ฉันยังจำโครงการซับในตู้เย็นครั้งแรกของฉันย้อนกลับไปในปี 1987 ลูกค้าซึ่งเป็นผู้ผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้ารายใหญ่ในจีนตะวันออก กำลังเปลี่ยนจาก ABS มาเป็น HIPS เพื่อลดต้นทุนวัสดุ ความท้าทายนั้นตรงไปตรงมาในทางทฤษฎี แต่โหดร้ายในทางปฏิบัติ: จับคู่ความเงา ความต้านทานแรงกระแทก และความลึกของเทอร์โมฟอร์มที่ซับใน ABS ที่มีอยู่ ทั้งหมดนี้ช่วยลดต้นทุนวัสดุลง 30 เปอร์เซ็นต์ เราใช้เวลาทดลองใช้สามเดือนเพื่อหมุนเครื่องอัดรีดแผ่น HIPS อย่างถูกต้อง ประสบการณ์ดังกล่าวสอนฉันเกี่ยวกับการประมวลผล HIPS สำหรับแอปพลิเคชันอุปกรณ์มากกว่าตำราเรียนใดๆ ที่เคยทำได้ เพื่อมุมมองที่กว้างขึ้น เทคโนโลยี เครื่องอัดรีดแผ่นพลาสติก ดูคำแนะนำขั้นสุดท้ายของเรา
หลายทศวรรษต่อมา HIPS ยังคงเป็นวัสดุหลักสำหรับตู้เย็นทั่วโลก อุปกรณ์และสูตรมีการพัฒนาไปมาก แต่หลักการทางวิศวกรรมขั้นพื้นฐานยังคงเหมือนเดิม สำหรับผู้ซื้อที่เริ่มต้นการวิจัยของเรา คู่มือ เครื่องอัดรีดแผ่น PVC แข็ง สรุปส่วนประกอบหลักทั่วไปในสายการผลิตแผ่นทั้งหมด
เหตุใด HIPS จึงเป็นมาตรฐานสำหรับตู้เย็น
โพลีสไตรีนรับแรงกระแทกสูงมีอยู่ในตู้เย็นด้วยเหตุผลหลายประการ ให้ความต้านทานแรงกระแทกที่เพียงพอที่อุณหภูมิต่ำ ซึ่งจำเป็นสำหรับส่วนประกอบที่มีอายุการใช้งานตลอดชีวิตในสภาพแวดล้อมที่เย็น สามารถขึ้นรูปด้วยความร้อนได้ดีในรูปทรงที่วาดลึกซึ่งจำเป็นสำหรับลิ้นชักที่คมชัดยิ่งขึ้น ชั้นวางของที่ประตู และแผ่นรองในตู้แบบเต็มตัว ยอมรับเม็ดสีได้อย่างง่ายดายและสามารถกำหนดสูตรได้หลายแบบ ทั้งสีขาว สีขาวนวล และสีที่กำหนดเอง
สิ่งสำคัญที่สุดสำหรับผู้ผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้า HIPS มีราคาถูกกว่า ABS อย่างมาก ขณะที่ OEM บางรายยังประเมินอยู่ ตัวเลือก ราคาเครื่องอัดรีดแผ่น ABS สำหรับการใช้งานระดับพรีเมียม ความประหยัดของ HIPS นั้นยากที่จะโต้แย้งสำหรับส่วนประกอบภายใน เมื่อคุณผลิตตู้เย็นหลายล้านเครื่องต่อปี ความแตกต่างของต้นทุนวัสดุนั้นจะช่วยประหยัดได้มหาศาล แน่นอนว่าความท้าทายก็คือ HIPS นั้นเปราะมากกว่า ABS มีความไวต่อสภาวะการประมวลผลมากกว่า และมีแนวโน้มที่จะเกิดความเครียดไวท์เทนนิ่งในระหว่างการเทอร์โมฟอร์มมากกว่า การได้รับคุณภาพที่สม่ำเสมอจากเครื่องอัดรีดแผ่น HIPS ของคุณคือสิ่งที่แยกสัญญาการจัดหาอุปกรณ์ที่ประสบความสำเร็จออกจากการจัดส่งที่ถูกปฏิเสธ
