Решим любую задачу по нагреву
05.07.2023
Выдувное формование - технология, которая состоит их этапов плавления, перехода в стадию однородности, экструзии, выдувания, охлаждения и выталкивания. Особенность данного метода заключается в раздувании расплава внутри формы. Для получения пластиковой тары под бытовую химию, канистр, бутылок применяют гранулы полистирола, полиэтилена HDPE и LDPE, полиэтилентерефталата, ПВХ, полипропилена, сополиэстра.
Выдувное формование пластмасс - сложный процесс, требующий обязательного контроля различных параметров для обеспечения ожидаемых и стабильных результатов. Одним из ключевых параметров в этом процессе является скорость вращения шнека, которая играет решающую роль в определении качества и эффективности процесса. Она зависит от вида сырья, типа получаемого продукта, линейных параметров и конфигурации шнека.
Существует несколько причин, способных влиять на скорость вращения шнека при выдувном формовании пластмасс. Разделим их на две основные группы: то, что связано с качеством готового изделия, и то, от чего зависит эффективность процесса. Детальное рассмотрение поможет уяснить сущность происходящих преобразований.
1. Тип и вязкость материала. Материалы имеют разные точки плавления и скорости протекания в полужидком состоянии. От этого зависит быстрота процесса плавления и прохождение полуфабриката через экструдер. Скорость вращения шнека необходимо регулировать соответствующим образом, чтобы обеспечить равномерное плавление материала по всему объёму и его беспрепятственное прохождение через фильеры.
2.Температура расплава. Если она довольно низкая, пластик будет менять своё физическое состояние неравномерно. В итоге на выходе получаем продукцию низкого качества. Когда термический показатель достаточно высок, пластик перегревается. В итоге изделия приобретают видимые дефекты поверхности (нарушение соосности, деформациям).
3. Конструкция экструдера. Различные модели экструдеров функционируют с разной скоростью вращения шнека, что необходимо для достижения оптимальных результатов. Важно выбрать экструдер, который хорошо подходит для конкретных особенностей используемого материала.
4. Равномерность распределения смеси внутри экструдера. Сырьевой материал нужно не только расплавить, но и «уложить» плотно и равномерно. В этом процессе задействован шнек. Замедление скорости его вращения приведёт к неоднородности массы и нарушению свойств продукции.
5. Качество поверхности изделия. Замедленные вращения чреваты появлением воздушных пустот появлением шероховатости и неоднородной структуры (трещины, пузыри, «ступеньки»). В некоторых случаях можно исправить ситуацию, но для этого потребуется вводить дополнительную шлифовку поверхностей. Если шнек начнёт крутиться очень медленно, то выпуск продукции снизится, затраты на каждый полный цикл возрастут, а конкурентоспособность линейки товаров упадёт.
1. Производительность линии. Чем она выше, тем больше изделий выпускается за единицу времени. Бездумная гонка за количеством изготавливаемых изделий негативно скажется на их качестве и эксплуатационных показателях. Поэтому выбирают такую скорость вращения шнека, чтобы расплавление и экструзия не выходили за границы установленных показателей.
2. Мощность оборудования. Мощность используемого оборудования также может влиять на скорость вращения шнека. Более крупное оборудование может быть способно работать с более высокими скоростями вращения, в то время как меньшее оборудование может быть ограничено в этом отношении.
3. Потребление энергии. Скорость вращения шнека может также влиять на энергопотребление оборудования. Более высокая скорость вращения шнека приводит к возрастанию используемого энергетического потенциала, что способно увеличить производственные затраты.
Получается, что с одной стороны скорость оказывает положительный результат, а с другой – опасна из-за низкого качества продукции. Когда шнек начинает вращаться быстрее, он оказывает более сильное воздействие на продвигаемую массу. Это приводит к улучшению пластификации полуфабриката и улучшению конечных характеристик изделий.
Но если скорость увеличивается без учёта остальных показателей, то полуфабрикат не сможет равномерно расплавиться. Останутся мелкие куски, которые будут перемещены в зону формовки. Расплав полиэтилена высокой плотности HDPE получит необратимые повреждения по причине повышения скорости сдвига. При быстрой скорости вращения шнека выделится значительное количество теплоты, которая так и останется в зоне пластификации. Превышение допустимых температур опасно для структуры пластмасс.
Есть и другие причины, почему нужно иметь правильную скорость вращения шнека.
Цвет конечного продукта. Чем быстрее движется шнек, тем светлее будут изделия. Это связано с тем, что при более высоких скоростях в пластик попадает больше воздуха, что может осветлить цвет. Скорость вращения также может влиять на толщину конечного продукта, при этом более высокая скорость обычно приводит к более тонким стенкам.
Скорость охлаждения пластика. Очень быстрое охлаждение делает пластик хрупким, а замедленное не даст нужной твёрдости.
