Ekstrüzyon blow molding (EBM) uygulamasının bir sonucu olarak, ısıl işlem görmüş polimerler, günlük kimyasal şişeler için birkaç yüz mililitreden, endüstriyel bidonlar ve tanklar için birkaç yüz litreye kadar olan boş kapsül şeklindedir. Bir EBM hattında maliyet belirleyiciler arasında, temel malzeme genellikle tek değişken olarak hesaplanır. Kumaş, kilogramla ölçülür ve makineden ağır olan bir şişe, atık bir parça ya da granül haline getirilmiş bir kenar şekli olarak çıkan her gram polimer, marjın doğrudan azaltılmasını ifade eder. Hassas parison kontrolü, ne kadar polimerin konut ve parison uzunluğu boyunca nerede yerleştirileceği, ve hangi çevre alanında ihtiyaç duyulduğu konusunda karar veren mühendislik disiplinidır. Bu makalede, duvar kalınlığını programlama, kapalı döngüde geri besleme ve kumaş türüne özel kompensasyonun, verimsiz yük ve atığı azaltmaya yardımcı olmak için nasıl birlikte çalıştığını açıklıyoruz. Eksiksiz tasarımı genişletmiş, eksenel ve radyal duvar kalınlık dağılımı, santimetre veya milimetrenin altında bir kontrol sağlayan cihazlar, yaygın polimerler için pratik işlem pencereleri ve 1 L HDPE ilaç şişesi için sağlam bir hafifletme planı hakkında bilgi edineceksiniz. Wanplas fabrikası olan Apollo, uzun yıllar boyunca ekstrüzyon blow molding makineleri üretmektedir ve aşağıdaki tavsiyeler, ABLB, ABLD ve tam olarak elektrikli serilerde uygulanan aynı ilkeleri yansıtır.
Presley formlama sırasında madde atıklarının nereye gittiğini ifade eder.
Herhangi bir makine güncellemesi öncesinde, üretici, polimerin gerçekten nerede kaybolduğunu anlamalıdır. EBM'de malzeme kayıpları genellikle tek bir sorundur; hepsi kendi büyüklügüne ve kendi tedbirine sahiptir. Herhangi bir atık azaltma programının ilk adımı, temsilatif üretim çalışması boyunca her akışı ayrı ayrı tarttırtır. Çünkü en büyük katkıcılar genellikle görünür atık değil, gereğinden fazla ağırdır. Gereğinden fazla ağır olan ve makarenin dayanıklılık özelliklerini yerine getirdiği durumlarda, proses, varyasyonu absorbe etmek için geniş bir güvenlik mahrıyla düzenlenmiştir. Kapsül ağırlıkları işlemden işleme değiştikçe, mühendisler en hafif şişenin başarısızlık sınırının üzerinde kalması için hedef ağırlığını yukarı yönlü olarak ayarlar ve bu yukarı yönlü kayma her parçaya karşılık gelir.
İkinci akım, kayan malzemedir. Parçalanma noktasında ve buruna ve dibe olan dekorlar tarafından sıkıştırılan yumuşak bir yüzeydir. EBM'de kayan malzeme kaçınılmazdur, çünkü parçalanan yama bu bölgelerdeki boşluktan daha büyüktür, ancak bu oran, daha sıkı kalıp hizalaması, daha keskin pario kesme noktası ve daha iyi burun kalibrasyonu ile kontrol edilebilir. Üçüncü akım, başlangıç atıklarıdır: transitenme veya soğuk başlangıçtan sonra erim sıcaklığı, pario programı ve kalıp aralığı stabilize olduktan sonra üretilen kaplar. Dördüncü akım, malzeme ve renk değişimi kaybıdır ve boşaltma bileşiği, kirli geçiş erimi ve bir akış pazarından diğerine geçildiğinde ortaya çıkan red sete dahil edilmiştir. Beşinci akım, ince noktalar, yanma izleri, kötü kaynak çizgileri veya boyut hareketleri gibi kusurların red katsayısıdır, böylece parçalar ve bu malzemelerin topakleme makinesine zerk edilmesi zorunludur.
Aşağıdaki tabloda bu akışları iyi işlenmiş EBM hattlarında görülen tipik pay aralıklarına ayırılmıştır. Bu rakamlar, gömme doğrultusunda oranlar olarak verilmiştir, çünkü dengesizlik, konteyner boyutu, reçine ve otomatikleştirme düzeyi ile değişir. Yüksek hızda üretilen küçük bir kozmetik şişeyi, kızartma oranı toplam kütleye göre daha küçük olsa da, 200 litrelik bir endüstriyel tankta başlangıçtan kalma atığı daha fazla absolute grama eşittir.
EBM hattındaki tipik atık akışının ayrılması
| Atık akışı | Toplam reçine girişinin tipik payı | İstediklerini azaltmak için temel araç |
|---|---|---|
| Fazla ağırlık atılımı (artan duvar vs. ihtiyaç) | Önlenebilir kayıpların % 40 ila % 60'ı | Parison duvar programlama + kapalı döngüde ağırlık kontrolü |
| Kapı çizgisi ve boyun/boyun altı bölgesinde parlaklık | %8 ile %15 | Kalıp hizalanması, parison kesimi, kuyruğu kalibrasyon |
| Değiştirme ya da soğuk başlatma sonrası ayarlama atıkları | 5 ila 12%. | ısınma öncesi reçete, daha hızlı termal ısındırma |
| Malzeme veya renk değişikliği kaybı (temizleme, geçiş) | Değişim olaylarının %10 ila %20'si | Temizleme optimizasyonu, offline renk hazırlığı |
| Reddetme oranı (bozukluklar, ince noktalar, değişim) | 3 ila 8%'dir | Proses istikrarı, duvar ölçümü, kalibrasyon |
Tam olarak bu formatı kullanınız: "1. " satır başına, başka bir şey yok.
Parison Progaming nasıl çalışır?
