Parison çökmesi, büyük ekstrusyonlu blow mouling (EBM) parçalarında duvar kalınlığının birliğini sınırlayan tek yaygın kusurdur ve küçük şişelerden 20L bidonlara, pet şişelere, 220L tescilli tanklara ve IBC konteynerlere geçtiğinde tüm mühendisler ile karşılaşılan ilk sorundur. Parison, kararmış polimerin boş içbükey bir tüptür; kalıp kapanmadan önce köpük kalıbından asılı halde bulunur ve ikinci veya üçüncü saniyenin herhangi bir zamanında, kısım kararı yüzeye doğru aşağı doğru çekilir ve kendi ağırlığında bu nedenle tüp boyutlanır ve incelir. Büyük kaplarda parison uzun, ağır ve oluşması zaman alır, böylece parçanın altında ince ve zayıf bir kısımdır, üstte ise fazla materyal bulunur. Yazar bu makalede parison çökmesinin nedenlerini, erimiş maddenin sertliği ve moleküler ağırlıklama dağılımı ile kontrol edilmesinin nasıl olduğunu, doğru HMW-HDPE kalitesini seçmenin nasıl olduğunu, kalıp kafa ve akümülatör kafa tasarımı ile çökme penceresinin nasıl sınırlandığını, parison programlama ve kalıp yatak sıcaklığı zoningunun çökmenin nasıl giderildiğini ve üretim alanında çökenin nasıl ölçüleceğini açıklamaktadır. Apollo, Wanplas fabrikası ve 20 yıldan uzun süre boyunca ekstrüzyonlu blow mouling makineleri alanında uzmanlaşan firmadır. 20L'lerden 1500L'ye kadar değerlendirilen ABLD serisi makineler ve bu sanayi kaplarına özel olarak tasarlanmış akümülatör kafa hatları üretmektedir, ve aşağıdaki yazı bu makinelerinin her gün 90'den fazla ülkede çalıştığı süreç pencerelerini yansıtır.
Parâsâsın sarkması nedir ve neden önemlidir?
Tüp başlangıcı kayar döküm makinesi tarafından vida ve ardından iki kalıp parçası arasında yakalanan, sıvı plastikten yapılmış boş bir tüptür. Tüp bozulması, desteklenmeyen, düşük sertlik indeksine sahip bir sıvı tarafından oluşan yukarı yönlü bir uzama işlemidir. Tüp asılı olduğu zaman, üst kısm her şeyin altında bulunan ağırlığı destekler, bu nedenle tüp yana yukarı doğru uzar ve altından üstüne doğru incelir. Sonuç olarak, hazır çamur kapak arasına yerleştirilen tüpün duvar kalınlığıdaki bir eksi varlık meydana gelir: sabitleme çizgisi ve yaka bölgesinde kalın, kapağın altında iniyor. Küçük şişelerde bu eksi varlık görünür değildir, çünkü tüp yaklaşık bir ila iki saniye içinde üretilir. 220L bir tambura için ise tüp yaklaşık 30 ila 90 saniye içinde akışkanlaştırılır ve kilo cinsinden ağırlık kazanır, bu nedenle eksi varlık yeterince ciddi hale gelir ve aşağıda incelenir, iyi bir üst yük kapasitesi, görsel duvar işaretleri ve kimyasal veya UN standartlarına göre belirlenmiş tamburlarda çalışma sırasında hasar meydana gelir.
Sag neden birden fazla ticari nedeni vardır. İlk olarak, birimlerde ince taban asgari duvarın üzerinde kalması için tam birim aşırı yüklenir, genellikle 8% ile 15% arası. Bu, yüksek üretim miktarında orta–yüksek seviyede malzeme maliyetini yükseltir. İkinci olarak, işlevselliği olumsuz etkiler, çünkü duvar kalınlığındaki değişme, ortalama duvarın önerdiği performanstan daha fazla üst yüklü ağırlık ve düşme etkisizliği düşürür. Üçüncü olarak, kapasiteyi azaltır: Nedenlenen bir hattın sıkı spesifikasyonları tutamaz, bu nedenle atık oranı artar ve OEE (Tam Ekipman Etkiliği) düzeyinde düşer. 20L–220L hacimli konteynerleri taşıyan endüstriyel paketleyiciler için sag, bu nedenle kozmetik bir rahatsızlık değil, aynı zamanda verimlilikte doğrudan bir sınır ve UN ambalaj sertifikası gibi taşımacılık standartlarına ve Avrupa Birliği 10/2011 veya FDA beklentilerini referans alan bölge gıda temas kurallarına uyum sürecini etkiler.
Müjdesi, bu eğilim tahmin edilebilir ve ayarlanabilirdir. Eğen kalıbı oluştururken çalışan aşağıdaki birkaç ölçülebilir değişkenine bağlıdır: sıvı kalınlığı, akışkanlaşma süresi, tüp ağırlığı, kalıbın geometrisi, sıvının sıcaklık profili ve duvar kalınlığı programı. Bu değişkenler bir kez anlaşılmışsa, eğim seviyesini mantıksal olarak belirlenebilir, böylece duvar kalınlığı, tasarım tarafından değil, yerçekimi tarafından belirlenir. kalan yazılar bunu adım adım açıklamaktadır.
Parison düşmesi gerisinde yatan fizik
Parison kavisel ölçeklenmenin aslı, olukun ısıya maruz kalmasıyla ve oluk uygulanan uzatma deformasyondan kaynaklanan direnç arasındaki dengesizliktir. Oluk 17 sıvı gibi akar ama ani bir uzatmaya karşı sert bir katıdan daha fazla direnç gösterir. Kavisel ölçeklenmeyi önleyen ilke, düşük gerilme hızında uzatma (ya da uzatma) mukavemettir, yaygın olarak oluk kuvveti olarak adlandırılır. Yüksek oluk kuvveti, incelmeden önce daha uzun süre kendi ağırlığını desteklemeyi ifade eder; düşük bir oluk kuvveti, hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen h
Operatörlerin gözlediği şeylerin çoğunu iki fiziksel faktör açıklıyor. İlk olarak, sag, zamana bağlıdır. Kalıp kapanmadan önce daha uzun süre maruz kalan parison daha fazla uzamaktadır. Bu nedenle, büyük parçalar için extrüzyon süresi en önemli değişkendir. İkinci olarak, sag, birim uzunluk başına kütlenin artmasıyla orantılıdır. Kalın ve ağır bir parison, aynı malzemeden olan ince bir parisona göre daha hızlı zayıflar, çünkü erimiş hamurun her dilimi altında daha çok ağırlık taşır. Bu iki etkinin etkileşimi, basit bir çekme ilişkisi ile belirlenmiştir: Parison uzunluğundaki değişim, yerçekimi stresi ve zamanla artar, erimiş hamurın mukavemetine ve kalıp çıkışı sertliğine bağlı olarak azalır.
Sıcaklık pratik olarak güçlendirici bir etkedir. Soğumaya başlayan şişme sıcaklığı artmaya başlayınca, elastik olma oranı, poliolefini işlemede 10 derece C'nin her 10 derecesinde yaklaşık olarak iki katına yükselir. 15 derece C daha sıcak olan bir erimiş madde, doğru sıcaklıktaki aynı reçineye göre iki ila üç kat daha fazla kısılabilir, ancak çok soğuk olan erimiş madde, die basıncını, kesme ısısını ve erimiş maddenin kırılma veya yüzey çizgilerinin oluşma olasılığını artırabilir. Büyük kaplarda kalıplama işleminde yetenek, erimiş maddeyi, temiz bir biçimde şişmek için yeterince elastik olduğu ancak biçimini korumak için yeterince sert olduğu dar bantta tutmaktır.
