La sobbolanza del prova è il difetto più comune che limita l'uniformità della spessore delle pareti in parti grandi realizzate mediante estrusione e blow moulding (EBM). È il primo problema che ogni ingegnere incontra quando passa da bottiglie di piccole dimensioni ad imballaggi industriali di 20L, botti, contenitori da 220L e sacchi IBC. Il prova è il tubolo vuoto di polimero in fusione che pende dalla matrice prima che la mortaio si chiuda attorno a lui, e durante i secondi o i minuti di esposizione, la gravità fa scendere il fusione morbida, portando a un allungamento e a una sottrazione di spessore del tubolo sotto il suo peso. In grandi contenitori il prova è lungo, pesante e lento a formarsi, quindi il fondo della parte finisce sottilo e debole mentre la parte superiore porta un eccesso di materiale. In questo articolo viene spiegato perché la sobbolanza del prova ha luogo, come la forza della fusione e la distribuzione del peso molecolare la controllino, come scegliere la giusta categoria di poliolietrenerico ad alta od alta densità (HMW-HDPE), come il design della testa della matrice e della testa dell'accumulatore limita la finestra di sobbolanza, come progredire il programma del prova e zonnare le temperature della testa della matrice per compensare il problema, e come misurare la sobbolanza sul campo. Apollo, una fabbrica di Wanplas e specialista nelle macchine per estrusione e blow moulding da più di 20 anni, fornisce macchine della serie ABLD da 20L a 1500L e linee dotate di teste accumulatori realizzate appositamente per esattamente questi contenitori industriali, e il consiglio reperibile di seguito riflette le finestre di processo in cui lavorano queste macchine in più di 90 paesi.
Cosa è la flessione del gioco e perché è importante.
Un parison è il tubo estrusso vuoto della plastica in fusione che la macchina di molatura a soffiatura forma nella matrici e poi miscela tra le due metà della matrice. L'inclinazione del parison è l'allungamento verso il basso del tubo causato dalla gravità che agisce su un materiale in fusione morbido e con una rigidezza bassa. Mentre il parison è sospeso, la parte superiore lo supporta dal peso di tutto ciò che vi si trova di sotto, quindi il tubo si allunga e si fa più stretto da cima a fondo. Il risultato è un’esitente disallineamento della spessore: spessa alla linea di serraggio e al collo, sottile verso il fondo del contenitore finito. Per i bidoni piccoli questo è invisibile perché il parison si forma in circa un o due secondi. In un tamburo di 220 litri il parison può richiedere da 30 a 90 secondi per essere estruso e pesare più di un kilogrammo, il che rende tale disallineamento sufficentemente grave da causare un attrito minore verso il fondo del contenitore, debolezza della resistenza al carico nella parte superiore, segni visibili sulla parete e persino rotture in servizio dei tamburi classificati o approvati dalla Nazione Unita.
La sagifica assume importanza per tre ragioni commerciali: in primo luogo, spreca resina: per tenere il fondo sottile superiore al minimo richiesto dalla parete, l’intera parte viene sovra-peso, spesso del 8% al 15%, aumentando i costi materiali ai livelli medio-alti per la produzione a grandi volumi. In secondo luogo, compromette le prestazioni, poiché la variabilità della spESSO della parete riduce la resistenza alla carico superiore e all’impatto a caduta piuttosto che il valore medio della parete avrebbe suggerito. In terzo luogo, riduce la capacità: una linea che s’agisce non può rispettare le specifiche e la percentuale di rifiuto aumenta, mentre l’effettività complessiva delle macchine (OEE) diminuisce. Per i produttori di embalaggi industriali che spediscono contenitori da 20L a 220L, la sagifica non è quindi un inconveniente estetico, ma un limite diretto sulla redditività e sulla conformità ai standard di trasporto, come la certificazione dell'imballaggio delle Nazioni Unite e le norme regionali per il contatto con cibi, basate sulla normativa UE 10/2011 o sull'attesa della FDA.
La buona notizia è che il sagging è prevedibile e modulabile. È regolato da uno speciale insieme di variabili misurabili: forza della spocatura, tempo di estrusione, massa del parison, geometria della matrice, profilo della temperatura della spocatura e programma della spessore della parete. Una volta che queste variabili sono state compresse, il sagging può essere portato ad un livello dove la spessore della parete è regolata dal disegno in modo da non essere fissata dalla gravità. Gli altri paragrafi esaminano e definiscono tale conoscenza, passo dopo passo.
La fisica dietro al rilassamento delle pareti di parison
Il sfregamento del parison è, nella sua essenza, un equilibrio tra la carico gravitazionale sulla fusione e la resistenza della fusione alla deformazione estensiva. La fusione si comporta come un fluid viscocelulare: scorre come un liquido nei periodi lunghi, ma resiste a stroimenti repentini come un materiale morbido. La proprietà che resiste al sfregamento è la viscosità estensiva (o il rallentamento di elongazione) a basse velocità di deformazione, che viene comunemente chiamata forza di fusione. Una forte forza di fusione significa che il parison fondente sostiene il proprio peso più a lungo prima di sottolinearsi; una bassa forza di fusione significa che si allenta praticamente immediatamente.
Due fatti fisici spiegano la maggior parte di ciò che gli operatori osservano. In primo luogo, il sag è dipendente dal tempo. Più è lungo il pezzo di fusione a contatto con il morsetto prima che questo si chiuda, maggiore è lo strameggio conseguente. E' per questo motivo che il tempo di estrusione è la variabile dominante per le parti di grandi dimensioni. In secondo luogo, il sag è proportionale alla massa per unità di lunghezza. Un pezzo di fusione spessi e pesante cade più rapidamente rispetto a uno sottile del medesimo materiale, perché ciascun strato si fondente porta con sé un peso maggiore. L'interazione di questi due effetti è racchiusa da una semplice relazione di distrazione: la variazione della lunghezza del pezzo di fusione cresce con lo stress gravitaionale e con il tempo, e diminuisce con la resistenza del pezzo di fusione e la rigidità dell'uscita del morsetto.
La temperatura è un amplificatore pratico. La viscosità all'estensione scende notevolmente quando la temperatura del fusione aumenta, raddoppiandosi di fluidità per ogni incremento di 10 °C nella finestra di processo per le poliolefini. Un fusione che è di 15°C troppo calda può defluire due o tre volte di più rispetto allo stesso materiale a temperatura corretta, mentre una fusione troppo fredda aumenta la pressione dei fresati, l'erenamento e il rischio di rottura del fusione o di linee superficiali. La maestria nella blow molding in grandi contenitori consiste nel mantenere il fusione nell'ambito ristretto in cui è abbastanza fluida da fluire in modo netto ma abbastanza rigida da mantenere la forma.
