Просмотры:0 Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2025-12-02 Происхождение:Работает
— Специальный комитет по полым изделиям —
Пустой путь
Специальная тема
/// Рубрика интервью для «Полые пластиковые изделия» ///
Серия обсуждений 8: Как добиться быстрого изменения цвета
Предыстория: Изменение цвета является важным и сложным процессом в производстве выдувного формования. Статистика показывает, что время смены цвета обычно составляет от 20 минут до 2,5 часов, что напрямую влияет на эффективность производственной линии. Неудачное изменение цвета может даже остановить производство. На это влияет множество факторов, включая производственный процесс, количество изменений цвета, сырье и маточную смесь цвета.
вопрос:
Небольшие партии и частое производство являются ключевыми характеристиками производства полых выдувных изделий. Поэтому очистка и изменение цвета являются важными этапами производственного процесса. Использование правильных стратегий и методов изменения цвета может сократить время очистки, сократить отходы сырья и труда, увеличить выход продукта и продлить срок службы оборудования. Пожалуйста, обратитесь к фактическому производственному случаю и спецификациям оборудования:
① Внедрить инновационную конструкцию выдувных машин для повышения эффективности изменения цвета.
②Анализ факторов, вызывающих трудности с изменением цвета в процессе производства, и пути их решения.
01
Синпин Гаоке Пластикс Лтд.
Чжан Яру является генеральным директором компании Xingping Gaoke Plastics Co., Ltd. Он уже более двух десятилетий активно участвует в индустрии выдувного формования полых пластмасс. Он был одним из первых в Китае, кто разработал технологию производства и применения на рынке крупногабаритных полиэтиленовых горизонтальных резервуаров, полученных выдувным формованием. Он участвовал в разработке и пересмотре многочисленных национальных, отраслевых и групповых стандартов, накопив богатый опыт управления в области крупногабаритных пластиковых полых контейнеров.
Ответы гостей
Принципы очистки и изменения цвета в машинах для выдувного формования пустотелых изделий <<<<
1. Принцип высокой эффективности: при обеспечении тщательной очистки время очистки и изменения цвета должно быть максимально сокращено. Это не только сокращает время простоя производства и повышает эффективность оборудования, но и эффективно снижает экономические потери, вызванные простоем оборудования.
2. Принцип тщательности: очистка и смена цвета должны быть комплексными и тщательными, чтобы обеспечить полное удаление старого красителя и предотвратить загрязнение нового красителя. Это обеспечивает постоянство цвета продукта, благодаря чему продукция, произведенная после очистки и изменения цвета, не содержит примесей, черных пятен и других дефектов качества и соответствует стандартам качества.
3. Принцип контроля затрат: обеспечивая эффект очистки и изменения цвета, необходимо разумно контролировать стоимость изменения цвета и минимизировать затраты нового сырья, рабочей силы и электроэнергии, чтобы достичь минимальных затрат на очистку и изменение цвета.
Инструкции по чистке и смене цвета <<<<
1. Сначала выдавите как можно больше оставшегося старого цветного материала из цилиндра экструдера. Затем используйте сжатый воздух, чтобы сдуть оставшиеся пластиковые частицы и цветные примеси из цилиндра экструдера (бункера для хранения), чтобы эффективно уменьшить количество остаточного материала в цилиндре. При использовании сжатого воздуха для очистки убедитесь, что оборудование и окружающая его среда не загрязнены. В чистых помещениях для уборки можно использовать промышленные пылесосы.
2. Выбор переходного материала для изменения цвета. Перед формальным изменением цвета можно добавить переходный материал для очистки оборудования. Переходный материал обычно представляет собой белый или недорогой измельченный материал смешанного цвета; Первоначально также можно добавить немного полиэтилена низкой плотности. Затем этот материал полностью пластифицируется и экструдируется внутри оборудования для удаления большей части остаточного старого цветного материала. Когда экструдированный цвет аналогичен цвету нового заменяемого материала, оборудование тщательно очищается новым материалом до полной очистки.
3. Во время операций начальной очистки и изменения цвета температура нагрева каждой секции фильерной головки может быть увеличена на 5-10 ℃ по сравнению с нормальной температурой процесса, особенно в месте соединения экструдера с фильерной головкой и на матрице. Для выдувных машин накопительного типа увеличение температуры головки на 10-15 ℃ во время очистки и изменения цвета значительно улучшит эффект изменения цвета.
4. Для больших многослойных полых головок машин для выдувного формования, цвет которых трудно изменить, в процессе очистки и изменения цвета можно использовать комбинацию методов.
Сначала используется переходный материал, содержащий небольшое количество влаги, например измельченный переработанный пластик. Эти материалы создают многочисленные пузырьки в процессе плавления внутри головки аккумулятора, увеличивая внутреннее давление и эффективно сокращая время очистки и изменения цвета. Впоследствии к переходному материалу для глубокой очистки добавляется примерно 5% маточной смеси PPA, которая лучше удаляет накопление пигмента в литнике и матрице, значительно сокращает время изменения цвета, а также обеспечивает некоторую функциональность очистки шнеков.
5. Очиститель шнеков — это химическое чистящее средство, специально разработанное для цилиндров и шнеков экструдеров. Подходит для глубокой очистки карбидов и скоплений органических пигментов внутри ствола. Во время процессов химической очистки и изменения цвета время использования и дозировка чистящего средства должны строго контролироваться, чтобы предотвратить повреждение оборудования. Поэтому не рекомендуется в течение длительного времени полагаться на химические методы очистки.
Распространенные проблемы при смене цвета <<<<<
1. Дефекты оборудования затрудняют очистку остатков материала. В частности, мертвые углы в цилиндре и каналах шнека, чрезмерно высокая температура секции подачи, необоснованные каналы потока головки штампа, недостаточное давление и плохой блеск поверхности матрицы - все это может привести к накоплению пластикового сырья во время нормального производства. Это не только продлевает время очистки и смены цвета и увеличивает стоимость смены цвета, но также затрудняет тщательную очистку, что влияет на чистоту нового цвета. Рекомендуется обратиться к производителю оборудования для оптимизации конструкции оборудования и улучшения зон с мертвыми углами материала, чтобы уменьшить накопление пластикового сырья в оборудовании.
2. Некоторое оборудование имеет фильтрующую сетку, расположенную в передней части экструдера. Обычно в этом месте с наибольшей вероятностью скапливаются маточная смесь (пигмент) и примеси, и полагаться исключительно на переходный материал во время изменения цвета часто недостаточно для тщательной очистки. Поэтому при заказе рекомендуется выбирать оборудование, оснащенное устройством быстрой замены экрана, чтобы быстро заменить фильтрующую сетку без разборки головки, что может эффективно уменьшить проблемы изменения цвета, вызванные засорением фильтра.
3. Головки накопительного типа обычно имеют переливные отверстия для облегчения удаления углеродистых отложений, образующихся в результате трения между прижимным кольцом и цилиндром с материалом. Регулярно проверяйте переливное отверстие на наличие засоров, чтобы предотвратить засорение и обеспечить надлежащий слив отложений углерода. Во время очистки и смены цвета впрыск соответствующего количества смазки в переливное отверстие и увеличение хода прижимного кольца может способствовать выгрузке материала, оставшегося на внутренней стенке цилиндра для материала, тем самым сокращая время очистки и изменения цвета.
Головки для прямой экструзии обычно имеют отверстие для выхода материала на стыке сырья. Это отверстие открывается во время очистки и смены цвета, чтобы быстро удалить линию сварки, образованную старыми и новыми цветными материалами, тем самым обеспечивая эффективную смену цвета.
4. Время очистки и изменения цвета для многослойных экструзионных головок обычно более чем в два раза больше, чем у однослойных экструзионных головок, в то время как время очистки и изменения цвета для экструзионных головок аккумуляторного типа обычно более чем в три раза больше, чем у прямых экструзионных головок. Эффективность очистки и изменения цвета определяется выбором соответствующего метода экструзии в зависимости от требований процесса производства продукта. Поэтому при выборе оборудования необходимо всесторонне учитывать как производственные потребности, так и эффективность очистки и изменения цвета для достижения оптимальных производственных преимуществ.
5. Транспортировка сырья, переработка лома и вспомогательное оборудование являются важнейшими компонентами замкнутой производственной системы для выдувных машин. В процессе очистки и изменения цвета необходимо полностью учитывать простоту эксплуатации, чтобы обеспечить быструю очистку и эффективную работу, что важно для уменьшения загрязнения цвета и обеспечения качества продукции.
