Зминання плівки є поширеним дефектом якості в процесі видування, особливо у виробництві три-шарової екструзійної машини ABA. Базуючись на галузевій практиці та принципі обладнання, у цій статті систематично аналізуються причини зминання обладнання з чотирьох вимірів: встановлення обладнання, контроль процесу, управління сировиною та оптимізація системи охолодження, а також пропонуються практичні рішення для надання технічного керівництва виробничим підприємствам.
Монтаж обладнання та оптимізація механічної конструкції
1.1 Калібрування висотної головкиНевідповідність головки матриці є прямою причиною нерівномірної товщини поперечної плівки. Коли осі головки матриці утворюють кут до напрямку тяги, під час екструзії матриці виникає асиметричний потік розплаву, що призводить до початкового дефекту «товщі з одного боку та тонші з іншого». Ці варіації товщини збільшуються в міру надування бульбашки і зрештою проявляються у вигляді періодичних складок.
рішення:
Використовуйте лазерний нівелір, щоб перевірити монтажні поверхні матриці, щоб переконатися, що похибка рівності менше або дорівнює 0,05 мм/м
Відрегулюйте опорні болти штампової головки для поступового калібрування за допомогою методу «поперемінного затягування по діагоналі».
Періодично перевіряйте герметичність кріпильного болта головки матриці, щоб запобігти зсуву виробничої вібрації.
1.2 Оптимізація геометричних параметрів згорнутої дошки для плит-в печерах
Кут, шорсткість поверхні та симетрія складної пластини безпосередньо впливають на площинність плівки. В одному конкретному дослідженні було продемонстровано зменшення зморшок на 62% завдяки зниженню кута складної пластини з 60 градусів до 45 градусів.
Бали оптимізації:
Вибір кута: обчисліть діаметр бульбашки за допомогою тета=2артану (D/2L), де D – діаметр бульбашки, а L – відстань від матриці до фальцювальної пластини
Обробка поверхні: тверде хромування з шорсткістю поверхні менше або дорівнює 0,2 мкм
Калібрування симетрії: Перевірка відхилення просторового положення менше або дорівнює 0,1 мм між лівими/правими пластинами за допомогою координатно-вимірювальної машини
1.3 Обслуговування-системи підйому
Паралельність, рівномірність тиску та стан поверхні розвантажувального ролика мають важливий вплив на контроль натягу плівки. Заводський випадок показав, що підшипники кочення підшипники кочення мають радіальне биття 0,3 мм, що спричиняє значні поздовжні зморшки.
Технічні характеристики технічного обслуговування:
Щодня перевіряйте на наявність подряпин на клейових або роликових поверхнях
Щотижневе вимірювання радіального биття за допомогою циферблатних індикаторів і заміна підшипників, як тільки буде перевищено ліміт
Щомісячні випробування розподілу тиску проводилися, щоб переконатися, що ліворуч-праворуч менше або дорівнює 5% різниці тиску
Точне керування параметрами процесу
2.1 Відповідність-коефіцієнта збільшення та коефіцієнта витягування
Synergy between magnification and tensile ratio determines the orientation of the films. When BUR>3.5 і DDR<4.0, excessive transverse stretching results in wrinkles. DOE experiments determined optimal parameters LDPE/LLDPE blends: BUR=3.0±0.2, DDR=4.5±0.3.
Основи керування:
Створіть матриці параметрів процесу для визначення діапазону різних матеріалів/товщини
Встановлення онлайн-товщиномірів для-моніторингу товщини MD/TD у реальному часі
Реалізація Впровадити алгоритми ПІД-регулювання для постійної швидкості тягового двигуна (діапазон коливань менше або дорівнює 0,5%)
2.2 Оптимізація профілю температури розплаву
Надмірна температура розплаву зменшує сплутування молекулярних ланцюгів і знижує міцність розплаву; недостатня температура може призвести до поганої пластифікації - обидва ці процеси можуть призвести до нестабільності бульбашок. Дослідження показали, що на кожні 10 градусів підвищення температури амплітуда коливань бульбашки збільшується на 23%.
Стратегії контролю температури:
Зональний контроль температури: 160-180 градусів у зоні годування, 180-200 градусів у зоні стиснення, 200-220 градусів у зоні дозування
Точний контроль температури головки матриці: нагрівання масляного циклу Коливання менше або дорівнює 1 градусу
Швидкість шнека-температурний зв’язок: коли швидкість шнека перевищує 80 об/хв, температура зони вимірювання автоматично підвищується на 5 градусів, щоб компенсувати нагрівання зсуву
2.3 Підвищення ефективності системи охолодження
Зазвичай зморшки виникають через недостатнє охолодження або нерівномірну циркуляцію повітряних кілець. В одному корпоративному випадку CFD моделювання-оптимізував конструкції повітряного кільця, що призвело до підвищення ефективності охолодження на 18% і зменшення складок на 41%.