Perché il fondo del pezzo finisce finissimo? Poiché il parison si allunga, il lardo aggiuntivo deve provenire dalla riduzione dello sezione trasversale, poiché il volume totale del fusione è fisso dal peso del gettato. Il diametro e lo spessore della parete diminuiscono progressivamente da cima a fondo, e la parte che più tardi diventa la base del contenitore sono la più strisciata e la più sottile. Il controllo programmato dello spessore della parete rende una parte la barriera più spessa in cima al parison e più sottile in basso, ma la fisica sottostante mantiene il limite sulla quantità di correzione possibile.
Perché i grandi contenitori (da 20L a 220L) sono particolarmente vulnerabili.
Il passaggio da una bottiglia di 1L a una cisterna di 220L cambia il regime completamente. Una parison di 1L pesa poche decine di grammi e si estrusiona in circa un secondo, quindi il ricalcolo gravazionale è irrilevante. Una parison di 20L pesa circa 1 kg a 1,5 kg e si estrusiona in circa 8 a 20 secondi. Una parison di 220L può pesare 4 kg a 9 kg e si estrusiona in 30 a 90 secondi, mentre una bottiglia IBC (container a volume intermedio) di scala 1000L è formata da parisoni ancora più pesanti o da parisoni multipli in una bottiglia a più strati. Il tempo di esposizione aumenta di un ordine di grandezza e aumentano anche le opportunità di allentamento.
I contenitori di grandi dimensioni presentano anche una geometria poco favorevole per la lentiatura. Il rapporto di aspetto del parison, la lunghezza al diametro del tubo sospeso, è enorme: un parison di tamburo di 220 litri può essere di oltre 1 metro di lunghezza e solo 100 mm a 200 mm di diametro. Un tubo alto e sottile di fondente morbido è naturalmente più propenso alla deprezzamento rispetto a uno corto e piccolo. Il gap del dispositivo è anche relativamente piccolo rispetto alla lunghezza del parison, quindi il fondente esce dal dispositivo come un tubo a parete sottile che deve sostenere una colonna lunga sotto di esso.
Le condizioni economiche di produzione enfatizzano il problema. I grandi contenitori industriali sono generalmente alimentati con macchine a testa d'accumulatore in cui una singola dose viene immessa e poi espulsa rapidamente, ma anche un movimento rapido di un parison di molti chili lascia la massa fondente esposta per diversi secondi mentre il molle si trasferisce e si chiude. Per le macchine ad estrusione continua che producono contenitori da 20L a 60L, il parison si forma lentamente e il controllo del saggente diventa il principale problema del processo. Questo è precisamente l'intervallo in cui le serie ABLD di Apollo (da 20L a 1500L) e gli schemi con testa d'accumulatore trovano il loro posto, poiché l'architettura della testa è scelta per ridurre al minimo la finestra di saggente per le parti pesanti.
La conseguenza pratica è che una resina e un insieme di parametri che fungono perfettamente su un contenitore da 5 litri falliscono su un tubo da 220 litri. Il materiale deve avere maggiore resistenza al fondersi, la testa del dispositivo chiuso deve essere zonata e, nella maggior parte dei casi, una testa accumulatrice deve sostituire l'estrusione continua, e il programma di spessore di parete deve utilizzare molti punti in più per compensare. Il trattamento del rilassamento delle pareti dei grandi contenitori come una versione scaleata della pratica dei piccoli contenitori è l'errore più comune nell'industria.
Struttura in melta e distribuzione del peso molecolare
La resistenza in fusione è la proprietà che determina se un parison mantiene la sua forma, e per le poli(olefine) è regolata in gran parte dalla distribuzione del peso molecolare (PDM) e dalle ramificazioni delle catene lunghe, più che solo dal peso molecolare medio. Una resina con una PDM stretta ha una coda di alto peso molecolare corta, quindi, durante l'estensione, le catene si allineano e si raddensano rapidamente; la viscosità di estensione diminuisce quando viene estesa. Una resina con una PDM ampia e una coda di alto peso molecolare lunga, in particolare con ramificazioni delle catene lunghe, mantiene una viscosità di estensione alta durante l'estensione, quindi il parison resiste al lancio.
Questo è il motivo perché le masse per il molatura a soffiatura sono volontariamente ampie in distribuzione di peso molecolare (MWD). La frazione di elevato peso molecolare fornisce forza all’interno della spocatura e la frazione di basso peso molecolare fornisce lavorabilità, mantenendo la pressione d’estrusione ragionevole. Il compromesso è che le masse ampie in distribuzione di peso molecolare si lavorano con un aumento dello spacco della matrice e talvolta con una maggiore sensibilità al taglio; le masse con distribuzione di peso molecolare stretta dispongono di una spocatura più pulita ma una bassa resistenza al sagging. Per i contenitori di grandi dimensioni la priorità è la forza all’interno della spocatura. Una massa ampia in distribuzione di peso molecolare di polietilene ad alta densità è la scelta standard, e le masse di distribuzione di peso molecolare più strette sono riservate ai bidoni di piccole dimensioni, caso in cui il sagging non è un problema.
La resistenza al sale è meglio misurata direttamente piuttosto che dedotta dal indice di flusso del fusione. Un metodo comune è il test Cogswell o Gottfert Rheotens, in cui il filo estruso viene tirato da un paio di ruote e la forza alla rottura definisce la resistenza al sale in centinewton. Un altro è il test di pendula estensibile in cui un parison fisso è sospeso e registrato il cambiamento di lunghezza. Queste misurazioni forniscono una vera classificazione della sagoma, cosa che l' indice di flusso del fusione non può fare. In genere, una resina che mostra una maggior forza a rottura nel test Rheotens sagomera meno sulla macchina, anche se due tipi condividono lo stesso indice nominale".
Il peso molecolare medio conta ancora. L’ aumento del peso medio molecolare (Mw) aumenta sia la forza all’interno della spocatura sia la resistenza al sagging, ma aumenta anche la temperatura e le richieste di pressione della spocatura. Per questo il range di lavoro per la molatura a soffiatura è un compromesso: un Mw troppo basso fa sagging; un Mw troppo alto rende il granulatore incapace di spingere la spocatura attraverso la matrice a una pressione accettabile e ad un tempo di ciclo accettabile. Il certificato di grado del produttore di resine, con i dati di MFR, di densità, di resistenza al frantumio di stresso ambientale (ESCR) e di peso molecolare, è lo spunto di partenza per qualunque programma per container di grandi dimensioni.
