Оставить вопрос

На что влияет скорость вращения шнека при выдувном формовании пластмасс

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.

Na chto vliyayet skorost vrashcheniya shneka.jpg

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.

Факторы, влияющие на качество конечного продукта

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.

Факторы, влияющие на эффективность процесса

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.

Na chto vliyayet skorost vrashcheniya shneka1.jpg

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.

Неоспоримые факты о скорости вращения шнека в оборудовании для выдувания пластмасс

Na chto vliyayet skorost vrashcheniya shneka2.jpg

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.

  • Количество используемого пластика. Чем быстрее шнек крутится, тем больше продукции будет получаться на выходе. Это влияет на себестоимость изделий.
  • Уровень шума и износ компонентов машины. Чем активнее работает шнек, тем громче будет функционировать оборудование и быстрее понадобится замена некоторых деталей.

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.

Интересные сведения о шнеке при выдувном формовании пластмасс

Na chto vliyayet skorost vrashcheniya shneka3.jpg

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.

Подбор оптимальных значений возможен только в условиях проведения экспериментов.

  • 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.

  • Можно ли поработать с энергетическим потенциалом ТЭНов? Да, если использовать кольцевые керамические нагреватели с функцией энергосберегания. Они имеют внешний слой, способный снизить тепловое рассеивание. А это позитивно влияет на сокращение расходов энергии (примерно на 1/4).
  • 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.

Каким бывает ремонт шнеков

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.

Что можно восстановить?

  1. Сломанный хвостовик винта. Изготавливается новая деталь, винт центруют, приводят в достойный вид на токарном и фрезеровочном оборудовании, приваривают сваркой и проверяют на действие нагрузки.

  2. Изношенный рабочий сегмент шнека. С ним работают токари. Они выполняют необходимые операции на станке, делают центровку, наплавляют материал для упрочнения, затем шлифуют и полируют.

  3. 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.




Последние статьи:

Как осуществляется и где востребован промышленный индукционный нагрев
Промышленный нагрев
Как осуществляется и где востребован промышленный индукционный нагрев
Индукционный нагрев представляет собой увеличение температуры металлов.
28-03-2024
Инфракрасные нагреватели
Инфракрасный нагрев
Инфракрасные нагреватели
Инфракрасное нагревание - это метод нагрева материалов.
05-02-2024
Новый адрес!
Новости
Новый адрес!
С сожалением информируем вас о неотложном переезде наших производственных мощностей, что может повле...
31-01-2024

Возврат к списку


Задать вопрос

Введите код: