e un guasto di barriera adeguatamente bilanciato riducono il consumo specifico di energia per un dato rendimento. I produttori di detergenti e di prodotti chimici per il consumo domestico acquistano catalogati in tutte le dimensioni: serbatoi a carico per il trasferimento interno e contenedori di dimensioni più piccole, come barattoli e bottiglie, per la distribuzione. I tensioattivi sono agenti aggressivi di rottura causata da elasticità, quindi questo segmento impone requisiti di ESCR più severi di quanto si possa immaginare. Un contenitore che funziona perfettamente con un acido inorganico può fallire entro pochi mesi nel contenere una miscela di tensioattivi concentrata.
- Riaccendimento:Riscaldatori in ceramica o in metallo battuto, con una buona isolazione. Le giacche isolanti sul cilindro e sulle teste sono economiche e riducono significativamente l'energia di riscaldamento, migliorando inoltre la stabilità della temperatura in locali freddi.
- Sistema idraulico:L'opportunità più significativa. Una pompa a dislocazione fissa funzionante continuamente consuma energia durante la lunga fase di raffreddamento; una pompa a dislocazione variabile o una pompa a comando servostatico si spegne quando non è richiesta la movimentazione.
- Acqua fredda:Dimensionato per la massima dispersione di calore. Il raffreddamento libero in climi freschi e la selezione corretta della temperatura dell'acqua fredda evitano l'oversizing.
- Aria compressa:Il soffiaggio di aria a una pressione compresa tra 0,6 e 1,0 MPa per volumi elevati è un vero costo. I sistemi di recupero dell'aria che raccolgono gli scarichi dalla fase di soffiaggio possono restituire una parte di tale energia nelle linee ad elevato volume.
Confronto dei costi ponderati
| Scelta di configurazione; | Indice dei costi dell'attrezzatura (base = 100 punti) | impatto sulla consumazione del resina | Effetto sull’utilizzo dell’energia | Priorità di rimborso degli investimenti. |
|---|---|---|---|---|
| Macchina base, controllo parison a 64 punti, nessuna correzione radiale | 100 punti | Per riferimento | Per riferimento | Baseline |
| Aggiornamento a un controllo a 100-200 punti | Da 104 a 110 punti | Scala dal 3% al 6% di riduzione | Lavorazione leggermente inferiore attraverso un raffreddamento più corto | Molto alto |
| Distribuzione di pareti radiali | 112 a 125 punti; | Finiture ridottissima del 5-12 percent sulle imballature a forma | inferiore grazie a una parete media più sottile | Very high for rectangular tanks |
| Pompaccia ad incidenza variabile o servoidro-pompa. | Da 106 a 115 punti | Nessuno | Significativamente inferiore durante la fase di raffreddamento | Alto se le tariffe elettriche sono elevate |
| Rinfrescamento dell'aria interna | Da 108 a 118 punti | Nessuna in modo diretto | Utilizzo dell'aria maggiore, energia inferiore per parte grazie a un ciclo più breve; | Alti livelli in situazioni in cui la capacità produttiva è limitata |
| testa a tre strati con nucleo in materiale di riciclo | 125-145 punti | Demanda di resina fresca scesa del 30-50 percento | Un po' più elevata, con esattori aggiuntivi. | Elevata affidabilità di contenitori chimici non alimentari |
| Capocere a sei strati con barriera EVOH | 190 a 240 punti. | Analogamente, più il costo della resina d'impermeabilizzazione | Superiore | Necessario, non facoltativo, per il servizio di riempimento a solvente. |
| Stazione automatizzata di pulizia del velo di vernice e test di fuga | Da 130 a 175 punti | Utilizzazione dell'aria leggermente inferiore, grazie a un minor numero di rifiuti; | Aumento marginale | elevato nelle regioni con elevati costi dell'energia |
| Sistema di facile cambiamento del guscio | Da 105 a 118 punti. | Disperdimento iniziale ridotto per cambi di processo | Riduzione del canale di comunicazione attraverso una migliore utilizzazione | Molto alta per i portafogli miscelati |
Il tasso di rigetto merita una considerazione finale in questo paragrafo. In un serbatoio da 1000 litri, una singola bottiglia rigettata rappresenta 50 kg di resina, 6-8 minuti di tempo della macchina e l'energia già spesa per il riscaldamento e il raffreddamento. Un tasso di rigetto del 5% rispetto al 2% fa un punto di partenza dell'ordine di molti tonnellate di resina durante la vita della linea. Ogni investimento che migliora la stabilità del processo, dalle tecniche di controllo del peso in circuito chiuso fino ai circuiti di raffreddamento ben instrumentati, deve essere valutato in base a questo parametro e non solo in relazione al prezzo di acquisto.
Settori di Applicazione and End Products
Le macchine Apollo servono otto aree di applicazione, e la molatura estensiva a boccaglio con grande capacità copre la maggior parte di esse. Comprendere a quali prodotti finali appartengono ciascun segmento aiuta l'acquirente a specificare una macchina che si adatti non solo al primo prodotto, ma anche a quelli che seguiranno.
Industria chimica
Questo è il mercato principale della categoria dalle 100 ai 1000 litri. I prodotti finali includono bidoni certificati UN per acidi, allалиuti e prodotti a base di solventi; contenitori a bulk di grandi volumi per la distribuzione di prodotti chimici a grande volume; bidoni di concentrato di prodotti agricoli con un'elaborazione a barriera; e serbatoi per prodotti chimici di pulizia industriale con maniglie e caratteristiche di stoccaggio, realizzati mediante molatura. Le caratteristiche decisionali sono la compatibilità chimica, la certificazione di sostanze pericolose e la resistenza al rendersi crepe a lungo termine.
Materiali per la costruzione
I materiali di costruzione rispondono alle esigenze dell'industria chimica, ma con logistica diversa. I prodotti fini includono tanchi di miscelazione per additivi per la costruzione, contenitori a grana per adesivi e sigillanti, tamburi di composto impermeabilizzante e tanchi di stoccaggio dell'acqua sul posto. Qui è comune lo stoccaggio su terreno aperto, il che rende la stabilizzazione agli UV e la pigmentazione con nero carbone nelle parti esterne un requisito standard piuttosto che un'opzione.
Alimentari e bevande
In caso di volumi elevati, le applicazioni alimentari e di bevande includono contenitori per oli comestibili a bulk, serbatoi di zucchero e concentrato per le impianti di bevande e serbatoi per l'accumulo dell'acqua per le strutture di lavorazione. La caratteristica richiesta è la conformità con i regolamenti relativi al contatto con gli alimenti su tutte le superfici in contatto con il prodotto, che elimina il riciclo della polvere dalla strato interno e richiede la tracciabilità documentata dei materiali. Una struttura a tre strati con strato esterno e interno invirato e polvere confinata nel core è il compromesso solitamente accettato tra costo e conformità agli standard.
Chimica di Consumo Products
I produttori di detergeni e prodotti chimici per l’uso domestico acquistano prodotti di qualsiasi dimensione: serbatoi a grandezza naturale per lo spostamento all’interno dell’impianto e bidoni e bottiglie più piccoli per la distribuzione. I surfactant sono altamente aggressivi, portando a scissioni a causa del tensore, quindi questo segmento haspira requisiti ESCR più stringenti rispetto a quanto i clienti si aspettano. Un contenitore che funziona a meraviglia con un acido inorganico può fallire nei mesi successivi quando viene utilizzato per conservare una miscela di surfactant concentrato.
Medico e farmaceutico
I grandi imballi in questo segmento vengono usati per stoccaggio di intermedi intermedia, acqua purificata e raccolta dei rifiuti. Le esigenze si spingono verso la pulizia, la riduzione degli estratti e la documentazione, piuttosto che la resistenza chimica. È proprio in questo caso che la piattaforma completamente elettrica diventa attraente nei modelli più piccoli, in quanto l'eliminazione dell'olio idraulico dalla zona del processo rende più semplice il controllo della contaminazione.
Produzione e trasporto di automobili.
