Дулаан таслагч зүйл үйлдвэрлэх үед экструдер машинд гардаг нийтлэг гэмтэлүүд юу байдаг вэ, хэрхэн асуудлыг шийдвэрлэх вэ?

Экструдерийн машин дахь матрицын бөглөрөл ба материалын урсгалын асуудал

Матрицын бөглөрөл ба тогтвортой бус экструзийн урсгалын шинж тэмдэг

Операторууд ихэвчлэн халуун барьцны зууралд дүрвэл зууралт эсвэл агаарын хөндий зэрэг дүрст дутагдал ажиглан урсгалын доголдолыг илрүүлдэг. Даралтын салхины шилжилт (анхдагч түвшингээс 15–20% өндөр) болон цахилгаан хөдөлгүүрийн ачааллын тогтворгүй уншалт нь ихэвчлэн бүрэн хоригдолтой болохыг өмнө харуулдаг. Хуванцар профилийн шахалтын үед 2024 оны шахалтын салбарын стандартын дагуу эдгээр асуудлууд нийлүүлэлтийн үр ашгийг 25–40%-иар бууруулдаг.

Үндсэн шалтгаанууд: Осооны хуримтлал, бохирдол, даралтын тэнцвэргүй байдал

2023 оны Пластик боловсруулах инженерчлэлийн нийгэмлэгийн тайлангийн мэдээгээр, экструдер машинуудын урсгалын асуудлуудын ойролцоогоор гурван хоёр нь материалын задралын асуудалд хамаардаг. Ойролцоогоор 50 микрон хэмжээтэй жижиг бохирдуулагч ч бүс гэхэд хайлшны зан байдлыг өөрчилж, хэвний урсгалын замыг саатуулахад хэвний хурдны хурд 0.3 миллиметрээс давах үед эхэлдэг. Эдгээр систем доторх даралт тэнцвэргүй болох хэд хэдэн гол шалтгаан байдаг. Эхлээд, халаагчийн самбарууд ихэвчлэн гадаргуугаар нь тогтвортой ажилладаггүй бөгөөд заримдаа нэг болон хувиар хоорондоо хоорондоо 5 хэмийн хооронд хэлбэлзэх явдал гардаг. Дараа нь, изотгор болсон ишүүдийн шахах харьцаа 12%-с 18%-иар буурдаг. Мөн боловсруулалтын үеэр дахин боловсруулсан хөнгөн цагааны эх материалд нэвтрэн орж буй гадны жижиг хэсгүүдийг ч бид мартах ёсгүй.

Туршлага: Хөнгөн цагааны дулааныг таслагч зосын шугамд үүссэн урсгалын асуудлыг шийдвэрлэх

Үйлдвэрлэгч нь шугамын дагуух лазерийн жижиг хэсгийн илрүүлэгч болон XRF спектрометр суурилуулсны дараа жилийн зогсолтыг 60%-иар бууруулсан. Нөхцөл байдлын бодит цагийн мэдээллийг автомжуулсан матрицын цэвэрлэх горимтой хослуулснаар урсгалын тогтвортой байдлыг ±1.5%-ийн нарийцтай байлгах боломжийг олгож, EN 14024 дулааны ажиллагааны стандартыг хангахад чухал үүрэг гүйцэтгэсэн.

Долгион: Урьдчилан таамаглаж, урсгалыг автомжуулан тогтворжуулах систем

Хамгийн ахлагч үйлдвэрүүд 12+ технологийн хувьсагчид дүрсэлсэн машин сургалтын загвар ашиглан урсгалын эсрэг гарах зогсолтын 83%-ийг урьдчилан сэргийлдэг. Эргэх хүчний хэлбэлзлийг 8–10 цагийн өмнөх бөглөрөлтэй холбон тооцоолох замаар эдгээр системүүд экструдерын ажиллах цагийг жилд 1,200 цагаас илүү нэмэгдүүлдэг (2023 оны Урьдчилан Сэргийлэх Засварын Тайлан).

Экструдерийн системд гарах цахилгаан ба хөдөлгүүрийн ажиллагааны алдаанууд

Татлага хэсгийн гүйдэл тогтворгүй байх, эхлэх гүйдэл их байх: Шалтгаан болон нөлөө

Хангамжийн хүчдэл тогтвортой бус үед экструдерууд илүү ихэвчлэн гэмтдэг. 2022 оны Олон улсын экструзийн хийдийн өгөгдлийн дагуу, бүх хөдөлгүүрийн асуудлын бараг хагас (ойролцоогоор 47%) хөдөлгүүр эхлэх үеийн том сарниулалтаас үүдэлтэй. Ерөнхийдөө юу муу байдаг вэ гэвэл, тоног төхөөрөмжид тодорхойлсон +/-10% хязгаараас давсан хүчдэлийн хэлбэлзэл үүнд хамаарна. Дараа нь системийн дотор ялгаатай материалуудыг боловсруулах үед ачаалалд гэнэт өөрчлөлт ордог. Мөн цаг хугацаатай холбоотой хуучин нүүрстөрөгчийн самбунууд хугарч, хөдөлгүүрийн хаалган дотор муу холболт үүсгэдэгийг мартахгүй байх хэрэгтэй. Эдгээр 150%-иас дээш хэвийн ажиллагааны түвшингээс давсан өндөр эхлэх гүйдэл нь тусгаарлагч материалаас хүндээр нөлөөлдөг. Ийм нөхцөлд өртсөн хөдөлгүүрүүд зохистой удирдлагатай эхэлсэн хөдөлгүүрүүдтэй харьцуулахад ороомогийн гэмтэл авах магадлал гурван дахин их байдаг.