La selezione della categoria di HMW-HDPE per ottenere il minimo allentamento
Per torri da 20 a 220 L, bidoni e bottiglie IBC, il materiale principale è il polietilene ad alta densità e con alto peso molecolare, praticamente sempre il HMW-HDPE. I parametri chiave della qualità sono la velocità di fluido del fusione (MFR, generalmente riportata in condizioni E a 190° C con un peso di 21,6 kg), la densità, la larghezza della distribuzione del peso molecolare e la SRDE. Il range di riferimento per i contenitori industriali di grandi dimensioni è un MFR aggirato 0,2-0,5 g/10 minuti, una densità vicina a 0,945-0,955 g/cm3 e una distribuzione ampia bimodale del peso molecolare che abbinano una coda ad alto PM per la durata del manto e una frazione ad alto PM per la lavorabilità del materiale.
I resini bimodali sono preferiti ai resini unimodali perché i due picchi consentono al produttore di regolare indipendentemente la resistenza della fusione e la rigidità. Un picco porta il peso molecolare per la resistenza al schiacciare e ESCR, l’altro il processo per una estrazione pulita. Le proposte unimodali di ampiezza MMD funzionano anche, ma spesso danno un’ampia finestra di lavorazione. Per un servizio chimico severo, è obbligatorio che l’ESCR (misurato con il metodo della banda polverizzata o Bell, a volte comunicato nell’unità di ore alla rottura) sia elevato, e un grado ESCR più elevato è generalmente un grado di elevato peso molecolare, che aiuta anche al sisma, quindi i due requisiti vanno nella stessa direzione.
Il seguente riquadro confronta le famiglie tipiche di HMW-HDPE utilizzate nella blow molding a grande volume. I valori sono dei range tipici e devono essere verificati con la scheda dati di ogni fornitore, in quanto ogni produttore numera le qualità in modo diverso. I costi sono riportati solamente come livelli relativi, non come prezzi.
Famiglie di gradazioni HMW-HDPE tipiche per contenitori di grandi dimensioni
| Gamma delle famiglie chimiche | MFR (condizione E, g/10 min) | Densità (g/cm3) | Amplitudine MWD | Resistenza in fusione relativa | Tendenza al Sag | Containitore tipico | Costo relativo del materiale |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MAssa di polietilene di alto peso molecolare (HMW-HDPE) unmodale di ampia MWD | 0,3-0,6. | 0,947 a 0,952 | Larghezza; | Medio-Altro | Medium | 20L a 60L, cisterne, bidoni | Medium |
| Bidisperso HMW-HDPE (fase 1) | 0,25 a 0,45 | 0,948 a 0,954 | Bimodale | Alto | Low-Medium | Tamburi da 60 a 120 litri | Medio-Altro |
| Polietilene di alto peso molecolare (HMW-HDPE) bimodale (alto grado di ESCR) | 0,2-0,35. | 0,945 a 0,950 | Bimodale, coda larga; | Alto-Eccessivo | Basso | 120L a 220L, bottiglie IBC | Alto |
| Miscela di MDPE (più morbido, più flessibile) | 0,4 a 0,8 | 0,935 a 0,945 | Media larga | Medium | Medio-Altro | Vasche per carburante, bidoni elastici | Medium |
| HMW-HDPE smorzato e mischiato | 0,5 a 1,0 (effettivo) | 0,944-0,953. | Più stretto (degenerato) | Low-Medium | Alto | Componenti non critici da 20L a 60L | Basso |
Due regole di selezione s’impongono con forza. In primo luogo, per i contenitori superiori a 120 L, si sceglie il tipo bimodale di alta ESR, anche a un costo dei materiali più alto, perché la consistenza di fusione e la resistenza alla crepata proteggono sia il controllo del sagging che le prestazioni in servizio. In secondo luogo, mantenere sotto controllo la frazione di residui recisi: i residui recisi hanno un peso molecolare medio inferiore alla resina vergine, quindi un'alta quota di riciclo aumenta il MFR effettivo e peggiora la deformazione del sagging. Combinare i residui recisi con un tipo vergine più forte e mantenere i limiti di riciclo raccomandati dal fornitore di resine aiuta a preservare la stabilità della parison. Quando il volume dei residui è elevato, la fabbrica Polyretec di Wanplas fornisce linee di lavaggio e granulazione che recondizionano i residui di blowing molding in un alimentazione costante, che consente di mantenere costante la qualità dei residui.
Die Head Design and the Testa ad accumulo Principle
La testa della matrici è la zona in cui viene modellato il parison, e la sua forma determina direttamente la finestra di sag. In sedimentazione continua, il fusibile fluit da iniezione attraverso la testa e fuori dalla fessura della matrice a una velocità costante, quindi il parison si forma lentamente durante tutto il ciclo. In gran parte, questa lenta formazione è esattamente ciò che consente alla sag di crescere. La testa accumulatrice risolve questo collegando in modo indipendente il magazzino del fusibile dalla formazione del parison.
Un testa accumulatore è una grande camera costruita nella testa del spruzzatore che conserva un turno d'alluminio, accumulato dall'escludente tra i cicli, e quindi lo spinge fuori attraverso il foro in un singolo movimento rapido grazie ad un pistone di reciprocità o ad un mandrino scorrevole. Il parison si forma in pochi secondi invece di decine di secondi, quindi l'attesa gravitazionale viene eliminata. L'alluminio immagazzinato rimane omogeneo grazie a un percorso di flusso controllato e a una pressa a griglia, e la velocità di azione rapida è in sé un parametro di controllo dell'elevazione: una velocità di azione più alta equivale ad una minore elevazione, fino al punto in cui l'alluminio subisce troppi tagli longitudinali e compaiono difetti sulla superficie.
Esistono due architetture comuni degli accumulatori. L'accumulatorio a vario filo utilizza il filo dell'espedente stesso come carico, tirandosi indietro per accumulare la fusione e spingendosi avanti per scacciare il prodotto; è compatto e comune sulle macchine di media grandezza. L'accumulatorio a pistone separato utilizza un cilindro dedicato alimentato dall'espedente, consentendo una drenatura più ampia e uniforme per parti molto grandi, come tamburi da 220L e bottiglie IBC, ad un costo di apparecchiatura più elevato (intermedio-alto rispetto a basso per una testa continua semplice). La scelta dipende dal peso della parte e dalla dimensione della drenatura necessaria: un tamburo da 220L richiede diversi chilogrammi di fusione, che un piccolo accumulatore a vario filo non può conservare, quindi viene utilizzato un accumulatore dedicato.
La geometria è anche importante. Un'asta con un intervallo maggiore crea un parison di grossa parete che resiste a un lento ritiro, ma un intervallo troppo grande frena il raffreddamento e spreca la resina. Il mandrino e la ghiera devono garantire un parison concentrico e uniforme, con un aumento controllato dell'asta, perché un'eccessivo aumento mostra variazioni nella parete dopo la detonazione. Le teste moderne utilizzano un percorso di corrente lissa allo scopo di evitare la stagnazione e la degradazione della schiuma, particolarmente critico nella lavorazione di materiali sensibili al calore o contenenti materiali riciclati. La testa deve anche supportare il movimento programmatico del datore di forma per poter modellare il profilo di spessore della parete punto per punto lungo il parison.
