การออกแบบบล็อกฟีดแบบรีดร่วมจะกำหนดว่าสายการผลิตแผ่นหลายชั้นผลิตผลิตภัณฑ์หรือเศษซากที่ขายได้ บล็อกฟีดจะได้รับกระแสการหลอมแยกจากเครื่องอัดรีดแต่ละเครื่อง และรวมเข้าด้วยกันเป็นการไหลแบบแบ่งชั้นซึ่งเข้าสู่แม่พิมพ์ในลักษณะเป็นลามิเนตแบบครบวงจร แนวคิดนี้ตรงไปตรงมา แต่พลศาสตร์ของไหลที่เกี่ยวข้องนั้นไม่สำคัญเลย ความหนืดที่ไม่ตรงกันระหว่างชั้น เรขาคณิตของช่องทางการไหล และการเปลี่ยนจากกระแสแต่ละกระแสไปเป็นโครงสร้างลามินาร์ที่ผสาน ล้วนมีอิทธิพลต่อว่าขั้นสุดท้าย เอาท์พุต ของเทคโนโลยีการอัดขึ้นรูปแผ่น เป็นไปตามข้อกำหนดหรือพัฒนาความไม่เสถียรของอินเทอร์เฟซ ชั้นไม่สม่ำเสมอ และการตกขอบของแม่พิมพ์ การได้รับฟีดบล็อกที่ถูกต้องเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับทุกสิ่งที่ตามมา
ภายในฟีดบล็อก แต่ละกระแสหลอมจะเดินทางผ่านช่องทางการไหลที่ควบคุมอย่างอิสระก่อนที่จะมาบรรจบกันที่จุดรวม เรขาคณิตของช่อง — ความกว้าง ความลึก และมุมเข้าใกล้ — ควบคุมวิธีการรวมเลเยอร์ มุมเข้าใกล้ที่สูงชันสร้างความปั่นป่วนที่ส่วนต่อประสาน มุมที่ตื้นส่งเสริมการไหลแบบราบเรียบ แต่ขยายความยาวของตัวป้อนและเพิ่มระยะเวลาการพักตัว
ฟีดบล็อกเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่สำหรับแผ่นงานใช้การออกแบบแบบกระจายออกทีละน้อย โดยที่ช่องของเลเยอร์แต่ละชั้นจะกว้างขึ้นเรื่อยๆ ก่อนที่จะมาบรรจบกันที่ขอบรวม ริมฝีปากที่ผสมกันนั้นเป็นมิติที่สำคัญ: แคบเกินไป และส่วนต่อประสานของเลเยอร์ไม่มีเวลาในการรักษาเสถียรภาพก่อนที่จะเข้าสู่แม่พิมพ์ กว้างเกินไป และเวลาพักจะเพิ่มขึ้นจนถึงจุดที่โพลีเมอร์ที่ไวต่อความร้อนเริ่มสลายตัว
การตกแต่งพื้นผิวภายในก็มีความสำคัญเช่นกัน พื้นผิวขัดเงา —Ra 0.2 หรือดีกว่า —ลดความแปรปรวนของผนังลื่นและลดความเสี่ยงที่โพลีเมอร์จะค้างในจุดอับ บริเวณที่วัสดุซบเซา เสื่อมคุณภาพ และแตกหักในที่สุด เนื่องจากเจลหรือจุดเป็นสาเหตุของข้อบกพร่องทางแสงที่พบบ่อยในแผ่นรีดร่วม
การจับคู่ความหนืดของวัสดุ
การจับคู่ความหนืดระหว่างชั้นที่อยู่ติดกันเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดในการออกแบบบล็อกป้อน เมื่อความหนืดของชั้นแกนกลางต่ำกว่าความหนืดของชั้นผิวหนังอย่างมีนัยสำคัญ การหลอมที่มีความหนืดต่ำมีแนวโน้มที่จะห่อหุ้มวัสดุที่มีความหนืดสูงกว่า ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ทำลายโครงสร้างของชั้นที่ต้องการ กฎการออกแบบทั่วไป: รักษาอัตราส่วนความหนืดระหว่างชั้นที่อยู่ติดกันให้อยู่ภายใน 3:1 ผู้ปฏิบัติงานปรับอุณหภูมิหลอมเหลวและเกรดโพลีเมอร์เพื่อให้ได้สมดุลนี้ในระหว่างการตั้งค่าการผลิต
โครงสร้าง A/B/A: สถาปัตยกรรมเลเยอร์สมมาตร
โครงสร้าง A/B/A — ชั้นผิวที่เหมือนกันประกบแกน — ครอบงำการใช้งานโดยที่พื้นผิวทั้งสองแผ่นจะต้องทำงานเหมือนกัน ฝาถ้วยที่ขึ้นรูปด้วยความร้อนใช้การกำหนดค่า A/B/A โดยที่ชั้นด้านนอกให้ความมันวาวและสามารถพิมพ์ได้ ในขณะที่แกนมีการบดละเอียดหรือเรซินที่มีราคาต่ำกว่า แผ่นหลังคาและแผงภายในรถยนต์ก็เป็นไปตามตรรกะที่คล้ายกัน
การออกแบบบล็อกป้อน A/B/A ทำให้เกิดความท้าทายเฉพาะ: ช่อง A-layer ทั้งสองช่องจะต้องให้อัตราการไหลที่เท่ากันอย่างแม่นยำ ไม่เช่นนั้นแผ่นงานจะแสดงการกระจายความหนาไม่สมมาตร แม้แต่ความไม่สมดุลเพียง 2% ระหว่างการไหลของชั้นผิวหนังทั้งสองก็ดันแผ่นลามิเนตออกจากศูนย์กลางภายในแม่พิมพ์ ทำให้ขอบด้านหนึ่งมีวัสดุ A มากกว่าอีกด้านหนึ่ง สายการผลิตจัดการกับเรื่องนี้ด้วยแผ่นปากที่เข้ากันและตัวจำกัดการไหลแบบปรับได้ ซึ่งผู้ปฏิบัติงานสามารถปรับแต่งอย่างละเอียดระหว่างการปฏิบัติงานได้
ที่ วิธี การอัดรีดร่วมด้วยวัสดุหลายชนิด ต้องการให้เครื่องอัดรีดแต่ละเครื่องส่งมอบการหลอมพลาสติกที่ดีและสม่ำเสมอไปยังบล็อกป้อน ความผันผวนของอุณหภูมิหลอมละลายหรือความดันจากเครื่องอัดรีดแต่ละเครื่องทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงตามสัดส่วนในการกระจายความหนาของชั้น ซึ่งเป็นปัญหาที่เกิดขึ้นเมื่อประมวลผลวัสดุรีไซเคิลที่มีประวัติความร้อนที่แปรผัน
โครงสร้าง A/B/C: สามเลเยอร์การทำงานที่แตกต่างกัน
การกำหนดค่า A/B/C จะกำหนดโพลีเมอร์ที่แตกต่างกันให้กับแต่ละชั้น ทำให้สามารถใช้งานฟังก์ชันที่แตกต่างกันได้ 3 แบบในแผ่นเดียว การใช้งานบรรจุภัณฑ์อาจใช้ชั้นผูก (B) ระหว่างชั้นโครงสร้าง PET (A) และชั้นกั้น EVOH (C) แต่ละชั้นมีจุดประสงค์ — ความสมบูรณ์ของโครงสร้าง การยึดเกาะ และอุปสรรคของก๊าซ — ซึ่งไม่มีโพลีเมอร์ตัวใดสามารถส่งมอบได้เพียงลำพัง
การแยกความร้อนระหว่างช่องสัญญาณกลายเป็นสิ่งจำเป็นในบล็อกฟีด A/B/C หากชั้น EVOH มีความร้อนสูงเกินไปเนื่องจากการถ่ายเทความร้อนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าจากช่อง PP ที่อยู่ติดกัน คุณสมบัติของชั้นกั้นจะลดลงและแผ่นงานไม่เป็นไปตามข้อกำหนด นักออกแบบจัดการกับเรื่องนี้ด้วยแผงกั้นความร้อนที่ประกอบเข้ากับตัวบล็อก โซนควบคุมอุณหภูมิที่แยกจากกัน และผนังช่องการไหลที่มีฉนวน กระแสหลอมแต่ละอันจะต้องมาถึงจุดรวมที่อุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดโดยอิสระ
ความแม่นยำของอัตราส่วนเลเยอร์เป็นอีกพารามิเตอร์ที่เรียกร้อง การกระจายเป้าหมายที่ 20/60/20 (A/B/C) จะต้องยึดตามความกว้างของกระดาษเต็มแผ่นที่ความเร็วทุกเส้น รูปทรงของบล็อกป้อนที่ให้อัตราส่วนที่แม่นยำที่ 50 ม./นาที อาจคลาดเคลื่อนที่ 100 ม./นาที เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของความร้อนเฉือนและความหนืดหลอมเหลวที่จุดรวมตัว
ความเสถียรของอินเทอร์เฟซของเลเยอร์และการรวมแม่พิมพ์
แม้แต่ฟีดบล็อกที่ได้รับการออกแบบมาอย่างสมบูรณ์แบบก็ยังสร้างแผ่นงานที่มีข้อบกพร่องได้ หากแม่พิมพ์ดาวน์สตรีมขัดขวางโครงสร้างของเลเยอร์ การเปลี่ยนจากฟีดบล็อกไปเป็นดายคือจุดที่เปราะบางที่สุดในเส้นทางการไหลแบบลามินาร์ การขยายตัว การหดตัว หรือการกีดขวางการไหลอย่างกะทันหันที่จุดเชื่อมต่อนี้ทำให้เกิดความไม่เสถียรของส่วนต่อประสาน ซึ่งมองเห็นได้เป็นเส้นหยักหรือเส้นสีในแผ่นงาน
ความยาวที่ดินในส่วนการรวมบล็อกฟีดส่งผลต่อความเสถียรของอินเทอร์เฟซโดยตรง พื้นที่ที่ยาวขึ้นจะทำให้ชั้นมีเวลามากขึ้นในการคงตัวให้มีความหนาสม่ำเสมอก่อนที่รูปทรงเรขาคณิตจะเปลี่ยนไปที่ทางเข้าของแม่พิมพ์ ความยาวที่ดินโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 30 ถึง 80 มม. โดยมีการระบุพื้นที่ที่ยาวกว่าเมื่อความหนืดที่ไม่ตรงกันระหว่างชั้นมีขนาดใหญ่ขึ้น