Следует разработать разумный план транспортировки сырья, чтобы минимизировать расстояние трубопроводов транспортировки цветного сырья, уменьшить их изгибы и длину, чтобы снизить количество остатков сырья в трубопроводах. При переработке кромочного материала можно использовать специальную машину или модель «один цвет – одно использование», чтобы свести к минимуму частоту очистки и смены цвета дробилки и соответствующего вспомогательного оборудования.
Управление на месте при смене цвета <<<<<
1. Управление персоналом
(1) Разработать рабочие инструкции, определяющие стандартные рабочие процедуры и соответствующие меры предосторожности для процесса очистки оборудования и изменения цвета, а также предоставить опытным операторам инструкции на месте.
(2) Усилить обучение на месте, охватывающее принципы работы оборудования, процесс изменения цвета, выбор и обработку чистящих материалов, уточнить обязанности каждой должности, а также повысить эффективность и качество операций по очистке и изменению цвета.
(3) Усилить надзор за безопасностью, провести обучение операторов по технике безопасности, обеспечить соблюдение мер индивидуальной защиты и обеспечить безопасную эксплуатацию оборудования.
2. Управление оборудованием
(1) Перед очисткой и изменением цвета проведите комплексную проверку выдувной машины и ее вспомогательного оборудования, чтобы подтвердить, соответствуют ли они условиям очистки и изменения цвета. Обратите особое внимание на проверку того, соответствует ли температура нагревательных компонентов оборудования, чтобы обеспечить его нормальную работу, избегая тем самым неисправностей и ненужных отходов.
(2) Во время процесса изменения цвета оборудование необходимо содержать в чистоте и принимать эффективные защитные меры для предотвращения любого повреждения. После завершения смены цвета обязательно тщательно очистите участок, чтобы подготовиться к следующему производственному циклу.
(3) Стандартизировать управление состоянием оборудования, установить этикетки на оборудовании, чтобы четко обозначать работу оборудования, его техническое обслуживание, информацию о состоянии ожидания, а также создать записи об изменении цвета, чтобы облегчить анализ и оптимизацию процессов очистки и изменения цвета, а также повысить эффективность обслуживания оборудования.
3. Управление материалами
(1) Строго контролируйте чистоту переходного материала, чтобы предотвратить попадание посторонних предметов, чтобы не влиять на очистку и изменение цвета, а также на нормальную работу оборудования. При повторном использовании переходного материала и чистящего материала их необходимо правильно хранить во избежание загрязнения.
(2) Усилить переработку и переработку материалов, а также классифицировать и перерабатывать остаточное сырье и отходы очистки. Подлежащее вторичной переработке сырье должно быть измельчено и гранулировано для повторного использования, чтобы обеспечить переработку ресурсов. С неперерабатываемыми отходами следует обращаться в соответствии с требованиями охраны окружающей среды, чтобы избежать загрязнения окружающей среды.
Оптимизация производственного процесса является ключевой мерой для производителей продукции для выдувного формования, направленной на повышение эффективности производства и снижение затрат. Производственному отделу следует, насколько это возможно, наладить непрерывное производство продукции схожих цветов или принадлежащих к одной цветовой группе, чтобы уменьшить необходимость частой смены цвета и избежать повторного переключения между светлыми и темными цветами. Если позволяют условия оборудования, изделия одной цветовой группы следует группировать на одном и том же оборудовании для непрерывного производства, т. е. менять формы без изменения цвета. Это не только сокращает количество операций по очистке и смене цвета, снижая затраты на смену цвета, но также улучшает использование оборудования, а также общую эффективность и качество производства.
02
Компания по производству контейнеров Цзянсу Шанъюань, ООО
Лю Сяолян в настоящее время является директором по производству компании Jiangsu Shangyuan Container Manufacturing Co., Ltd. Он имеет степень бакалавра в области технологии применения полимерных материалов и специализацию в области делового администрирования. Он имеет 18-летний опыт производства выдувных контейнеров емкостью 200 и 1000 литров. Он участвовал в пересмотре национального стандарта GB/T13508-2011 «Полиэтиленовые контейнеры, полученные выдувным формованием».