เกรด HIPS ที่คุณเลือกมีผลอย่างมากต่อทั้งลักษณะการประมวลผลและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ในการใช้งานซับในตู้เย็น ฉันทำงานกับสามประเภทหลัก:
HIPS มาตรฐาน ที่มีปริมาณยางบิวทาไดอีน 6 ถึง 8 เปอร์เซ็นต์ นี่คือเกรดพื้นฐานที่เหมาะสำหรับส่วนประกอบที่มีระยะตื้น เช่น ชั้นวางของที่ประตูและส่วนแทรกแบบเรียบง่าย ดำเนินการได้ง่ายและให้แรงกระแทกที่อุณหภูมิห้องที่เหมาะสม
HIPS ทนแรงกระแทกสูง โดยมีปริมาณยาง 8 ถึง 12 เปอร์เซ็นต์ เกรดนี้เป็นคำแนะนำของฉันสำหรับแผ่นรองในตู้แบบดึงลึกและลิ้นชักที่บางกว่า ซึ่งแผ่นจะยืดออกมากในระหว่างการเทอร์โมฟอร์ม ปริมาณยางที่สูงขึ้นช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการแตกร้าวในระหว่างการขึ้นรูปและปรับปรุงประสิทธิภาพการกระแทกที่อุณหภูมิต่ำ
HIPS มันวาวสูง พร้อมการกระจายขนาดอนุภาคของยางดัดแปลง ผู้ผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้าต้องการการตกแต่งภายในที่มันเงามากขึ้นด้วยเหตุผลด้านความสวยงาม ซึ่งในอดีตนิยมใช้ ABS เกรด HIPS ที่มีความมันวาวสูงสมัยใหม่ใช้อนุภาคยางที่มีขนาดเล็กกว่าและมีการกระจายตัวสม่ำเสมอมากขึ้น เพื่อให้ได้ค่าความเงาของพื้นผิวสูงกว่า 85 ที่ 60 องศา ซึ่งเข้าใกล้ขอบเขตของ ABS
แพ็คเกจเสริมก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน น้ำมันหล่อลื่น เช่น ซิงค์สเตียเรตหรืออีรูคาไมด์ที่ 0.1 ถึง 0.3 เปอร์เซ็นต์จะช่วยลดแรงเสียดทานระหว่างการเทอร์โมฟอร์ม สารเพิ่มความคงตัวของรังสียูวีนั้นไม่จำเป็นสำหรับการใช้งานภายใน แต่สารต้านอนุมูลอิสระมีความจำเป็นเพื่อป้องกันการเกิดสีเหลืองในระหว่างกระบวนการอัดขึ้นรูปแผ่นและการขึ้นรูปด้วยความร้อนในภายหลัง สารตัวเติมแร่ธาตุ เช่น ไททาเนียมไดออกไซด์ ทำหน้าที่สองประการคือเป็นเม็ดสีขาวและสารเพิ่มความแข็ง
การออกแบบสกรูและลำกล้องสำหรับ HIPS
HIPS นำเสนอความท้าทายที่ไม่เหมือนใครให้กับนักออกแบบสกรูอัดขึ้นรูป เฟสยางบิวทาไดอีนใน HIPS มีคุณสมบัติทางความร้อนแตกต่างจากเมทริกซ์โพลีสไตรีน หากสกรูเกิดแรงเฉือนมากเกินไป อนุภาคของยางอาจสลายตัว ส่งผลให้ความต้านทานแรงกระแทกลดลง แรงเฉือนน้อยเกินไป และเฟสยางไม่กระจายตัวอย่างเหมาะสม ทำให้เกิดจุดอ่อนและข้อบกพร่องที่พื้นผิว
