افزایش نوسانات اکسترودر و نوسانات خروجی: راهنمای عیب یابی

هنگامی که خطوط ورق شروع به تولید محصول خارج از گیج می کنند، عیب یابی افزایش اکسترودر در بالای لیست اولویت قرار می گیرد. افزایش ناگهانی به صورت نوسانات دوره ای در خروجی اکسترود آشکار می شود که در هر مرحله پایین دست - از دای لیپ گرفته تا رول های کلندری و در نهایت روی سیم پیچ، موج می زند. برای عملیاتی که دارای تلورانس ضخامت کم است، حتی یک نوسان خروجی 2-3 درصد می تواند کل تولید را به سطل قراضه بکشاند. موثر عیب یابی اکستروژن ورق به جای تنظیم تصادفی پارامترها، مستلزم تمایز موج از سایر اشکال بی ثباتی فرآیند و حمله سیستماتیک به علت اصلی است.

چه چیزی باعث افزایش اکسترودر می شود؟

افزایش به ندرت از یک منبع منشا می گیرد. رایج ترین مقصران به سه دسته تقسیم می شوند: مکانیکی، حرارتی و مرتبط با خوراک.

عدم تطابق طراحی پیچ به عنوان علت مکانیکی اصلی در رتبه بندی قرار می گیرد. یک کانال پیچی که برای پلیمر در حال پردازش بسیار کم عمق است، ظرفیت انتقال جامدات را در منطقه تغذیه محدود می کند، در حالی که یک بخش اندازه گیری بیش از حد عمیق نمی تواند فشار کافی برای حفظ جریان رو به جلو پایدار ایجاد کند. نتیجه یک الگوی موجی ریتمیک است که مستقیماً به فرکانس چرخش پیچ گره خورده است.

ناهماهنگی خوراک یکی دیگر از عوامل اصلی است. پل زدن در قیف، اندازه گلوله های ناهموار، یا فیدر وزنی که کالیبراسیون را از دست می دهد، همه باعث تحویل نامنظم مواد به پروازهای پیچ می شوند. هنگامی که پیچ به طور متناوب بین شرایط گرسنگی و غرقابی تغییر می کند، بی ثباتی فشار مذاب تقریباً بلافاصله ایجاد می شود. مخلوط‌های سنگ‌ریزه با چگالی کم مخصوصاً مستعد این رفتار هستند.

در قسمت حرارتی، تنظیمات دمای بشکه که به طور قابل توجهی از مشخصات مذاب توصیه شده پلیمر منحرف می شود، می تواند نقطه انتقال جامد به مذاب را در امتداد پیچ ​​تغییر دهد. اگر منطقه ذوب خیلی زود یا خیلی دیر فرو بریزد، بخش اندازه گیری یا پلیمر ذوب ناکافی یا ماده ای را دریافت می کند که قبلاً تخریب شده است - هر دو شرایط باعث نوسانات دوره ای خروجی می شوند.

مراحل عیب یابی سیستماتیک افزایش ناگهانی اکسترودر

یک رویکرد ساختاریافته برای عیب یابی موج اکسترودر باعث صرفه جویی در ساعت ها در حدس و گمان می شود و ضایعات را کاهش می دهد. توالی زیر در طیف وسیعی از انواع پلیمرها و اندازه های اکسترودر مؤثر بوده است.

مرحله 1 - منبع را با داده های زمان واقعی جدا کنید. مبدل های فشار مذاب را در چندین نقطه در امتداد بشکه و در ورودی قالب نصب یا بررسی کنید. رد فشاری که در فرکانس پیچ نوسان می کند تایید می کند که موج از داخل بشکه منشا می گیرد. اگر نوسان در فرکانس متفاوتی ظاهر شود - مانند سرعت رول حمل و نقل یا زمان چرخه کاتر - علت اصلی در پایین دست است.

مرحله 2 - سیستم تغذیه را بررسی کنید. قیف را برای پل زدن بررسی کنید، بررسی کنید که فیدر مواد را در 1٪ از نقطه تنظیم خود تحویل می دهد و تأیید کنید که دوباره آسیاب و رزین بکر به درستی مخلوط شده اند. رفع ناهماهنگی خوراک در این مرحله، درصد زیادی از رویدادهای موج را بدون هیچ گونه تغییر در بشکه یا پیچ حذف می کند.

مرحله 3 - دمای بشکه را بررسی کنید. با استفاده از ترموکوپل های کالیبره شده، دمای واقعی هر منطقه را با نقطه تنظیم مقایسه کنید. به دنبال مناطقی باشید که بیش از حد چرخش می کنند - نشانه ای از تخریب بخاری یا ترموکوپل که رانش حرارتی را به فرآیند ذوب وارد می کند.

مرحله 4 - وضعیت و هندسه پیچ را ارزیابی کنید. سایش پرواز را در بخش های تغذیه و اندازه گیری اندازه گیری کنید. حتی 0.5 میلی‌متر فرسودگی در یک اکسترودر 90 میلی‌متری می‌تواند بازده پمپاژ را به اندازه‌ای کاهش دهد که تغییرات خروجی قابل‌توجهی در شرایط فشار برگشتی بالا ایجاد کند.

چگونه Surging به نقص کیفیت ورق تبدیل می شود

ارتباط بین نوسانات خروجی اکسترودر و خواص ورق نهایی مستقیم و غیر قابل بخشش است. هنگامی که توان عملیاتی در طول یک پیک موج افزایش می یابد، ورق به طور لحظه ای ضخیم می شود. در طول فرورفتگی، نازک می شود. این نوسان خروجی چرخه ای تمرکز اصلی است تغییر ضخامت ورق باعث تجزیه و تحلیل می شود، زیرا محصولی را ایجاد می کند که در بررسی پروفایل ناموفق است و ممکن است در عملیات پایین دستی به طور یکنواخت ترموفرم نشود.