Parametrik programlama, tüm yanıp soğuyan sistemin (parison) duvarını tip kronundan ayrılırken dikkatli bir şekilde şekillendirmekten ibarettir. Parametrik bir düzlem, die kafasından asılan bir kaynaktır; eğer bu duvarın şekli tamamen homojense, sertleştirilen şişe de homojen hale gelir; fakat çoğu kap, tabanında, el bileklerin yerinde ve darbe bölgelerinde diğer kısımlara göre daha fazla malzeme gerektirir. Parametrik programlamayla, makine şişenin yükselti eksenini oluşturacak olan parametrik düzleme boyunca ve şişenin radyal ekseni oluşturacak olan çevresindeki duvar kalınlığını iki seviyede değiştirebilir.
Aksiyel duvar kalınlık kontrolü, AWDS olarak bilinen bu işlem, pres ve dilatasyon başlığının arasındaki mesafeyi bileşimin yukarıdan aşağıya doğru eksilenmeden önce ayarlar. Bu mesafenin kapanması durumunda yerel duvar kalınlaşır, açılması durumunda duvar incelir. Bileşim, şişenin tepesinden altına doğru kalıptan kaydırıldığından, aksiyel profil, konteyner yüksekliğindeki yerdeki malzeme dağılışını doğrudan belirler. Üreticinin terminolojisine göre PWDS veya RWDS olarak adlandırılan radyal duvar kalınlık kontrolü, pres ve dilatasyon başlığı arasındaki mesafeyi streçleme sırasında döndürme veya kaydırarak, bileşimdeki bir tarafın, diğer tarafından daha kalın olmasını sağlar. Bu, sap tarafının, düz tarafa göre çok daha fazla polimer taşımak zorunda olduğu asimetrik parçalar için önemlidir.
Her iki kontrolün arkasında, çeker veya enfrans katmanını hareket ettiren servohidrolik oransal vana vardır. Pozisyon ölçücü, genellikle LVDT (lineer değişken fark transformatörü), gerçek çeker konumunu okur ve kontrolörüne geri gönderir, melt-zorluk ve sıcaklık problemi altında komut edilen duvarı tutan bir kapalı döngü oluşturur. Kontrolör, parison boyunca sabit konumlarda örnek alan hedef duvar değerlerinin listesi olan bir parison çizgisini geçer. Örnek noktalarının sayısı, çizginin çözünürlüğünü ve bu nedenle makinenin karmaşık bir hedef şeklini ne kadar sadık bir şekilde takip edebileceğini belirler.
Çözünürlük, gerçek konteynerlerin düzgün koniler olmadığı için önemlidir. 20 noktalık bir eğri, tabanında kalın bir bölge ile hafif bir omuzunu olan basit bir şişeyi taşıyabilir. 50 noktalık bir eğri, buna dolgun bir bel ve dayanıklı bir etiket paneli eklentisini ekler. 100 noktalık bir eğri, kıvrımlı makyaj şişelerine ve küçük elle tutulan eşyalara uygundur, 128 noktalık eğri ise her gramın zorlu bir geometrinin dışına çıkarılması gereken saldırgan hafifletme durumlarında büyük endüstriyel konteynerler için en pürüzsüz profil sağlar. Altta yer alan tablo, kontrol nokta sayısını konteyner türüne ve sabit bir homojen duvara göre gerçekçi ağırlık azaltım potansiyeli ile ilişkilendirir.
Parison kontrol noktaları ve konteyner tipi ile azaltım potansiyeli
| Kontrol noktaları | Tersine kullanıma uygun tabak türleri | Relative weight-reduction potential | Notlar |
|---|---|---|---|
| Bu formatı kesinlikle kullanın: '1. ' başlıklı 20 satır. | En önemli alacak nokta, aşırı kilolu veriyapraklığıdır. Zaten şişmesini kazanmış ve atıkları düşük tutan bir satır, aşırı korumacı duvar profili sayesinde tüm atıkları birleştirildiği kadar daha fazla rezin kaybedebilir. Bu nedenle, veriyapraklığı doğrudan hedefleyen ve en yüksek ve en hızlı geri dönüşün elde edildiği materyal tasarrufu cephesini kapsayan tüm önlemler arasında, Apollo ve diğer uzman fabrikalar olan Wanplas, aynı mantığı tüm portföyünde öne çıkartmaktadır: En ucuz rezin, hiç deşarj etmediğiniz rezindir. | Düşükten Ortaya | Kabuklu profil, bir veya iki kalın bölge |
| 50 puan | Örtülü şişeler, şampuan, losyonlar | Orta | Sürtünmeyen göbek ve reinforced panel |
| 100 nokta | Makyaj şişeleri, küçük elle tutulan eşyalar | Medium to High | Kompleks asimetrik şekiller desteklenmektedir |
| 128 puan | Endüstriyel silindirler, hacimler, aşırı hafif hammaddeler | Yüksek | Smoothest profile, finest control |
Daha fazla noktanın otomatik olarak daha iyi olmadığını göz önünde bulundurmak önemlidir, eğer döngünün geri kalanı zayıf ise. Yapışkan bir vana ve kalibre edilmiş olmayan bir sensör yoluyla komutlanan 128 noktalık bir eğri hedefini iyi takip etmeyebilir ve hatta varyasyonu arttırabilir. Kontrol nokta sayısı, onu gerçekleştiren aktüatör ve sensör kadar iyi olduğundan, bu nedenle sonraki bölümde donanım ele alınmaktadır. Apollo’nun ABLB ve ABLD serileri, bu çözünürlük düzeylerini kapsayan programlanabilir duvar kalınlığı sistemleriyle sunulmaktadır ve tam elektrikli serisi, yüksek çevresel gereksinimlere sahip tesisler için döngeden hidrolik yağı tamamen kaldıran tam olarak elektrikli aktüatör yolu ekleme özelliğine sahiptir.
Önemli hammaddeler, hassas parison kontrolü için
Basit düz şişeler, 200 ml ila 2 litre aralığında.