สำหรับแผ่นซับในตู้เย็น ฉันระบุสกรูที่มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:
อัตราส่วน L/D ขั้นต่ำ 30:1 ความยาวที่เพิ่มขึ้นทำให้มีเวลาคงตัวเพียงพอสำหรับการหลอมเหลวที่สม่ำเสมอโดยไม่มีอัตราเฉือนมากเกินไป สกรูที่สั้นกว่าจะบังคับให้คุณใช้ความเร็วของสกรูที่สูงขึ้นเพื่อรักษากำลังส่ง ซึ่งจะเป็นการเพิ่มแรงเฉือนและอุณหภูมิ
อัตรากำลังอัด 2.5:1 ถึง 3.0:1 ซึ่งต่ำกว่าที่คุณจะใช้สำหรับ GPPS โดยที่อัตราส่วนการบีบอัดที่สูงกว่าจะช่วยปรับปรุงการผสม HIPS ต้องการการบีบอัดที่นุ่มนวลขึ้นเพื่อปกป้องเฟสของยาง ฉันพบว่าแรงกระแทกลดลง 20 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์เมื่อลูกค้าเปลี่ยนมาใช้สกรูแรงอัดสูงที่ออกแบบมาสำหรับ GPPS การเลือกเครื่องจักรที่เหมาะสมมีความสำคัญ และคู่มือการซื้อเครื่องอัดรีดแผ่น PS ของเราครอบคลุมถึงความแตกต่างด้านข้อกำหนดที่สำคัญระหว่างการกำหนดค่าสายการผลิต GPPS และ HIPS
ส่วนการผสมแบบ Maddock องค์ประกอบผสมที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีจะสลายกลุ่มยางและกระจายอย่างสม่ำเสมอโดยไม่ทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นมากเกินไป ส่วนการผสมควรอยู่ในตำแหน่งสูบจ่าย ไม่ใช่โซนอัด เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้วัสดุที่หลอมเหลวบางส่วนได้รับแรงเฉือนสูง
อุณหภูมิบาร์เรลสำหรับแผ่นซับในตู้เย็น HIPS โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 200 ถึง 225 องศาเซลเซียส ตั้งแต่ฟีดจนถึงดาย ตัวแม่พิมพ์ควรตั้งอุณหภูมิให้ร้อนกว่าโซนสูบจ่าย 5 ถึง 10 องศา เพื่อให้แน่ใจว่ามีการกระจายการไหลที่ดี และขจัดเส้นการไหลที่จะมองเห็นได้บนพื้นผิวซับมัน
การกำหนดค่าปฏิทินเพื่อความเงาและความเรียบ
ปึกปฏิทินคือส่วนที่ใช้กำหนดคุณภาพการมองเห็นของซับในตู้เย็น ระดับความเงา ความเรียบของพื้นผิว และไม่มีรอยพิมพ์ ล้วนขึ้นอยู่กับการตั้งค่าปฏิทิน
สำหรับแผ่นซับในตู้เย็น HIPS ฉันขอแนะนำชั้นวางสามม้วนแนวตั้งพร้อมม้วนชุบโครเมียมหรือชุบนิกเกิล ผิวเคลือบม้วนเป็นสิ่งสำคัญ: ฉันระบุผิวกระจกที่ Ra 0.02 หรือดีกว่าบนม้วนขัดเงาที่สัมผัสกับพื้นผิวที่มองเห็นได้ของแผ่น ความไม่สมบูรณ์ใดๆ บนม้วนนี้จะถ่ายโอนไปยังพื้นผิวซับโดยตรง และมองเห็นได้ภายใต้แสงจ้าภายในตู้เย็น