Ответы гостей
Изменение цвета сырья всегда было проблемой в производстве предприятий, особенно для некоторого старого оборудования и продуктов с частой сменой цвета. Компания Jiangsu Shangyuan Container Manufacturing Co., Ltd. в основном производит синие бочки емкостью 200 л и тонные бочки емкостью 1000 л. Я возьму эту компанию в качестве примера, чтобы обобщить соответствующий опыт в нашей работе. Ниже будут представлены принципы и методы быстрого завершения очистки и изменения цвета.
Принципы <<<<
1. Ключевым моментом является профилактика: при планировании производства старайтесь производить партии продукции схожего цвета или с хорошей совместимостью, чтобы уменьшить трудности с очисткой, вызванные большой разницей в цвете. Например, сначала создайте светло-синие ведра, затем перейдите к темно-синим ведрам и, наконец, создайте черные ведра, чтобы избежать окрашивания темных цветов в светлые.
2. Высокоэффективная очистка: сначала необходимо понять состав и химическую совместимость соответствующей цветной маточной смеси, а затем выбрать подходящие чистящие материалы, чистящие средства и чистящие инструменты, чтобы гарантировать, что старые цветные материалы, оставшиеся в оборудовании, можно будет быстро и тщательно удалить, не повреждая оборудование.
3. Стандартизируйте операции: разработайте «Руководство по быстрой смене цвета», четко определяющее этапы, инструменты и критерии приемки. Операторы должны строго следовать «Руководству по быстрой смене цвета», чтобы обеспечить правильное выполнение каждого шага и свести к минимуму увеличение времени очистки из-за эксплуатационных ошибок.
Метод <<<<<
Перед чисткой необходимо понять причины сложности смены цвета или местонахождение остатков старых цветных материалов. Эти места находятся в основном в следующих областях: питающие трубы, мертвые углы внутри цилиндра и шнека, а также мертвые углы в проточных каналах цилиндра хранения головки.
1. Используйте сжатый воздух для очистки внутренней части труб, особенно мертвых углов.
2. Для продуктов, которые претерпевают незначительные изменения цвета (например, от светло-синего до темно-синего), смесь сырьевых материалов этого продукта в принципе можно использовать для очистки. Очищенное сырье можно дополнительно измельчить и использовать повторно, чтобы уменьшить количество отходов, вызванных загрязнением сырья.
3. Для изделий, меняющих цвет (от черного до голубого или кремового), необходимы специальные чистящие средства. Например, когда наша компания меняет цвет с черного на белый, мы используем специализированные чистящие материалы, совместимые как с оборудованием, так и с сырьем (например, специализированный связующий агент + диоксид титана). Добавление чистящего материала в оборудование и предоставление ему возможности свободно течь внутри шнека и цилиндра удаляет остатки старых цветных материалов, эффективно сокращая время смены цвета.
4. С точки зрения процесса температура и скорость могут быть увеличены: в допустимых пределах соответствующее увеличение температуры цилиндра и скорости шнека может улучшить сыпучесть сырья и облегчить разгрузку. Однако важно контролировать температуру и скорость, чтобы не допустить перегрева и разложения сырья. Например, при смене цвета при производстве полиэтиленовых изделий температуру ствола можно увеличить на 10-20℃, а скорость шнека - на 10-20%.
5. Сегментированная очистка. Весь процесс изменения цвета разделен на несколько этапов, и очистка осуществляется поэтапно. Например, сначала выполняется грубая промывка с использованием большого количества чистящего материала для первоначального удаления большей части старого цветного материала; затем выполняется тонкая промывка с использованием небольшого количества чистящего средства для удаления оставшихся мелких цветных примесей.
6. Оборудование: Для старого оборудования, которое особенно сложно чистить, рекомендуется использовать специализированное оборудование для производства продукции темного или натурального цвета, если позволяют условия. В качестве альтернативы выберите недавно разработанное оборудование, такое как оборудование непрерывной экструзии (без резервуара для хранения), чтобы уменьшить мертвые зоны в каналах потока оборудования. Регулярно обслуживайте оборудование, очищая накопившийся материал и окалину с таких компонентов, как шнек и цилиндр, чтобы обеспечить лучшую подачу материала и очистку при смене цвета.
