Როდესაც თერმული შეჩერების ზოლის მასალები სისტემაში არასწორად მოხვდება, ოპერატორებს სწრაფად აქვთ შენიშვნა, რომ რაღაც არასწორად მიდის. გამომუშავების სიჩქარე ხდება არაპროგნოზირებადი, ხოლო ძრავის ტვირთიც კიდევ უფრო უწესრიგოდ იცვლება. ჰოპერში შეხედვისას ხილულია სადენის ფრთები, რადგან არ ხდება საკმარისი მასალის შეტანა. ასევე აღინიშნება ექსტრუდირებული პროფილების ზედაპირზე ხსნარის მიკრონაღვლები – რაც მკაფიოდ აღნიშნავს, რომ დამუშავების დროს ჰაერი დაიჭირა მასალის არასაკმარისი შევსების გამო. ყველა ამ პრობლემამ შეიძლება გამოიწვიოს წარმოების ეფექტიანობის დაქვეითება 12-დან 18 პროცენტამდე თერმული შეჩერების უმეტეს წარმოების ხაზზე. ასეთი ზარალი სწრაფად იზრდება ნებისმიერი საწარმოს სარემონტო ოპერაციებში.
Პოლიმერული მასალების ფორმას მნიშვნელოვანი როლი აქვს იმაში, თუ როგორ უზრუნველყოფს ის დამუშავების აპარატურის სწორ მუშაობას. მაგალითად, კუთხური რეციკლირებული PET გრანულები სამჯერ ხშირად იწყებს ხაფანგში ჩაგდებას, ვიდრე გლუვი, საწყისი ნაწილაკები, რაც რეოლოგიურმა კვლევებმა დროთა განმავლობაში დაადასტურა. როდესაც საქმე გვაქვს მაღალი ხახუნის მქონე მასალებთან, როგორიცაა მინის ნაჭრებით შევსებული PVC, მასის სიმკვრივის სწორად დაყენება 0.45-დან 0.55 გრამამდე კუბურ სანტიმეტრში აბსოლუტურად მნიშვნელოვანი ხდება საკმარისი გრავიტაციული ნაკადის შესანარჩუნებლად გადამტარის სარეცხი სივრცეში. უმეტესობა მწარმოებლებისა, რომლებიც ხაფანგში ჩაგდების პრობლემებს უმუშევრებენ, ამ დროს ირჩევენ კონუსური ფორმის მარაგის აგურებს, რადგან ისინი ხელს უწყობს ნაწილაკების შებლოკვის გატეხვას და ზოგადად აუმჯობესებს მასალის მოძრაობას მთელ სისტემაში. თუმცა, ყოველთვის არსებობს კომპრომისები, რომლებიც დამოკიდებულია კონკრეტულ წარმოების მოთხოვნებზე და მასალის თვისებებზე.
Ჰიგროსკოპული პოლიმერები გახსნის შემდეგ რვა საათის განმავლობაში შთანთქავენ საველე ტენიანობას, რაც წარმოქმნის წყლის ორთქლის ბუშტუკებს და ზღუდავს ექსტრუზიას. ნაილონი 6/6-ის ტენიანობის შემცველობა 0,03%-ზე 27%-ით მეტ სიბლანტეს აჩვენებს შედარებით სწორად გამშრავი მასალასთან (<0,01%), რაც ხშირად იძლევა საჭიროებას გადავაპროექტოთ ურევანი ღუზი უფრო ღრმა კვების ზონით, რათა გადაეჭროს მკვეთრად შეცვლილ სიბლანტეს დამუშავების დროს.
Მილების შიდა ზედაპირის ცვეთა ხშირად იგნორირებული, მაგრამ მნიშვნელოვანი მიზეზია მასალის მიტანის პრობლემებისთვის, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც მუშაობენ მინის ძაფით არმირებულ პლასტმასებთან. როგორც კი ხდება ეროზია, იქმნება არაერთგვაროვანი სივრცეები, რომლებიც არყოფს მასალის გადაადგილებას და ასუსტებს შეკუმშვის ძალების გადაცემას. წლის წინ გამოქვეყნებულმა კვლევამ აჩვენა, რომ მილების იმ ნაწილებში, სადაც ხვდება ცვეთის ნიშნები, პოლიმერის შთანთქმის ეფექტიანობა თერმული გაწყვეტის დროს დაიკლებს დაახლოებით 35%-ით. უმეტესი ექსპერტი ყოველ 6 თვეში ერთხელ ლაზერული შემოწმების ჩატარებას ირჩევს ნებისმიერი 0.5 მილიმეტრზე მეტი ფორმის ცვლილების ასადაგებლად. ეს კიდევ უფრო მნიშვნელოვანი ხდება მინერალების შემცველ კომპოზიტურ მასალებთან მუშაობისას.