Parçanın tabanı ince hale gelir. Parisonun uzamasıyla birlikte ek uzunluk, toplam erimiş hacmin hedef ağırlığı ile sabit olduğundan, azalan kesitinden sağlanır. Çap ve duvarın kalınlığı üstten aşağıya doğru artar ve en son olarak kavuğun temelini oluşturan kısım, en çok uzanan ve en ince olan bölümdür. Programlanmış duvar kalınlığı kontrolü, parisonun üst kısmında kehribarın daha kalın ve alt kısmında daha ince olduğunu sağlamak adına bu durumu bir kısmıyla tersine çevirir, ancak temelde fiziksel eğilimler miktarlar da dahil hale gelen düzeltilmelerin sınırını tayin eder.
Büyük hacimli kaplar (20 litre ile 220 litre arasında) neden daha duyarlı hale gelmiştir.
1 litre şişeden 220 litre ezme kapasına geçmek, düzeni tamamen değiştirir. 1 litre şişenin parison ağırlığı birkaç yüz gramdır ve yaklaşık bir saniye içinde madde dışarıdır, bu nedenle yerçekimi ile çekilmeler azdır. 20 litre su bidonunun parison ağırlığı yaklaşık 1 kg-1,5 kg arasındadır ve yaklaşık 8-20 saniyede dışarı çıkar. 220 litre ezme kapının parison ağırlığı 4 kg-9 kg arasında olabilir ve 30-90 saniye içinde madde dışarı çıkar. 1000 L ölçekli IBC (orta hacimli konteyner) şişesi ise daha uzun, daha ağır parisonlarla veya çok katlı bir şişede birden fazla parisonla oluşturulur. Madde maruz kalma süresi bir veya iki kat artar ve aynı zamanda sapma olasılığı artar.
Büyük kaplar, parison için de artisik bir geometri taşır. Aspiratör yönelim oranının, asılı tüpten uzunluk-diametre oranının, büyüklüğü çok yüksektir: 220L'lik bir tabak parisonu 1 metreyi geçebilir ve sadece 100 - 200 mm çapındadır. Yumuşak bir eritenin uzun, ince bir tüpten oluşması doğal olarak aşağı yöne çekilmeye daha açık bir yapıya sahiptir. Tüpten bu yana, parison uzunluğuna göre tüp aralıkları da sıklıkla sınırlıdır; bu yüzden eritme dingi bir tengille tüp olarak çıkmak zorundadır ve altında uzun bir kolon taşıyabilmelidir.
Üretim ekonomisi sorunu daha da artırır. Büyük endüstriyel kaplar genel olarak akü-yaprak makinelerde çalıştırılır; bu makinelerde bir adet şok yüklenir ve ardından hızla atılır, ancak birkaç kilogramlık alçıdan çıkan ufak bir adım dahi, kalıp transfer ve kapatma işlemleri sırasında sızmanın birkaç saniye boyunca açık kalmasına neden olur. 20 litre ile 60 litre kaplar üreten sürekli ekstrüzyon makineleri için, alçı formasyonu yavaş gerçekleşir ve şekil sızma kontrolü merkezî bir işlem zorluğu oluşturur. Apollo ABLD serisi (20 litre ile 1500 litre) ve akü-yaprak tasarımlarının yerini alan bu özellikler, ağır parçaların sızma süresinin minimize edilmesi amacıyla yaprak yapılandırmasının tercih edildiğinden dolayı tam olarak bu aralıklarda geçerlidir.
Pratik bir sonuç, 5L kap içerisinde mükemmel çalışan bir reçine ile parametre setinin, 220L silindirde başarısız olmasıdır. Malzeme, daha yüksek eriyik mukavemetine sahip olmalı, die kafa bölümlendirilmeli ve çoğu durumda, akümülatör kafası, sürekli ekstrüzyona yerini almalıdır. Duvar kalınlığının programı, telafi etmek için çok daha fazla nokta kullanmalıdır. Büyük kapasiteli silindirlerin düşmesini küçük şişe uygulaması ile ölçeklendirilmiş bir versiyon olarak ele alma, sanayide en yaygın hatadır.
Sıcaklık gücü ve moleküler ağırlık dağılımı
No.218, Tongchuang Road, Zhangqiao,TaiZhou City,Jiangsu Province,China
Bu nedenle, döküm tipi şişeler artmış MWD ile tasarlanmıştır. Yüksek moleküler ağırlık oranı, akışkanlığına destek veren kalın sıvı kalınlığı sağlar ve düşük moleküler ağırlık oranı, akışkanlığı makinelerinde makinenin uygun motor yüküne ve döngü süresine bağlı kalacak şekilde basınç toleransı sağlar. Baş etki, geniş MWD polimerlerin kalıbın genişleşmesine daha fazla izin vermesi ve bazen bozulma direncine daha fazla duyarlılık göstermesidir, diğer yandan, dar MWD polimerleri geleneksel kalıbanda daha net bir işleme ve ürünün iç kesimindeki duvar düzlüğünü koruma özelliğini sunar. Büyük boyutlu şişelere kalın sıvı kalınlığı önceliklidir; bu nedenle, standard bir geniş MWD HMW HDPE seçeneği verilir ve dar MWD sınıfları, duvarların aşağı doğru inmesinin bir sorun olmadığı küçük boyutlu şişe işletmeleri için ayrılır.
Ergime kuvveti, direkt ölçülen değil, melting flow indeksi (MFİ) tarafından saptanmışsa da daha doğru bir sonuç verir. Geleneksel bir yöntem cogswell veya Gottfert rheotens çekme testi, borulandığı kunda iki tekerlek ile sürülen örme atölye halatının kopma noktası olan kuvveti, erime kuvvetini centinewtonlar olarak belirleyerek, bu kuvveti hesaplar. Bir başka yöntem de tane takibi (sag test) yöntemidir. Bu yöntemde, sabit bir parison (tane) asılır ve uzama oranı kaydedilir. Bu durum melting flow indeksi (MFİ) ölçümleriyle elde edilen sonuçtan çok daha doğru bir sonuç verir. Yani, genelde rheotens testinde daha yüksek kopma kuvveti alan bir reçine, makine kullanımında ağ gibi düşmeye karşı daha dayanıklı olur, hatta iki ürün aynı nominal MFİ değerine sahip olsun bile.
Ortalama moleküler ağırlık hala önemlidir. Yüksek molekul ağırlığı, sıvı kalınlığı ve bozulma direncini artırır, ancak sıcaklık ve basınç gereksinimlerini de artırır. Bu nedenle, döküm yapım alanındaki makineler, makinenin uygun motor yüküne ve döngü süresine bağlı olarak kalıbanda sıvıyı kabul edebilme düzeyini sağlamak için kalınlık ve doldurma süresi arasında makul bir denge sağlar. Rezin üreticisinin sınıf belgesi, MFR, yoğunluk, çevresel gerilim kırılma direnç (ESCR) ve moleküler ağırlık verilileri ile başlangıç noktasıdır.
Minimum eğilme için HMW-HDPE tipi seçimi
20 litre ile 220 litre boyutlarındaki silindirlere, ezilmiş kaplara ve IBC'ler için, işlevsel bir malzeme yüksek molekül ağırlığında yüksek yoğunluklu polietilen'dir. Temel sınıf parametreleri, eritilmiş akış hızı (MFR, genellikle 190 °C'de ve 21,6 kg'tan oluşan E şartları altında bildirilir), yoğunluk, MWD genişliği ve ESCR'dir. Büyük endüstriyel kapların hedeflendiği aralık, 0,2 ila 0,5 g/10 dk civarındaki MFR, 0,945 ila 0,955 g/cm3 civarındaki yoğunluk ve, erime dayanıklılığını sağlamak için yüksek MW ile tek ayırılabilecek bir fraksiyonu ile birlikte daralma işlemlerini kolaylaştırmak için geniş bir bimeral molekül ağırlık dağılımıdır.
