خطوط و رگه های قالب روی ورق اکسترود شده: شناسایی و راه حل ها

خطوط و رگه های قالب بر روی سطوح ورق اکسترود شده از جمله شایع ترین شکایات کیفی در تولید ورق هستند و دلیل خوبی هم دارند. خطوط قالب رگه های ورق اکسترود شده شامل ملاحظات خاصی است که با فرآیندهای اکستروژن عمومی متفاوت است. این عیوب خطی به موازات جهت دستگاه حرکت می کنند و باعث می شوند که فوراً برای هرکسی که محصول را دستکاری یا بازرسی می کند قابل مشاهده باشد. خط قالب معمولاً یک علامت ریز و پیوسته است که در یک موقعیت ثابت در عرض ورق تکرار می شود و از یک نقطه خاص روی لبه قالب نشات می گیرد. رگه ها گسترده تر، گاهی اوقات متناوب هستند و ممکن است در طول آنها از نظر شدت متفاوت باشد. هر دو نوع نقص نیاز به بررسی سریع دارند زیرا به ندرت خود اصلاح می شوند و با ادامه تولید بدتر می شوند. یک سیستماتیک رویکرد عیب‌یابی اکستروژن ورق با شناسایی صحیح آغاز می‌شود، زیرا درمان رگه‌های آلودگی به‌عنوان علامت جریان - یا برعکس - زمان و منابع را تلف می‌کند.

شناسایی خطوط و رگه های قالب بر روی ورق اکسترود شده

اولین مرحله تشخیصی، بررسی نقص تحت نور کنترل شده در زوایای متعدد است. علائم جریان به صورت خطوط باریک و اغلب کم رنگی ظاهر می شوند که جهت جریان مذاب را دنبال می کنند. آنها معمولاً از بی‌نظمی‌های سطحی جزئی روی زمین یا لبه قالب - یک خراش میکروسکوپی، تجمع پلیمر تخریب‌شده یا یک ناهماهنگی جزئی بین بخش‌های بدنه قالب سرچشمه می‌گیرند.

آسیب به لب باعث ایجاد خطوط واضح تر و واضح تر می شود. یک خال، گوگ یا اسکار فرسایشی روی لبه قالب، جریان مذاب را در آن نقطه قطع می‌کند و یک خط قابل مشاهده ایجاد می‌کند که بدون توجه به شرایط پردازش، در همان موقعیت جانبی باقی می‌ماند. این علائم به تنظیمات دما یا سرعت پاسخ نمی دهند زیرا آسیب فیزیکی تا زمانی که لب ترمیم نشود دائمی است.

رگه های آلودگی رفتار متفاوتی دارند. آنها ممکن است کمی در موقعیت خود سرگردان شوند، در عرض متفاوت باشند، و اغلب تیره تر یا مات تر از ورق اطراف به نظر می رسند. منشأ آنها در بالادست قالب است - در پلیمر تجزیه شده، ذرات خارجی یا مواد کربنیزه شده که در کانال جریان قالب قرار گرفته اند و به طور دوره ای مقادیر کمی را در جریان مذاب آزاد می کنند.

آسیب به لب و تخریب سطح

لبه قالب بحرانی ترین سطح در کل خط اکستروژن ورق از نقطه نظر کیفیت بصری است. سرعت ذوب پلیمر در لبه به بالاترین مقدار خود می رسد و حتی بی نظمی های سطح میکروسکوپی اختلالاتی در جریان ایجاد می کند که به صورت خطوط قابل مشاهده ظاهر می شود.

علل متداول آسیب دیه لب عبارتند از:

• تماس مکانیکی اپراتورهایی که لب را با ابزارهای فلزی در حین تمیز کردن خراش می دهند، یا تماس تصادفی در هنگام تنظیم قالب، خراش هایی را ایجاد می کنند که باعث ایجاد خطوط دائمی قالب می شود.

• فرسایش پلیمری پرکننده‌های ساینده - فیبر شیشه، پرکننده‌های معدنی یا آگلومره‌های رنگدانه‌ای - به تدریج سطح لبه قالب را می‌سایند، شکاف را بزرگ می‌کنند و ناهماهنگی‌های جریان ایجاد می‌کنند که به صورت رگه‌هایی ظاهر می‌شوند.