การจัดการอุณหภูมิบนปฏิทินต้องได้รับการดูแลอย่างระมัดระวัง HIPS มีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วประมาณ 95 ถึง 105 องศาเซลเซียส ดังนั้นม้วนจะต้องร้อนพอที่จะป้องกันการเกิดรอยเย็น แต่จะเย็นพอที่จะทำให้แผ่นแข็งตัวโดยไม่บิดเบี้ยว การตั้งค่ามาตรฐานของฉันสำหรับแผ่นซับ HIPS 2.0 ถึง 3.0 มม.:
ม้วนแรก(ม้วนขัด): 85 ถึง 95 องศาเซลเซียส
ม้วนที่สอง: 100 ถึง 110 องศาเซลเซียส
ม้วนที่สาม: 80 ถึง 90 องศาเซลเซียส
ม้วนแรกจะกำหนดพื้นผิวที่มองเห็นได้ การปล่อยให้เย็นเกินไปจะทำให้พื้นผิวหมองคล้ำและเกิดความเครียดภายใน การปล่อยให้ร้อนเกินไปจะทำให้แผ่นติด การค้นหาจุดที่น่าสนใจต้องใช้ความอดทนและการปรับเปลี่ยนอย่างเป็นระบบ
การพิจารณาความหนาและความกว้าง
แผ่นซับในตู้เย็นโดยทั่วไปมีความหนาตั้งแต่ 1.5 มม. ถึง 4.0 มม. โดยมีความกว้าง 1,000 ถึง 2,000 มม. ขึ้นอยู่กับรุ่นที่ผลิต ข้อมูลจำเพาะทั่วไปที่ฉันพบคือความหนา 2.5 มม. ถึง 3.0 มม. ที่ความกว้าง 1200 ถึง 1500 มม.
ที่ความหนาเหล่านี้ ความสามารถในการทำความเย็นจะกลายเป็นปัจจัยจำกัดหลักสำหรับความเร็วของท่อ เครื่องอัดรีดแผ่น HIPS ต้องการเครื่องรีดที่มีมวลความร้อนเพียงพอ และระบบน้ำหล่อเย็นที่สามารถขจัดความร้อนได้อย่างรวดเร็วเพียงพอที่จะรักษาอุณหภูมิที่สม่ำเสมอตลอดทั้งหน้าม้วน
สำหรับสายการผลิตแผ่นที่มีขนาดสูงกว่า 3.0 มม. ฉันแนะนำให้เพิ่มลูกกลิ้งทำความเย็นที่สี่หรือสายพานลำเลียงระบายความร้อนแบบขยายเพื่อให้อุณหภูมิของแผ่นต่ำกว่า 60 องศาเซลเซียสก่อนที่จะม้วน โรงงานที่จำเป็นต้องผลิตไลเนอร์สำหรับตู้เย็นรุ่นเฉพาะอาจต้องการดูบทความเกี่ยวกับเครื่องอัดรีดแผ่นไลเนอร์ตู้เย็นของเราสำหรับข้อมูลจำเพาะเกี่ยวกับขนาดอุปกรณ์ แผลที่เป็นแผ่นร้อนเกินไปทำให้เกิดการอุดตันและการเสียรูปซึ่งแสดงเป็นข้อบกพร่องจากการขึ้นรูปด้วยความร้อน
แก้ไขปัญหาคุณภาพทั่วไป
หลังจากแก้ไขปัญหาการผลิตซับในตู้เย็น HIPS เป็นเวลาหลายปี ปัญหาเหล่านี้คือปัญหาที่ฉันเห็นบ่อยที่สุด:
การฟอกสีฟันด้วยความเครียดในระหว่างการเทอร์โมฟอร์ม ซึ่งปรากฏเป็นรอยสีขาวที่มุมและบริเวณที่วาดลึก สาเหตุหลัก ได้แก่ แผ่นงานที่ถูกระบายความร้อนเร็วเกินไปบนปฏิทิน ทำให้เกิดความเครียดภายใน การลดความเร็วของปฏิทินและเพิ่มอุณหภูมิลูกกลิ้ง 5 ถึง 10 องศามักจะช่วยแก้ปัญหาได้ บางครั้งการเพิ่มปริมาณยางในสูตร HIPS ก็เป็นสิ่งจำเป็น
พื้นผิวเป็นคลื่นหรือเงาไม่สม่ำเสมอ มักเกิดจากการไหลของแม่พิมพ์ที่ไม่สม่ำเสมอหรือการไล่ระดับอุณหภูมิของม้วนปฏิทิน ตรวจสอบการตั้งค่าขอบแม่พิมพ์ด้วยฟีลเลอร์เกจ และตรวจสอบว่าระบบทำความร้อนหรือทำความเย็นของปฏิทินทำงานสม่ำเสมอตลอดความกว้างม้วนทั้งหมด
ความล้มเหลวในการกระแทกที่มุมที่ขึ้นรูปด้วยความร้อน อาจเป็นผลมาจากการเสื่อมสภาพของยางในระหว่างการอัดรีด การบดซ้ำที่ปนเปื้อน หรือการวางแนวแผ่นมากเกินไปจากแรงดึงในการดึงออก ลดความตึงเครียดในการดึงออก ตรวจสอบคุณภาพการลับคม และตรวจสอบอุณหภูมิหลอมเหลวไม่เกิน 240 องศา
สีเหลือง ออกซิเดชันของโพลีสไตรีนเมทริกซ์ระหว่างการประมวลผล กรณีนี้พบได้บ่อยกว่าเมื่อใช้ปริมาณการลับคมสูง หรือเมื่ออุณหภูมิของลำกล้องสูงเกินไป การเติมสารเพิ่มความคงตัวของสารต้านอนุมูลอิสระลงในสูตรและการรักษาอุณหภูมิหลอมละลายให้ต่ำกว่า 230 องศาช่วยแก้ปัญหานี้ได้
เครื่องอัดรีดแผ่น HIPS ที่ผลิตสต็อกซับในตู้เย็นแทบจะไม่ทำงานแยกกัน โดยจะป้อนเข้าสู่สถานีเทอร์โมฟอร์มโดยตรง และคุณภาพของแผ่นจะส่งผลโดยตรงต่อผลผลิตของการเทอร์โมฟอร์ม
แผ่นที่ผลิตด้วยแรงเค้นภายในที่มากเกินไปจะปล่อยความเครียดนั้นออกมาในระหว่างการเทอร์โมฟอร์ม ทำให้เกิดการบิดเบี้ยวและความไม่เสถียรของมิติ แผ่นที่มีเกจไม่เท่ากันจะผลิตชิ้นส่วนที่มีจุดบางที่ไม่ผ่านการทดสอบแรงกระแทก แผ่นที่มีข้อบกพร่องที่พื้นผิวจะมีข้อบกพร่องเหล่านั้นขยายออกไปโดยการยืดและให้ความร้อนของกระบวนการขึ้นรูป
ฉันแนะนำให้ลูกค้าใช้สายการอัดรีดและเทอร์โมฟอร์มเมอร์เป็นระบบบูรณาการเสมอ ข้อมูลจำเพาะของแผ่นต้องได้รับการพัฒนาร่วมกับทีมงานเทอร์โมฟอร์มิง โดยคำนึงถึงอุณหภูมิเตาอบ การออกแบบแม่พิมพ์ อัตราส่วนความลึกของการขึ้นรูป และข้อกำหนดด้านเวลารอบ การผลิตแผ่นที่สมบูรณ์แบบแต่ไม่สามารถเทอร์โมฟอร์มได้อย่างถูกต้องนั้นสิ้นเปลืองพอๆ กับการผลิตแผ่นที่ไม่ดี
คำถามที่พบบ่อย