Bimodal reçineler, uygunlukksız tek kademeli reçinelere göre tercih edilir, çünkü iki eğri, tedarikçiye ayrı ayrı erime kuvveti ve sertlik ayarlama imkânı verir. Bir eğri moleküler ağırlığını sis-azalımına ve ESCR'e, diğer eğri de temiz ekstrüzyona etkisi gösterir. Çok geniş MWD değerine sahip uygunlukksız tek kademeli sınıflar da çalışır, fakat genellikle daha dar işleme imkanları sağlar. Yıpranmaya karşı mukayese edilebilir bir yüksek performans gibi zor kimyasal kullanıma ihtiyaç duyulan durumlarda, ESCR (bakıldığında çatlayan mühürlü bant veya Bell yöntemi tarafından ölçülür, bazen arıza süresi olarak bildirilir) yüksek olmalıdır, ve genellikle yüksek MW değerine sahip ESCR sınıfı yüksek MW değerine sahip reçinelerdir. Bu da sise karşı etkili olur, bu nedenle iki ayarı uyumlu hale getiriyor.
Aşağıdaki tablo, büyük bir kalıplama işleminde kullanılan tipik HMW-HDPE ürün ailelerini karşılaştırır. Değerler tipik aralıklar olup, her üreticinin sayfalarındaki verilerle karşılaştırılması gerekir, çünkü her üretici sınıflarını farklı şekilde numaralar. Maliyet sadece oransal bir seviyede gösterilir, fiyat olarak değil.
Büyük kaplar için tipik HMW-HDPE kalite ailesi
| Derecelendirme sınıfı: | MFR (s. E, g/10 dakika) | Yoğunluk (g/cm3) | MWD genişliği | Relatif eriyim gücü | Sag tendency | Tipik ambalajlama ortamı | Göreli malzeme maliyeti |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Unimodal broad-MWD HMW-HDPE | 0,3 ila 0,6 | 0.947 ile 0.952 | Geniş nakavati | Orta-Alt | Orta | 20 litre ile 60 litre arasında ezme kapları, su bidonları, | Orta |
| Bimodal HMW-HDPE (etap 1) | 0,25 ile 0,45 | 0,948 - 0,954 | Bimodal | Yüksek | Low-Medium | 60 litre ile 120 litre kapasiteli teneke kaseler | Orta-Alt |
| Bimodal HMW-HDPE (high ESCR) | 0,2 ila 0,35 | 0,945 ile 0,950 | Bimal, geniş geçmede nakavati | Yüksek-Çok Yüksek | Düşük | 120 litre ile 220 litre arasında ezme kapları, IBC şişeleri | Yüksek |
| MDPE karışımı (daha yumuşak, daha elastik) | 0.4 ila 0.8 | 0,935 - 0,945 | Orta-kapasiteli | Orta | Orta-Alt | Fuel cans, flexible jerrycans | Orta |
| İyileştirilmiş ve karıştırılmış HMW-HDPE | 0,5-1,0 (etkili) | 0,944 ila 0,953 | Daraltılmış (değiştirilmiş) | Low-Medium | Yüksek | Zorunlu olmayan 20 L ile 60 L’lik parçalar | Düşük |
İki seçme kuralı öne çıkıyor. İlki, 120L'den büyük konteynerler için, daha yüksek bir malzeme maliyeti olsa bile yüksek ESR bimosal dereceleri seçmektir, çünkü erim kuvveti ve yırtılma direnci, hem kısalma kontrolünü, hem de iç cephe performansını korur. İkincisi, yeniden doğranmış kısımdaki kontrolü sürdürmek: yeniden doğradığı atık, asıl reçinenin ortalama moleküler ağırlığına göre daha düşüktür, bu nedenle yüksek geri dönüşüm oranı, etkili MFR'i yükseltir ve kıslamayı kötüleştirir. Daha güçlü bir asıl derece ile yeniden doğradığı atığı karıştırmak ve reçine tedarikçisinin önerdiği geri dönüşüm sınırının içinde kalmak, preparasyon istikrarını korur. Atık hacminin yüksek olduğu zaman, Wanplas'ın Polyretec fabrikası, blow-molding atıklarını kararlı bir besleme haline getiren yıkama ve pelletizasyon hatları tedarik eder. Bu, yeniden doğranmış atık kalitesinin istikrarlı olmasını sağlar.
Die Head Design and the Akümülatör Kafası Principle
Die başı, parisonun şekillendildiği bölümdür ve tasarımı doğrudan belirsizlik penceresi belirler. Sıradan extrusyonda, malzeme melt zırh, eliptik või kapağı ve die aralığından dışarı geçer. Bu nedenle parison, tüm döngü boyunca yavaş yavaş şekillenir. Bu yavaş şekillendirme, büyük ölçüde belirsizliğin büyümesini sağlar. Akümülatör başı, melzeme depolaması ile parison şekillendirmesini ayırarak bu sorunu çözmektedir.
Akü kafası, kesici kafa içine yerleştirilen büyük bir odadır. Sikluslar arasında elde edilen tam bir malzeme akışı, ekstraktörden derlenir ve ardından iki yöne hareket eden silindir veya kayarak hareket eden paletle tek adımda hızlı bir şekilde die dışına atılır. Parison, bir kaç saniye içinde, değil de onlarca saniye içerisinde oluşur, böylece yerçekimi boşalma kesilir. Depolanmış akış, kontrol edilmiş bir akış yolu ve bir filtre paketi ile homojen tutulur ve hızlı adım hızı, kendisi yapışma kontrol parametresidir: hızlı adım, yapışma olasılığını azaltır, malzeme için fazla aşındırma ve yüzey kusurlarının görüldüğü anın bitimine kadar.
Ortak iki akü yapısı vardır. Ardışık-sıvamalı akü, ısılak çubukunu kendisi rampa olarak kullanır ve erimi depolamak için geri çeker ve parisonu dışarı atabilmek için öne iterek küçük ve orta-büyük makinelerde yaygın olarak kullanılır. Bağımsız silindir akü, ısılak tarafından beslenen ayrı bir silindir kullanır ve çok büyük parçalar için daha büyük ve daha eşit bir çıkış verir (basit, sürekli başta düşük, orta ve yüksek maliyetli). Seçim, parçanın ağırlığı ve gereken çıkış boyutuna bağlıdır: 220L tüp için birkaç kilogram erim gerekir ki, böyle bir küçük ardışık sıvama aküsü depolayamaz, bu nedenle özel bir akü kullanılır.
Geometrik özellikler de önemlidir. Büyütülmüş kalıp boşluğu daha kalın duvarlı bir parison üretir ve az içeri katlanır, ancak çok büyük bir boşluk, reçinenin israfına ve soğutmanın yavaşlamasına yol açar. Geometri direktörü ve dokuya denge sağlayan, kontrollü olarak kalıp şişmesine izin veren, merkezli bir parison ortaya konulmalıdır, çünkü kalıp şişmesinin eşit olmaması, sonrasında duvarın değişimine neden olur. Modern kalıplar, erime tutulumunu ve bozulmayı önlemek için akış kurallarına uygun bir akış yolu kullanır. Bu, sıcaklık duyarlı veya yeniden kullanılan bileşiklerin işletilmesi de dahil olmak üzere kritik önem taşır. Kalıp bir programatik hareket sunmalıdır, aksi halde duvar kalınlığı profili, parison boyunca nokta nokta şekillendirilemez.