Үндсэн хөдөлгүүрийн гэмтэл: Хэт халалт, хэвийн бус чимээ, эхлэх асуудал

Хэрэгсэлийн гадаргуу хэт халбал, 90 хэмийн болон түүнээс дээш температурт удаан хугацаагаар байх нь бүх тохиолдлын ойролцоогоор гурван хоёрыг нь цахилгаан тусгаарлалтын системийн асуудалд хүргэдэг. 85 хэмийг давсны дараа чийдэнгийн смазкийн асуудлууд мөн ойролцоогоор 80%-иар нэмэгддэг. Ажиллах хэвийн хүрээгээс гарч буй бүрийн температурын нэг хэм бүрд үр ашгийн хувь хагасаар буурдаг. Мэргэжилтнүүд сонсож сайн сонсох ёстой. Өндөр нарийн дуу авиа нь ихэвчлэн индукцийн хөдөлгүүрийн агаарын зай эсвэл холбогчийн зохицуулалтын асуудалд зааж байдаг бөгөөд компонентүүдэд нэмэлт механик хүчийг үүсгэдэг.

Туршлагын жишээ: Хоёр иштэй экструдерийн хөдөлгүүрийн системд цахилгааны шахалт гарахыг оношлох

Дулааныг тусгаарлагч нумын үйлдвэрлэгч байгууллага фазын тэнцвэр алдагдсан (зөвлөж буй <2%-ийн харьцаатай харьцуулахад 4.8%), нас барсан VFD-ээс үүдэлтэй гармоник искэлдэл (THD=19% зөвхөн <5% байх ёстой), конденсаторын бүлгийн гэмтэл мөн урвуу чадлын дутагдал зэрэг шалтгааныг тогтоосноор төлөвлөгөөгүй зогсолтыг 78%-иар бууруулсан. Чадлын чанарын шинжилгээний төхөөрөмжийг суурилуулснаар чадлын коэффициент муу байсантай холбоотой 31% энерги алдагдаж байсныг илрүүлсэн.

Механик элэгдэл: Хаалт, Багана болон Тослох системийн гэмтэл

Гадны материал, элэгдэх шинж чанартай хооллоороо хаалт ба баганы элэгдэл

Шилэн дүүрэгт полимер эсвэл минераллаг дулааныг тусгаарлагч нэгдлүүдийг боловсруулах нь элэгдэх бодисын бохирдолоос үүдэн элэгдлийг хурдасгадаг. 2023 оны салбарын шинжилгээнд 50 микрон хэтрэх хооллооны бохирдол нь цорын ганц хаалтын солилтоос 38% хариуцдаг гэж олджээ. Кальцийн карбонат шиг хатуу нэмэлт (Моосийн хатуулаг 3) нь баганын гадаргууг цохиж, харин металл хэсгүүд нь хаалтын нислэгийн тэгш бус элэгдэлд хүргэдэг.

Элэгдлийн механизмийн зарчим болон материалын хатуулагийн үүрэг

Гадсаргах системд гурван үндсэн хэмжээний элэгдэл нөлөөлдөг: наалдах (полимер-металлын наалдалт), зүсэх (дүүргэгчийн шалтгаант) ба исэлдэх (PVC боловсруулах үед). Материалын хатуулаг нь тэсвэрт чанартаа ихээхэн нөлөөлдөг - азотжуулсан болдын цилиндрүүд (60–70 HRC) стандарт хромын хайлшнаас гадна гурван дахин илүү удаан элэгдэлд тэсвэртэй байдаг. Тунгалын карбидын давхаргууд (90+ HRC) ABS-ийн экструзийн туршилтанд 40% бага элэгдлийн хурдтай байсан.

Тохиолдолын судалгаа: Дотогш шүүлтүүр болон хайлшны шинэчлэлтийг ашиглан элэгдлийг 60%-иар бууруулах

Дулааныг задлагч үйлдвэрлэгч 100 мкм-ийн дотогш соронзон шүүлтүүр суурилуулах, хоёр металл бутныг шинэчилснээр цилиндрийн тогтмол солилтоос салган авсан. 220 мянган долларын хөрөнгө оруулалт нь жижиг хэсгийн бохирдлыг 85% бууруулж, гэмтэл гарах хоорондох дундаж цагийг 8,000-аас 20,000 үйлдвэрлэлийн цаг хүртэл нэмэгдүүлсэн. Үйл ажиллагааны дараах 3D профилометрийн шинжилгээ нь 12 сарын дараа хонхорын гүн алдагдсан хэмжээ 63% багассаныг харуулсан.