Servo hidrostatik oransal vana, yani kasadır. Bir basit açma/kapatma vanasından çok daha fazla hız ve tekrarlanabilirlikle matkap vardanin veya ölçek makinesinin konveyörünün hareketini sağlar. Çalışma tepkisi, iş parçasının kısa çekme süresi içerisinde duvarın ne kadar hızlı değişebileceğini belirler, doğrusal oluşum ise, komut edilen konumun gerçek konuma dönüşümünü ne kadar kesin arttırıp azaltacağını belirler. Kaliteli bir oransal vana, kompanzasyon etkisini en aza indiren, tekerleğin binlerce döngüsü boyunca tekrarlanırlığını koruyan küçük bir gecikme sağlar. Elektriksel olarak kontrol edilen makinelerde, hidrolik vana servo motor ve kırlangıç dişli ile değiştirilir. Bu, sirkülasyon sisteminden sıvı sıcaklık etkilerini uzaklaştırarak, temizlik ya da enerji kullanımı önceliğine göre tercih edilen bir çözüm oluşturur.
Pozisyon transmitteri döngüyü kapatır. LVDT, sub-milimetrik duvar kontrolü için en pratik değer olan 0,01 mm civarında bir çözünürlükle çember yerinin kaymasını ölçer. Bu geri bildirimin olmadan, kontrolcü, mandrenin gerçekten komut edilen aralığa ulaşıp ulaşmadığı konusunda kör kalır ve eritme basınç çizgileri, duvarı sessizce değiştirir. Transducer, ısı ve kirlenmeden korunmalı ve sesinin sabit sıfırdan referans alınmalıdır böylece gerçek duvar değişikliği olarak görülen kayma çıkmaz.
Ekstrüzyon kapağı çeşidi, ekstrüzyon fiziksel özelliklerini belirler. Sürekli ekstrüzyon kapağı, matrin tırmanmasını sabit bir şekilde sağlar ve böylece parison tek bir düz tübü elde edilir; bu, daha küçük şişelerde yaygın olarak görülür ve doğal olarak düzgün bir duvar sağlar, ancak hızlı bir şekilde ulaşılabilecek yükü kısıtlar. Akümülatör kapağı ise doldurulmuş bir katı retardan bir gecikmeden hızlı bir şekilde parison sağlar, bu da sürekli ekstrüzyon uygulanmasının kontrolsüzce etkileyeceği onlarca ya da yüzlerce litreye ulaşan endüstriyel kaplarla sürekli bir süreklilik gerektiren durumlarda en önemlidir. Akümülatör, farklı bir zorluğu beraberinde getirir: depolanmış malzeme homojen ve dengesiz sıcaklıkta olmalıdır, aksi takdirde parison değişen katmanlara sahip olur ve hiçbir programlamayla tam olarak düzeltilmez.
Die ve yuvarlak aksamın geometrisi, yani yuvarlak açısı veya yuvarlaklığını içeren manda ve die kemeri uzunluğu, manda konumuyla duvar kalınlığı arasındaki ilişkiyi belirler ve erime düzenini büyük ölçüde etkiler. İyi tasarlanmış bir konik aksam, boşluk değişikliklerine duyarlı, sabit bir akış sağlar, fakat düzgün uyarlanmamış bir konik açısı düzgünlüğü, durgunluk veya plağın döndürülmesi gibi sorunlara neden olur. Malzeme seçimleri önemlidir: aşınmaya dayanıklı ve düşük sürtünme ile kaplı sertleştirilmiş alet çeliği, uzun üretim sürelerinde boşluk doğruluğunu korur ve polisli akış yüzeyi, erimiş metalin hatıra kalmasını ve bozulmasını önler. Aşağıdaki tabloda, bu donanım seçimlerinin kontrol hedefiyle nasıl etkileşime girdiği belirtilmiştir.
Donanım elemanları ve kontrol sağladıkları katkı
| Donanım elemanı | Parison kontrolünde rol | Yanlışlık durumunun ihmal edilmesi durumunda |
|---|---|---|
| Servo hidrolik oranlı valf | Mandrel veya die boşluğu için hızlı, lineer hareket | Hareketsizlik, yavaştan tepki, duvar adım hatası |
| LVDT konum transd Bursa, teknik veri kaynakları (plus ya da minus | Kapalı döngü şaft konum geri bildirimi | Misyonel kontrol, basınç doğrultusuzluğu |
| Akümülatör kapağı ile sürekli ekstrüzyon kapağı arasındaki farklar | Depo boyutuna uygun seri akış | Zıt veya katmanlı sıcaklık değişimi |
| Matkap ve dişli malzemesi ile konik açısı | Sabit, simetrik, tahmin edilebilir aralıklı cevap | Aşırı çökme, plak tabakası çıkma, erken aşınma |
Apollo makineleri bu ilkelere uygun olarak imal edilmektedir ve makinelerin CE uyumluluğu ve ISO ile uyumlu kalite yönetimi dahil olmak üzere Wanplas grubunun standart kalitesi ile paylaşmaktadır. Bir alıcı, malzeme maliyetlerinden tasarruf sağlamak için bir EBM makinesini değerlendirirken, sorulması gereken soru tek kontrol noktası sayısı değil, valf, transduser, baş ve dökümün birbirine bağlanmış bir döngü olarak tasarlanmış olmasıdır. Bekum, Kautex ve Uniloy gibi rakip firmalar benzer yapıları takip etmektedir ve kıyaslama yapılırken, tek bir spesifikasyon çizgisinden ziyade tüm hareket ve algılama ağına bakılmalıdır.