Оптимізація системи охолодження:
Модифікація газового кільця: конструкція з подвійною губою, стабільний потік внутрішньої губи, зовнішня губа контролює коливання бульбашок
Контроль гучності вітру: Встановіть Встановіть повітродувки зі змінною частотою та налаштуйте діаметр бульбашок у реальному часі (Рекомендації: 0,8-1,2 м3/хв. кг)
Управління температурою: Налаштуйте систему охолодження води для підтримки прохолодного повітря на рівні 15-20 градусів
Керування якістю сировини та рецептурою
3.1 Попередня обробка сировини
Вода, домішки та матеріали з низькою молекулярною вагою в сировині можуть призвести до поганої пластифікації та розриву бульбашок. Протокол попередньої обробки одного підприємства зменшив зморшки, пов’язані з сировиною, на 76%.
Стандарти попередньої обробки:
Обробка сушіння: LDPE/LLDPE сушили при 80 градусах протягом 4 годин, щоб досягти вмісту вологи менше або дорівнює 0,02% вмісту вологи.
Сеткова фільтрація: Частинки > 180 мікрон видаляються за допомогою фільтрів 80 меш.
Гомогенне змішування: невагома подача для забезпечення коливань співвідношення шарів Менше або дорівнює 0,5%
3.2 Оптимізація рецептури
Різниця в швидкості течії розплаву (MFR) безпосередньо впливає на властивості плівок. Ортогональні експерименти визначили найбільш оптимальні параметри: шар (поверхнева MFR=2.0г/10хв хв.) і B (серцевина) MFR=0.8г/10хв як найкращі повні властивості.
Принципи розробки рецептури:
Відповідність MFR між шарами: зберігайте різницю між поверхневим і внутрішнім шарами менше або дорівнює 1,5 г / 10 хв.
Доза стримування: відрегульована до товщини плівки (< 20 micron film 0.3-0.5%)
Стійкий вибір: нано-кремнезем має кращу дисперсію, ніж традиційний тальк
Моніторинг виробничого процесу та обробка винятків
4.1 Моніторинг якості онлайн
Створити тривимірну систему моніторингу «товстої та тонкої фази» для раннього попередження про зморшки. Інтелектуальна система моніторингу одного підприємства виявила 92 відсотки точності у прогнозуванні зморшок за 15 хвилин.
Конфігурація системи моніторингу:
Лазерні товщиноміри: частота 1000 проб/хв, точність ± 0,5 мкм
Датчики натягу: діапазон 0-500 Н, роздільна здатність 0,1 Н
Високо{0}}швидкісна камера: виявлення мікрозморшок із частотою кадрів 2000 кадрів/с і алгоритмами обробки зображень
4.2 Процедури обробки винятків
Розробити стандартизовані SOP для швидкого реагування на несправності. Типовий робочий процес для видалення зморшок:
Спостерігайте за характеристиками зморшок → Вимірюйте періодичність зморшок → Перевірте відповідні компоненти обладнання → Налаштуйте параметри процесу → Перевірте ефективність → Документуйте записи
Аналіз випадку:
періодичні поперечні зморшки з циклом виробничої лінії 1,2 м:
Відрегулюйте кут від 50 до 40 градусів, щоб усунути зморшки
Запишіть параметри параметрів найбільшого кута для номера партії сировини
Профілактичне обслуговування та постійне вдосконалення
5.1 План технічного обслуговування обладнання
Впровадження профілактичного обслуговування на основі TPM, зосереджуючись на:
Очищення головки матриці: ультразвукове очищення кожні 500 годин для видалення нагару.
Перевірка: перевірка зазору гвинтової трубки кожні 2000 годин (замінюється більше або дорівнює 0,3 мм)
Перевірка електричної системи: щоквартальна перевірка точності інвертора/датчика
5.2 Процес створення бази даних
Накопичуйте виробничі дані та створюйте моделі, пов’язані з якістю процесу. База даних одного підприємства показує:
Оптимальний діапазон температури головки: 215-220 градусів з найменшим рівнем зморшок
Оптимальна швидкість буксирування до швидкості гвинта: 1.8 -2.2 для оптимальної рівності плівки
Висновок:
Вирішення проблем, пов’язаних зі зморшками на машинах для роздувної плівки ABA, вимагає систематичного мислення, починаючи від точності обладнання та контролю процесу до управління сировиною та контролю процесу. Впровадження запропонованого рішення дозволило підприємству:
Зменшення кількості зморшок зменшено з 8,2% до 1,5%
Прибуток від першого-переходу зріс на 27 процентних пунктів
Покращення загальної ефективності обладнання на 19%.
Виробник повинен налаштувати рішення відповідно до характеристик свого власного обладнання, встановити механізми безперервного вдосконалення, періодично оцінювати ефективність рішення, постійно оптимізувати параметри виробництва та, нарешті, досягти мети виробництва без зморшок.