• تخریب خورنده. پردازش پی وی سی یا سایر پلیمرهای هالوژنه، محصولات جانبی خورنده ای تولید می کند که در طول زمان به سطوح قالب فولادی بدون پوشش حمله می کند و سطح لبه ای ناهموار و حفره دار ایجاد می کند.

الف پیکربندی طراحی قالب آویز با کانال جریان روان مشخصه آن معمولاً نسبت به پیکربندی های T-die کمتر مستعد رگه شدن است، اما حتی قالب های رخت آویز نیز در صورت غفلت از نگهداری، مشکلات لب را ایجاد می کنند. میله محدودکننده و مکانیسم‌های تنظیم لبه انعطاف‌پذیر که به اپراتورها اجازه می‌دهد توزیع جریان را تنظیم کنند، می‌توانند در صورت سفت شدن بیش از حد پیچ‌های تنظیم، به منبع خطوط تبدیل شوند و تغییر شکل موضعی سطح لب را ایجاد کنند.

تخریب پلیمر و ایجاد کربن

پلیمر تجزیه شده حرارتی منبع بسیار خوبی از عیوب رگه ای است. هنگامی که پلیمر در نواحی مرده درون قالب باقی می‌ماند - به ویژه در تقاطع‌های منیفولد، اطراف لبه‌های میله محدودکننده، یا در انتقال بین منیفولد و لبه‌ها - دچار تجزیه حرارتی پیشرونده می‌شود. مواد تخریب شده بسیار ویسکوز یا کاملاً کربنیزه می‌شوند، به دیواره قالب می‌چسبند و به صورت دوره‌ای به درون مذاب جاری می‌ریزند.

این رگه های تخریب اغلب قهوه ای تیره یا سیاه به نظر می رسند و در صورت فعال بودن تخریب ممکن است با بوی خفیفی همراه شوند. آنها تمایل دارند در سرعت‌های تولید بالاتر بدتر شوند، زیرا زمان اقامت در مناطق مرده با افزایش نرخ جریان افزایش می‌یابد - رابطه‌ای خلاف واقع که اپراتورهایی را که تصور می‌کنند خطوط سریع‌تر داغ‌تر و تمیزتر کار می‌کنند گیج می‌کند.

رسیدگی به رگه های تخریب مستلزم حذف مواد کربن دار از قالب است. ساختارمند روش تمیز کردن قالب اکستروژن ورق با استفاده از ترکیبات پاکسازی مناسب و به دنبال آن بازرسی دستی و پرداخت سطوح جریان، رسوب را از بین می برد و خروجی بدون نقص را بازیابی می کند.

جلوگیری از خطوط و رگه های قالب بر روی سطوح ورق

پیشگیری به طور قابل توجهی مقرون به صرفه تر از واکنش در مورد خطوط مرگ است. چندین روش تصفیه و نگهداری سطح ارزش خود را در عملیات ورق با کیفیت بالا ثابت کرده اند:

• الکترو پولیش یا آبکاری کروم سطوح جریان قالب، زبری سطح را در زیر آستانه که در آن اختلالات جریان قابل مشاهده است، کاهش می دهد. یک سطح صیقلی همچنین در برابر چسبندگی پلیمر مقاومت می کند و سرعت تجمع کربن را کاهش می دهد.

• پرداخت منظم قالب بین دوره های تولید، با استفاده از ترکیبات پولیش غیر ساینده، سطح را حفظ می کند و قبل از ایجاد خطوط قابل مشاهده، فرسایش در مراحل اولیه را می گیرد.

• گرمایش قالب کنترل شده با دمای یکنواخت در عرض کامل لبه از ایجاد نقاط سرد موضعی که در آن ویسکوزیته پلیمر افزایش می‌یابد و علائم جریان ایجاد می‌شود، جلوگیری می‌کند.