Kapanılmış döngü geri besleme sistemleri
01 mm)
Dikey ağırlık geri bildirimi, bitmiş kontainerlerden bir örnekteki ağırlığı kontrol ederek ortalama ve standart sapmayı kontrolör'e geri gönderir. Ortalama hedefe yükseldiğinde, kontrolör parison eğrisini aşağı doğru kırar; başarısızlık sınırına doğru düştüğünde, malzemeyi ekler. Bu döngü asıl olarak ihtiyaç olmadan ürün doyurmayı önler; hedef daha güvenli bir margo yerine gerçek minimumdan biraz daha yukarıda yer alır. Daha güçlü etki ise varyasyonda görülen azalma ile bağlantılıdır. Kontainer ağırlığı standart sapmasının% 2,5'den 0,5'e düşürüldüğünde, bir partide en hafif şişenin ortalama değerine çok daha yakındır; bu durumda, herhangi bir şişenin başarısız olma riskini artırmazken bütün partiyi hafifletmek mümkündür. İndeksler bakımından, temel bir süreç % 100 güvenlik marginı ile 100 indeks noktasında yer alırsa, varyasyonu sıkıştırarak, gerçek gram ağırlık tasarrufu olarak büyük oranda bu margindan geri kazanabilinir.
Ultrasonik duvar kalınlığı ölçümü, boşaltılmış kapları yanılmaz bir şekilde tarıyor ve hasar kaynağı olan temel, el ve omuz bölgelerindeki duvarın gerçek durumunu rapor ediyor. Toplama bakmayan ağırlıkteki gibi, duvar ölçümü da dağılımı görür ve böylece, genel olarak hafif fakat bir noktada tehlikeli kadar ince olan bir şişeye yakalamayı sağlar. Bu geribildirim, agresif profillerin güvenli olmasını sağlarken, mühendisin ince bölgelerin tasarım en düşük seviyesinin üstünde olduğundan emin olmasına da olanak tanır. Görsel izlemsenör denetimi, trim istasyonunda bir kamerayla ya da basit bir sensöre dayanarak, anormal izleme barındıran parçaları belirterek, genellikle die arasındaki boşluk ya da kalıp ayarında kayma probleminin, ağırlık sorununa dönüşmeden önce tespit eder.
Bu döngüler bir hiyerarşi oluşturmaktadır. Duvar ölçümleri kritik noktalarda kaliteyi korur, ağırlık geri bildirimi tüm miktarı ve değişmeyi korur, blimlendirme tespiti ise işlem sağlığını korur. Her üçü yüklü bir tesisin kurması halinde, daha ince ve daha hafif bir konteyner kullanılabilir ve kaliteli karşılamada daha iyi bir performans elde edilir. Aşağıdaki tablo, açık ve kapalı döngü sistemlerini basit performans terimlerinde karşılaştırır.
Açık devre karşı kapanmış devre parison kontrolü
| Attribute | Açık döngü (sadece saklanan eğri) | Kapatılmış döngü (geri bildirim aktif) |
|---|---|---|
| Ağırlık standart sapması | Yaklaşık olarak %2,5 artış ya da azalış | 0,5'in üzerinde veya altında% |
| Gereken güvenlik farkı | Yüksek | Düşük |
| Reçiniteli değişimlere yönelik reaksiyon | Manual re-tune | Otonom kesim |
| Thin-spot detection | Hiçbir şey | Ultrasonik duvar tarama |
pratik anlamda, kapalı döngü kontrolü, birçoğu hassas olan optimizasyonu dayanıklı ve kendini düzeltme özelliği olan bir süreç haline dönüştürür. Çok devre çalıştıran ve birden fazla reçineler tedarik eden bir üretici için bu dayanıklılık, malzeme kaybının kendisinden daha değerlidir, çünkü gerçek fabrika koşulları gerisinde yaşanan kaosun önüne geçilmesini sağlar.
Resin Davranışı ve Parison Çizgisi Kompensasyonu
Parison yazılımı, her bir reçinin kendi hızında zayıflama, geri dönüş ve dondurulması nedeniyle farklı polimerlerde farklı duvarlar üretir. Zayıflama, enjeksiyon kalıbı kapanmadan önce asılı olduğu kısa bir dönemde parisonun kendi ağırlığı altında aşağı doğru uzama esnasında gerçekleşir. Az eriyen mukavemetli bir reçide zayıflama daha fazla olur, üst parisonu incelterek alt parisonu kalınlaştırır. Bu normalde malzeme ihtiyacı olan yöne tam ters bir durumdur. Parison eğrisi, zayıflama çok ciddi olduğunda, üst bölgeleri kalınlaştırarak zayıflama gerisini telafi etmelidir.
HDPE, günlük kimyasal ve endüstriyel konteynerler için EBM'de en önemli yoldaşıdır. 10 dakikada 0,3 ila 1,0 gram aralığında bir eritme süresi (MFR) ile orta derecede eritme direnci ve kontrol edilebilir bir eğilme gösterir. Bu nedenle, amatörler için kolaydır, ancak programlamadan da yüksek fayda sağlar. PP, işleme sıcaklığında daha düşük eritme direncine sahiptir ve HDPE'den daha fazla eğilme gösterir, böylece enine eğilmeyi kontrol etmek için üst bölge kompenasyonuna daha fazla ihtiyaç duyulur ve ürün parisonu aşırı uzamadan korunmak için daha düşük eritme sıcaklığına ihtiyaç duyulur. PETG ve PC daha yüksek eritme direnci ve eğilmeye direnç gösterir, bu nedenle daha ince üst duvarlar ve daha hafif konteynerlerin kapısı açılır; ancak daha yüksek işleme sıcaklıkları ve bozulmaya karşı duyarlılık, dikkatli kurutma ve termal kontrol gerektirir. PVC, ABS ve PA her biri kendi akış ve termal sınırlarını getirir ve bu malzemeler için derecelendirilmiş Apollo makinelerinde işlenir.