Aşağıdaki karşılaştırma, akümülatör başlarının büyük kapaklı hatlı hat üretim hatları üzerinde nasıl baskın durumda olduğunu göstermektedir. Maliyet seviyeleri, fiyatlar değil, göreli olarak değerlendirilmektedir.
Devamlı Presleme Head vs Accumulator (Storage) Head
| Aspect | Sıkıştırılma konik başı | Accumulator (storage) head |
|---|---|---|
| Parison oluşturma süresi | Büyük parçalar için uzun (sag-prone) | Kısa (saniye), düşük süput |
| En iyi konteyner boyutu | 20 L'inin altındadır. | 20 L ila 1500 L |
| Ergime sıcaklık gereksinimi | Zamanla eşitlenmiş, orta düzeyde. | Dizlerinin üzerindeki sıcaklık biraz daha düşük olabilir |
| Output rhythm | Devamlı | Intermittent (store then eject) |
| Parçacık ağırlığı kontrolu | Programa bağlı | Programdan oluşan patlamalı ölçüm |
| Cihaz maliyet seviyesi | Düşük | Medium to High |
| Kg başına enerji (orantılı) | Low-Medium | Orta |
Parisonların ekstraksiyon hızı ve kavisel ölçeklenmeye etkisi
Zamk akış hızı, daha doğrusu katranın kalıp kapandığı öncesine kadar süresi, malzeme seçimi sonrasındaki en doğrudan kırık kaynama açısı. İlişki basit: maruz kalma süresini yarıya indirip, kaynama koşulları değişmediği varsayıldığında kırılma hızını da yaklaşık olarak yarıya indirmiş olursunuz. Bir akıllı kafalı makinede, hareket (ekstraksiyon) hızı bunu belirler; sabit bir makinede yine akış hızı bunu belirler. Katranı daha hızlı çıkarmak, borunun kendini destekleyen ağırlığı altında uzamasına izin vermemektir.
Sınırlar vardır. Çok hızlı bir hareket, die boşluğunda çekme hızını yükseltir ve bu, ısınma kırılmasına, yüzeydeki "kılıç gibi keskin" renklenmelere, içsel strese ve dengesiz duvarlarla sonuçlanabilir. Ayrıca anlık hidrolik veya servosalını da yükseltir ve programcının bunlara uymaması durumunda duvar kalınlığı programını bozabilir. Pratik yaklaşım, yüzeyin sadece temiz kalması için hareket hızı yükseltmektir, sonra duvar kalınlığı programına ve die zemin soğutmasına güvenmektir. 220 L tüp için, bir aksetme aparatı üzerinde birkaç saniye aralığındaki hareket süreleri, birikim olmadan aynı parçanın ağırlığı için 30 ila 90 saniye süren sürekli ekstralama ile karşılaştırılabilir.
Hız, eridiğin sıcaklığı ile ilgilidir. Soğuk olan bir ergitimi daha sert ve kırılmadan daha hızlı itilebilir, bu sebeple kalıp yatak sıcaklığını düşürmek (son bölümde incelenecek) çoğu zaman operatöre adım hızını artırmasını sağlar, bu da çöküş için bir ikili kazanım anlamına gelir. Tam tersi olarak, sıcak ve yumuşak olan bir ergitimi kırılmamak için yavaşça sıvılaştırılmalıdır, bu da maruz kalma süresini uzatır ve çöküşü kötüleştirir, bu da ışığı ve ergitmenin tamamını soğutmak yerine yalnızca kalıp yatağını soğutma yoluyla kırılan bir kötü döngüye yol açar.
Presin hızı de çıkım ve enerji üzerinde etkili olur. Daha hızlı döngüler saat başına parça sayısını artırır ve OEE'yi iyileştirir, ancak akü, bir sonraki döngü için zamanında dolması gerekir, bu nedenle presin çıkışı (kg/sa) şarj ağırlığı ve döngü süresiyle uyumlu olmalıdır. Eğer pres, sıkışma noktası ise, çalışan, başın tekrar doldurmak için hareket hızını düşürmek zorunda kalır ve burkulma meydana gelir. Presin kapasitesini parça ağırlığı ve hedeflenen döngüye göre ayarlama, bu nedenle yalnızca verimlilik sorunu değil, aynı zamanda burkulma kontrolünün bir parçasıdır.
Baş sıcaklığı bölgeleme ve akış sıcaklığı kontrolü.
Modern büyük boyutlu bir döküm kalıbının tek bir sıcaklık değil, çeşitli kontrollü bölge olmak üzere birden fazla ısıtma bandı ve termoküplesi vardır. Bölge ayırma, işlemeciye, homogenize erime ve karıştırmada kalıbın arkası ve adaptör alanları yeterli derecede sıcak tutmaya izin verir, aynı zamanda kalıbın son görünüm alanını bir kaç derece daha soğuk tutarak sıvının yolunda dönüşüme nasıl geçeceğinin önüne geçirmek için kalıbın son görünüm alanının bir derece daha soğuk tutar. Bu, ana ipucudur: ısıtma sadece kalıbın son görünüm alanında, sıvının tamamında değil, dolayısıyla, parison çıkışı sert ve duvar bozulmasından korunur, fakat sıvı hala akışkan hale gelir.
Tamamen bu formati kullanın: "1. " satır başına, başka bir şey yok.
Representative Die başı sıcaklığı Zoning for HDPE Large Parison
| Baş bölgesi | Standart hedef değeri (deg C) | Amaç | Kısalma kontrol etkisi |
|---|---|---|---|
| Arka / adaptör | 200 ile 215 arasında | Homojen ısınma, durgunluk yok | Dolaylı (sabit besleme) |
| Orta manifold | 195 to 210 | Bu formatı çarpıcı şekilde kullanın: "1. " satır başına, başka hiçbir şey. | Indirect |
| Ön / yaklaşım | 190 ile 205 | Aralıktan önceki son homojenleştirme | Orta |
| Die yastığı (yerlerde) | 180 ile 195 arasındadır. | Çıkışta kopolamanın sertleşmesi | Güçlü (iç levha) |
| Mandrel (orta) | 185 ila 200 | Concentric, even wall | Orta |
Sıcaklık bölgenizi sağlama zorunluluğunun iki ayağı vardır: Birincisi, yavaş ızgara şerbetlenmesini "yoluna koymak" için tüm baş kısmını aşırı ısıtmak; bu bütün yere viskoziteyi azaltır ve düşümeyi artırır. İkincisi, die zemini aşırı soğuma, yani basıncı ve kesimi artırarak, melt çatlakları, jel ve yanma izleri kazandırır. Düzeltme adımı, başın kalanını normal bantta bırakırken, zemin kısmını 5 ile 15°C arasında bir yavaş düşüşle, özenle ayarlamaktır. Bölge-bölge stabilite, absolute ayar noktası kadar önemlidir: bant 2°C civarında artıp eksi giderken parison, tüm parçaları birbirine gerçek anlamda uyumlu hale getirir.
Sıvı sıcaklığı, ilanın kap çevresinden değil, tam kalıbın son görünüm alanından ölçülmelidir, çünkü kalıbın işçi bölmesinde meydana gelen aşınma ısıtmasına neden olabilir ve kalıbın son görünüm alanındaki gerçek sıcaklığı, ayarlanıp belirtildiği sıcaklıktan birkaç derece fark etmektedir. Sıvı termoküplesinin kalıbın son görünüm alanında, veya periyodik olarak pirometre ile kontrol edilerek, yürütücünün ışık parlamasını takip etmemesi için önlem alınmalıdır. Bir sınıf değişimi sonrasında duvar bozulması belirlesiyse, ilk kontrol, her zaman ayarlanan sıcaklık değil, kalıbın son görünüm alanındaki gerçek sıcaklıktır.