Вышеуказанные методы основаны на моем личном опыте и предназначены только для справки. Конкретные методы очистки должны быть разработаны в соответствии с оборудованием каждой компании, спецификациями продукции и другими факторами.
03
Чжанцзяган Ицзю Машинери Ко., Лтд.
Ван Вэй является генеральным директором компании Zhangjiagang Yijiu Machinery Co., Ltd. Более двадцати лет он занимается исследованиями, разработками и производством новых технологий для оборудования для выдувного формования. Возглавляя свою команду, он постоянно стремится к инновациям, обеспечивая индустрию выдувного формования автоматизированным, индивидуально разработанным, энергоэффективным и низкоуглеродистым оборудованием для удовлетворения ее конкретных потребностей.
Ответы гостей
Инновационные концепции дизайна выдувных машин для повышения эффективности изменения цвета <<<<<
(I) Структурная конструкция винта
Вообще говоря, когда во время изготовления винта гарантируются материал, термическая обработка и качество поверхности, сам винт имеет относительно быструю скорость изменения материала и цвета. При разработке конструкции шнека, учитывая производительность пластификации и эффект смешивания, необходимые для нормального экструзионного производства, мы оптимизируем структуру шнека и соответствующим образом увеличиваем давление экструзии шнека. Это позволяет расплаву проникать в канал матрицы и оказывать более сильное сжимающее и промывающее воздействие на остатки старых материалов, которые легко прилипают к внутренней стенке канала, тем самым ускоряя скорость изменения цвета. Одновременно это также улучшает плотность расплава и качество пластификации.
(II) Конструктивное проектирование проточного канала головки экскаватора
Для повышения эффективности изменения цвета в производстве выдувных машин, будь то экструзионная машина накопительного типа или машина непрерывного действия, конструкция внутренней структуры канала потока фильерной головки имеет первостепенное значение. Одним из основных элементов конструкции является достижение баланса давления по всему каналу потока, исключающее мертвые зоны. В каналах потока с дисбалансом давления изменение цвета часто происходит быстро в областях высокого давления и медленно в областях низкого давления, особенно в местах входа и схождения расплава, легко образуя заготовки. Большинство участков полностью меняют цвет за короткое время, оставляя только одну или две симметричные области, требующие более длительного или более полного изменения цвета. Мы можем использовать программное обеспечение, такое как анализ методом конечных элементов жидкости, чтобы рационально спроектировать структуру канала потока, оптимизируя и балансируя давление расплава в различных точках канала потока, избегая мертвых зон. В то же время крайне важно избегать чрезмерно высокого давления в проточном канале, которое может привести к перегреву расплава при прохождении через канал. Из-за метода отвода тепла фильерной головки (обычно естественное охлаждение) непрерывное постоянное повышение температуры может фактически вызвать деградацию расплава и прилипание к поверхности канала потока, оказывая противоположный эффект.
Во-вторых, при выборе материала канала потока для головки следует всесторонне учитывать такие факторы, как термостойкость, термическая стабильность и зеркальная поверхность. Материалы с хорошей термостойкостью и термической стабильностью могут сохранять стабильные характеристики в течение длительного времени при высоких температурах, демонстрируя минимальную термическую деформацию и предотвращая деформацию размеров из-за изменений температуры. В частности, несоответствующие размеры переходов в соединениях компонентов канала потока могут создавать смещенные или неровные поверхности, что влияет на стабильность и эффективность процесса изменения цвета. Чистота поверхности канала потока имеет решающее значение для обрабатываемости выбранного материала. Материалы с хорошей зеркальной поверхностью могут сделать поверхность канала потока более гладкой, способствуя повышению общей эффективности процесса изменения цвета. Особенно при производстве коррозионно-активного сырья необходимо выбирать коррозионно-стойкие материалы каналов потока или поверхности шнеков и каналов потока должны подвергаться специальным процессам, таким как хромирование или титанирование, чтобы предотвратить коррозию этим сырьем гладкой поверхности канала потока, что влияет на стабильность производства и изменение цвета.
(III) Оптимизация метода контроля температуры экструзионной головки и рациональное расположение секций нагрева.