فراتر از مشکلات گیج، افزایش جهت گیری مولکولی را که با عبور مذاب پلیمر از لبه های قالب ایجاد می شود، مختل می کند. نوسانات جهت ورقه ای با رفتار انقباض ناسازگار ایجاد می کند - نقصی که اغلب تا زمانی که مشتری اقدام به ترموفرمینگ کند و مشاهده کشش ناهموار یا تاول زدن در نواحی بحرانی کشف نشود.

سیستم تغذیه و پایداری فشار مذاب

دستیابی به خروجی پایدار مستلزم هماهنگی شدید بین آنچه وارد اکسترودر می شود و آنچه برای مذاب پلیمر داخل آن اتفاق می افتد. A به درستی پیکربندی شده است راه اندازی سیستم کنترل فشار مذاب به عنوان یک بافر عمل می کند و تکانه های موج جزئی را قبل از رسیدن به قالب کاهش می دهد. پمپ های مذاب، به طور خاص، ضربان خروجی پیچ را از فشار قالب جدا می کنند و جریان صاف و ثابتی را به قالب ورق می دهند.

با این حال، پمپ های مذاب نمی توانند موج های با دامنه زیاد را جبران کنند. هنگامی که نوسانات خروجی از 5 تا 8 درصد تجاوز می‌کند، خود پمپ ممکن است حفره‌ای را در ضربه فشار کم یا فشار بیش از حد در ضربه فشار بالا تجربه کند، که مزیت صاف کردن آن را نفی می‌کند. در این موارد، اصلاح باید در بالادست - در سیستم تغذیه، مشخصات دمای بشکه، یا هندسه پیچ اتفاق بیفتد.

موج اکسترودر نوسانات خروجی دوره ای را ایجاد می کند که مستقیماً به تغییرات گیج ورق تبدیل می شود و آن را به یکی از مخرب ترین بی ثباتی های فرآیند در تولید ورق تبدیل می کند. پلتفرم‌های اکستروژن ورق JWELL از سیستم‌های پمپ مذاب با کنترل بازخورد فشار استفاده می‌کنند که نوسانات خروجی ناشی از موج را تا 80 تا 90 درصد کاهش می‌دهد، همراه با الگوریتم‌های تشخیص موج مبتنی بر PLC که رویدادهای موج را ثبت می‌کنند و علت اصلی احتمالی را شناسایی می‌کنند - خواه مربوط به تغذیه، کاهش تولید عیب‌کننده و کاهش دما، یا من.

نکات کلیدی برای تیم های تولید

• همیشه قبل از تغییر تنظیمات پیچ یا قالب، اطمینان حاصل کنید که موج از داخل بشکه منشا می‌گیرد - داده‌های مبدل فشار غیرقابل مذاکره است.

• مشکلات سیستم تغذیه بیشتر از آنچه اکثر اپراتورها انتظار دارند، باعث افزایش حوادث می شوند. قبل از اقدام به تشخیص پیچیده تر، کالیبراسیون فیدر را بررسی کنید.

• پمپ های مذاب جهش های جزئی را به طور موثر صاف می کنند، اما به جای اصلاح نوسانات خروجی با دامنه زیاد - علل بالادست را بررسی کنید.

• بی‌ثباتی دمای بشکه اغلب از موج‌های مکانیکی تقلید می‌کند. قبل از اینکه به این نتیجه برسیم که پیچ نیاز به تعویض دارد، ترموکوپل ها و بخاری های مشکوک را تعویض کنید.

سوالات متداول

تفاوت بین موج اکسترودر و تغییرات خروجی معمولی چیست؟ تغییرات معمولی خروجی تصادفی است و معمولاً در 1-2٪ نرخ هدف باقی می ماند. موج نوسانی ریتمیک و متناوب خروجی همزمان با چرخش پیچ یا مضربی از آن ایجاد می کند که اغلب از دامنه 3 تا 5 درصد فراتر می رود.

آیا یک لوله پیچ فرسوده می تواند حتی با پیچ جدید باعث بالارفتن آن شود؟ بله. سایش بشکه باعث ایجاد فاصله بیش از حد بین پرواز پیچ و دیواره بشکه می شود، آب بندی در قسمت اندازه گیری را کاهش می دهد و اجازه می دهد مذاب به عقب نشت کند. این نشتی با تغییرات ویسکوزیته مذاب نوسان می کند و یک الگوی موج ایجاد می کند.

چگونه محتوای regrind بر تمایل افزایشی تأثیر می گذارد؟ محتوای regrind بالاتر باعث تغییر در چگالی ظاهری، شکل ذرات و تاریخچه حرارتی می شود. تکه های Regrind متفاوت از گلوله های کروی به هم متصل می شوند، جریان قیف را کمتر قابل پیش بینی می کند و احتمال ناهماهنگی خوراک را افزایش می دهد که باعث افزایش موج می شود.

آیا افزایش موج در اکسترودرهای تک پیچ یا دو پیچی رایج تر است؟ اکسترودرهای تک پیچ ذاتاً مستعد موج زدگی هستند زیرا برای انتقال مواد جامد به کشش اصطکاکی در برابر دیواره بشکه متکی هستند. اکسترودرهای دو مارپیچ، به ویژه طرح های دوار، جابجایی مثبت بیشتری را ارائه می دهند و عموماً کمتر حساس هستند - هرچند که مصون نیستند، به ویژه در هنگام تغذیه مواد با چگالی کم.