La seguente grafica mostra perché i capi di accumulatore dominano le linee per contenitori di grandi dimensioni. I livelli di costo sono relativi e non comprendono i prezzi.
Estrusione continua Head vs Accumulator (Storage) Head
| Aspect | Capa di estrusione continua | Capa di accumulazione (alimentazione) |
|---|---|---|
| Tempo di creazione del parison | Lungo (prone a schiacciare) per parti di grandi dimensioni | Corto (secondi), debole oscillazione |
| Dimensioni del contenitore migliori. | Bene al di sotto di circa 20 litri | 20L a 1500L |
| Esigenza di temperatura di fusione. | Moderato, durato a lungo | Può funzionare leggermente più freddo in sede di stesura |
| Ritmo di uscita | Continuo | Intermittente (aggiungere, poi eliminare) |
| Controllo del peso delle parti. | Dipendente dal programma | Programma più misurazione del bilanciere |
| Livello dei costi dell' apparato. | Basso | Medium to High |
| Energia per kg (relativa) | Low-Medium | Medium |
Velocità di estrusione del parison e il suo effetto sulla sfregamento.
La velocità di estrusione, o più precisamente il tempo trascorso dall'inserimento del parison fino al giunto del molo, è il modo più diretto per ridurre la tendenza all'allungamento dopo la scelta del materiale. La relazione è semplice: riduciamo a metà il tempo di esposizione e riduciamo di circa la metà anche la dipendenza, presumendo che le condizioni della fusione rimangono invariate. In una macchina a accumulatore, la velocità della lunga corsa (eject) determina questo; in una macchina continua, il quantitativo di estrusione lo determina. Accelerare l'espulsione del parison mantiene il tubo dallo strettarsi sotto il proprio peso.
Esistono limitazioni. Un movimento molto veloce aumenta la velocità di taglio alla distanza del botte, cosa che può causare la rottura della fusione, la pelle a squalo superficiale, lo stress interno e una parete ineguale. Inoltre, aumenta la carico idraulico o servo istantaneo e può disturbare il programma di espansione delle pareti se il programmatore non può più tenere il passo. L'approccio pratico consiste nell'innalzare la velocità del movimento fino a che la superficie rimanga pulita, poi si può affidarsi al programma di espansione delle pareti e al raffreddamento delle aree di sedimento per eliminare il sagging rimaste. Per un tamburo da 220 L, i tempi di movimento variano da alcuni secondi a uno head di accumulo, rispetto a 30-90 secondi di estrusione continua per lo stesso peso senza accumulo.
La velocità interagisce con la temperatura del fusione. Un fusione più fredda è più rigida e può essere spinta più rapidamente senza rottura, quindi il fatto di ridurre la temperatura del fondo del fusione (vedi la sezione successiva) consente spesso all'operatore di aumentare la velocità dello scorrimento, un doppio vantaggio per la sagomatura. Viceversa, una fusione calda e morbida deve essere espulsa lentamente per evitare la rottura, il che allunga la fase di esposizione e peggiora la sagomatura, un ciclo malefico che viene dissolto raffreddando il fondo del fusione piuttosto che l'intero prodotto fusibile.
La velocità di estrusione influisce anche sulla produzione e sull'energia. I cicli più rapidi aumentano il numero di pezzi al minuto e migliorano il rendimento dell'impianto (OEE), ma l'accumulatore deve riempirsi a tempo per il ciclo successivo, quindi l'output dell'estrusore (kg/h) deve corrispondere al peso della tira e al tempo del ciclo. Se l'estrusore è il punto debole, l'operatore è costretto a rallentare il movimento per consentire all'urna di riempirsi, con lo strappo che risulterà. La corrispondenza della capacità dell'estrusore al peso del pezzo e al ciclo target è pertanto una parte del controllo dello strappo, e non solo un problema di produttività.
Zonizzazione della temperatura del testa e controllo della temperatura del fusione.
Una testa di matrice moderna per container di grandi dimensioni non è a una temperatura sola ma a diverse zone controllate, ciascuna delle quali ha il proprio filo riscaldatore e la propria termocoppia. La zonizzazione consente allo specialista di mantenere le zone posteriori e degli adapteri abbastanza calde per ottenere una fusione omogenea e un’ammalgamazione, mentre si tiene la zona del letto principale della matrice (l’ultima spaziatura fra le matriche, da cui esce il parison) di qualche grado più fredda per rigidificare la spocatura appena prima che esca. Questa è la chiave: raffreddare solo l’esito ed evitando di raffreddare l’intera spocatura, per cui il parison esce rigidificato e resiste il sagging, ma il complesso rimane fluido.
Creazione di pressione, miscelazione
Representative Temperatura della testa del matrone. Zoning for HDPE Large Parison
| Zona centrale. | Valore medio di riferimento (gradi C) | Obiettivo | Effetti del controllo del sagging. |
|---|---|---|---|
| Posteriore / adattatore | Da 200 a 215 mm. | Melt omogeneo, senza stagnazione | Indiretto (alimento stabile) |
| Manifold medio | 195 to 210 | Formazione di pressione, miscelazione | Indirect |
| Frontale/approccio. | 190 a 205 ℃ | Omogeneizzazione finale prima della distanza | Medium |
| Guaina del fusibile (land). | 180 a 195 | Contrazione della fusione al momento dell'uscita dal lamino. | Forte (leviere principale) |
| Mandrino (core) | 185 a 200 | Pannello concavo, muro uniforme | Medium |
Due problemi dominano la zonazione della temperatura. Il primo è il suiaggiu di tutta la testa per "riscrivere" una estrazione lenta; ciò riduce la viscosità in tutto e moltiplica la sagoma. Il secondo è il surriscaldamento del fondo della matrice, che porta a aumento della pressione e del taglio, determinando rotture del fundus, gelatinosi e macchie di bruciatura. Il modo corretto è un piccolo passo a parità di 5°C a 15°C alla base mentre il resto della testa rimane nella sua banda normale. La stabilità zona per zona è altrettanto importante quanto il punto di set control assoluto: una banda che varia di circa 2°C verso il plus o verso il meno per zona mantiene il parison costante pezzo per pezzo.