ความหนา HIPS เป็นมาตรฐานสำหรับซับในตู้เย็น? แผ่นรองตู้เย็นส่วนใหญ่ใช้แผ่น HIPS ที่มีความหนาระหว่าง 2.0 มม. ถึง 3.5 มม. แผ่นรองตู้ซึ่งต้องมีการขึ้นรูปที่ลึกกว่านั้น มักจะใช้ปลายที่หนากว่าของช่วงนี้ที่ 3.0 ถึง 3.5 มม. ส่วนประกอบที่ตื้น เช่น ชั้นวางของที่ประตูและถาดวางไข่ ใช้ 1.5 ถึง 2.5 มม. ความหนาเฉพาะขึ้นอยู่กับการออกแบบอุปกรณ์และข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ
แผ่น HIPS สามารถทดแทน ABS ในการใช้งานในตู้เย็นทุกประเภทได้หรือไม่ HIPS สามารถใช้แทน ABS ในงานบุภายในและชั้นวางของส่วนใหญ่ที่ต้องการแรงกระแทกปานกลาง สำหรับส่วนประกอบภายนอกหรือพื้นที่ที่มีความเครียดเชิงกลซ้ำๆ ABS อาจยังคงเหนือกว่า เกรด HIPS ที่มีความเงางามสูงและรับแรงกระแทกสูงสมัยใหม่ได้ลดช่องว่างด้านประสิทธิภาพลงอย่างมาก แต่ ABS ยังคงเป็นผู้นำในด้านความเหนียวและทนต่อสารเคมี
การบดซ้ำส่งผลต่อคุณภาพของแผ่น HIPS สำหรับซับในตู้เย็นอย่างไร โดยทั่วไปสามารถนำการบดกลับจากการตัดแต่งขึ้นรูปด้วยความร้อนกลับมาใช้ใหม่ได้ที่ 10 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ โดยไม่ทำให้คุณภาพลดลงอย่างเห็นได้ชัด เกินกว่า 25 เปอร์เซ็นต์ ความต้านทานแรงกระแทกเริ่มลดลงและความเงาของพื้นผิวลดลง การลับคมต้องสะอาด ปราศจากสิ่งปนเปื้อน และมีขนาดอนุภาคสม่ำเสมอ ควรหลีกเลี่ยงการบดซ้ำหลายครั้ง เนื่องจากแต่ละรอบการอัดขึ้นรูปจะทำให้เฟสยางเสื่อมคุณภาพ
แผ่นไลเนอร์ตู้เย็น HIPS ขนาด 3 มม. สามารถทำได้ด้วยความเร็วเท่าใด สำหรับเครื่องอัดรีดขนาด 120 มม. ถึง 150 มม. ที่ผลิตแผ่นขนาด 3 มม. ที่ความกว้าง 1200 มม. ความเร็วของสายการผลิตโดยทั่วไปอยู่ในช่วง 2 ถึง 5 เมตรต่อนาที ความเร็วที่สูงขึ้นสามารถทำได้ด้วยระบบระบายความร้อนที่ได้รับการปรับปรุง ปัจจัยจำกัดมักจะเป็นความสามารถในการทำความเย็นของปฏิทินมากกว่าเอาท์พุตของเครื่องอัดรีดที่ความหนานี้
ฉันจะป้องกันความเครียดไวท์เทนนิ่งในไลเนอร์ขึ้นรูปด้วยความร้อน HIPS ได้อย่างไร ควบคุมอัตราการทำความเย็นของแผ่นงานบนปฏิทินเพื่อลดความเครียดภายใน ใช้ลูกกลิ้งขัดเงาที่ปลายด้านบนของช่วงอุณหภูมิประมาณ 90 ถึง 95 องศา และหลีกเลี่ยงแรงตึงในการดึงออกมากเกินไป หากการฟอกสีฟันเพื่อความเครียดยังคงอยู่หลังจากปรับแต่งแล้ว ให้ลองเปลี่ยนไปใช้เกรด HIPS ที่มีปริมาณยางสูงกว่า หรือเพิ่มสารเติมแต่งบรรเทาความเครียดให้กับสูตร
