ABA pūstos plėvelės mašinos, kaip pagrindinė plastikinės plėvelės gamybos įranga, plačiai naudojamos minkštų pakavimo maišelių, marškinėlių maišų ir šiukšlių maišų gamyboje. Tačiau ilgalaikio-eksploatavimo proceso metu įranga gali sugesti dėl netinkamo veikimo, komponentų susidėvėjimo ar aplinkos veiksnių, o tai turi įtakos gamybos efektyvumui ir produkto kokybei. Šiame darbe apibendrinami įprasti ABA pūstos plėvelės mašinų gedimų tipai ir, atsižvelgiant į faktinę situaciją bei pramonės patirtį, pateikiamas tikslinis sprendimas, suteikiantis operatoriams technines nuorodas.
1. Plonos plėvelės putos Stabilumo problemos: svyravimų, plyšimų ir svyravimų priežastys ir sprendimai
Membraninio burbulo stabilumas yra svarbus rodiklis plėvelės pūtimo procese, o jo nenormalumas sukels netolygų plėvelės storį, paviršiaus defektus ir net gamybos sutrikimus. Įprastos problemos yra plėvelės burbuliukų svyravimai, plyšimas ir šoniniai svyravimai dėl temperatūros reguliavimo, oro srauto trukdžiai ir mechaninė transmisija.
1.1 Plėvelės burbulo svyravimas ir plyšimas
Tipiškos apraiškos: plėvelės burbuliukų paviršius periodiškai svyruoja, sunkūs atvejai gali plyšti.
Priežastis:
Temperatūros valdymo problemos: Per aukšta ekstruderio temperatūra sumažins lydalo klampumą, o netolygi štampavimo galvutės temperatūra sukels vietinius srauto skirtumus. Pavyzdžiui, viename versle pažeidus kaitinimo žiedą ant štampavimo galvutės viena pusė atšalo, todėl išleidimo angoje atsirado turbulencija ir 30 % padidėjo plėvelės burbuliukų sprogimo dažnis.
Oro srauto trukdžiai: Nehomogeniškas oro srautas iš aušinimo žiedo arba išorinio oro srauto sutrikimas gali sutrikdyti plėvelės burbulo aušinimo balansą. Eksperimentiniai duomenys rodo, kad plėvelės burbulo skersmuo svyruoja iki 5 mm, kai oro srauto greičio skirtumas oro žiede yra didesnis nei 10%.
Sukibimo nesutapimas: traukos greičio ir ekstruzijos greičio neatitikimas gali sukelti plėvelės burbuliukų įtempimo svyravimus. Vieną kartą operatoriui nepavyko laiku sureguliuoti traukos ritinėlių sukimosi greičio, todėl plėvelės burbulas sprogo dėl įtempimo trūkumo aušinant.
Sprendimai:
Temperatūros kalibravimas: skirtingų štampavimo galvutės sričių temperatūra reguliariai matuojama naudojant didelio{0}}tikslumo termoporas. Jei nuokrypis viršija ±2 laipsnius, sureguliuokite šildymo žiedų galią arba pakeiskite sugedusį elementą.
Oro srauto optimizavimas: oro žiedo oro išleidimo angų valymas, kad būtų užtikrinta tolygi oro cirkuliacija, aplink įrangą įrengiami apsauginiai užtvarai, siekiant sumažinti išorinio oro srauto poveikį. Viena įmonė sumažino plėvelės burbulo skersmens svyravimą iki ± 1 mm, pakeisdama dujų žiedo struktūrą.
Greičio atitikimas: traukos koeficientas (paprastai tarp 4:1- 6:1) nustatomas pagal plėvelės specifikaciją, o ekstruderio ir traukos ritinėlių greitis sinchronizuojamas keitikliu.
1.2 Šoniniai plonasluoksnių putų virpesiai
Tipiškas pasireiškimas: plėvelės burbulas svyruoja horizontaliai netaisyklingai arba periodiškai.