La temperatura della spocatura deve essere misurata nella matrice, non solo nel cilindro, perché il riscaldamento nel momento del taglio nella testa consegna la temperatura effettiva dell’esito di diverse unità da quella impostata. Una termocoppia di spocatura nella zona del letto di matrice, oppure un controllo di pirometro periodico, impedisce al operatore di seguire una temperatura fantasma. Quando l’inclinazione appare dopo un cambio di resina, la prima verifica è sempre la temperatura effettiva nel letto di matrice, non l’affichaggio del controller.
controllo programmatico della spessore della parete del parison (da 100 a 512 punti)
Anche con la resina corretta e una testa ben zonata, la gravità tende comunque a distribuire il muro dall'alto verso il basso. L'utile che corregge questo problema è il controllo programmato della spessore del muro, spesso detta programmazione del muro di pressione. La macchina muove il tappo del molla (o il mandrino) dentro e fuori durante l'estrusione in modo che lo spiraglio, e quindi il muro locale, varia lungo la lunghezza della parte pressurizzata. L'operatore definisce un profilo di spessore del muro in una serie di punti, che viene seguito da un'attuatore servo-idraulico o completamente elettrico. Le linee per contenitori di grandi dimensioni di Apollo supportano il controllo programmabile da 100 a 512 punti, a seconda del controller e della classe della macchina.
Perché il numero di punti è importante: una bidone da 20 litri è corta e la curva di sagging è delicata, quindi 100 a 128 punti sono sufficienti per seguire il profilo richiesto. Un tamburo da 220 litri presenta una parison lunga con una curva di sagging forte e non lineare, oltre a caratteristiche relative al manico, al corno e alla base, dunque il profilo ha bisogno di moltipliche punti; 256 a 512 punti consentono al programmatore di corrispondere alla forma vera anziché a una grossa scala. Un numero di punti troppo piccolo costringe il profilo a allunghare le transizioni critiche, lasciando punti troppo piccolibri che nulla può risolvere. Il seguente tabellone collega la dimensione del contenitore al numero di punti raccomandati.
Numero di punti di programmazione del parison rispetto al dimensione del contenitore
| Dimensioni del contenitore. | Punti raccomandati | Complessità del profilo. | Capacità di correzione della parete | Classe di controller tipica |
|---|---|---|---|---|
| Jerrycan da 20 litri | 100 to 128 | Bassa verso media | Elementari | PLC standard + servo di classe Moog |
| • Tamburo da 60 litri. | 128 a 200 punti | Medium | Good | Programmatore di servo di fascia media |
| Vasca da 120 L. | 200 a 256 | Medium to High | Good | Programmatore servo avanzato. |
| Recipiente a tamburo da 220 L / bottiglia IBC | 256 a 512 | Alto | Advanced | Programmatore multiasse di alto livello |
| 1000L IBC (bottiglia) | 512 (più assi) | Very High | Advanced | Sistema a servo multiasse |
La logica di programmazione è quella di rendere più spessa la parete dove Sag la farà sottolineare e più sottile dove Sag accumulerà materiale. Poiché la parte superiore della parete rimane più a lungo sospesa, il programma rende la parete superiore più spessa e quella inferiore più sottile, così che dopo il processo di riduzione la parete finale si avvicina a una uniformità. Lo stelo e la zona del clamp necessitano di attenzione: unlo stelo troppo sottile si rompe nello spago, un linea di clamp troppo spessa provoca problemi di lubrificazione e di forza di appoggio. Il programmatore legge la parete misurata lungo una parte tagliata, regola i punti e ripete l'operazione fino a quando la mappa della parete raggiunge il target.
La programmazione non elide la necessità di un'elevata resistenza del fusione. Redistribuisce un volume di fusione predefinito; se il fusione di base è troppo debole, il programma si esaurisce di materiale da spostare e la parte fallisce comunque in fondo. La sequenza corretta è: scegliere un'alta resistenza del fusione, raffreddare il fondo del doppio, impostare un movimento sufficiente, poi regolare con il programma relativo al spessore della parete. La programmazione rappresenta l'ultimo 10 per cento del controllo del sagging, e non il primo 90 per cento. Un sistema a 512 punte su una resina debole produce comunque una parte debole; un sistema a 100 punte su una resina forte può già essere accettabile per un contenitore da 20L.
Temperatura del molle e strategia di raffreddamento
La temperatura del molding non cambia durante l'estrusione, perché il parison non ha ancora connesso con il molding, ma determina quanto rapidamente si solidificare il liquido al momento in cui il molding si chiude e stringe il parison. Una temperatura inferiore del molding permette di determinare la forma del parison più rapidamente, prevenendo qualsiasi ulteriori redistribuzioni e stabilizzando la parete che il programma aveva stabilito. Per i contenitori di grandi dimensioni, in cui il processo di raffreddamento rappresenta il limite di tempo del ciclo, la strategia della temperatura del molding costituisce un equilibrio tra una rapida solidificazione e la qualità del pezzo.
La maggior parte dei contenitori in HDPE di grandi dimensioni è raffrescata con acqua fredda tra 10 e 25°C, che circola nella molla. L'acqua più fredda congela la superficie rapidamente e riduce il tempo durante il quale la parete può spostarsi, il che favorisce indirettamente il controllo del sag e migliora il tempo di ciclo. Una molla troppo fredda, tuttavia, può causare stress di congelamento, una superficie con scarsa lucentezza e, in alcune parti a strati multipli o colorate, segni di solfata o pieghe, quindi il limite inferiore è impostato dalla qualità della parte anziché dal sag.
Dato che le parti grandi hanno una sezione trasversale spessa, il raffreddamento attraverso la parete è lento e il nucleo rimane caldo per molto tempo anche dopo che la superficie si solidifica. Questo significa che il ciclo è dominato dal tempo di raffreddamento, non dall’estrazione o dal tempo di pizzicatura, per i tamburi da 120 litri a 220 litri. L’aumento del raffreddamento, grazie a dei canali di caldaia migliori, ad un maggiore flusso d’acqua (solitamente da 20 litri al minuto a 60 litri al minuto per circuito) e ad un equilibrio nel layout dei circuiti, riduce il ciclo e raddoppia l’OEE, cosa che a sua volta consente uno stoccaggio più rapido e meno sagine. La caldaia si rivela quindi parte della soluzione per le sagine pur agendo dopo la formazione del parison.
Per i contenitori industriali deformabili, si utilizzano sistemi di raffreddamento interno (da deformazione) e apparati post-prototipazione per i pezzi di dimensioni maggiori. Lasciando il pezzo durante che il cuore è ancora morbido permette di farlo rilassare e può modificare la distribuzione effettiva delle pareti, quindi è necessario mantenere costante la temperatura del molo e un tempo di raffreddamento stabile per consentire una riproducibilità della mappa delle pareti. In conclusione, il controllo della debolezza non termina al montaggio, continua dal momento in cui il pezzo è congelato.
Come misurare l'inclinazione del parison: metodi e metriche
Non possiamo controllare ciò che non misuriamo. In sala stampa, l'indice sag viene monitorato con un piccolo insieme di metodologie pratiche, ciascuna offrendo una visione diversa dello stesso problema. L'obiettivo è avere un indice sag riproducibile che l'operatore può osservare tra una turno e l'altro e che conferma se un cambiamento nella resina, nella temperatura o nelle velocità abbia davvero aiutato.