I pezzi tecnici stampati a getto per veicoli e macchinari di trasporto includono serbatoi per fluidi, canali per l’aria e serbatoi per sistemi di supplemento. Questi pezzi richiedono spesso resine di ingegneria, e non polietilene, e la capacità della piattaforma ABLD di processare il poliammide, il policarbonato, l’ABS e il polimetilurano termoplastico consente all’azienda di entrare in un settore che aveva iniziato con i contenitori chimici.
Settore culturale, sportivo e industriale generale
Prodotti molati a grande scala ai quali è provvista un imballaggio comprendono i sistemi esterni, le grondaie, i contenitori per la logistica e gli articoli strutturali molati. Queste solitamente utilizzano la stessa classe di macchina, ma strumentazione differente, e rappresentano una utile fonte di ricavo per le capacità della fabbrica, poiché la domanda di imballaggio chimico è stagionale, per quanto riguarda i prodotti a base chimica dell'agricoltura.
Servizio, installazione e supporto a lungo termine
Una linea di blow moulding da 1000 litri è un impegno pluriennale e il modello di supporto dietro di essa determina se la fabbrica raggiunge l'uscita progettata in sei settimane o in sei mesi. Apollo offre un pacchetto di servizi definito come fabbrica Wanplas, costruito attorno alle promesse della marca Wanplas.
Prima della spedizione
Le macchine vengono ispezionate e testate nella fabbrica Apollo prima dell'invio. Per i progetti di serbatoi chimici, la pratica raccomandata è un test di prova con il resino del cliente e, dove il modulo sia incluso nel campo di applicazione, con il modulo del cliente. Ciò pone in evidenza problemi specifici del resino, quali il comportamento di asaggio inatteso o la pressione dell'apparato principale, anche quando la macchina è ancora nella fabbrica, con ingegneri e componenti di ricambio a disposizione. Apollo opera anche una politica di fabbrica aperta, cosi i clienti sono benvenuti a partecipare personalmente all'accertamento di accettazione e a visitare il processo di produzione prima che la macchina venga costruita.
Personalizzazione
La personalizzazione della macchina riguarda i moldi e la tensione come standard e si estende alla capacità dell'accumulatore, alla geometria dell'elica per una specifica classe di resina, al numero di strati, alla distribuzione delle pareti radiali, alla risoluzione del programma di parison e all'integrazione downstream. Per il confezionamento di prodotti chimici, le richieste di personalizzazione che influenzano maggiormente il risultato riguardano, tra l'altro, il dimensionamento della testa per il peso esatto degli iniezione, il disegno del circuito di raffreddamento dei moldi e il dimensionamento dei circuiti di sopralluogo e di scarico per il volume del contenitore. Queste cose vengono decise al momento dell'ordine e sono difficili da modificare successivamente, per cui vale la pena inviare il disegno del contenitore, la scheda di dati della resina obiettivo ed il piccolissimo numero di approssimazioni già in una prima fase della discussione.
Installazione e messa in funzione
Apollo engineers travel to site for installation. On a large tank line the commissioning sequence typically runs: mechanical installation and utility connection, dry cycling and safety verification, first melt and head purge, parison profile development, first article production, wall thickness mapping and profile refinement, then output verification against the contracted cycle time. Budget realistic time for parison profile development in particular, since this is the step that determines part weight and therefore the economics of the entire line.
Supporto continuo.
- Spare parts policy:Parte gratuita di 500 dollari all'anno, parte della promessa della marca Wanplas in tutte le fabbriche, oltre al risparmio di costi a causa del risposizione gratuita di parti danneggiate entro il periodo di garanzia.
- Tracciamento dell'uso:Apollo traccia lo stato di utilizzo della macchina ed effettua visite al cliente, consentendo di pianificare gli elementi di usura piuttosto che di scoprirli durante una guasta.
- Formazione allo staff e alla manutenzione:trattamento del programma di allargamento, diagnosi delle eventuali anomalie, smontaggio e pulizia della testa, manutenzione idraulica e procedure di sicurezza. Sule macchine ad accumulatore, la tecnica di pulizia della testa è il argomento di formazione che dà i migliori risultati, perché un'insufficiente riassemblaggio della testa causa settimane di problemi intermittenti nella qualità.