Во время предварительного нагрева оборудования однократный метод нагрева часто вызывает окисление и пожелтение поверхности материала в проточном канале, ближайшем к нагревателю, что приводит к ухудшению текучести и адгезии к поверхности проточного канала. Это приводит к образованию полос на поверхности экструдированной заготовки, что влияет на гладкость поверхности изделия. Путем оптимизации метода управления нагревом оборудования и использования прерывистого и постепенного процесса управления нагревом для разных зон нагрева шнека и головки в разные периоды времени нагрева в соответствии с температурой пластификации, соответствующей разным исходным материалам, материал, остающийся в каналах потока шнека и головки, может быть постепенно и равномерно нагрет снаружи внутрь, чтобы достичь состояния расплава, готового к работе. Во-вторых, конструкция и расположение количества ступеней нагрева в головке и мощности нагревателя также должны соответствовать принципу разумного количества ступеней и равномерной мощности нагрева; в противном случае это также окажет отрицательное влияние на эффективность изменения цвета.
Факторы, вызывающие трудности изменения цвета при производстве оборудования и пути их решения <<<<<
Основываясь на отзывах различных производителей продукции, основными факторами, вызывающими трудности с изменением цвета из-за ограничений экструзионного шнека и структуры канала потока матрицы, являются следующие:
(a) Влияние цвета маточной смеси и факторов сырья
Рецептуры цветных маточных смесей разных производителей и сорта смол, используемые в качестве основного сырья, имеют разные характеристики с точки зрения текучести, совместимости и коэффициента высокотемпературного разложения, что также влияет на эффективность изменения цвета. При условии обеспечения цвета продукта и характеристик контейнера попытка изменить цвет маточной смеси и сырья с подходящей температурой плавления, хорошая совместимость и меньшее разложение могут значительно помочь сократить время изменения цвета.
(ii) Регулировка температуры и давления экструзии во время изменения цвета.
При изменении цвета давление экструзии можно увеличить, соответствующим образом снизив температуру шнека и увеличив скорость шнека, а также соответствующим образом увеличив температуру каждой области головки штампа. Это позволяет шнеку экструдировать расплав с более низкой температурой и оказывать большее давление на расплав с относительно более высокой температурой в проточном канале головки головки, создавая жесткое состояние экструзии и промывки, что может эффективно сократить время изменения цвета.
(III) Разумная организация смены разных цветов
Компании-производители могут рационально организовать производство заказов на изменение цвета, исходя из цветовых характеристик своей продукции и сроков поставки заказов. Рекомендуется постепенно наладить производство переходных цветов заказа от темного к светлому или от светлого к темному, что позволит одновременно удовлетворить требования заказа и снизить затраты на смену цвета. Немедленный переход от темных цветов к светлым часто занимает много времени, что приводит к значительным потерям сырья, рабочей силы, времени и электроэнергии.
(iv) Избегайте длительного сохранения тепла или режима ожидания.
Когда оборудование предварительно прогрето и поддерживается при производственной температуре, его следует вовремя запустить, чтобы расплав не остался в шнеке и не погиб в течение длительного времени. Если из-за различных факторов необходимо остановить машину во время обычного производства, постарайтесь сократить время ожидания. Если фактическое время ожидания длительное, температуру каждой зоны нагрева можно сначала соответствующим образом снизить. Когда производство возобновится, температуру можно повысить до нормальной производственной температуры. После достижения температуры машину можно снова запустить.
04
Яки Групп
Лю Бин, мужчина, 1965 года рождения, окончил Шэньянский университет по специальности «Технологии и оборудование механического производства». Он присоединился к Yaqi Group в 2005 году, занимался продажей выдувных машин и форм и в настоящее время занимает должность директора по продажам на внутреннем рынке. Для меня большая честь внести свой вклад в индустрию выдувного формования.
Ответы гостей
В индустрии пластиковой упаковки широко используются выдувные машины EBM (экструзионно-выдувное формование) благодаря их высокой производственной эффективности и способности адаптироваться к материалам ПЭ и ПП. Однако традиционное оборудование часто сталкивается с такими проблемами, как длительное время смены цвета, значительные отходы сырья и низкая эффективность при переключении цвета продукта. В этой статье рассматривается, как добиться быстрого изменения цвета в машинах для выдувного формования (бутылок) EBM с трех сторон: «оптимизация конструкции машины», «улучшение рецептуры маточной смеси сырья» и «технологии эксплуатации и модернизация процессов».