Il metodo più semplice è la verifica della lunghezza temporizzata: ferma la parison a un tempo fisso dopo l'uscita dal morsetto, misura la sua lunghezza totale e confronta con la lunghezza riferita a un tempo più breve o con il margine del morsetto. L'indice di sagitta è la variazione della lunghezza divisa dalla lunghezza iniziale, espressa come percentuale. Un aumento dell'indice di sagitta significa che la fusione si sta indebolando o surriscaldando; una diminuzione dell'indice significa che le modifiche di regolazione funzionano. Per fare ciò è sufficiente un regolatore e un cronometro e questo metodo è sufficiente per il controllo quotidiano.
Un metodo più informativo è il profilo di diametro: misurare il diametro esterno del matrugo (e, se possibile, la parete) in alto, al centro e in basso, mediante un caliper su un matrugo fermo o con un laser o uno strumento di visione sul matrugo vivo. Il rapporto tra il diametro in alto e in basso quantifica direttamente la tendenza alla scandaglia e mostra dove il programma dovrebbe aggiungere o rimuovere materiale. I dispositivi di misura laser forniscono letture continue senza la necessità di utilizzare le mani e sono l’strumento preferito sulle linee automatizzate; sono più costosi da installare (livello di capitale medio), ma eliminano l’errore umano.
Il metodo cut-and-weigh (tagliare e pesare) conferma la distribuzione di massa: estrudere un parison, tagliarlo in sezioni di lunghezza uniforme, pesarlo ciascuna, e disegnare la massa per lunghezza. Un programma sano produce una curva di massa per lunghezza quasi sequenziale, dopo un’adeguamento; una curva incline mostrerà una tendenza notevole verso il basso dal basso al vertice. È lento ma definitivo, ed è il riferimento dato per stabilire il programma della spessore della parete. Il tabellone di seguito mostra i metodi comuni.
Metodi di misurazione della sagoma del parison comparati
| Method | Parametro principale | Attrezzature | Repetibilità | Utilizzo consigliato |
|---|---|---|---|---|
| Controllo della lunghezza in funzione del tempo | Indice di debolezza (in percentuale) | Rigolatrice, cronometro | Medium | Controllo quotidiano |
| Profilo di diametro (caliper) | Relazione diametro da cima verso fondo | Ghiaccio | Medium | Configurazione del programma |
| Mese laser/visuale | Diametro vivo e tendenza della parete | Sensoro laser o fotocamera | Alto | Fili automatici, SPC |
| Sezioni tagliate e pesate | Massa per unità di lunghezza | Taccuino, tagliatrice | Alto | Referenza del programma, audit |
| Scandaglia del reo | Forza di fusione (cN) | Roulette di uplift, capillarità | Alto | R Rank di resina, laboratorio |
Qualunque metodo si utilizzi, la misurazione deve essere collegata al pezzo finito. Il vero criterio di accettazione non è un basso indice di sagridione, ma un profilo tessutale della parete della vasca gonfiata che risponda ai valori minimi in alto e in basso e agli obiettivi di carico e svuotamento. Le metriche di sagridione sono un'indicatore primario; il profilo della parete e il test di svuotamento sono la prova retarda. Una linea è stabile quando si muove insieme, ed il dislivello tra i pezzi rimane all'interno di un'ampia banda, ad esempio una variazione di alcuni percenti fino a + o - 8 dal valore target.
Cause e rimedi: una matrice pratica di risoluzione dei problemi
La seguente matrice raccoglie i difetti relativi alla trascinatura più spesso osservati nelle linee da 20 a 220 litri e le azioni correttive per ciascuno. Si tratta della referenza sul campo utilizzata dai tecnici dell'Assistenza di Apollo durante la messa in funzione. L'ordine segue la catena causale: materiale prima, poi temperatura, poi velocità, poi programma, infine formato.
Matrice di risoluzione dei problemi per il parison Sag
| Sintomo | Causa più probabile | Correzione | Unità / metrico |
|---|---|---|---|
| Sottomano della parte troppo sottile, fallisce il test di caduta | Alta temperatura di fusione; basso grado di resistenza al fusione | Temperatura del marciapiede inferiore da 5 a 15 °C; passare alla HMW-HDPE a maggiore MWD | Pirrometro della testa del pezzo finito; Rheotens |
| Parte superiore pesante, parte inferiore sottile (forte inclinazione) | Tempo di estrus eccessivo; movimento lento. | Aumentare la velocità del movimento dell'accumulatore; utilizzare la testa dell'accumulatore se viene utilizzato in modalità continua. | Registro del tempo di stoccaggio; indice di sag |
| Il diametro della barra diminuisce gradualmente lungo la coppia di rame | Sagine non compensata | Rendere più spessa la parte superiore e più sottile la parte inferiore nel programma di espansione delle pannelli | Diametro del profilo, taglio e pesatura |
| Frammento di fusione, pelle di squalo alla morte | La zona di gettagio del matrugo è troppo fredda; il movimento è troppo rapido | Aumentare leggermente la temperatura del marciapiede; ridurre la velocità del riscaldamento di un grado | Inspezione della superficie |
| L'elasticità peggiora dopo la modifica del grado | La nuova resina presenta un valore MFR più alto e un DWM più ristretto. | Ritorna al gradimento a alta resistenza al calore; verifica nuovamente il programma. | MFR e MWD derivanti dalla temperatura certificata |
| Il sag peggiora dopo l'aggiunta di reciclaggio | Il riciclare riduce la capacità media | Ragione di ri-granulazione ridotta; dosaggio con un gradone di materie prime più forte | FMR effettiva; indice di sag |
| Test OK per la parete, ma ciclo troppo lungo | Raffreddamento limitato del molde | Aumentare il flusso d'acqua, ridurre la temperatura del molo entro i limiti di qualità | Tempo di raffreddamento, OEE |
| Disperdita di spessore del muro tra parti, elevata | Cambiamento della temperatura nella zona; riempiamento instabile. | Aggiustare la banda della zona per plus o minus 2° C; adattare l'extrattore al materiale in entrata. | Log delle zone, percentuale di variazione della parete |
È utile adottare una disciplina che prevede di cambiare una variabile alla volta e di riprocedere alla misurazione dell'indice di flusso e della mappa della parete. Gli operatori spesso abbassano la temperatura della testa intera, aumentano la velocità del movimento e cambiano il programma contemporaneamente, quindi non possono dire quale azione abbia avuto un effetto. L'ordine strutturato, materiale, temperatura del sistema di riscaldamento della matrice, velocità del movimento, programma, raffreddamento del molde, mantiene visibile la catena causale e evita di cambiare un difetto per un altro.