Programlanmış prömiyon duvar kalınlığı kontrolü (100 ila 512 nokta).
Gereğinden fazla reçine ve iyi bölgeleştirilmiş bir başlık kullanıldığında da, ağırlık duvarı yukarıdan aşağıya doğru eğilmeyi sürdürür. Bu problemin düzeltildiği sağlık aracı programlanmış parison duvar kalınlığı kontrolüdür ve genellikle parison programlaması olarak adlandırılır. Makine, kalıbın çapaklarını (ya da mandrel'i) ekstraksiyon sırasında içe ve dışa hareket ettirir, böylece boşluk ve dolayısıyla lokal duvar, parison boyunca değişir. Operatör, bir serinin bir dizi noktası olarak tanımladığı duvar kalınlığı profiline uyarak, bir servo hidrolik veya tam elektrikli uygulayıcı onu izler. Apollo'nun büyük konteyner hattı, kontrol cihazı ve makine sınıfına bağlı olarak 100 ila 512 noktada programlanabilir kontrollere destek sunar.
Nokta sayısının önemi: 20L’lik bir şişenin boyu kısa ve eğim eğrisi yumuşak olduğundan, gereken profil izlemek için 100 ila 128 nokta yeterlidir. 220L’lik bir silindir, güçlü, olmayan eğim eğrisine sahip uzun bir parison ile palet, boy ve alt yapı özelliklerine sahiptir, bu nedenle profilde çok daha fazla nokta gereklidir; 256 ile 512 noktası programcıyı gerçek şekle uymaya olanak sağlar, böylece asgari düzeyde cevrili bir merdiven yerine. Düzensiz bir şekilde çok az nokta, önemli geçiş alanlarının de azaltılmasına bağlı kalarak lokal olarak ince noktalar çıkartır, böylece bu noktaların tamamını genel bir ağırlama ile düzeltebilmek mümkün değildir. Aşağıdaki tablo, dolu boyutuna göre tavsiye edilen nokta sayısını belirlemektedir.
Parison programlama noktası sayısı-iktisap boyutu ilişki
| Konteyner boyutu | Önerilen noktalar | Profil karmaşıklığı | Duvar düzeltme yeteneği | Ortalama kontrol cihazı sınıfı |
|---|---|---|---|---|
| 20 L jerycan | 100 to 128 | Düşük - Orta | Temel klasörler | Standard PLC + Moog-class servo |
| 60L silindir. | 128 ile 200 | Orta | Good | Orta aralığa sahip servo programcı |
| 120L silindir | 200 ile 256 arasındadır. | Medium to High | Good | Gelişmiş servokontrolcü |
| 220 L tüp / IBC şişesi | 256 ila 512 | Yüksek | Advanced | Üst düzey çok eksenli programcı |
| 1000L IBC (bottle) | 512 (çok eksenli) | Very High | Advanced | Multi-axis servo system |
Programlamanın mantığı, sarkmalar parisonun kalınlaştırılmasını, kalınlaşanlar ise inceleştirilmesini gerektirir. Parisonın en uzun süre asıldığı üst duvarın kalınlaştırılması ve alt duvarın inceltilmesi programın gereğidir. Böylece sıyırma sonrasında parabolur duvar daha fazla birbirine yakınlaşır. Boyun ve kamçı bölgesi de özen gerektirir: çok ince bir boyun konusunda ince büzülmeler meydana gelir, çok kalın bir kamçısı çığır oluşmasına yol açabilir. Programcı, bir kesilmiş parçanın içinden ölçülen duvarları okur, noktaları ayarlar ve duvar haritası hedeflerin doğrultusunda uyum sağlandıktan sonra tekrar eder.
Programlama, erimişlik için gerekli olmayı ortadan kaldırmamaktadır. Sabit bir erimişlik hacmini yeniden dağıtmaktadır; temel erimişlik yetersiz ise program, kısma geçmek için malzemeyi tükenir ve parça hala en altta başarısız olur. Doğru sıra şöyledir: yüksek erimişlik dayanımı olan bir dereceleri seçin, kalıp zemini soğutun, yeterince hızlı bir hareket şekli belirleyin, ardından duvar kalınlığı programıyla ayar yapın. Programlama, eğrim kontrolümüzün son 10%’idir, ilk 90% değildir. Güçsüz bir reçine üzerinde 512 nokta olan bir sistem hala zayıf bir parça üretir; güçlü bir reçine üzerinde 100 noktalı bir sistem, 20L bir kapak için kabul edilebilir bile olabilir.
Kalıb sıcaklığı ve soğutma stratejisi
Pres kek kalıplarındaki süput, parison kalıba girmeden önce değişmez; ancak parisonun kalıp kapandığı anda erimiş maddenin hızla donma sürecini belirler. Düşük kalıp sıcaklığı, parison şeklini daha erken önler, böylece program tarafından belirlenen duvarın stabilizasyonunu sağlar ve parisonun yeniden dağıtılmasını önler. Soğutma, life time’ın kısıtlılığını oluşturan bir alan olan büyük kaplarda, kalıp sıcaklığı stratejisi, hızlı donma ile parça kalitesi arasındaki bir dengeyi sağlar.
Büyük HDPE kapalı alanların çoğu, kalıp üzerinden sirküle olan yaklaşık 10°C ile 25°C arasındaki soğutulmuş su ile soğutulur. Daha soğuk su, yüzeyi hızla dondurur ve duvarın kayma süresini azaltır. Bu da doğrudan eğiklik kontrolünü destekler ve döngü süresini iyileştirir. Ancak çok soğuk bir kalıp, donma stresi, yüzey parlaması eksikliği ve bazı çok katmanlı veya renklendirilmiş parçalarda, ayrık izler veya bükülmeler yaratabilir, bu nedenle, sınır altı değeri eğiklikten değil, parçanın kalitesiyle belirlenir.
Büyük parçaların kalın bir kesimleri olması nedeniyle, duvar boyunca soğutma yavaş ilerler ve çekirdek yüzeyin donmasına çok sonra bile sıcaktıdır. Bu, 120 L ile 220 L'lik büyük boşaltım cisimlerinde, işlem süresinin çoğunu soğutma süresi ele alıp, ekstrüzyon veya doldurma-bırakma süresine göre değil, oluşturur. Soğutmasını daha iyi kapanan kalıp kanalları, daha yüksek su akışı (genellikle 20 L/dakika ile 60 L/dakika gibi) ve dengeyi sağlayan devre düzeni sayesinde, işlem süresi kısalır ve OEE yükselir, bu da sıklıkla daha hızlı bir vuruş ve daha az sarkıma izin verir. Bu nedenle, kalıp, parison oluşmadan sonra işlev gösterse de, sarkım çözümünün bir parçasıdır.
Hareketlendirmeye dayanan endüstriyel konteynerler için, en büyük parçalarda iç (hareketlenme) hava soğutma sistemleri ve şekilden sonra yapılan soğutma aygıtları kullanılır. Merdivenin yumuşak durumda olduğu sırada parçayı serbest bırakmak, bunun rahatlamasını ve etkiyen duvar dağılımının değişmesini sağlayabilir; bu nedenle duvar haritasının tekrarlanabilir olması için uygun ölçüde kalıcı bir şekil sıcaklığı ve istikrarlı bir soğutma süresi gerekir. Elde edilen sonuç şudur: eğrim kontrolü çerçeveye kadar sona ermez; parçanın donduğu anda devam eder.