Სტანდარტული ღერძების ფორმები, რომლებიც ჩვენ ჩვეულებრივ ვხედავთ, იშვიათად მუშაობს კარგად მაშინ, როდესაც საქმე გვაქვს ძალიან სიმკვრივის მასალებთან, რომლებშიც 60%-ზე მეტი კერამიკაა. როდესაც შეკუმშვის კოეფიციენტი 2.5-ს და 1-ს შორის მნიშვნელობებს აღწევს, დამუშავების დროს საკმარისი გაჭიმვის ძალა არ იქმნება, რაც ზიანს აყენებს როგორც დნობას, ასევე კარგი სმეხვარი ბალანსის მიღებას. ახლახან ჩატარებულმა კვლევებმა აჩვენა, რომ ბარიერულ ღერძებზე გადასვლამ შეიძლება დაახლოებით 40%-ით შეამციროს მიმართვის პრობლემები, ჩვეულებრივ ერთსტუმიან სისტემებთან შედარებით. და თუ ვინმე მუშაობს სილიკონზე დაფუძნებული თერმული შესვენებებით, ღერძის ბაგირების სიღრმის 15-დან 20 მილიმეტრამდე შევიწროვება მყარი ფაზის მასალის სტაბილურობას უმჯობესებს. ეს გაუმჯობესება, 2020 წლის სიმულაციური კვლევის მიხედვით, დაახლოებით 28%-ით იყო გაზრდილი, რომელიც მასალების დინების ანალიზს უთმობდა ყურადღებას.
Როდესაც აქსიალური ტემპერატურის განსხვავება აჭარბებს 15 გრადუს ცელსიუსს მეტრში კვების ზონაში, ადრეული დნობის ფილმების წარმოქმნას უწყობს ხელს, რაც საკმაოდ აზიანებს ნაგავის გადატანის სისტემაში. 2004 წელს ჩატარებულმა კვლევამ აჩვენა, რომ ამ ტემპერატურულ გრადიენტებს დაკავშირდა დაახლოებით 15%-იანი ცვალებადობა ნაკადის სიჩქარეში პოლიამიდური თერმული ზოლებისთვის. დღეს უმეტესობა თანამედროვე ექსტრუზიული აპარატურა ამ პრობლემის მოგვარებას ახდენს PID-კონტროლირებადი სეგმენტირებული გათბობის სისტემების გამოყენებით. ეს საშუალებას იძლევა შეინარჩუნოს ტემპერატურული მუდმივობა ±2 გრადუს ცელსიუსის ფარგლებში, რაც აბსოლუტურად აუცილებელია იმისთვის, რომ შეინარჩუნდეს კრისტალური სტრუქტურა ინჟინერიის მაღალი ხარისხის თერმული ბარიერის მასალებში.
Ოპტიმალური L/D შეფარდება 28-30 :1 უზრუნველყოფს თანდათანობით წნევის დაგროვებას მასალის ხიდის გარეშე. ნაკვეთებით მორგებული ცილინდრები 40–60%-ით ზრდიან ხახუნის კოეფიციენტებს დაბალი მოცულობითი სიმკვრივის მქონე მასალებისთვის. ცვალადი ნაბიჯის კვების გადამტანები გამოიჩნდნენ 25% გამომავალი მოგებით არარეგულარული გადამუშავებული პელეტების დროს, რაც ემთხვევა გრანულომეტრიულ კვლევებს გადატანის ეფექტიანობაზე.
Მასალის მუდმივი გეომეტრია ახშობს ხიდის წარმოქმნას და არასტაბილურ კვებას:
Ჰიგროსკოპული მასალებისთვის მოლეკულური საცრის აბს ჭამბარში შთანთქავს საველე ტენიანობას საკვების დროს, რაც ამცირებს ნაკადის შეჩერებებს.
Შეინარჩუნეთ 50–60°C-იანი გრადიენტი პირველ სამ ცილინდრში, რათა თავიდან აიცილოთ ძლიერი დნობა და უზრუნველყოთ ეფექტური ნაგავის გადატანა. ინფრაწითელი თერმოგრაფია აჩვენებს, რომ ±5°C-იანი გადახრა ამ დიაპაზონიდან შეიძლება გამოიწვიოს საკვების სიჩქარის 20%-მდე რყევა.
Გადამწების RPM-ის ოპტიმიზაცია (როგორც წესი, 30–60) PID წნევის კონტროლთან ერთად 8–12 წუთში აღწევს სტაბილურ ექსტრუზიას. 127 თერმული შესვენების ზოლის მონაცემები აჩვენებს 98% გამოტანის სტაბილურობას, როდესაც უკუ წნევა რჩება 8–12 MPa-ს შორის.
Მასალის დაყოვნების დროის შეზღუდვა კვების ზონაში 45 წამამდე თავიდან ავლენს ნახევრად დნობას, რომელიც იწვევს წნევის მომატებას. განიერებული ბარაკები ოპტიმიზებული L/D შეფარდებით (2 8:1-დან 30:1-მდე) შეამცირებს დაყოვნების დროს 35%-ით სტანდარტული კონსტრუქციების შედარებით.
Ტევადობის სენსორები (±0.5% სიზუსტით), რომლებიც იკვებებიან მომენტის სენსორებთან, საშუალებას აძლევს დინამიურად ჩაუნდომონ ცვლილებებს მასიურ სიმკვრივეში 15%-მდე. გამოცდებმა აჩვენა, რომ ასეთი სისტემები ამცირებს კვებასთან დაკავშირებულ შეჩერებებს 60%-ით თერმული შეჩერების ზოლის წარმოების დროს.
Ევროპის ერთ-ერთ ქარხანაში წარმოების ხაზზე მუდმივად წარმოიშვებოდა პრობლემები, სადაც მასალების თითქმის მესამედი გადატვირთული საკვები პროცესების გამო უგანათლოდ იყო გადაქცეული. რამდენიმე დიაგნოსტიკის ჩატარების შემდეგ ინჟინრებმა განსაზღვრეს, რომ ამ არეულობის ფაქტობრივად ორი ძირეული მიზეზი არსებობდა. პირველი, საწარმოს ტემპერატურა ხშირად აჭარბებდა 27 გრადუს ცელსიუსს, რაც გამომუშავების დროს გრანულების ერთმანეთს დაბმას იწვევდა. მეორე, მიუხედავად სწორი გამშრავი პროცედურებისა, გამოყენებულ პოლიმერულ გრანულებში ჯერ კიდევ მნიშვნელოვანი რაოდენობის ტენი ინარჩუნებოდა – მიახლოებით 0,12 პროცენტი წონით. როდესაც ისინი უფრო ღრმა ტესტირებას ატარებდნენ ინფრაწითელი სენსორების გამოყენებით ტორქ რეომეტრიის ტექნიკასთან ერთად, მათ შეამჩნეს რაღაც მიუღებელი მოვლენა, რომელიც ბევრად ადრე იწყებოდა, ვიდრე ელოდნენ. თერმული დეგრადაცია ამ პრობლემურ ნაყოფებში დაწყებული იყო დაახლოებით 18 პროცენტით ადრე, შედარებით იდეალურ პირობებთან, რაც 2023 წელს ევროპულ პოლიმერულ ჟურნალში გამოქვეყნებული კვლევის მიხედვით იყო დადგენილი.
Გუნდმა კვების ზონა ხელახლა დაგეგმა:
Მოდიფიკაციის შემდეგ გამოცდებმა აჩვენა პოლიმერის დინების სტაბილურობა ყველა სვლის განმავლობაში, ხოლო ჰოპერის გამოტანის CV% 14,3-დან 3,8-მდე შემცირდა.
Უახლესი ჰოპერის კონსტრუქციები აღჭურვილია ტვირთის მასის გამომთვლელი ელემენტებით და ვიბრაციის სენსორებით, რომლებიც აკონტროლებენ მასალის რაოდენობას შიგნით და ასახავს სილიკას მოდიფიცირებული PVC ფხვნის მსგავსი მასალების შეკრულობის პრობლემებს. როდესაც ეს ინტელექტუალური სისტემები აღმოაჩენენ რაღაც გადახრას, ისინი არეგულირებენ აგიტაციის სიჩქარეს და ამოწყებენ ნაკადის კორექციის მექანიზმებს უკვე მაშინ, როდესაც ფიზიკური დაბლოკვა ჯერ არ შედგა. მონაცემები 18-გვარი სხვადასხვა კონფიგურაციის საფარგლებში ჩატარებული გამოცდების მიხედვით, ოპერატორებს ხელოვნურად ჩარევა საჭირო აღმოჩნდა თერმული შეჩერების ზოლის ხაზების შემთხვევაში ძველი მოდელების შედარებით ნახევრით ნაკლებად. 2024 წელს ჟურნალში Plastics Technology-ში გამოქვეყნებული უახლესი ანგარიში ამ დასკვნას მხარს უჭერს და აჩვენებს ეს განვითარებული მონიტორინგის სისტემების გამოყენების შედეგად ოპერაციული ეფექტიანობის მნიშვნელოვან გაუმჯობესებას.
Სმარტ მანქანური სწავლების ინსტრუმენტები ანალიზებენ როგორც კრუხის მომენტი იცვლება დროთა განმავლობაში და აკონტროლებენ ძრავის დენის შაბლონებს, რათა დაინახონ ნიშნები გამოყენებული გასაღებების ან დაზიანებული ბარაბნების შესახებ იმის წინასწარ, ვიდრე ისინი პრობლემად იქცევიან. მრეწველობის კომპანიამ დაუყოვნებელი შეჩერების შემცირება დაახლოებით 40%-ით შეამჩნია ხელოვნური ინტელექტის სისტემების გამოყენების შემდეგ, რომლებიც აკავშირებენ ჭამის სათავეში ტემპერატურის მკვეთრ ზრდას პოტენციურ მასალის დაბლოკვასთან, მიუხედავად იმისა, რომ კვლევა გამოქვეყნდა მრეწველობის AI ჟურნალში წლის წინ. რაც ამ პროგნოზირებად სისტემებს ნამდვილად ღირებულს ხდის, არის მათი უნარი ავტომატურად შეცვალონ პარამეტრები ან დაჯავშნონ შემოწმება მაშინ, როდესაც წარმოების ხაზი არ მუშაობს, რაც ყველაფერს უწყვეტად უზრუნველყოფს იმ ხარჯიანი შეჩერებების გარეშე, რომლებიც არღვევს წარმოების განრიგს.