Regrind, granülelen ateş hâlleri ve atılan malzeme yeniden hâliye verilen konteynera geri döner ve tereceli davranışı da değiştirir. Günlük kimyasal kullanımlarda %10 ila %30’luk bir regrind oranı sağlamadır ve fabrikada atılan malzeme döngüsünü tamamlar, dolayısıyla çevreyle uyumlu bir durumdur. Bu aralık üzerinde, pellet boyut dağılımı, nem çekimi ve küçük kontaminasyon, eritimin homojenliğini bozacaktır. Bu durum terece çalkantısı ve duvar değişimleri olarak ortaya çıkar. Çözüm, kontrollü bir karıştırıcı, uygun kurutma ve toz çıkarmadır. Böylece, ince malzemeler eritmede biriktirilmez. Aşağıdaki tablo, yayılma eğiliminin ve terecenin eğrisinde gerekli telafi sürecini her yayılabilen EBM reçineye göre belirtir.
Reçineye özgü parison eğrisi dengesi
| Reçine (Resin) | Tipik MFR penceresi (g/10 dakika) | Sag tendency | Parison eğrisi kompensasyonu |
|---|---|---|---|
| HDPE | 0,3 ila 1,0 arasında | Dengeli | Hafif üst bölge incelmeli |
| PP (polipropilen) | 1,0 ila 4,0 arasında | Yüksek | Yüksek bölgenin kalınlaşması, alttaki erime sıcaklığı. |
| PETG | Orta aralıklı | Düşük | Yukarı duvarların incelmeleri mümkündür |
| PC | Orta aralıklı | Düşük | İnce üst duvarlar, sıkı kurutma |
| HDPE'ye %10 ila %30 arasında geri dönüştürülmüş malzeme eklenir | Safiyaneya bağlıdır | Az daha fazla değişme | Daha sıkı geri bildirim, kurutma ve tozsuzlaştırma |
Malzeme boyutu, Wanplas grubunun genişliği için önemlidir. Apollo, blow molding makinasına odaklanır, ancak kardeş fabrikalar çevresel zinciri kapsar: Kerke, masterbatch ve modifiye edilmiş reçine için çift viskozluklu karıştırma ekstruderler sağlar, Polyretec, geri dönüştürülmüş atıkları temiz levhalara dönüştüren yıkama ve pelletizasyon hatları kurar ve YuanSu, film, levha ve tabaka ekstrüzyonu yapar. Apollo hatında parison kontrolünü optimize eden bir üretici, polimer davranışı başından sonuna kadar anlayan bir grup içinde yer alır, bu da daha hafif bir konteynerin sağlanması için reçinelerin değiştirilmesi düşünülürse önemlidir.
Düşük atık üreten kalıplama için süreç penceresi
Parison kontrol portföyü izole olarak çalışmaz; istikrarlı bir işlem penceresi üzerine kurulur. Eğer eritme sıcaklığı, dövme başı bölgelemeleri, havaya alma basıncı ve döngü süresi yanlış ise, herhangi bir programlama miktarı, sıkı paket ürünler üretmeyecektir. Aşağıdaki pencerede tek değer olarak değil, aralıklar olarak ifade edilmektedir, çünkü optimum, reçine sınıfı, paket boyutu ve makine stiline bağlıdır.
HDPE için erime sıcaklığı genellikle 175 ila 195 santigrat derece arasında yer alır. Pres matı genellikle bağımsız olarak kontrol edilen bölgelere ayrılır, parison ve mat yüzey alanları, akışın donmadan dengeyi kontrol etmek için uygun adaptörden biraz daha düşük sıcaklıkta ayarlanır. Sıcak çalışmak, basıncı azaltır ve duvarı düzgünleştirir, ancak yatış ve levhanın çıkması artar ve yıpranmayı hızlandırır; soğuk çalışmak, erite sırasını yükseltir, oransal valfi zorlar ve duvarın düzgünlüğünü kötüleştirir. Sanatın amacı, yatışın kontrol edilebilir olduğu ve duvarın stabil olduğu camın ortasını bulmaktır. EBM için çarpma basıncı genellikle 6 ila 10 bar arasındadır, parisonu boşluğa karşı itmek ve yüzeye ayrıntı duymadan kalıplardan veya parça üzerinden aşırı gerilme yaratmadan yüzey detayı kopyalamanın yeterli. Döngü hızı, aynı reçineden saat başına daha fazla parça elde etmenin etkisiyle atıkla etkileşir, böylece reçin toplam maliyetini konteynerde etkili bir şekilde düşürür, ancak agresif bir döngü, parisonun soğumasını kısaltabilir ve duvarın şeklini bozabilir. Dengede, her konteyner için ayarlanır.
Aşağıdaki tabelde bu parametrelerin hızlı bir referans olarak toplamlandığı görülmektedir. Değerler, rehberlik için tipik değerlerdir ve reçine datayaşına ve makine kullanma kılavuzuna uygun olup olmadığının doğrulanması gerekmektedir. Wanplas servis politikasıda, önceden verilmiş bir tablo kopyalanıp kullanılması yerine, gerçek hatta uygun formda pencere kurulabilmesi için yerinde kurulum ve test eminliği sağlanmaktadır.
EBM için Tipik İşlem Parametre Aralıkları
| Parametre | Standart aralıklar | İstenmeyen hedeflerdeki atıklar üzerindeki etkisi |
|---|---|---|
| HDPE akış sıcaklığı | 175 ile 195 santigrat derece arasında olmalıdır. | Aşırı sıcaklık, losyayı artırır; aşırı soğukluk, basıncı yükseltir |
| Kalıplama kafa bölgesindeki sıcaklık | Bölgeli, erime sıcaklığına yakın bir yapıya sahip | Kötü bölge ayarlaması duvar profiline zarar verir. |
| Blow pressure | 6 ila 10 bar | Düşük basınç, ince ve tamamlanmamış duvarlar oluşturur. |
| Cycle time | Dönüşümler konteyner boyutuna göre | Uzunluğu kısa ise duvar çarpılır; uzunluğu fazla ise kapasite israf edilir |
| Geri tozlanma oranı | %10 ila %30 arasında olmalıdır. | Üst limit yükselmesi varyasyonu |
Gıda ve ilaç temas eden kaplar ek bir kısıtlamaya sahiptir. Bu tür uygulamalar için HDPE, ABD'de FDA veya Avrupa'da AB 10/2011 gibi gıda temas önlemlerini sağlamalı ve reçine sınıfı, geri dönüşme kaynağı ve temizlik, bu kuralları yerine getirmelidir. Deterjan ve endüstriyel kaplar daha az kısıtlanmıştır, ancak aynı zamanda temiz malzeme sayesinde avantaj elde ederler. Apollo uygulamaları gıda ve içecek, günlük kimyasal, kimyasal, yapı malzemesi, tıbbi ve ilaç, ve otomotiv gibi alanlar kapsamaktadır, bu nedenle aynı makine ailesi, kesinlikle sıkı ve gevşek uyumu sağlayan ortamlarda hizmet vermelidir ve işlem penceresi bu esneklikten hemen bir parçasıdır.