Priežastis:
Mechaninis atsparumas: susidėvėję traukos ritininiai guoliai gali sukelti netolygų pasipriešinimą sukimuisi arba netinkamas burbulo stabilizatoriaus išsidėstymas gali padidinti trintį. Vienu atveju burbulo stabilizatoriaus laikiklio deformacija lemia 20% plėvelės burbulo kontaktinio slėgio skirtumą, sukeliantį svyravimus.
Lydymosi klampumas: Plėvelės burbulo stabilumą gali paveikti didelis arba mažas žaliavos lydalo srautas. Pavyzdžiui, kai LDPE MFR viršija 3 g/10 min, plėvelės burbulas yra linkęs svyruoti dėl per didelio mobilumo.
Sprendimai:
Mechaninė patikra ir priežiūra: reguliariai tikrinkite traukos ritininio guolio tepimo būseną ir pakeiskite susidėvėjusias dalis. Sureguliuokite burbulo stabilizatoriaus padėtį, kad jis būtų suderintas su štampo vidurio linija.
Žaliavos parinkimas: pagal proceso reikalavimus, lydalo srautui tinkama žaliava, pridedant talko miltelių (tūris 1% 1% - 3%), siekiant pagerinti lydalo sklandumą.
2. Netolygus plėvelės storis: bendras štampavimo galvutės, aušinimo ir proceso parametrų optimizavimas
Plėvelės storio netolygumas yra pagrindinis veiksnys, turintis įtakos gaminio kokybei. Dažnos problemos yra išilginiai storio svyravimai ir skersiniai storio skirtumai. Pagrindinė priežastis yra štampo konstrukcija, aušinimo efektyvumas ir proceso parametrų nustatymas.
2.1 Išilginiai storio svyravimai
Tipiškas pasireiškimas: plėvelės storis periodiškai keičiasi ekstruzijos kryptimi.
Priežastis:
Die Lip Gap: Formos lūpų lūpų tarpo reguliavimas arba vietinis susidėvėjimas lems netolygų medžiagos išsiskyrimą. Vienu atveju tarpas tarp formų buvo 15 mm, todėl išilginis plėvelės storis svyravo daugiau nei 15 procentų.
Filtro ekrano užsikimšimas: Anglies nuosėdos arba priemaišos ant filtro gali sukelti lydalo slėgio svyravimus. Eksperimentas parodė, kad plėvelės storio svyravimas padidėjo tris kartus, kai filtro ekrano slėgio skirtumas viršija 15 MPa.
Sprendimai:
Štampo galvutės kalibravimas: štampavimo tarpas matuojamas čiuptuvų matuokliu. Jei nuokrypis viršija 0,02 mm, sureguliuokite varžtą arba pakeiskite formos lūpą. Reguliariai valykite anglies nuosėdas vidinėje štampavimo galvutės sienelėje, kad paviršius išliktų lygus.
1. Filtro keitimas: atsižvelgdami į žaliavos charakteristikas, nustatykite filtro keitimo ciklą (paprastai 200{2}}500 valandų), naudokite didelio tinklelio (80–120 akių) filtrų tinklelius, pagerinkite filtravimo efektyvumą.
2.2 Šoniniai storio skirtumai
Tipiškas pasireiškimas: Plėvelės storio pasiskirstymas per plotį nėra vienodas.
Priežastis:
Aušinimo oro žiedas: konstrukcijos trūkumai arba netolygus oro srauto paskirstymas oro žieduose gali lemti aušinimo greičio skirtumus. Vienu atveju oro žiedo mentės kampas nukrypo 5 laipsniais, todėl tarp plėvelės krašto ir centro storio skirtumas buvo 0,02 mm.
Išpūtimo- koeficientas: per didelis išpūtimo- koeficientas (paprastai daugiau nei 3:1) gali sustiprinti netolygų šoninį plėvelės burbulo tempimą.
Sprendimai:
Oro žiedo modifikavimas: pasirinkite dvigubo išleidimo angos vėjo žiedą arba įdiekite srauto kreipimo plokštes, kad optimizuotumėte oro srauto paskirstymą. Reguliariai valykite dulkes oro žiedo viduje, kad užtikrintumėte gerą oro cirkuliaciją.