- Garanzia di trasporto e garanzia di capacità di produzione:Due delle promesse del marchio Wanplas, insieme a un impegno di standard di qualità che prevede il rimborso plus del 10% di compensazione in caso di mancato rispetto della qualità contrattata.
Pianificazione dell'installazione più ampia
Una fabbrica di confezionamento chimico è più di una macchina di formaggio ad alta pressione. Il movimentamento dei materiali, il processo di asciugatura quando necessario, la tamponatura e la reintroduzione del granello di riaggredimento, l’acqua fredda, l’aria compressa, lo smaltimento della sabbia, i test di certificazione della presenza di fughe, la stampa o l’etichettatura, e il pallettizzamento devono tutti essere pianificati insieme. Wanplas, come marca madre, fornisce attrezzatura di processo dei plastici upstream e downstream matching in modo che una fabbrica di confezionamento chimico possa essere specificata come un progetto integrato piuttosto che assemblato da pezzi non correlati. Quando la scelta comprende il piano di layout della fabbrica, il dimensionamento delle reti di energia e la pianificazione del personale, optare per questa fase dai primi tempi produce un risultato molto migliore rispetto a quando si aggiunge dopo che sono stati ordinati i macchinari.
Domande frequenti
Quale capacità di accumulo ho bisogno per un serbatoio chimico da 1000 L?
Un serbatoio da 1000L modellato in HMWHDPE tipicamente pesa tra i 45 e i 55 kg terminato, e il fiasco aggiunge un altro 14-20%. Pertanto, la quantità di schiuma richiesta varia da circa 52 a 66 kg. Specificate un'interauto nella banda operativa che va dai 45 ai 60 kg, con spazio sufficiente per l'attuale schiuma, e confermate che l'interauto può svuotare questa schiuma entro un periodo di 12-25 secondi. Il tempo di svuotamento è tanto importante quanto la capacità, perché un interauto che svuota troppo lentamente farà sbandare la sostanza senza considerare quanto sia grande.
Perché utilizzare il HMWHDPE invece dell'HDPE standard per i serbatoi chimici di grandi dimensioni?
Due sono i motivi: la resistenza nella fusione e la resistenza alla crepa dal stress. Il HMWHDPE con un MFR compreso tra 0,3 e 0,9 g/10 minuti misurato a 190 gradi Celsius e sotto 21,6 kg ha una resistenza nella fusione che consente di mantenere un preforme di due metri senza fessurare, cosa che il HDPE standard utilizzato per la malteggiatura non può certo fare a tale scala. Conseguire resistenza alla crepa ambientale superiore a 1000 ore secondo gli standard ASTM D1693 F50 è una differenza determinante tra un tamburo che risiste per due anni al contatto con agenti idrotrepananti e uno che si spezzia nel corso di tre mesi.
Una macchina può produrre sia cestelli da 200 litri che vasi da 1000 litri?
Da un punto di vista tecnico, sì se la macchina è specificata per la parte più grande, ma raramente è efficace. Una macchina costruita con un capo da 60 kg, una vite da 200 mm e un mandrino con lungo ciclo produrrà carrelli da 200L, ma funzionerà a capacità parziale con tempi di permanenza del capo lunghi e cicli regolati dalla macchina invece che dalla parte. La risposta migliore per una fabbrica con un ampio portfolio è solitamente due macchine, una nella configurazione da 100L a 200L e l'altra nella configurazione da 600L a 1000L, o una singola macchina che copra i range da 250L a 500L se questa è realmente il centro commerciale della gamma.
Ho bisogno di una macchina a strati multipli per contenitori chimici?