Lightweighting Case: 1 L HDPE Deterjan Şişesi
Bir somut örnek, mekanizmayı hayali hale getirir. 1 lt’lik HDPE çamaşır suyu şişesi, 42 gram başlangıç gram ağırlığı ile sürekli extrüzyon EBM hattında üretilmiştir. Şişe düşme ve top yük testlerinden bastırılmış marjla geçmiştir, bu da 42 gramdan bir miktarının hediye olarak verildiği anlamına gelmektedir. Amaç, reddedilmeme oranı yükseltmeden veya performans testlerinden başarısızlığa uğramadan gram ağırlığını azaltmaktır.
İlk adım ölçüm. Ultrasonik duvar taraması, tabanın geniş bir ölçüye göre çok fazla spesifik olduğunu, duvarın ise minimum değerine yakın olduğunu gösterir. Karşılaştırma eğrisi, duvarın tabanından el ve etiket paneline doğru hareket etmesini sağlamak üzere yeniden programlanır. Bu hareket, tek başına şişeyi yaklaşık 39 gram'a yükseltir. İkinci adım, kapalı döngü ağırlık geribildirimi. Standart sapmanın hala 2.5% civarında olduğu için, risk olmadan hedef daha fazla düşemez, bu nedenle denge makinesi döngüsüne girilir ve varyasyon, artı veya eksi 0.5% yöne doğru sıkılaştırılır. Varyasyon düşündüğünüzde, hedef güvenle düşürülebilir ve şişeyi yaklaşık 36 gram'a ulaşabilir. Net değişim, temel seviyenin yaklaşık %14'ü daha hafif olan 6 gram'a eşdeğer azalmayı, tamamen parison kontrolü ve geribildirimle, reçine değişikliği yerine, sağlar.
Baz katsayısı olarak ifade edildiğinde, küçük boyutlu şişe yarım ton (baseline) katsayısı ile 100 olan katsayı değerlerini arttırmış, geliştirilmiş şişede yaklaşık 86 bir katsayı değerlerini arttırdı. Bu da 1 katsayının her bir birimi için 14 tasarruf anlamına gelir. Çok büyük bir üretim miktarına göre ölçeklendirildiğinde, bu oran her zamanki tüm ihracat miktarındaki çok büyük bir azalmayı sağlar. Bu, reçinenin fiyatını değiştirmeden sonsuz miktarda çabalarak kaynak malzeme maliyetini azaltmakta olan anlamı budur. Önemli olan nokta, yüzeyin sadece kaldırılmadığı, yeniden dağıtıldığı için yüzeyde herhangi bir boşluk ya da yama ortaya çıkmaması, kırılma testi ve üst yükleme esnasında böyle bir sorun yaşanmamaktadır. Kritik bölgelere bakılarak muhafaza edilirken, yeterli miktarda üretildik bölgeler cömertçe ayarlanmaktadır.
Bu durum, neden tüm döngenin önem taşıdığına da değindi. 20 noktalık bir program, 39 gram dolaylı yeniden dağıtımı sağlayabilir ama son 36 gram hedefi istikrarlı bir şekilde tutmakta zorlanır; 50 veya 100 noktalık çözünürlük ile geri bildirim döngüsü, son gramları güvenli hale getiren şey. Ayrıca, hafifletme bir süreç disiplini olduğuna, tek seferlik bir ayarlama olmadığına da işaret eder. Tamamlayıcı reçinelerin serisi değişir, mevsimsel ortam dalgalanmaları olur ve kalıp aşınmaktadır; bu, duvarı hareket ettiriyor ve geri bildirim döngüsü yalnızca üretim aylarında tasarrufa müdahale edebiliyor.
Tam olarak bu formatı kullanın: "1. " her satır için, başka hiçbir şey yok.
Kesme hatında ve alttan dikme sırasında en iyi şekilde kontrol edilen bileşim bile yankı bırakır. Bu yankıyı yok etmek yerine geri kazanmanın sürdürülebilir ve ekonomik bir hareket olduğu bilinmelidir. Kapalı döngü, dikme yerinde başlar. Bu yerde yankı ve iskelet bir paralel granülasyona aktarılır ve kenar kesilir. Birbirine eşit büyüklükte tuğla parçaları elde edilir. Birbirine eşit büyüklükte tuğla parçalarının elde edilmesi önemlidir, çünkü karışık yaprak büyüklükleri eşit olarak beslenmez ve bileşiği rahatsız eder; bu nedenle granülasyon ayarı ve ekran büyüklüğü, birbirine uyum içinde olması için seçilir.
Yeniden ıslatılan karışım, istikrarlı 10 ila 30% aralığına nüfuz eden kontrollü bir karıştırıcı aracılığıyla temiz akışa tekrar gönderilir. Oran denetimi, önemli bir disiplindir: Az miktarda yeniden ıslatılan karışım geri dönüştürülebilir malzemeyi israf ederken, fazla miktarda karışım parisonu bozar. Tesis içi yoğun atma temiz ve tek kaynaktır. Bu nedenle son tüketici atıklarından daha kolay geri kullanılır ve karma atık riski yoktur. Karıştırıldıktan sonra, karışım kurutma ve toz giderme işlemlerinden geçer ve nem ve ince tozlar erimeye girmez. Nem, çaprazlamaya ve zafiyete neden olur ve toz kafada birikerek duvarın uzamasına sebep olur.