ที่ ความสม่ำเสมอของชั้นการอัดขึ้นรูปร่วม ตลอดความกว้างของแผ่นทั้งหมดขึ้นอยู่กับว่าการไหลที่ผสานของบล็อกป้อนจะกระจายไปทางด้านข้างอย่างไรเมื่อเข้าสู่ท่อร่วมดาย การผสมผสาน feedblock-die ที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีช่วยรักษาความหนาของชั้นสัมพัทธ์จากกึ่งกลางถึงขอบ คู่ที่จับคู่ได้ไม่ดีจะทำให้ชั้นนอกบางลงที่ขอบแผ่น ซึ่งเป็นข้อบกพร่องที่เรียกว่าการทำให้ขอบบางลง
การออกแบบ Feedblock เป็นส่วนประกอบที่มีความต้องการทางเทคนิคมากที่สุดในการอัดรีดแผ่นหลายชั้น โดยต้องใช้รูปทรงเรขาคณิตของช่องการไหลที่แม่นยำ ซึ่งรองรับความหนืดการหลอมที่แตกต่างกันในแต่ละชั้น บล็อกฟีดการอัดรีดร่วมของ JWELL ได้รับการออกแบบโดยใช้การจำลองพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณที่จับคู่กับการผสมโพลีเมอร์เฉพาะ ทำให้ได้รับความแม่นยำของอัตราส่วนเลเยอร์ภายใน ±3% และความเสถียรของอินเทอร์เฟซตลอดความเร็วของไลน์ตั้งแต่ 5 ถึง 120 ม./นาที —ประสิทธิภาพที่กำจัดการโยกย้ายของเลเยอร์และข้อบกพร่องในการห่อหุ้มซึ่งพบได้ทั่วไปในระบบฟีดบล็อกที่ออกแบบไม่ดี
คำถามที่พบบ่อย
Feedblock เดียวสามารถรองรับเลเยอร์จำนวนสูงสุดได้เท่าใด
บล็อกป้อนเชิงพาณิชย์สำหรับแผ่นเรียบโดยทั่วไปจะรองรับได้ถึง 9 ชั้น นอกจากนี้ แม่พิมพ์หลายท่อร่วมหรือระบบแม่พิมพ์แบบวางซ้อนกันได้ยังใช้งานได้จริงมากขึ้น ความซับซ้อนของการปรับสมดุลการไหลจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อแต่ละเลเยอร์ที่เพิ่มเข้ามา
การจับคู่ความหนืดระหว่างชั้นการอัดรีดร่วมมีความสำคัญเพียงใด
สำคัญอย่างยิ่ง อัตราส่วนความหนืดที่เกิน 3:1 ระหว่างชั้นที่อยู่ติดกันมักทำให้เกิดการห่อหุ้ม โดยที่ของเหลวที่มีความหนืดต่ำกว่าจะพันรอบวัสดุที่มีความหนืดสูงกว่า และขัดขวางโครงสร้างของชั้นที่ต้องการ สิ่งนี้ปรากฏว่ามีความหนาของชั้นไม่สม่ำเสมอ และสามารถแก้ไขได้โดยการปรับอุณหภูมิหลอมละลาย เกรดโพลีเมอร์ หรืออัตราส่วนปริมาณงานเท่านั้น
Feedblock ที่ออกแบบมาสำหรับ A/B/A สามารถกำหนดค่าใหม่สำหรับ A/B/C ได้หรือไม่
ไม่ใช่โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงฮาร์ดแวร์ บล็อกฟีด A/B/A ที่สร้างขึ้นตามวัตถุประสงค์มีช่องการไหลแบบสมมาตรสำหรับสตรีมที่เหมือนกันสองสตรีม การแปลงเป็น A/B/C ต้องใช้ตัวฟีดบล็อคที่แตกต่างกันซึ่งมีสามช่องสัญญาณอิสระ โซนอุณหภูมิแยกกัน และรูปทรงการรวมที่เหมาะสม
อะไรทำให้เกิดความไม่เสถียรของเลเยอร์อินเทอร์เฟซในแผ่นอัดรีดร่วม
สาเหตุที่พบบ่อยได้แก่ ความหนืดไม่ตรงกันระหว่างชั้นต่างๆ ความเร็วการไหลมากเกินไปที่จุดรวมตัว ความยาวของพื้นที่ในช่องป้อนเข้าไม่เพียงพอ และความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างกระแสหลอมที่อยู่ติดกัน การวินิจฉัยต้องมีการประเมินแต่ละปัจจัยอย่างเป็นระบบ โดยทั่วไปจะเริ่มต้นด้วยการเปรียบเทียบความหนืดกับอัตราเฉือนของคู่โพลีเมอร์