Dipende completamente da quanto c'è all'interno. Per i prodotti chimici acquosi, gli acidi inorganici, gli alkali e la maggior parte dei concentrati detergenti, una parete in HMWHDPE di uno strato e di adeguata spessore è sufficiente. Per i solventi aromatici o clorurati, i prodotti legati al fuel e i concentrati agrochimici solubili in xileno, la penetrazione attraverso il polietilene normale è significativa e occorre o una barriera in EVOH in una struttura a cinque o sei strati, o fluorazione post-molding. Separatamente, un capo a tre strati con un nucleo di riciclato è meritevole di esame pur in modo puramente economico, anche quando non è richiesta alcuna barriera, poiché il flacore nei grandi serbatoi rappresenta dallo 14 al 20 per cento della tiratura.
Quanto in realtà può risparmiare la distribuzione della parete radiale?
Per i serbatoi e gli imballaggi rettangolari dotati di maniglie integrate, la distribuzione nelle pareti radiali consente generalmente una riduzione del peso delle parti del 5 al 12%, con la stessa spessore minima delle pareti, dato che il progettista non ha più bisogno di spessare la parete intera per proteggere i angoli. Per un semplice tamburo cilíndrico, lo svantaggio è molto minore, spesso del 2-4%, poiché il rapporto di ingrandimento è più uniforme lungo la circonferenza. L'opzione impone una premessa del costo di circa 12-25 punti a partire da un valore di 100, quindi il calcolo del ritorno di investimento dipende molto dalla geometria del pezzo e dai volumi annuali.
Quali sono i tempi di ciclo da aspettarsi per un contenitore da 500 L?
Plancia un tempo di 200 a 300 secondi per una lavorazione media di pareti da 4,5 a 6,5 mm, del quale il 75-82% è relativo al raffreddamento. Le variabili che influenzano maggiormente questo valore sono lo spessore delle pareti, il design del canale di raffreddamento del modello, la temperatura dell'acqua raffreddata e se è installato il raffreddamento attraverso l'umidificazione. Il raffreddamento interno può riduzione il tempo complessivo del ciclo del 15-30% per parti di grandi dimensioni perché si rivolge alla superficie interna che il raffreddamento interno del modello non può raggiungere. Aumentare la potenza di uscita dell'estrusore oltre il limite di raffreddamento non abbreviere in alcun modo il ciclo.
Che cosa la certificazione UN richiede dall'impianto, e non solo dal contenitore?
La certificazione viene concessa a un tipo di progetto, ma la conformità deve essere mantenuta per ogni contenitore prodotto, quindi gli impianti devono garantire la ripetibilità del processo e la possibilità di controllarlo. In pratica ciò significa registrazione di parametri di processo chiave per ciclo, profili della stoccata bloccati dall'editaggio non autorizzato, livelli di accesso degli utenti sul sistema di controllo e la possibilità di esportare i dati della produzione per i registri delle batch, che collegano l'elenco delle resine alla serie dei contenitori. Devono anche essere previsti gli strumenti per l'apposizione del codice ONU, l'identificazione del produttore e l'anno di produzione, sia che venga inserito nel composto o applichiarlo in downstream.
Quanto tempo richiede la messa in servizio per una linea di serbatoi di grandi dimensioni?
L'installazione meccanica e la connessione alla rete sono solitamente la fase più rapida. La fase che governa il calendario è lo sviluppo del profilo di comparazione, perché ogni iterazione richiede il modellaggio di una componente, la sua sektionale, la cartografia dell'inaltra e l'adeguamento del profilo, e in un ciclo di 400 secondi questo ciclo è lento. Arrivare con un grado di resina validato, un molla finita e obiettivi precisi per l'inaltraamo riduce notevolmente il processo, come anche l'esecuzione di un trial con la resina del cliente e il molla nell'atelier Apollo prima dell'invio.
Esistono macchine totalmente elettriche per vasi da 1000 litri?
Non nella classe di volume in oggetto. La serie Apollo completamente elettrica copre da 200 ml a 20L, dove i motori elettrici offrono una ottima ripetibilità e un consumo energetico ridotto. A 100L e oltre, la potenza massima richiesta per la scarica rapida di un impugnatore si basa esattamente sulla funzione che gli accumulatori idraulici riempiti con azoto gestiscono con efficienza, quindi un sistema idraulico ben progettato con pompe a vario volume rimane l'architettura corretta. Le risparmi energetici a questa dimensione provengono dal controllo della pompa, dall'isolamento, dall'efficienza del sistema di raffrescamiento e dalla recupero dell'aria piuttosto che dall'eliminazione dell'idraulica.