Bu iç tesis atölye döngüsü son tüketici geri dönüşümden farklıdır, ancak iki süreç Wanplas grubu aracılığıyla birleşir. Wanplas fabrikası olan Polyretec, son tüketici petleri temiz toz ve peletlere dönüştüren yıkama ve peletleme hatları inşa eder ve Kerke, bu geri dönüştürülen ürünleri cinsiyetsiz reçine veya katkı maddeleri ile karıştırmanın sağlanan çift vidalı ekstruderleri sağlar. Bir Apollo şişirme makinesi kullanan bir üretici, geri dönüştürülen içeriğin temizliği doğru bir şekilde yapılmadığı ve parametre ayarı hafifçe farklı bir akış karakteristiğine ayarlandığı sürece, tesis flash geçidi ile geri dönüştürülmüş ürünler arasında aynı kapalı döngü düşüncesini genişletebilir. Bu makalenin başında yer alan atık kaynak tablosu, geri dönüştürülen ürünlerin Ortalama karlılık yüzdesini ortalamada vermektedir, çünkü gram tasarrufu gerçekte gerçekleşmektedir, ancak parison programıyla sağlanan verimli tasarruf miktarı, bu tasarruf oldukça azdır.
Maintenance and Calibration Checklist
Teknik kontrol, cihazın bakımını yapılmadığında sessize alınır. Kaydırılmış die çatalı, kirli bir sensör veya yapışan bir valf, insanların dikkatini çabucak alandan önce duvarı değiştirebilir ve geri bildirim döngüsü temiz malzeme ekleyerek, sessizce tasarrufunu yok edebilir. Disiplinli bir önleyici bakım planı yatırımı korumaktadır.
Periyodik olarak (kısa süreli hafifletme programları için daha sık) gerçek kap içi ağırlığı ve duvar ölçümü karşılaştırılmalıdır. Yeniden kontrol için saklanan profili ölçülen değere göre karşılaştırılır ve die aşınması veya malzeme değişimi kaynaklı dağınıklık giderilir. Servo-hidrolik oransal valf, hidrolik zarar sebebiyle en yaygın hatanın nedeni olduğundan, makinenin programlı bakımlarında temizlenmesi ve tavsiye edilen cevap kontrolü yapılmalıdır. LVDT dönüştürücüsü sıfır istikrarı için kontrol edilmeli ve sıcaklıktan korunmalıdır, aksi takdirde ilgisiz bir sıfır okunabilecektir ve yanlış bir duvar değişikliği oluşturulabilir. Die çenesine özel bir kontrol döngüsü uygulanmalıdır, çünkü çene kısmında olan aşınma ya da kümülasyon büzülme boşluğunu değiştirir ve tüm profili de değiştirir; erken aşınma, görünür ince noktaların meydana gelmesine neden olan hafif bir asimetri olarak çıkar.
Aşağıdaki kontrol listesi pratik bir başlangıç noktasıdır. Bir fabrikada, programlanabilir duvar kalınlığı sistemi ile çalışan bir Apolloh ABLB, ABLD ya da tamamen elektrikli makine varsa, ve Wanplas tarafından sunulan ortak hizmetin yerinde kurulum, devreye alma ve takip edilen kullanım durumuyla uyuşuyorsa, bu kontrol listesi kendini uygulamaya hazırlar. Birden fazla reçine sınıfı olan fabrikalar, malzeme sınıfı açısından optimum programın farklı olduğu için, ayrı bir depolama çizgisi ve kalibrasyon kaydını tutmalıdır.
Önleyici bakım ve kalibrasyon kontrol listesi.
| Görevi | Sıklık | Malzeme tasarrufu sağladığını açıklayan faktör nedir? |
|---|---|---|
| Parison çizgisi, ölçülen duvar ve ağırlık kontrol edilir. | Çeyrek (agressif hafif ürünler için aylık) | İndirim dönüşlerinden önce kayma yakalanır. |
| Servo-hidrolik oransal valfin temizlenmesi ve doğrulama edilmesi. | Planlanan servisler | Adım hatası ve hızdan kaynaklanan olumsuzlukları engeller |
| LVDT sensörü sıfır ve sinyali kontrol edin. | Planlanan servisler | Yanlış duvar ölçümlerinden kaçınmak |
| Die çatalının aşınması ve birikimi kontrol edin. | Planlanan servisler | Simetrik çıkarma aralığı korunur. |
| Yeniden ezme karıştırıcı oranının doğrulanması ve toz çıkarılması | Sürekli, dönemik denetim ile değerlendirilmektedir. | Yeniden kullanılan ışıklarla parisonu istikrarlı tutar. |
Operatörler, sadece alarmı değil, tartım makinesi trendini okumaya eğitilmelidir. Ortalama ağırlıkta yavaşça bir artış, döngünün aşınmayı telafi ettiği en erken sinyalidir ve bu durumu erken yakalamanız hem malzemeyi hem de kalıbı korur. Wanplas’ın, kalitenin başarısız olduğu durumlarda geri ödeme ve tazminat ile kalite standardı sözü, işlemi doğrulanmış bir pencereden içeride tutmanın önemini vurgular; bakımlı bir makine, o pencereden dışarı çıkmayan bir makinedir.
Sık Sorulan Sorular
İtme kalıplama işlemlerinde karşılaştırma kontrolü nedir?
Parison denetimi, parison duvar kalınlığının extrusyon sırasında uzunluğu boyunca ve çevresindeki değişkenliğidir. Eksenel duvar kalınlığı denetimi (AWDS), duvar kalınlığını üstten alt tarafa ayarlar, radyal veya programlanabilir duvar kalınlığı dağıtımı (PWDS/RWDS) ise tokmağın çevresinde kalınlığını değiştirir. Amacı, malzemeyi sadece tamamlanmış ambalajın ihtiyaç duyduğu yerde kullanmaktır ve bu sayede yüksek ağırlık miktarını minimuma indirir.