Оптимизация конструкции машины: сокращение остатков у источника <<<<<
1. Система экструзии и конструкция канала головки экструзии.
Экструзионная система и конструкция проточных каналов экструзионной головки выдувной машины EBM играют решающую роль в эффективности изменения цвета. Хорошо спроектированный канал потока сокращает время пребывания экструдированного материала внутри фильерной головки, предотвращая скопление материала в мертвых зонах и, таким образом, уменьшая сложность и время очистки при смене цвета. Например, конструкция внутреннего канала потока головки должна быть свободна от мертвых зон, чтобы обеспечить плавный поток материала и предотвратить накопление остатков. Такая конструкция не только помогает повысить скорость смены цвета, но также снижает загрязнение цвета продукта, вызванное остаточными материалами.
2. Градиентный дизайн и принципы гидродинамики
В многослойных выдувных машинах EBM для совместной экструзии используется градиентная конструкция с несколькими матрицами для эффективного улучшения свойств самоочищения рабочего колеса. Поперечное сечение бегуна постепенно меняется от широкого к узкому, что позволяет использовать инерцию потока материала для уменьшения остатков. За счет оптимизации формы и размера рабочего колеса во время потока резиновой смеси создается равномерное противодавление, что снижает задержку материала внутри рабочего колеса из-за неравномерного давления. Кроме того, конструкция направляющей головки экструзии должна соответствовать принципам гидромеханики, чтобы обеспечить сбалансированное противодавление во время экструзии. Например, использование спирального рабочего колеса или конструкции композитного рабочего колеса, адаптированной к различным сценариям применения, позволяет резиновой смеси достигать стабильного состояния текучести внутри рабочего колеса, уменьшая турбулентность и завихрения, тем самым улучшая как стабильность жидкости, так и эффективность изменения цвета.
3. Преимущества подающей головки с центральной подачей
Высекальные головки с центральной подачей являются ключевой особенностью конструкции, позволяющей добиться быстрой смены цвета. По сравнению с традиционными методами боковой подачи, головки с центральной подачей распределяют клей более равномерно по каналу потока, улучшая баланс канала потока и уменьшая накопление клея, вызванное неравномерной подачей. Такая конструкция не только увеличивает скорость смены цвета, но и обеспечивает стабильность качества продукции. Yaqi полностью внедряет конструкции высекальных головок с центральной подачей с 2005 года, повышая эффективность смены цвета более чем на 50%. Например, смена темных цветов занимает менее 20 минут, а переход от очень темных цветов к светлым обычно занимает около 60 минут.
В последние годы, с ростом зрелости программного обеспечения для моделирования и анализа каналов потока передней бабки, и особенно с постоянным совершенствованием обрабатывающего оборудования и технологий обработки, уровень проектирования каналов потока и технологических процессов постоянно улучшался.
4. Обработка поверхности проточных каналов и применение новых материалов.
В последние годы широкое распространение получила технология покрытия поверхности проточных каналов. Покрывая поверхность проточного канала специальным материалом, можно значительно уменьшить коэффициент трения между клеем и внутренней стенкой проточного канала, тем самым уменьшая время пребывания клея внутри проточного канала. Эта технология нанесения покрытия не только повышает эффективность изменения цвета, но также продлевает срок службы фильерной головки и снижает затраты на техническое обслуживание оборудования. Например, используются наноразмерные антипригарные покрытия (такие как керамические покрытия или политетрафторэтилен). По сравнению с традиционными процессами гальваники это значительно снижает прилипание расплава и снижает вероятность расслоения.
Используются модульные компоненты проточного канала. Физическая очистка достигается за счет быстрой разборки модулей проточных каналов, что сокращает время простоя.
Улучшенный состав цветной маточной смеси сырья: баланс затрат и эффективности изменения цвета <<<<<
Дисперсность и текучесть цветной маточной смеси напрямую влияют на эффективность изменения цвета. Если слепо использовать недорогие рецептуры, это может привести к агрегации цветной маточной смеси и плохой миграции, что усложнит очистку.