Parametrų reguliavimas: atsižvelgdami į medžiagos charakteristikas, nustatykite atitinkamą išpūtimo -pripūtimo santykį (LDPE paprastai yra 2,5:1–3:1), kad kompensuotumėte šoninius storio skirtumus, reguliuodami štampavimo lūpų tarpą.
3. Paviršiaus defektai: bendra žaliavų, procesų ir švaros kontrolė
Paviršiaus defektai (pvz., gelio dalelės, juostelės ir žuvies akys) tiesiogiai veikia plėvelių išvaizdą ir savybes. Priežastys yra žaliavų kokybė, proceso kontrolė ir įrangos švara.
3.1 Gelio dalelės ir dryžiai
Tipiškos apraiškos: plėvelės paviršiuje atsiranda permatomų arba pusiau{0}}permatomų granuliuotų išsikišimų.
Priežastis:
Žaliavų priemaišos: neištirpusios dalelės arba netolygiai pasiskirstę priedai žaliavose. Vienoje įmonėje gelio dalelių tankis ant plonų plėvelių padidėjo penkis kartus dėl pernelyg didelio perdirbtų medžiagų naudojimo (daugiau nei 30%).
Nepakankamas plastifikavimas: Per žema ekstruderio temperatūra arba per didelis sraigto sukimosi greitis neleis medžiagai visiškai ištirpti. Eksperimentiniai duomenys rodo, kad lydymosi temperatūra sumažėjo 5 laipsniais, o gelio dalelių atsiradimas padidėjo 20 20%, sraigto sukimosi greitis viršijo 80 aps./min.
Sprendimai:
Žaliavų išankstinis apdorojimas: griežtas žaliavų patikrinimas, siekiant kontroliuoti perdirbtų medžiagų dalį (paprastai ne daugiau kaip 20 %). Naudokite džiovintuvą (80–100 laipsnių), kad pašalintumėte drėgmę iš ingredientų ir išvengtumėte mažos molekulinės masės medžiagų susidarymo hidrolizės metu.
Proceso optimizavimas: pagal žaliavos charakteristikas nustatomas tinkamas ekstruderio temperatūros profilis (pvz., segmentuotos temperatūros 160 – 180 laipsnių), o sraigto sukimosi greitis reguliuojamas 60 – 70 aps./min. diapazone.
3.2 Žuvies akys
Tipiškos apraiškos: Plėvelės paviršiuje atsiranda mažų, skaidrių, neištirpusių taškelių.
Priežastis:
Švaros galvutės švara: likutinis koksas arba priemaišos štampavimo galvutės viduje gali sukelti netolygų medžiagos išleidimą. Vienu atveju žuvies akies defektų dažnis padidėjo iki 5 % dėl ilgesnių valymo intervalų (daugiau nei 24 val.) tarp pelėsių.
Aušinimo greitis: Dėl per didelio oro srauto iš aušinimo žiedo lydalas gali greitai sukietėti ir ant paviršiaus sulaikyti neištirpusias daleles.
Sprendimai:
Štampo galvutės priežiūra: Kas 8 valandas valykite štampavimo galvutės vidų variniais grandikliais, kad pašalintumėte sudegusią medžiagą. Periodiškai nuimkite štampavimo galvutes, kad galėtumėte giliai išvalyti (pvz., panardinti į trichloretileną).
Aušinimo reguliavimas: nustatykite tinkamą oro užtvaros srautą (dažniausiai 0,5–1,0 m3/min) pagal plėvelės storį, kad išvengtumėte vietinio peršalimo.
4. Mechaniniai gedimai: prevencinė priežiūra ir komponentų keitimo strategijos
Mechaninis gedimas yra tiesioginė įrangos prastovos priežastis. Dažniausios problemos yra varžtų susidėvėjimas, reduktoriaus pavarų dėžės triukšmo anomalija, šildymo žiedų pažeidimai ir kt. Norint sumažinti gedimų dažnį, būtina reguliariai atlikti techninę priežiūrą ir laiku pakeisti dalis.
4.1 Varžtų susidėvėjimas
Tipinės apraiškos: Sumažėjęs ekstruzijos tūris, lydalo slėgio svyravimai.