Kaç parison kontrol noktası gerekli?
200 mL ile 2 L arasında olan küçük, basit şişeler, 20 ila 50 denetim noktasından yararlanır. Kompleks şekiller, koji malzemeleri ve asimetrik tasmalar, 100 nokta kullanarak yararlanırken, büyük endüstriyel silindirler ve çok yüksek derecede hafiflenmeler için 128 nokta ile en pürüzsüz duvar profili ve en yüksek gram ağırlık azaltma potansiyeline sahip hale gelir.
HDPE, parison çekme sırasında PETG'den daha fazla sarkma yapar.
HDPE’nin erimiş dilli az olduğunda, iyi erime direncine ve işlem sıcaklığında yiyeceklik performansı düşük olduğu için, parison çizelgesi üst bölgeleri inceltmek için kullanılır. PETG ve PC’nin erimiş diri daha iyi ve direnci daha fazla olduğu için, daha ince üst duvarları sağlar. PP ise yayıldığı kadar yayıldığında, yayılmayı önlemek için, en fazla üst-çizgi tedbiri gereklidir.
Geri dönüşümlü malzeme doğrudan blow moldingde kullanılabilir mi?
Evet, iyi olan ve reddedilen parça malzemesi granüle edilmiş ve gübre akışı ile tekrar karıştırılmıştır. Günlük kimyasal HDPE uygulamalarında 10 ila 30%’luk bir yeniden karıştırma oranı sabit olmaktadır. Bu aralıkın üzerinde pellet boyut dağılımı, nem ve kirleşme afin işleme birliğini bozmaya başlar, bu nedenle kurutma, toz alma ve kontrol edilmiş bir karıştırma makinesinin kullanılmasını gerektirir.
HDPE kesme kalıbı için ne sıcaklık kullanılması gereklidir?
HDPE için tipik eriten sıcaklık aralığı 175 ila 195 derece Santigrat'tır. Diri kapağı genellikle bağımsız olarak kontrol edilebilen bölümlere ayrılır. Çok fazla ısınma, sabuklanma ve yapıştırma sorunlarına neden olurken çok düşük ısının, eriten basıncını artırır ve duvarın birleşik olmasını kötüleştirir. Optimum değer, bu aralıkın ortasında bulunur ve reçinelerin sınıfına göre ayarlanır.
Hassas parisonla ne kadar materyal tasarrufu sağlanabilir?
Kapalı döngüyle, konteyner ağırlığı standart sapması yaklaşık olarak 2,5% artış veya azalıştan, 0,5% artış veya azalışa doğru sıkıştırılabilir. Bu sayede üretici, hata riskinin artmaması için hedef gram ağırlığını güvenli bir şekilde azaltabilir. Açıklamanın sınırları içerisinde olan, 1 L HDPE çamaşır suyu şişesi, 42 gramdan 36 grama (yaklaşık %14 azalma) kadar düşebilir.
Karşılaştırma programını ne kadar sıklıkla yeniden kalibrelemek gerekir?
Depolanmış paralel kurbi profilin, gerçek konteyner ağırlığı ve duvar ölçümleriyle karşılaştırılması bir kez her üç ayda yapılması iyi bir başlangıçtır. Servo hidrolik oransal valf ile LVDT algılayıcısı düzenli önleyici bakım programına göre temizlenmelidir ve yığın lipi aşınma veya tekrardan oluşturma bakımından kontrol edilmelidir. Aşınma veya tekrar oluşum extrüzyon boşluğunu değiştirir ve duvar profiline zarar verir.
Sonuç
Ekstrüzyon blow moulding’de malzeme kaybı, akımların birbirine eklenmesi ile oluşur ve aşırı vergi, genellikle bunların en büyüğüdür. Hassas parison kontrolü, sürecin kökünde bulunan akımın, sadece konteynerin gerektiği yerlere polimer yerleştirilmesi yoluyla, ardından değişkenlikleri düşük tutan kapalı döngü geri bildirim ile tasarımını korur. Bu mekanizma prensipte basit ancak uygulamada güçlüdür: Ağırlık standart sapmasını sıkılaştırın, hedefi güvene dayanarak düşürün ve tüm sürede işlenen şişelerin her birindeki gram tasarruf sağlayın. Servo hidrolik oransal valf ve plüs ya da minus 0,01 mm LVDT sensörden başlayarak, kuşak tipinin ve die geometrisinin seçimi, komutlanan eğrinin gerçek duvar haline gelip gelmeyeceğini belirler. Reçin davranışı, özellikle çökme ve yeniden işlenme istikrarı, eğrinin nasıl şekillendirilmesi gerektiğini belirler ve eritme sıcaklığı, püskürme basıncı ve döngü süresi süreç penceresi, döngünün güvenilecek kadar istikrarlı olup olmadığını belirler.
Wanplas, sac dökümde yirmira yılı aşkın tecrübesi ve yetmişden fazla ülkede çalışan dört binlerce makinesi bulunan bir fabrika olan Apollo, bu ilkelere dayanan ABLB, ABLD ve tamamen elektrikli serileri geliştirir. Wanplas grubu, sac dökücüyü karışım, geri dönüşüm ve sac döküm konusunda uzmanlık ile kuşatır. Bir üretici, bir malzeme maliyet programı belirlediğinde, tavsiye edilmesi gereken şey ölçümle başlamak, duvar ve ağırlık geri bildirim sensörlerini kurmak ve programlar doğrultusunda yeniden kalibre etmek, çünkü en ucuz reçine, hiç dökmeden kalan reçinedir. İlgili çaba ve kazanca gelince, temel programlama için düşük, geri bildirim sensörlerinin yerleştirilmesi için orta, bakıma bağlı tam kapalı hafifletme için ise yüksek denebilir ve yol, küçük günlük kimyasal şişeden büyük endüstriyel kaplara kadar tekrarlanabilir.
