Երբ ջերմային կապուղու շերտի նյութերը համակարգի մեջ չեն մտնում ճիշտ, օպերատորները սովորաբար շուտ են նկատում, որ ինչ-որ բան սխալ է ընթանում: Արտադրության արագությունը սկսում է անկանոն փոփոխվել, իսկ շարժիչի բեռնվածությունը ևս անկայուն է դառնում: Նայելով ֆեդերի մեջ, նրանք կարող են տեսնել, որ պտուտակի պտույտները ց sticking ցցված են, քանի որ բավարար նյութ չի ձգվում ներս: Եվ հետո արտահոսքի պրոֆիլների վրա այդ բնորոշ մակերեսային ծառայությունը՝ այն փաստը, որ մշակման ընթացքում օդ է գերազանցվել այն գոտիներում, որտեղ նյութը չի լրացվել: Բոլոր այս խնդիրները սովորաբար նշանակում են, որ արտադրողականության արդյունավետությունը կրում է կորուստ 12-ից 18 տոկոսի սահմաններում մեծամասնության մոտ ջերմային կապուղու արտադրող գծերի վրա: Այդպիսի կորուստները գործարանային գործողություններում շատ արագ են կուտակվում:
Պոլիմերային նյութերի ձևը կարևոր դեր է խաղում այն բանում, թե ինչպես են դրանք հուսալիորեն անցնում մշակման սարքավորումներով: Օրինակ՝ անկյունավոր վերամշակված PET փոշիները միջադիր առաջացնում են մոտավորապես երեք անգամ ավելի հաճախ, քան հարթ՝ սկզբնական մասնիկները, ինչը ժամանակի ընթացքում հաստատվել է ռեոլոգիական հետազոտությունների միջոցով: Երբ գործ ունենք բարձր շփման նյութերի հետ, ինչպիսին ապակու լցված PVC-ն է, խմբային խտությունը ճիշտ 0,45-ից մինչև 0,55 գրամ խորանարդ սանտիմետրի սահմաններում պահելը կարևոր է ճյուղավորման շրջանում պտուտակի վրա նյութի ճիշտ ծանրության հոսքը պահպանելու համար: Այսօր շատ արտադրողներ, որոնք միջադիր առաջացման խնդիրների դեմ են պայքարում, ընտրում են սեղանաձև ֆունտի կոնստրուկցիաներ, քանի որ դրանք օգնում են խափանել մասնիկների փոխկապակցումը՝ ընդհանուր առմամբ բարելավելով նյութի շարժումը ամբողջ համակարգում: Այնուամենայնիվ, միշտ կան փոխզիջումներ՝ կախված կոնկրետ արտադրական պահանջներից և նյութի հատկանիշներից:
Հիգրոսկոպիկ պոլիմերները երթալությունից ութ ժամվա ընթացքում կլանում են շրջակա միջավայրի խոնավությունը՝ առաջացնելով գոլորշու պոկետներ, որոնք խանգարում են էքստրուդիրովամբ մշակմանը: Նայլոն 6/6-ը 0,03% խոնավության պարունակությամբ ցուցաբերում է 27%-ով ավելի բարձր խտության տատանում, համեմատած ճիշտ չորացված նյութի հետ (<0,01%): Այս անհամապատասխանությունը հաճախ պահանջում է պտուտակի վերակառուցում՝ ավելի խորը կերակրման գոտու թռիչքներով, որպեսզի հաշվի առնվեն մշակման ընթացքում առաջացած հանկարծակի խտության փոփոխությունները:
Սնուցման խողովակների ներսում կոտրվածքները հաճախ ենթարկվում են մաշման, ինչը հաճախ անտեսվում է, սակայն սնուցման խնդիրների հիմնական պատճառ է, հատկապես ապակու հզորացված պլաստմասսաների հետ աշխատելիս: Քանի որ էրոզիան տեղի է ունենում, առաջանում են անհավասար տարածություններ, որոնք խանգարում են նյութերի շարժմանը և թուլացնում են սեղմման ուժերի փոխանցումը: Անցյալ տարի հրապարակված հետազոտությունը ցույց տվեց, որ մաշված սնուցման խողովակները ջերմային ընդհատման ընթացքում պոլիմերների կլանման արդյունավետությունը կրճատում են մոտ 35%: Շատ փորձագետներ ամեն վեց ամիսը մեկ լազերային ստուգումներ անցկացնելու են հարկավոր համարում՝ հայտնաբերելու 0,5 մմ-ից մեծ ձևի փոփոխություններ: Սա ավելի կարևոր է դառնում հանքային նյութեր պարունակող կոմպոզիտների հետ աշխատելիս:
Սովորական պտուտակի ձևերը, որոնք սովորաբար տեսնում ենք, չափազանց լավ չեն աշխատում, երբ գործ ունենք այնպիսի հաստ նյութերի հետ, որոնք 60%-ից ավել կերամիկ են պարունակում: Երբ սեղմման հարաբերակցությունները իջնում են մոտ 2,5-ից 1-ից ցած, մշակման ընթացքում շփման ուժը բավարար չէ, ինչը խանգարում է ինչպես հալմանը, այնպես էլ լավ հավասարակշռված ճողքման ստացումը: Վերջերս կատարված որոշ ուսումնասիրություններ ցույց են տվել, որ անցնելով խոչընդոտի պտուտակի կառուցվածքին՝ հնարավոր է 40% կրճատել սնուցման խնդիրները համեմատած սովորական մեկ փուլային կառույցների հետ: Եվ եթե ինչ-որ մեկը աշխատում է սիլիկոնի հիմքի վրա հիմնված ջերմային ընդմիջումների հետ, ապա 15-ից մինչև 20 մմ թռիչքի խորությունների նեղացումը իրականում օգնում է ավելի լավ կայունացնել պինդ նյութի հիմնական շերտը: Այս բարելավումը նկատվել է մոտ 28%-ով՝ հիմնվելով 2020 թվականի սիմուլյացիաների վրա, որոնք ուսումնասիրում էին այդ նյութերի հոսքը:
Երբ առանցքային ջերմաստիճանային տարբերությունները գերազանցում են 15 աստիճան Ցելսիուս մեկ մետրի հաշվառմամբ սնուցման գոտում, դրանք ձգտում են առավել վաղ ձևավորել հալման թաղանթներ, որոնք խանգարում են պինդ մասնիկների համակարգով տեղափոխմանը: 2004 թվականին կատարված որոշ հետազոտություններ ցույց տվեցին, որ այս ջերմաստիճանային գրադիենտները կապված էին այդ պոլիամիդային ջերմային շերտերի հոսքի մակարդակի մոտ 15 տոկոսով փոփոխության հետ: Այսօր ժամանակակից մեծամասնություն էքստրուդերները այս խնդիրը լուծում են PID-ով կառավարվող հատվածային տաքացման համակարգերի ներդրմամբ: Սա օգնում է պահպանել ջերմաստիճանի հաստատունությունը ±2 աստիճան Ցելսիուսի սահմաններում, ինչը կարևոր է ինժեներական կիրառություններում օգտագործվող բարձրորակ ջերմային արգելակների բյուրեղային կառուցվածքը պահպանելու համար:
Օպտիմալ L/D հարաբերակցությունը՝ 28-30:1ապահովում է թույլատրելի ճնշման աստիճանական աճ՝ առանց նյութի կամրջային առաջացման: Ափսեի խողովակի խողովակավորված հատվածները 40–60% ավելացնում են շփման գործակիցները ցածր խտությամբ նյութերի համար: Փոփոխական քայլով սնուցման պտուտակները ցուցադրել են 25% ավելի բարձր արտադրողականություն անկանոն վերամշակված փոշու մշակման ժամանակ, ինչը համապատասխանում է կոնվեյերային արդյունավետության վերաբերյալ հատուկ հետազոտություններին:
Կայուն սնուցման երկրաչափությունը կանխում է կամրջային առաջացումը և անկանոն սնուցումը.
Հիգրոսկոպիկ նյութերի համար ֆիդերի պադերում գտնվող մոլեկուլային ցանցերը կլանում են շրջակա միջավայրի խոնավությունը՝ նվազագույնի հասցնելով հոսքի խանգարումները:
Պահպանեք 50–60 °C գրադիենտ առաջին երեք բարելի գոտիներում՝ կանխելու premature melting-ը՝ միաժամանակ ապահովելով պինդ նյութերի արդյունավետ տեղափոխում: Ինֆրակարմիր թերմոգրաֆիան ցույց է տալիս, որ այս միջակայքից ±5 °C շեղումները կարող են առաջացնել մինչև 20% սնուցման արագության տատանումներ:
Պտտման RPM-ի օպտիմալացումը (սովորաբար 30–60) PID ճնշման կառավարման հետ միասին հնարավորություն է տալիս հասնել կայուն էքստրուդիրոված վիճակի 8–12 րոպեի ընթացքում: 127 ջերմային ընդհատիչ շերտերի գծերից ստացված տվյալները ցույց են տալիս, որ ելքի 98% կայունություն է ապահովվում, երբ հետադարձ ճնշումը մնում է 8–12 ՄՊա սահմաններում:
Նյութի մնալու ժամանակը սնուցման գոտում սահմանափակելով 45 վայրկյանից պակաս, կարող է կանխել մասնակի հալումը, որն հանգեցնում է հոսքի ցատկերի: Բացված կողպրոցները՝ օպտիմալ L/D հարաբերակցությամբ (28:1-ից 30:1) նվազեցնում են նյութի մնալու ժամանակը 35%-ով՝ համեմատած ստանդարտ կոնստրուկցիաների հետ:
Բեռի սենսորները (±0.5% ճշգրտությամբ), զոդված պտտման մոմենտի սենսորների հետ, թույլ են տալիս դինամիկ կարգավորումներ՝ հատվածքային խտության տատանումները մինչև 15% հաշվի առնելու համար: Փորձարկումները ցույց են տվել, որ այս համակարգերը կրճատում են սնուցման հետ կապված դադարները 60%-ով՝ ջերմային կամրջակների արտադրության ընթացքում:
Եվրոպական գործարաններից մեկը շարունակական խնդիրներ էր ապրում իր արտադրական գծում, որտեղ նյութերի գրեթե մեկ երրորդը վերածվում էր թափոնի՝ անհամաչափ սնուցման գործընթացների պատճառով: Որոշ դիագնոստիկական ստուգումներ անցկացնելուց հետո ինժեներները պարզեցին, որ այս խառնաշփոթի հետևանքով երկու հիմնական պատճառ կար: Նախ, արտադրամասի ջերմաստիճանը հաճախ գերազանցում էր 27 աստիճան Ցելսիուսը, ինչը նյութի մասնիկների միաձուլման պատճառ էր դառնում մշակման ընթացքում: Երկրորդ, վերամշակված պոլիմերային մասնիկներում դեռևս բավականին բարձր էր խոնավության քանակը՝ 0,12 տոկոս ըստ զանգվածի, չնայած այն փաստին, որ չորացման ընթացակարգերը պետք է ճիշտ լինեին: Երբ նրանք հետագա փորձարկումներ անցկացրին՝ օգտագործելով ինֆրակարմիր սենսորներ և մեխանիկական լարվածության չափման մեթոդներ, նրանք նկատեցին մի մտահոգիչ երևույթ, որը տեղի էր ունենում շատ ավելի շուտ, քան սպասվում էր: Թերմային քայքայումը սկսվում էր մոտ 18 տոկոսով ավելի շուտ այս խնդրահարույց շարքերում՝ համեմատած իդեալական պայմանների հետ, ըստ 2023 թվականին «Եվրոպական պոլիմերային ամսագրում» հրապարակված հետազոտության:
Խումբը վերանախագծեց սնուցման գոտին՝
Փոփոխություններից հետո փորձարկումները ցույց տվեցին պոլիմերի համապես հոսք բոլոր հերթափոխների ընթացքում, իսկ ֆեդերի թողարկման CV% -ը 14,3-ից նվազեց մինչև 3,8:
Այժմ վերջին սերնդի հոպերները սարքավորված են բեռի խցիկներով և թրթռման սենսորներով, որոնք հստակ հետևում են նյութի քանակին այդ ներսում՝ միաժամանակ հայտնաբերելով խնդիրներ սիլիցիով փոփոխված PVC փոշու նման նյութերում կամարակազմման դեպքում: Երբ այս ինտելեկտուալ համակարգերը նկատում են որևէ անսաղմնամբուխտություն, նրանք անմիջապես կարգավորում են խառնման արագությունը և միացնում են հոսքի ճշտման մեխանիզմները՝ մինչև այն, որ իրական խցանում տեղի ունենա: Ուսումնասիրությունների համաձայն՝ մոտ 18 տարբեր կառուցվածքների վրա արված փորձարկումների ընթացքում օպերատորներին միջամտելու անհրաժեշտություն է առաջացել կեղևի ջերմային կոտրվածքի գծերի դեպքում հին մոդելների համեմատ կեսի չափով: 2024 թվականին Plastics Technology-ում հրապարակված վերջին զեկույցը հաստատում է այս գտնվածքը՝ ցույց տալով շահագործման արդյունավետության նշանակալի բարելավումներ այս առաջադեմ հսկման համակարգերի կիրառման դեպքում:
Խելացի մեքենայական ուսուցման գործիքները վերլուծում են մոմենտի փոփոխությունները ժամանակի ընթացքում և հետևում են շարժիչի հոսանքի օրինաչափություններին՝ հայտնաբերելու վիճակված պտուտակների կամ վնասված փողոցների նշանները շատ ավելի շուտ, քան դրանք խնդիր դառնան: Արդյունաբերության մեջ գտնվող ընկերությունը տվյալներով ցուցադրեց, որ անսպասելի դադարը նվազեց մոտ 40%՝ արհեստական ինտելեկտի համակարգեր ներդնելուց հետո, որոնք կապում էին սնուցման խողովակի ջերմաստիճանի կտրուկ աճը նյութի կորուստի հնարավոր վտանգի հետ, ըստ անցյալ տարի Industrial AI Journal-ում հրապարակված հետազոտության: Այս կանխատեսող համակարգերի իրական արժեքը նրանց կարողությունն է ավտոմատ կերպով կարգավորել պարամետրերը կամ նախատեսել սպասարկումը, երբ արտադրական գիծը չի աշխատում, ինչը ամեն ինչ հարթ ընթացքով պահում է՝ առանց այն ծախսարդյուն ընդհատումների, որոնք խաթարում են արտադրության գրաֆիկը:
Խիստ նորություններ