Casella di verifica per l'ottimizzazione del processo e tecniche avanzate.
Il seguente elenco di controllo trasforma l’articolo in una sequenza di funzionamento per una linea per contenitori grandi. È scritto per un tamburo da 120 litri a 220 litri su una macchina EBM con testa accumulatore ma è applicabile, a scalo, per i bidoni da 20 litri.
- Confermare la resina: bimodale HMW-HDPE, MFR 0,2 a 0,5 g/10 min (condizionamento E), densità 0,945 a 0,955 g/cm3, elevata ESCR per uso chimico
- Verificare la temperatura effettiva della superficie di compressione con un pirometro; mantenere la superficie di compressione da 5 °C a 15 °C sotto il manometro, con un intervallo di plus o minus 2 °C.
- Regola la lunghezza del movimento dell'accumulatore quanto più velocemente possibile, così che la superficie rimanga pulita; evita i frammenti di fusione.
- Accertate che l’uscita dell’estrusore (kg/h) abbia un peso di copertura pari allo shot e che il ciclo sia quello desiderato, in modo che la testa del matrugo possa riempirsi senza forzare un movimento più lento.
- Caricare il programma di spessore del muro con un numero sufficiente di punti: da 256 a 512 per i modelli da 220 L, da 128 a 256 per quelli da 60 L a 120 L, da 100 a 128 per i modelli da 20 L. Non è sufficiente fare 512 punti per modelli da 220 L a 600 L, perché la distribuzione è uniforme e non c'è saggio anche da 128 a 256 punti.
- Incrementare la parte superiore del parison e diminuire quella inferiore nel programma per compensare la sagoma.
- Attraversare l'acqua di raffreddamento a una temperatura di 10 a 25 °C con circuiti di alta densità e bilanciati; non raffreddare oltre il limite di qualità della parte.
- Misurare l'indice del sagridione e il profilo laterale a ogni cambiamento; mantenere la variazione di tensione inferiore a circa + o - 8 percenti dalla target.
- Controllare il rapporto di ri-conversione entro i limiti forniti dal fornitore e mescolare con resina vergine di alta qualità.
- Temperature nelle zone di log, tempo di scorrimento, tempo del ciclo, tasso di rifiuti e OEE per individuare in tempo il dislivello
Le tecniche avanzate aggiungono margini oltre i basici. La programmazione multipolo del parison permette di regolare separatamente le sovrapposizioni e i mandrini per parti assimetriche, come contenitori con manico di portata o bottiglie IBC, permettendo al programma di seguire la forma 3D reale piuttosto che un unico profilo radiale. I sensori nell’ambiente del rivestimento trasferiscono il mappatura della parete al controller per una corretta rettifica a circuito chiuso, aumentando la consistenza nelle linee produttive di lunga durata. L’attivazione a servo-elettrico della matrice sostituisce l’hidraulica con un’azione più rapida e meno improntata a rumori, in vantaggio soprattutto nella risoluzione 512 punti. E il registro dei dati collegato al monitoraggio OEE trasforma il sagging da un procedimento artigianale in un processo controllato: quando l’indebolimento e la variazione della parete vengono rappresentati graficamente shift per shift, la linea si mantiene all’interno dei limiti specificati con una minore intervento dell’operatore.
La scienza dei materiali è anche in continua evoluzione. Le gamme di Broader-MWD e di HMW-HDPE a catena lunga e ramificata aumentano la durezza del materiale in fusione senza alzi così marcanti della pressione come succedeva con i rossi ad alta MW (molare di peso) precedenti, portando il limite del sagging più in alto per le parti 220L e IBC. Le gamme influenzate dalla metallocenese (MAP) conferiscono un ampio spettro di proprietà, rendendo la variazione del sagging più ripetitiva. Queste gamme sono selezionate sulla certificazione del materiale, non solo in base al prezzo, poiché il costo di un guasto del fondo sottile in un tubo di fango UN-rated è molto superiore alla piccola aggiunta in materiale di un resina più robusta.
Scenario di campo: stabilizzazione di un'alta linea di tubi di prodotto chimico da 220 litri
Un caso rappresentativo mostra il metodo in azione: una fabbrica che produce bidoni UN certificati da 220 L con una linea EBM a testa d'accumulo ha registrato fallimenti delle pareti inferiori nei test di caduta e un tasso di rifiuti vicino al 12 %. Il coefficiente di saggigno misurato alla matrice era alto, e il controllo di taglio e pesatura ha mostrato un calo della massa per lunghezza superiore al 20 % dal bordo superiore al fondo del parison. Le condizioni iniziali hanno utilizzato un HDPE unimodale con MWD di circa 0,5, una temperatura a livello della matrice solo 3°C inferiore a quella del manifold, una velocità di risalita conservativa e un programma di 128 punti.
La correzione è stata eseguita seguendo la checklist. La resina è stata sostituita con un eco-resinica bimodale ad alta ESR HMW-HDPE a MFR intorno a 0,3, che ha aumentato la resistenza del fondero. La zona del ruotore è stata scesa di 12°C rispetto al fornelletto e tenuta entro +/- 2°C. La velocità del battito è stata aumentata fino a quando la superficie rimase pulita, riducendo la esposizione delle prede di taglio da circa 40 secondi di permanenza efficace a meno di 10 secondi. Il programma è stato ricostruito con 320 punti, utilizzando un profilo ben sviluppato in alto e sottile in basso. Il flusso dell'acqua del molle è stato aumentato e la temperatura mantenuta intorno a 18°C. Dopo queste modifiche, l'indice di gonfiarsi era sceso di circa la metà, la diminuzione della massa da cima a fondo era scesa sotto l'8%, la parete inferiore si era adeguata al minimo e la percentuale di rifiuti provenienti dall'essai da caduta era scesa dal 12% all'1,5%. Il tempo del ciclo è migliorato perché il congelamento più rapido e la velocità maggiore del battito hanno aumentato la quantità di parti prodotte l'ora, portando un significativo aumento del nostro OEE, espresso dal 20% all'85%. Il prezzo dei vari materiali di grado più forte è stato recuperato grazie alla diminuzione dei rifiuti e all'aumento della quantità prodotta, risultato espresso come un miglioramento del rapporto costi piuttosto che un dato monetario.
Questa situazione è tipica: nessuna singola modifica l’ha fissata, ma la catena ordinata, il materiale, la temperatura del corpo del fresa, la velocità del moto, il programma, il raffreddamento del morsetto, hanno spostato ogni variabile nella direzione giusta e l’hanno mantenuta lì mediante la misurazione. La stessa logica si applica a un bocchetto da 20L, con pochi punti del programma e un gradiente termico meno estremo.
Domande frequenti
Cosa è la debolezza del matrugo nel blow moulding per estrusione?