1. Улучшение децентрализации и ликвидности
Дисперсность и текучесть цветных маточных смесей являются решающими факторами, влияющими на эффективность изменения цвета. Оптимизация рецептуры цветовой маточной смеси и повышение дисперсности пигмента позволяет добиться более равномерного распределения пигмента внутри смеси, уменьшая трудности с изменением цвета, вызванные агрегацией пигмента. В то же время улучшение сыпучести цветной маточной смеси снижает сопротивление во время экструзии, сводя к минимуму задержки изменения цвета из-за удержания соединения в литнике. Для справки предусмотрены следующие меры:
Оптимизируйте совместимость несущей смолы. Носитель цветной маточной смеси должен иметь высокую совместимость с подложкой (ПЭ/ПП). Рекомендуется выбирать низкомолекулярную смолу с индексом плавления, аналогичным индексу расплава подложки, чтобы сократить время плавления. Например, используйте полипропиленовую основу низкой вязкости для полипропиленовых подложек, чтобы избежать неравномерного распределения из-за плохой совместимости.
Применение диспергаторов и смазок. Супердиспергаторы (например, модифицированные эфиры жирных кислот): снижают поверхностную энергию частиц маточной смеси и предотвращают агломерацию.
Синергетический эффект внутренних и внешних смазок. Внутренние смазки (например, стеарат цинка) уменьшают трение внутри расплава, а внешние смазки (например, силикон) улучшают скольжение расплава по стенкам литника и ускоряют удаление остатков клея.
Высококонцентрированная маточная смесь и нанотехнологии. Использование наноразмерных пигментов (таких как углеродная сажа, диспергированная до размера менее 50 нм) может улучшить прочность окрашивания, одновременно уменьшая количество добавляемой маточной смеси, тем самым снижая риск образования остатков во время изменения цвета. Однако необходимо уделять внимание предотвращению агломерации наночастиц.
2. Корректировка формулы после увеличения объёма экструзии (Это важный момент, заслуживающий внимания).
При высокоскоростном выдувном формовании с несколькими полостями рецептуру маточной смеси необходимо соответствующим образом корректировать по мере увеличения объема экструзии. Чтобы удовлетворить потребности больших объемов производства, доля диспергаторов и смазок в рецептуре маточной смеси должна быть соответствующим образом увеличена для улучшения диспергируемости пигмента и текучести смеси. При корректировке рецептуры эффективностью изменения цвета не следует жертвовать просто ради снижения затрат. Например, некоторые недорогие диспергаторы могут привести к неравномерной дисперсии пигмента, что затрудняет изменение цвета. Следовательно, в процессе оптимизации рецептуры следует всесторонне учитывать баланс между стоимостью и эффективностью изменения цвета.
Модернизация операционных процессов: сочетание стандартизации с инновационными инструментами <<<<<
Даже при наличии оптимизированного оборудования и цветной маточной смеси навыки оператора и выбор вспомогательных инструментов остаются решающими.
1. Систематическая подготовка перед сменой цвета.
Поэтапное отключение: сначала переключитесь на цвет перехода, затем постепенно переходите к целевому цвету, чтобы уменьшить диапазон цветового различия;
Процесс предварительной очистки: используйте чистящий материал с низкой температурой плавления (например, полипропилен с высокой текучестью), чтобы заполнить каналы потока и удалить остатки клея.
2. Инновационное применение чистящих средств и пенообразователей.
Химические чистящие средства. Специальные чистящие материалы, содержащие поверхностно-активные вещества, могут растворять карбиды, но необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать их коррозионного воздействия на оборудование;
Пенообразователь: добавьте микропенообразователь (например, бикарбонат натрия) в чистящий материал, чтобы использовать давление расширения для промывки мертвых углов проточного канала.
3. Управление операциями на основе данных
Создайте базу данных параметров изменения цвета, чтобы записать оптимальное сочетание температуры, давления и дозировки чистящего средства для разных цветов и материалов, тем самым сокращая время, затрачиваемое человеком на пробы и ошибки.
Заключение <<<<<
Быстрая смена цвета для выдувных машин EBM зависит от трех ключевых элементов: конструкция оборудования как основа, формулировка цвета сырья как связующее звено и стандартизированная работа как ключ. Только благодаря синергии этих трех элементов можно добиться максимальной эффективности. Ожидается, что в будущем, с развитием таких технологий, как интеллектуальный контроль температуры, самоочищающиеся покрытия и новые рецептуры материалов, циклы смены цвета будут сокращены до минутного уровня, что поможет компаниям сократить расходы и повысить эффективность.