В заключение следует отметить, что скорость вращения шнека является важнейшим фактором в выдувном формовании пластмасс и может влиять на многие аспекты производственного процесса. Понимая, как эта переменная влияет на конечный продукт, производители могут оптимизировать свои машины для достижения максимальной эффективности и качества.
Превышение и занижение скорости вращения шнека имеет не только «плюсы», но и «минусы». А это значит, что корректировка параметров должна учитывать текущую ситуацию на производстве.
Раньше производительность поднимали тем, что использовали шнек с увеличенным диаметром. Конечно, при этом количество «выдуваемого» полуфабриката возрастало, но это не принимали в расчёт, делая упор на многооперационности детали (уплотнение, перемешивание, разрезание).
При проектировании винта принимают во внимание, что диаметр его не меняют, а скорость вращения повышают. Тогда наблюдается рост крутящего момента: при достижении им максимума винт закручивается. Улучшив исходный материал и некоторые производственные моменты, получают такие преимущества:
укорачивается длина секции подачи;
скорость перемещения материала повышается;
противодействие экструзии снижается;
падает значение крутящего момента;
улучшается несущая способность шнека.
По сравнению с обычным выдувным оборудованием аналог с увеличенной скоростью будет тратить больше энергии при работе. Разумно ли увеличивать мощность? Установка двигателя с повышенной мощностью кажется поначалу бездумной тратой денег. Однако если сравнивать все показатели производства, то энергоэффективность и производительность будут выше. Сюда надо добавить использование тока для ТЭНов и вентиляторов.
При увеличении диаметра винта нужен кольцевой нагреватель уже другого размера. Площадь рассеивания тепла вокруг возрастает. При сравнении двух производственных выдувных единиц равной мощности выигрывает та, у которой цилиндр и хомутовый ТЭН окажутся по размеру меньше и станут более энергоэкономными. Поэтому винт с уменьшенным диаметром и высокой скоростью вращения выгоден с позиции сокращения производственных расходов.
Вернёмся к мощности. И снова сравниваем обычный вид выдувной техники с высокоскоростным, более производительным аналогом. При этом диаметр винтов у них одинаковый. Основной акцент на использование энергии происходит в период предварительного нагрева. Затем тепловой баланс пополняется преобразованием энергии при достижении материалом точки плавления. Коэффициент теплопередачи нагревателя маленький, использование энергии незначительное – и это сохраняется для машин с высокой производственной продуктивностью.
Если остались вопросы по теме нагревателей для оборудования по выдувному формованию для пластичных масс, пообщайтесь с нашими сотрудниками по телефону.
Винт причисляют к наиболее изнашиваемым элементам экструдера. В ряде случаев его проще отремонтировать, чем купить новый или восстанавливать весь цилиндр. Если вам «повезло» купить китайский агрегат, то шнеки проработают не более 3-х лет. Приобретение нового шнека делается в том случае, когда степень износа превышает ремонтную реставрацию.
Сломанный хвостовик винта. Изготавливается новая деталь, винт центруют, приводят в достойный вид на токарном и фрезеровочном оборудовании, приваривают сваркой и проверяют на действие нагрузки.
Изношенный рабочий сегмент шнека. С ним работают токари. Они выполняют необходимые операции на станке, делают центровку, наплавляют материал для упрочнения, затем шлифуют и полируют.
Ремонт, выполненный совсем плохо. Если попытаться сэкономить и самостоятельно пробовать восстановить размеры шнека, то ничего не выйдет. Нужно особое оборудование и оснастка. Несоблюдение последовательных действий при ремонте приводит к тому, что детали сразу же ломаются и требуют более тщательного восстановления или уже поступают на утилизацию. Даже если повреждения незначительны, опытным мастерам понадобится снять слой наплава, а затем выполнить восстановление детали по всем правилам. Такой ремонт после доморощенных специалистов стоит дороже.
В заключение следует отметить следующее. Скорость вращения шнека является важнейшим параметром при выдувном формовании пластмасс, который влияет как на качество конечного продукта, так и на эффективность процесса. Важно тщательно изучить все факторы, которые могут повлиять на этот параметр, и соответствующим образом отрегулировать его для достижения оптимальных результатов. И тогда можно производить бутылки с тонкими, равномерными стенками, делать многослойную продукцию (внутренний слой для контакта с пищевыми продуктами, средний – основной, наружный – стойкий к солнечному свету), оптимизировать энергосбережение и трудозатраты для обеспечения ликвидности выпускаемой линейки товаров.
Оптимизируйте свою машину для выдувного формования пластмасс, регулируя скорость вращения шнека для достижения необходимой температуры расплава, скорости охлаждения, количества используемого пластика и времени цикла. Таким образом, вы сможете производить высококачественные и стабильные полые пластиковые детали, такие как бутылки и контейнеры, по более низкой цене и с меньшим воздействием на окружающую среду. Не упускайте из виду важность этой малоизвестной переменной в выдувном формовании пластмасс и будьте впереди конкурентов! А мы поможем оптимизировать энергозатраты благодаря правильно изготовленным ТЭНам.