Il ritracciamento del parison è il sfiato gravitazionale della tuba di plastica fondente mentre si appende dal contenitore prima che il molo si chiuda. Il parison si allunga e sottrae di spessore sotto il suo peso, che redistribuisce il spessore del muro verso la parte superiore della copertura e lascia la parte inferiore sottile e debole. È più intenso su grandi contenitori pesanti e di lenta formazione, come quelli usati per bacche da 20 a 220 L e bottiglie IBC.
Perché i contenitori ampi, da 20L a 220L, sagomano più dei contenitori piccoli?
I contenitori grandi richiedono un parison pesante e lungo. Un parison da 220 L può pesare diversi chilogrammi e richiede 30 a 90 secondi per essere estruso, quindi il melto sostiene il proprio peso per un lungo periodo. Le piccole bottiglie vengono estratte in un o due secondi, rendendo quasi impossibile il ritracciamento. L'aspetto più alto e più elegante del parison dei grandi contenitori rende anche il tubo morbido più predisposto al sfiato.
In che modo la resistenza in fuso si collega alla distribuzione del peso molecolare?
La robustezza del fondero aumenta nell'estensione quando la resina presenta una vasta distribuzione del peso molecolare e una coda a peso molecolare elevato, soprattutto con un ramificazione a catena lunga. L'HMW-HDPE a MWD ampia resiste meglio al calo rispetto a una tipologia a MWD stretta di peso molecolare medio simile, perché le catene lunghe mantengono alta la viscosità estensiva mentre il fondente si allunga.
Quale grado di HMW-HDPE è il più adatto per i bidoni e i contenitori IBC?
Un HMW-HDPE bimodale con un MFR di circa 0.2 a 0.5 g/10 min misurato per condizioni E (190°C, 21.6 kg) e densità vicina a 0.945 a 0.955 g/cm3 combina alta resistenza di fusione con buona resistenza agli spazi di stress ambientale e processabilità, rendendolo la scelta standard per contenitori industriali da 20L a 220L. Per il servizio chimico, la variante con elevata resistenza agli stress viene preferita, nonostante il costo relativo più alto.
Cosa è un accumulatore e come può ridurre il sagging?
Una testa d'accumulo consente di accumulare un'esposizione completa di fusione in una camera e di espellerlo all'esterno attraverso la matrice in un unico movimento rapido. Il parison si forma in pochi secondi invece che in decine di secondi, quindi il disceso gravitazionale viene significativamente ridotto rispetto all'estrusione continua dello stesso pezzo ingrandito. È l'architettura di riferimento per le capsule di 20 L a 1500 L.
Quanti punti di programmazione parison ho bisogno per un tamburo da 220L?
Un tamburo da 220L o una busta IBC beneficiano di 256 a 512 punti programmabili per l’epoca della parete. Le piccoli bocchette da 20L vengono gestite adeguatamente con 100 a 128 punti, mentre i tamburi da 60L a 120L hanno bisogno di 128 a 256 punti per bilanciare l’epoca della parete lungo il pezzo di commessa lungo.
Come misuro la debolezza del matrugo sul piano di produzione?
Fermare l'estrusione al momento preciso, misurare la lunghezza del parison e i diametri in cima, al centro e in fondo, e calcolare un indice di ritracciamento come la variazione della lunghezza divisa dal valore iniziale. I dischi di misura laser o ottiche danno letture ripetibili, mentre una verifica dello spessore mediante taglio e pesatura conferma la distribuzione della massa lungo il parison. La prova chiara è la mappa del muro e il test di caduta della copertura.
È possibile regolare la temperatura zonale della testa del mortoio con il sistema parison sag?
Sì. Una zona più raffreddata del marciapiede aumenta la rigidità del melto locale e rallenta il ritracciamento, mentre le aree posteriori e di adattamento rimangono abbastanza calde per una fusione omogenea. Mantenere il marciapiede da 5 a 15 °C inferiore al manichetto, entro un intervallo stabilo di circa 180 a 220 °C per l'HMW-HDPE, è un valido colpo per il controllo del ritracciamento che non richiede un rallentamento della linea.
La temperatura del molde influisce sul sagridione della miscela?
La temperatura del molle agisce dopo che il parison è catturato, quindi non cambia il sagging durante l'estrusione, ma determina quanto rapidamente il fondente si solidifica una volta compresso. Una temperatura più bassa del molle (circa 10 a 25 °C di acqua di raffreddamento) bloca più rapidamente la forma del parison e previene ulteriori redistribuzioni, stabilizzando indirettamente il grosso delle pareti e supportando la corretta al taglio.
Il contenuto riciclato o le materie prime rimociate possono aggravare lo scarto della soluzione?
Il spazzolate che deriva dalla lavorazione del rifiuto solitamente presenta un peso molare inferiore rispetto alla resina originaria, quindi un alto rapporto di spazzolate riduce la tenuta in fusione e aumenta la tendenza alla flaccidizzazione. Miscelando il materiale riciclato con una resina originaria di una qualità superiore, ed emettendo l'approvvigionamento riciclato entro i confini stabiliti dal fornitore della resina, è possibile preservare la stabilità del parison. Per volumi elevati di rifiuto, una miscela costante di materiale riciclato proveniente da una linea di lavaggio e riciclaggio in pelleti aiuta a mantenere una qualità stabile.
Conclusione
Il calo del parison nel blow molding con fusione per estrusione di portata elevata è un problema di fisica risolvibile, e non un mistero. È determinato dalla concorrenza tra la gravità e la resistenza all'estensione del fusione durante il tempo in cui il parison rimane in sospeso, e viene controllato da una catena breve e ordinata: scegliere un HMW-HDPE a grande MWD e alta resistenza al fusione; mantenere il strato del dies più fresco del manufatto entro un intervallo stretto; formar il parison rapidamente con una testa accumulatrice; compensare il resto della deviazione con un programma di espessamento di 100-512 punti adatto alla dimensione della parte; e congelare rapidamente la forma con un raffreddamento del forno ben bilanciato. Misurare con un indice di ricavo e una mappa della parete della parte finita, modificare un parametro nell'ordine, il bordo inferiore che una volta non passava il testo di prova diventa una caratteristica progettata e riproducibile. Apollo, una fabbrica Wanplas con oltre 20 anni di esperienza nella costruzione di macchinari per l'estrusione con fusione e più di 4.000 macchine attive in più di 90 paesi, progetta le sue linee ABLD e con teste accumulatrice su base esattamente di queste funzioni, permettendo così ai produttori di barili, bidoni per chiavi di fusa e carrelli per IBC di mantenere l'uniformità delle pareti, ridurre gli scarti e aumentare l'OEE senza sbagliare. Per un programma specifico da 20L a 220L, partire dal certificato di qualità e dalla temperatura del land del dies e lasciare che la programmazione e il raffreddamento completino il lavoro.