Parison sarkmaları nasıl ölçülür: Yöntemler ve ölçütler
Ölmediklerinizi kontrol edemezsiniz. Atölye zemininde, parison sag'ı küçük bir set pratik yöntemle takip edilir ve her bir yöntem aynı soruna farklı bir bakış açısı sağlar. Amacımız, operatörün, iş değişikliğinde kontrol edebileceği ve reçine, sıcaklık veya hızdaki değişikliğin gerçekten yardımcı olup olmadığını doğrulayabileceği, tekrarlanabilir sag indeksidir.
En kolay yöntem zamanlı uzunluk kontrolüdür: matkap çıkışından sonra sabit bir süre sonra parisonu durdurun, toplam uzunluğunu ölçün ve daha kısa bir süre veya matkap boşluğunun referansıyla kıyaslayın. Örtüşüm indeksi, değişen uzunlukun başlangıç uzunluğuna bölünmesiyle elde edilir ve yüzde olarak belirtilebilir. Artan örtüşüm indeksi, ıletimin zayıflaması veya aşırı ısınması anlamına gelir; düşen indeks ise kontrol değişiklerinin işe yaradığını gösterir. Bu tek bir cetvel ve bir saat gerektirir ve günlük izleme için yeterlidir.
Daha bilgilendirici bir yöntem ise çap profili olabilir: sabit edilmiş bir parison üzerinde veya hareket halinde olan bir parison üzerinde bir lazer veya görsel ölçer kullanılarak, üst, ortadaki ve alt kısmında parison dış çapını (ve ulaşılabilen durumda duvarın) ölçün. Üstten aşağıya çap oranı, çekilme orantısının doğrudan miktarını belirler ve programın malzemeyi eklerep çıkarmaya çalıştığını gösterir. Laser ölçerler, sürekli ve el ile yapılmayan ölçümler yapar ve otomatik üretim hatlarında tercih edilen araçlardır; kurulum maliyeti daha fazla(orta düzeyli yatırım gerektirir) ancak işletmecisi hatalarını ortadan kaldırır.
Kes ve öteleme yöntemi, kütle dağılımını doğrulayan bir yöntemdir: bir tüp üretir, eşit uzunlukta kesikleri oluşturur, her biri için ağırlığı hesaplar ve kütle/uzunluk kurvasını çizer. Sağlıklı bir program, giderilmesini takiben, dakikada yaklaşık biranlık bir masa kuru verir; bozulmanın bir dalı, üstten aşağıya doğru kesik bir eğimser gösterir. Bu yavaş ama kesin bir yöntemdir ve duvar kalınlığı programını ayarlarken kullanılan referans şeklidir. Aşağıdaki tablo, yaygın yöntemleri karşılaştırır.
Parison Sırt Ölçme Yöntemleri Karşılaştırıldı
| Method | Ana ölçüm parametresi | Ekipmanlar | Tekrar edilebilirlik | En iyi kullanım |
|---|---|---|---|---|
| Zamana ayarlı uzunluk kontrolü | Sag indeksi (oran) | Cetvel, saat kronometre | Orta | Günde bir kez izleme yapın. |
| Dış çap profili (kalibre) | Üstten aşağıya doğru çap oranı | Çapraklama | Orta | Program setup |
| Lazer/vizyon ölçer | Canlı çap ve duvar eğilimi | Lazer sensör veya kamera | Yüksek | Otomatik hatlar, SPC |
| Kesilip tartılan kesitler | Birim uzunluğa göre kütle | Ölçek, kesici | Yüksek | Program referansı, denetleme. |
| Rheotens çekme | Melt strength (cN) | Kapilüler + çekilen tekerler | Yüksek | Resin ranking, lab |
Her ne yöntem kullanılırsa kullanılsın, ölçümler tamamlanmış ürüne bağlı olmalıdır. Gerçek kabul kriteri, düşük sag indeksi değil, yukarıdaki ve kapağa en az yüklemeyi ve en alt düşmeyi sağlayan şişenin duvar kalınlığı haritasıdır. Sag metriği lider bir belirleyici olup, duvar haritası ve düşme testi ise gecikme teyidi işlevidir. Bir hat uzun süre istikrarlı kalırsa, parçaların arasında seyreklik de sınır içinde kalır; duvar kalınlığı değişimi hedefin yüzde 8'i üzerinde veya altında kalarak sabit olur.
Nedenleri ve Çözümler: Pratik Sorun Giderme Matrisi
Aşağıdaki matris, 20 L ile 220 L arası üretim hattında en sık görülen bozulma nedenlerini ve bunlara yönelik yapılan iyileştirmeyi içerir. Apollo servis mühendisleri tahsis sırasında bu matrise başvurur. Sıralama nedenlere bağlıdır: öncelikle malzeme, ardından sıcaklık, ardından hız, ardından program ve ardından kalıp.
Parison süput sorun giderme matrisi
| Belirtilerin çözümlenmesi | En muhtemel neden | Düzelt | Cel, metrik |
|---|---|---|---|
| Parça altı çok ince, düşme testi başarısız. | Yüksek erime sıcaklığı; düşük erime dayanımı sınıfı | Die topu sıcaklığını 5 ila 15 derece santigratta düşürün; geniş MWD HMW-HDPEye geçin. | Matraklanma termometresi; Rheotens |
| Çekirdek ağır, alt bölge ince (güçlü eğri ağırlık). | Ekstraksiyon süresinin fazla olması; yavaş piston | Akümülatör atım hızını yükselt; sürekli kullanımda ise akümülatör kafası kullanın. | Hareket zamanı logu; süput indeksi |
| Telin çapı eşik boyunca daralır | Kendi içinde yapılandırılamayan sağ | Duvar kalınlığı programında üstten kalınlaştır, altta inceleştirin | Çap profili, kesme ve tartma |
| İletim kırılması, matkapta korku derisi. | Toprak çok soğuktur; dondurulması çok hızlıdır | Die topu sıcaklığını hafifçe yükseltin; adım atarak adım atmayı yavaşlatın. | Yüzey denetimi |
| Sag worsens after grade change | Yeni reçineye daha yüksek MFR / daha dar MWD vardır | Yüksek erime kuvvetine sahip derecenin tekrar kontrol edilmesi. | Sertifikada yer alan MFR ve MWD |
| Eğiklik, eşikteki malzeme eklemesinden sonra daha fazla kötüleşir | Geri dönüşüm ortalama MW'yı düşürür | Daha düşük eritme oranı; daha güçlü ilk ham madde ile karıştırılmalıdır | Etkin MFR; sag indeksi |
| Duvar kabul edilebilir, ama döngü çok uzun. | Makine soğutması sınırlı | Su akışını yükseltin, kalite sınırı içindeki kalıp sıcaklığını aşağı çekin. | Soğutma süresi, OEE |
| Parça-parça duvar yayılma yüksek. | Bölge sıcaklığının değişimi; istikrarsız doldurma | Bölge bantını +2 derece veya –2 derece arasında ayarla; süzgeç ile uyumlu hale getir. | Bölge kayıtları, duvar değişimi oranı |
Bir üründe bir değişkendeki değişiklikleri aynı anda yaparak sag indeksi ve duvar donemlerini yeniden ölçmek faydalıdır. Operatörler genellikle tüm kafanın sıcaklığını düşürür, hava alma hızını artırır ve programı aynı anda değiştirir, bu durumda hangi eylemlerden birinin yardımı olduğunu söyleyemezler. Yapılandırılmış düzen, madde, die alan sıcaklığı, hava alma hızı, program, kalıp soğutması neden bağlantısının görünür olmasını sağlar ve bir hata için bir diğer hata yapmaya neden olmaz.