خطوط قالب یکی از قابل مشاهده‌ترین و حساس‌ترین عیوب سطحی در اکستروژن ورق هستند که اغلب باعث رد فوری کاربران پایین دستی با کیفیت می‌شوند. JWELL قالب های اکستروژن ورق خود را با سطوح جریان صیقل داده شده با سطح زیر 0.2 میکرومتر رادیوم، همراه با میله های محدود کننده قابل تنظیم و سیستم های لبه انعطاف پذیر تولید می کند که به اپراتورها اجازه می دهد تا عدم تعادل جریان جزئی را بدون توقف تولید تصحیح کنند—قابلیت های کیفیت سطحی که در حذف خطوط شفاف، PMMA شفاف و PETe موثر هستند. برنامه های کاربردی ورق ABS با براقیت بالا.

تایید تراز و مونتاژ قالب

خطاهای مونتاژ قالب نشان دهنده یک منبع نادیده گرفته شده اغلب نقص های خطی است. حتی یک بدنه قالب با ماشینکاری دقیق، در صورت اجرای سریع یا نادرست اجرای مونتاژ، کیفیت ورق ضعیفی تولید می کند. توالی گشتاور پیچ، موقعیت واشر و یکنواختی شکاف لبه، همگی نیاز به تأیید روشمند قبل از شروع تولید دارند.

گشتاور پیچ نابرابر در سراسر بدنه قالب باعث ایجاد تغییرات شکافی می شود که به صورت خطوط جریان ظاهر می شود. هنگامی که یک طرف قالب محکم تر از طرف دیگر کشیده می شود، شکاف لب به صورت موضعی باریک می شود و سرعت مذاب در آن موقعیت افزایش می یابد و یک خط متناظر در ورق ایجاد می شود. آچارهای گشتاور کالیبره شده بر اساس مشخصات سازنده از این مشکل جلوگیری می کنند. الگوی توصیه شده معمولاً از یک دنباله ستاره پیروی می کند و از مرکز به سمت بیرون سفت می شود تا از فشرده سازی یکنواخت واشرهای آب بندی اطمینان حاصل شود.

اندازه گیری شکاف لب در چندین نقطه در عرض قالب یکنواختی را قبل از معرفی مذاب تایید می کند. گیج‌های فیلر یا ابزارهای تخصصی اندازه‌گیری شکاف لب تأیید می‌کنند که شکاف با گیج صفحه هدف ضرب در نسبت پایین آمدن مطابقت دارد. تغییرات بیش از 5٪ از میانگین شکاف در عرض، تغییرات ضخامت و علائم جریان بالقوه را پیش بینی می کند. برخی از اپراتورها، پیچ‌های لبه انعطاف‌پذیر را بر اساس بازرسی بصری اکسترود اولیه تنظیم می‌کنند، اما این رویکرد واکنشی ضایعات راه‌اندازی را تولید می‌کند که اندازه‌گیری روشمند قبل از مونتاژ از آن جلوگیری می‌کند.

انبساط حرارتی در هنگام گرم کردن نیز بر تراز قالب تأثیر می گذارد. بدنه های قالب فولادی با نزدیک شدن به دمای عملیاتی منبسط می شوند و پیچ و مهره هایی که به درستی در دمای اتاق گشتاور شده اند ممکن است پس از تعادل حرارتی نیاز به بازگشت به چرخش داشته باشند. پیروی از نرخ گرمایش مشخص شده توسط سازنده و انجام تأیید گشتاور پس از گرما، مسیرهای نشتی و جابجایی های شکافی را که چرخه حرارتی ایجاد می کند، حذف می کند.

تنظیمات پارامتر فرآیند برای کاهش رگه

قبل از نسبت دادن رگه ها به طور انحصاری به شرایط قالب مکانیکی، اپراتورها باید بررسی کنند که پارامترهای فرآیند برای مواد و محصول در حال اجرا بهینه شده اند. تنظیمات کمتر از حد بهینه می‌توانند رگه‌هایی را ایجاد یا تقویت کنند که پس از ایجاد شرایط مناسب ناپدید می‌شوند.