Priežastis: ilgalaikis{0}}naudojimas gali sukelti varžtų paviršiaus nusidėvėjimą arba metalo priemaišos žaliavoje gali pagreitinti susidėvėjimą. Vienoje įmonėje varžto susidėvėjimo greitis padidėjo tris kartus, nes nebuvo magnetinio separatoriaus.
Sprendimai:
Prevencinis keitimas: nustatykite keitimo ciklą (paprastai 5 000–8 000 valandų), atsižvelgdami į varžto medžiagą (pvz., 38 CrMoA) ir reguliariai matuokite tarpą tarp varžto ir cilindro (pakeiskite varžtą, jei nuokrypis viršija 0,3 mm).
Priemaišų kontrolė: Magnetinio separatoriaus (magnetinio lauko stipris ne mažesnis kaip 8000 Gs) įrengimas prie įėjimo, kad būtų galima filtruoti metalines priemaišas iš žaliavų.
4.2 Nenormalus redukcijos pavarų dėžės triukšmas
Tipiškas veikimas: veikimo metu periodiškai atsiranda neįprastas triukšmas.
Priežastis: susidėvėję guoliai arba prastas pavarų sujungimas sukels vibraciją. Vienu atveju pavarų dėžės pavarų dėžės tepalas sugedo, todėl guolio temperatūra pakilo iki 80 laipsnių, todėl kilo nenormalus triukšmas.
Sprendimai:
Tepimo priežiūra: alyva keičiama kas 500 valandų (naudojant L-CKC220 pramoninę pavarų dėžę), o alyvos lygis ir kokybė yra reguliariai tikrinami.
Komponentų keitimas: Jei nenormalus triukšmas išlieka, išimkite reduktorių, patikrinkite, ar nėra susidėvėję guoliai ir krumpliaračiai, ir, jei reikia, pakeiskite pažeistus komponentus.
V. Eksploatacinės specifikacijos ir reagavimas į ekstremalias situacijas: esminis veiksnys siekiant sumažinti gedimo riziką
Be techninio optimizavimo, standartizuotos operacijos ir reagavimo į avarijas galimybės yra būtinos siekiant sumažinti gedimų nuostolius. Reikėtų imtis šių priemonių:
Standartizuotos procedūros: sukurkite įrangos paleidimo, uždarymo ir parametrų reguliavimo darbo procedūras, kad išvengtumėte lydymosi degradacijos dėl staigaus sustabdymo ir paleidimo. Pavyzdžiui, ekstruderio temperatūra turi būti sumažinta iki žemiau 120 laipsnių, o likutinis lydalas štampavimo galvutėje turi būti išvalytas prieš uždarant.
Nenumatytų atvejų planas: sukurti greito reagavimo mechanizmą esant staigiems gedimams, pvz., plėvelės burbulo plyšimui ir storio nuokrypiams. Pavyzdžiui, kai plėvelės burbulas plyšta, nedelsdami sumažinkite traukos greitį (ne mažiau kaip 30%) ir patikrinkite temperatūrą bei oro srautą.
Duomenų registravimas: įrašykite pagrindinius proceso parametrus (pvz., temperatūrą, slėgį ir greitį) bei gedimų reiškinius ir naudokite statistinį proceso valdymą (SPC), kad nustatytumėte galimą riziką. Viena įmonė netikėto gedimo išvengė naudodama duomenų analizę varžtų nusidėvėjimui numatyti prieš dvi savaites.
Išvada:
Stabilus ABA orapūtės veikimas reikalauja visapusiškų temperatūros kontrolės, oro srauto optimizavimo, žaliavų valdymo, mechaninės priežiūros ir veikimo specifikacijų priemonių. Įgyvendinant prevencinę priežiūrą, sukūrus gedimų duomenų bazę ir gerinant operatorių darbo įgūdžius, galima labai sumažinti gedimų dažnį, pagerinti gamybos efektyvumą ir produktų kokybę. Ateityje, pritaikius daiktų internetą (IoT) ir (AI), įrangos gedimų numatymas ir automatinis reguliavimas taps pramonės tendencija, toliau skatins išmanų pūstos plėvelės procesų plėtrą.