İşlem optimizasyonu kontrol listesine ve gelişmiş tekniklere bakın
Aşağıdaki kontroller listesi makaleyi büyük bir kutu hattı için bir işletme sırası haline getirir. Bu, bir akü başlı EBM makinesindeki 120 L ile 220 L'lik bir tane için yazılmıştır ancak 20 L'lik kalıplara çapraz olarak uygulanabilir.
- Sintini onaylayın: biremodal HMW-HDPE, MFR 0,2 ila 0,5 g/10 dakika (şart E), yoğunluk 0,945 ila 0,955 g/cm3, kimyasal servis için yüksek ESCR.
- Pyrometre ile gerçek die yatağının sıcaklığını kontrol edin; die yatağını manifoldın 5°C ila 15°C altına, +2°C veya -2°C bir bandın içinde tutun.
- Aküzyon hareketini, matkap alanın temiz kalması kadar hızlı ayarlayın; ıletim kırılmasını önleyin.
- Ekstruder çıktısını (kg/saat) şarj ağırlığı ve hedef diziyle eşleştirin, böylece daha yavaş hareket gerçekleştirmeye zorlanmadan kafanın şarjı dolacaktır.
- Duvar kalınlığı programını yeterli noktalara yükleyin: 220L için 256 ila 512, 60L ila 120L için 128 ila 256, 20L için 100 ila
- Programda parisonun üst kısmını kalınlaştırın ve alt kısmını inceleyin, böylelikle çekmeyi dengelerseniz.
- 7. Kalıp soğutma suyunu 10 ila 25 derece santigrada, dengeleyici, yüksek akışlı devrelerle çalıştırın; parça kalite sınırını aşmayan şekilde aşırı soğutmayın.
- Her bir değişimde sag indeksini ve duvar haritasını ölçün; duvar değişimini hedefin yaklaşık yüzde 8'i üzerinde ya da altında tutun.
- Tedarikçinin sınırları içinde toz ve yem kalitesini kontrol edin ve güçlü boş çekirdekle karıştırabilirsiniz.
- Bölge sıcaklıkları, hareket süresi, döngü süresi, atık oranı ve OEE'yi erken aşırı çıkışa karşı tanımlayın
Gelişmiş teknikler, temellerden daha fazla kenar ekler. Çok eksenli parison programlama, elle taşınan bidonlar ve IBC pet şişeler gibi simetrik olmayan parçalar için ısıtma yatağı ve tekerlekleri bağımsız olarak ayarlar, programın tek bir radyal profilde değil, gerçek 3D şekilinin takip edilmesini sağlar. İç kalıp duvar sensörleri, kapalı döngü düzeltmesi için duvar haritayı kontrolcüye geri gönderir, uzun süreli üretimlerde aynı düzeyi arttırır. Servo-elektronik kalıp aktüatörü, daha hızlı ve daha temiz bir yanıt sunarak hidrolik yerine geçer, bu da 512 noktalı çözünürlükte yardımcı olur. Ayrıca, OEE izlemesine bağlı verilerin kaydedilmesi, olayın orijinal halinden değil, kontrol edilmiş bir süreçten geçtiğini gösterir: saha adedi ve duvar varyasyonu taslak taramalarında kayıtlandığında, hatların spesifikasyonlarına bağlı kalması operatör müdahalesi olmadan mümkün olur.
Malzeme bilimi de geliştiriyor. Genişleme-MWD ve uzun zincirli dallı HMW-HDPE kaliteleri, eskidenki yüksek MW reçinelere göre daha az basınç artırarak erime dayanımını artırıyor, böylece 220L ve IBC parçaların kısalma sınırını yükseltiyor. Metalokenden etkilenmiş olan kalitelerin, daha tekrarlanabilir kısalmalara yol açan, daha dar özellik dağılımı gösteriyor. Bu tür kaliteler yalnızca fiyat olarak değil, reçinelere dair sertifika üzerinden seçiliyor, çünkü UN sınıflandırılmış bir kimyasal bidonun alt tarafının zorlanmasıyla ortaya çıkan maliyet, daha güçlü bir kalitenin az sayıdaki maliyet artışı karşılığında çok daha yüksek.
Alan senaryosu: 220L kimyasal silindir hattının istikrarlandırılması
Bir temsilcilik vakası, yöntemin işleyişi konusunda bilgi verir. Akümülatör-kapsül EBM sırantasında 220L UN sınıfı kimyasal silindirler kullanılan bir tesis, düşürme testlerinde taban duvarın hasarlanmasını ve üstten alt tarafa doğru %12 civarında atılma oranını bildirmiştir. Die'de ölçülen eğime indis değer yüksekti ve kesim ve tartma kontrollerinde miktar-uzunluk oranı parison'un üstten aşağılara doğru %20'den fazla düştü. İlk koşullar, MFR değeri 0,5 civarındaki unimodal HMW-HDPE'yi, die zemini sıcaklığının manifolttan sadece 3°C daha düşük olmasını, bir korumacı vuruş hızını ve 128 noktalı bir programı gerektirmektedir.
Düzeltme, kontrol listesinin izlenmesiyle gerçekleştirildi. Polimer, MFR değeri yaklaşık 0,3 olan, yüksek ESR'ye sahip bivalent bir HMW-HDPE'ye değiştirildi ve bu, akışkanlık özelliğini artırdı. Kalıp zemini, manifolda göre 12°C düşürüldü ve ±2°C aralığında tutuldu. Titreşim hızı, yüzeyin temiz kalması sağlanırken kesi paralonunun maruz kalma süresini yaklaşık 40 saniyeden 10 saniyeye kadar azaltana kadar yükseltildi. Program, 320 nokta ile güçlü bir üst kalın, alt ince profil kullanılarak yeniden düzenlendi. Kalıp suyu akışı arttırıldı ve sıcaklık 18°C civarında tutuldu. Bu değişikliklerin yapılması sonrasında çökme endeksi yaklaşık olarak yarıya indi, yukarıdan aşağıya doğru masraflar %8'in altına düştü, alt duvar belirlenen en düşük seviyeye ulaştı ve düşme testinde atık oranı %12'den %2'ye düştü. Çevrim süresi, daha hızlı dondurma ve daha hızlı titreşme sayesinde saat başına parçalar artınca önemli bir iki haneli yüzde oranında iyileşti. Daha güçlü kalitedeki materyal, atık azaltılması ve yüksek üretim olması nedeniyle çözüldü ve para rakamı olarak değil, maliyet oranı olarak ifade edildi.
Bu senaryo tipiktir: tek bir değişiklik onarıcı işlem yaptı, ancak sıralanan seri, malzeme, kalıp toprağının sıcaklığı, hareket hızı, program, kalıbın soğutulması, tüm değişkenleri doğru yönde harekete geçirdi ve ölçümler ile orada tuttu. Bu aynı mantık, 20L pet şişeye kadar uygulanır, ancak program noktası sayısı daha az ve sıcaklık adımı daha az ekstremdir.
Sık Sorulan Sorular
Ekstrüzyon soğuk kalıplama işlemi sırasında parison çökmesi nedir?
Parison eğme, parisonun kalıp kapanmadan önce tabaka halinde sarkıyorken meydana gelen, sıvı plastik tabakasının yerçekimi etkisi ile çekilmesidir. Parison kendi ağırlığını kaldırır ve kalınlığı, parça başına bölünerek üst bölgeye yönelir. Alt bölge ince ve zayıf kalır. Bu olgusu, 20L ile 220L silindirler ve IBC şişeler için kullanılan büyük, ağır, yavaş şekil alan parisonlarda en kötü durumdayken görülür.
20 L ile 220 L arasında olan büyük ihtiyaçların küçük şişelerden daha çok sallandığını nedeni mi?
Büyük kaplar bir uzun ve ağır parisona ihtiyaç duyar. 220L silindir parisonunun ağırlığı birkaç kilograma kadar çıkabilir ve 30 ila 90 saniye sürebilir. Böylece, macun kapların alt kısmındaki ağırlığını uzun süre destekler. Küçük şişelerin bir ila iki saniye içinde şekillendirilmesi, parisonun eğmesi için çok az zaman bırakır. Büyük silindirlerin daha uzun, daha ince parison oranı sayesinde yumuşak tabaka daha fazla eğme eğilimi gösterir.
Topak dayanıklılığı moleküler ağırlık dağılımı ile ilişkili mi?
Temel molekül ağırlık dağılımları geniş ve molekül ağırlığının ucu çok yüksek olan ve özellikle uzun zincirli boylama gösteren reçinler, uzamada erime dayanımını arttırır. Geniş molekül ağırlık dağılımlı (Broad-MWD) yüksek molekül ağırlığı (HMW) HDPE, eşsiz ortalama molekül ağırlığına sahip dar molekül ağırlık dağılımlı (Narrow-MWD) bir sınıfa göre daha iyi çekilmelere karşı dayanır, çünkü uzun zincirli yapılar, erimi sıkmaya başladığında viskoziteyi yüksek düzeyde tutar.
Kazanımlar ve IBC kutular için en iyi HMW-HDPE derecesi hangisi?
E şartları (190 °C, 21.6 kg) altında ölçülen MFR değeri 0.2 ila 0.5 g/10 dakikadaki bir bimodal HMW-HDPE ile 0.945 ila 0.955 g/cm3 yakın bir yoğunluk, yüksek akışkan yük dayanımına ve işlenebilirliğe sahiptir. Bu özellikleri sayesinde, 20L ila 220L kapasiteli endüstriyel konteynerler için standart seçim olarak tercih edilmektedir. Kimyasal ihtiyaçlar için ise, nispeten daha fazla malzeme maliyeti olması nedeniyle daha yüksek ESR özelliklerine sahip versiyon tercih edilmektedir.
Akumulatör ucunda ne ifade eder ve kemerli kol boşluklarını nasıl azaltır?
Akümülatör kapağı, bir odada tüm erimiş malzemeyi depolar ve ardından tek bir hızlı hareketle matrasta dışarı itmektedir. Parison birkaç saniye içinde oluşuyor, böylece aynı büyük parça için sürekli preslenmeye göre gravite etki koparma oranı önemli derecede azalmaktadır. 20 litreden 1500 litreye kadar kapların standart kapağı tasarımıdır.
220L silindir için kaç parison programlama noktası gerekir?
Büyük çaplı 220L bardak veya IBC ambalajlar, 256 ile 512 programlanmış duvar kalınlığı noktası sayısıyla yarar sağlar. Küçük 20L pet şişeler, 100 ile 128 nokta ile yeterince kontrol altındadır, ancak 60L ila 120L bardaklar, parison boyunun uzun yönünde duvar kalınlığının dengelenmesi için 128 ile 256 noktaya ihtiyaç duyabilir.
Üretim alanında parison sag'i nasıl ölçüyorum?
Çekimleri belli bir zamana bağlı şekilde durdurun, parison boyutunu ve üst, orta ve alt bölümlerde çapı ölçün ve değişimi orijinal boyuta bölerek eğme indeksini hesaplayın. Lazer veya görüntüleme cihazları, tekrarlayan ölçümler yapar, silindirin derinlik dağılımını doğrulayan kesme ve tartma denetimi de yapar. Gerçek öyleyse, bitmiş parça duvar haritası ve düşme testi.
Baş sıcaklığı zonlama kontrolü bakımı yapılıp yapılamayacağı
Evet. Soğuk die topu bölgesi, macunun sertliğini arttırır ve eğmeye yol açar, aynı zamanda arka ve adaptör bölgeleri, HDPE için yaklaşık 180 ila 220 derece olan istikrarlı bir aralıkta, yeterince ısındığı için homojen erime yapar. Die topu kalıbının manevralardan 5 ila 15 derece santigratta daha düşük olmasını sağlamak, HDPE için kalıp sıcaklığı kalıbı 180 ila 220 derecedeki istikrarlı aralıkta kalmasına yardımcı olur. Bu, hatanın yavaşlatılmasına gerek kalmadan sag kontrolünün bir pratik ve etkili yöntemidir.
Kalıbın sıcaklığı, parison'un sag oranını etkiler mi?
Parisonun yakalanması sonrasında kalıp sıcaklığı işler, bu nedenle ekstrüzyon sırasında değişmez, ancak parisonun döküm sıcaklığının ne kadar hızlı olarak dondurulacağını belirler. Düşük kalıp sıcaklığı (10 ila 25 °C'lik soğutma suyu civarındaki değerler) parison şeklini daha erken yakalar ve daha fazla yeniden dağılmayı önler, bu da dolaylı olarak duvar kalınlığını stabilize eder ve kalıba yapılan düzeltmeyi destekler.
Geri dönüştürülmüş içerik ya da yeniden tozlanma karşılaştırma puanını kötüleştirir mi?
Yeniden işlenmiş atık genellikle yeni reçineye göre daha düşük moleküler ağırlığa sahip olduğu için, yüksek yeniden işlenme oranı erime gücünü düşürür ve kopuş eğilimini artırır. Daha yüksek molekül ağırlıklı yeni reçine bir HMW HDPE sınıfı ile yeniden işlenmiş atık karıştırılırsa ve yedekleme oranı reçine tedarikçisinin sınırları içinde tutulursa, parison stabilitesi korunur. Büyük miktarda atık varsa, yıkama ve salmala üretim hattından elde edilen kaliteli ve sürekli bir geri kazanım malzeme, kaliteyi sabit tutmayı sağlar.
Sonuç
Geniş kapasiteli extrüzyon barlı polimerizasyon sıçraması, çözülebilir bir fiziksel sorundur, bir gizem değil. Bu, parisonun asıladığı süre boyunca ağırlık ve eritinin uzatma mukavemeti arasındaki mücadelenin ürünüdür ve kaba bir diziyle kontrol edilir: geniş MWD, yüksek eritme mukavemetli HMW-HDPE tercih edin; kalıp yeri, manifoldtan daha soğuk tutun; parisonu bir akü bilyası ile hızla oluşturun; kalan eğilimleri parça boyutuna uygun 100-512 puan önizleme programıyla telafi edin; şekili hızlı bir şekilde sabitleyin. Sıçrama indeksi ve tamamlanmış parça duvar haritasıyla ölçün, bir değişkeni bir seferde değiştirin; bir kez başarısız olan alt duvar, iş parçası boyutuna uygun bir programla tekrar üretilebilir bir özellik haline gelir. Apollo, 20 yılı aşkın bir geçmişe sahip Wanplas fabrikası, 90'nin üzerindeki ülkede 4.000'den fazla makine çalıştırıyor ve 20L ila 220L programları için parison sıçramasını ve akü bilyası hatlarını tam olarak bu pencerelere göre tasarlıyor, böylece supap, bidon ve IBC üreticileri duvar eşitsizliğini önlemekte, atıklar azaltmakta ve OEE'nü tahmin etmeden artırmaktadır. Bir özel 20L ila 220L programı için, sınıf sertifikasını ve kalıp yeri sıcaklığını temel alın, sonra programlama ve soğutma işi tamamlayın.