یکنواختی دمای مذاب در عرض قالب ضروری است. مناطق دمایی مستقل در قالب‌های ورق مدرن امکان تنظیم موضعی را فراهم می‌کنند، اما این مناطق باید بر اساس خوانش ترموکوپل تنظیم شوند تا شهود اپراتور. یک منطقه سرد ویسکوزیته مذاب موضعی را افزایش می‌دهد و جریان آهسته‌تری ایجاد می‌کند که به صورت رگه‌ای ضعیف ظاهر می‌شود. برعکس، یک منطقه بیش از حد گرم شده، تخریب پلیمر را تسریع می‌کند و رسوبات کربنی ایجاد می‌کند که رگه‌های تیره ایجاد می‌کند. تغییرات دما در مناطق قالب باید در +/- درجه سانتیگراد برای اکثر گریدهای ورق شفاف باقی بماند.

فشار قالب و سرعت پمپ بر توزیع زمان ماند در قالب تأثیر می گذارد. نیروهای فشار بیش از حد بالای قالب در مناطق مرده و شکاف هایی ذوب می شوند که رکود منجر به تخریب می شود. کاهش فشار قالب از طریق افزایش متوسط ​​در دمای قالب یا تنظیمات نوار محدود کننده اغلب رگه های تخریب را بدون نیاز به خاموش کردن تمیز کردن از بین می برد. این رویکرد به ویژه برای مواد حساس به حرارت مانند PVC یا EVA به خوبی کار می کند.

سرعت خط و نسبت پایین آمدن نیز بر روی دید رگه تأثیر می گذارد. در سرعت های خط بسیار پایین، مذاب زمان بیشتری برای رفع اختلالات جریان در لبه قالب دارد، که گاهی اوقات نقص های جزئی را پنهان می کند. با افزایش سرعت، عیوب آشکارتر می شوند زیرا پلیمر زمان کمتری برای بهبود قبل از انجماد دارد. یافتن پنجره سرعت که در آن الزامات محصول و کیفیت سطح تلاقی می کنند، نیاز به آزمایش سیستماتیک در طول صلاحیت محصول دارد.

جدول تشخیص سریع مرجع

سوالات متداول

آیا می توان خطوط دای را بدون برداشتن قالب از روی خط تعمیر کرد؟ علائم جریان جزئی گاهی اوقات به تنظیمات دمای موضعی در لبه قالب پاسخ می دهند. افزایش 2-5 درجه سانتی گراد در موقعیت رگه می تواند ویسکوزیته مذاب موضعی را به اندازه کافی تغییر دهد تا اختلال جریان را کاهش دهد. با این حال، آسیب فیزیکی به سطح لب همیشه نیاز به برداشتن قالب و پرداخت مجدد دارد.

قالب اکستروژن ورق را هر چند وقت یک بار باید صیقل داد؟ برای کاربردهای ورق نوری و شفاف، پولیش باید در هر تغییر ماده یا حداقل هر 2 تا 4 هفته کار مداوم انجام شود. برای کاربردهای مات یا غیر بحرانی، پولیش سه ماهه معمولاً کافی است.

کدام ترکیب پاکسازی برای از بین بردن تجمع کربن موثرتر است؟ ترکیبات تصفیه با دمای بالا حاوی پرکننده های معدنی ساینده برای رسوبات کربن سرسخت به خوبی عمل می کنند. برای موارد کمتر شدید، درجه پاکسازی پلیمر تولیدی در دمای بالا با افزایش سرعت پیچ، تمیز کردن موثر را بدون ایجاد سایش ساینده فراهم می‌کند.

آیا خطوط دای بر روی چیزی غیر از ظاهر تأثیر می گذارد؟ در بیشتر موارد، خطوط قالب یک نقص فقط سطحی هستند که به طور قابل توجهی خواص مکانیکی را تغییر نمی دهند. با این حال، خطوط قالب عمیق می‌توانند نقاط تمرکز تنش ایجاد کنند که استحکام پارگی را کاهش داده و ممکن است باعث ایجاد ترک در قسمت‌های ترموفرم شده تحت بارگذاری چرخه‌ای شود.