Qual è l'errore di pianificazione più comune commesso dai buyer in questo ramo dell'azienda?
Sottovalutare il processo successivo. I clienti si concentrano sulla macchina per l’introduzione e scoprono troppo tardi che il processo di ritinte, la lavorazione del collo, i test di vistosità, l’area di buffer per il raffreddamento e il pallettizzatore, per un contenitore alto due metri, richiedono spazio, denaro e lavoro. L’errore più comune è specificare la macchina attorno a un resin di utilizzo generale e poi passare a un tipo di chemico adellemina adeguato, momento in cui l’estrusore è sotto potenza e la pressione al capo supera il design. Ribilanciare entrambe le cose definendo in anticipo il contenitore, il resin e l’intero flusso produttivo prima di congelare le specifiche della macchina.
Conclusione
La selezione per una piantagione chimica di grandi dimensioni riduce a una breve serie di decisioni prese in un certo ordine. Determinate il contenitore e il suo contenuto in primo luogo, perché la chimica decide la resina e la resina decide il comportamento di fusione. Dimensionare la testa dell'accumulatorio partendo dal peso della parte più il flusso, e controllare il tempo di scarico con la stessa rigorosità della capacità. Abbinare il diametro del tornito e il prodotto plastificante al peso del pezzo diviso dal tempo di ciclo con un margine, ricordando che il raffreddamento, e non la plastificazione, definisce il ciclo per pezzi superiori a 250L. Specificate il controllo dello spessore della parete con rigor, con 100-200 punti di programmazione e correzione radiale quando la geometria lo giustifica, perché la resina è il costo di vita dominante e il controllo dei rivestimenti è il levier che agisce su di essa. Poi pianificate le operazioni in giro e le esigenze di certificazione come parte dello stesso progetto piuttosto che come una considerazione postuma.
Per il range da 100 a 1000 litri, la serie Apollo ABLD offre l'architettura della testa dell'accumulatorio, un'apposizione del tallone lungo, capacità multinivela e risoluzione del controllo dei parisoni che questa classe di contenitori richiede, con configurazioni che vanno da 8 a 15 kg per i contenitori da 100 a 200 litri fino a 35-60 kg per i contenitori da 600 a 1000 litri. Per il packaging più piccolo che quasi sempre accompagna un programma di contenitori a talle, la serie ABLB comprende capacità da 200 ml a 20 litri tra otto tipi di macchine, e la serie interamente elettrica si rivela utile in luoghi in cui i costi energetici o il controllo della contaminazione influenzano la decisione. Oltre a tutto questo, gli oltre 20 anni di esperienza in estrusione a pomata, un impianto di 8.000 metri quadrati, oltre 4.000 macchine in funzione in più di 90 paesi, e gli impegni del servizio di marchi Wanplas, tra cui 500 pezzi gratuiti all'anno, garanzie di trasporto e capacità, e una politica di impianto aperto.
Se stai specifichando una linea per contenitori chimici, il passo successivo più produttivo è quello di condividere i dettagli che realmente generano la configurazione: volume del contenitore e disegno, peso del pezzo target, chimica da contenere, qualita della resina e suo foglio di dati, produzione annuale richiesta, obiettivi di certificazione e dimensioni che intendi aggiungere nei prossimi anni. Con queste informazioni l'équipe di ingegneri di Apollo può proporre una specifica capacità dell'accumolatore, la specificazione del tornio e della vasca, il dispositivo di fissaggio, la struttura di strati e il pacchetto di controllo delle pareti, eseguire un test di prova con la tua resina e il tuo mORS e invitarvi ad assistere alla prova di accettazione in fabbrica prima che la macchina parta. Inviate le vostre specifiche e permete alla configurazione di essere costruita attorno al vostro prodotto piuttosto che attorno a una pagina di catalogo.