Боловсон аргачлал: Шалгалтын хуваарь ба төвлөрсөн тослох системүүд

Урьдчилан сэргийлэх хөтөлбөрүүд нь улиралд нэг удаа лазерын тохируулгыг сард нэг удаа болгоны диаметрийн хэмжилттэй хослуулдаг бөгөөд илүү их эвдрэл ашиг орж үүсэхээс сэргийлдэг. Автомжуулсан тослох системийг ашигладаг үйлдвэрүүдэд гарын авлагаас хамаарах аргуудад тулгуурласнаас 70% бага тослохоор үүсэх гэмтэл гардаг. Хийцийн налууны износ анхны хэмжээнээс 4%-иас илүү болсон үед шуурга солихыг үйлдвэрлэлийн стандартууд зөвлөдөг нь хайлах нэгэн төрлийн байдлыг хадгалахад чухал.

Температурын хяналт ба халаах системийн гэмтэл

Хэт халах ба температурын тогтворгүй байдал нь пластикжилтыг алдагдуулдаг

Полимерийн Боловсруулалтын Сэтгүүлд гарч буй саяхны судалгааны мэдээллээр, экструзийн цилиндр доторх температур ±8°C-ийн хязгаараас гарах үед дулаан тусгаарлагчийн нийлмэл үйлдвэрт бэлэн бүтээгдэхүүний ойролцоогоор гуравны нэг нь хаягддаг. Асуудлын шалтгаан бол эдгээр температурын хэлбэлзэл нь материалыг хольсон үед муугаар нөлөөлж, полиамидын зосон дээр сул цэгүүдийг үлдээдэгт оршино. Үйлдвэрийн ажилтангууд ихэвчлэн хоёр гол асуудлыг илрүүлдэг: эхлээд, халаагчийн самбарууд хугацаа хэтэрснээс эсвэл PID тохиргоо зөв байхгүй үед шилжилтийн цэгт ихэвчлэн хэт халалт үүсдэг. Хоёрдахь нь, PVC нэгдлүүд зөв хайлдаггүй хөргөсөн хэсгүүд байдаг бөгөөд ингэснээр багцын чанар тогтвортой бус байдаг.

PID Хяналтын Төхөөрөмж ба Бүсчлэлтийн Дагуу Халаалтын Наижилтын Хяналтод Эзлэх Үүрэг

Тохируулагч PID алгоритмууд нь хамгийн ихдээ 12 халаалтын бүс дэх нарийвчлалыг ±1.5°C хадгалдаг. 2022 оны талбайн судалгаа нь бүсчлэлтийн дулааны удирдлага нь энерги хэмнэлтийг 18%инээ нейлоныг задлахаас сэргийлж байна. Хаалттай циклд хяналт тавих нь TPU-ийн хольцууд шиг мэдрэг материалыг боловсруулах үед орчны өөрчлөлтөнд автоматаар тохируулахын тулд чухал юм.

Тохиолдол: PVC-ийн суурь дээрх дулааны зууралтыг гарган авах технологийн халаагчийг шинэчлэх

Европын үйлдвэрлэгч халаагчийн улмаас үүссэн зогсолтыг 72%бууруулсан нь мика бандыг керамик-хольцон халаагчаар солиход болсон. 240,000 ам.долларын дахин бүтээсэн систем нь байршилтийг зохицуулахын тулд урьдчилан таамагласан дулааны загварыг агуулж байв. Энэ нь 650 мм-ийн багтаамжид хүйтэн өнцгийг арилгасан. Шинэчлэлтийн дараах өгөгдлөөр 8 цагийн ажиллагааны туршид гараар тохируулах үйлдлийг 41%-иар бууруулсан.

Стратеги: Найдвартай байдлын тулд давхардах сенсорууд ба зохицох халаалтын хэлхээ

Дээд ангийн системүүд алдаатай уншлагаас сэргийлэхийн тулд гурвалсан давхардсан RTD сенсоруудыг "номлогдох логик"-той хослуулан ашигладаг. Фазын тэнцвэртэй цахиур карбидын халаагчид амперийн бодит цуглуулалтыг хянаж, температурын хазайлт гарахаас өмнө ажиллагаагүй элементүүдийг илрүүлдэг. Эдгээр шинэчлэлтийг 10 цэгийн калибрлалтын протоколтой хослуулах нь тасралтгүй ажиллагааны үед халаагчийн ажиллах хугацааг 3–5 жилиар сунгадаг.

Хооллох нийцлэг, процессийн тогтвортой байдлыг оновчтой болгох

Хооллохын нийцлэггүй байдлын экструзийн хурд болон бүтээгдэхүүний чанарт үзүүлэх нөлөө

Хооллохын нийцлэггүй байдал нь хэмжээний дутагдалд 27%-иар нөлөөлдөг дулааны зогсолтын зуухнуудад (2023 оны экструзийн салбарын шинжилгээ). Хувьсах ирмэгийн ачаалал тогтворгүй хайлсан даралтыг үүсгэж, ±15% зузааны хазайлт, гадаргуугийн дутагдал, цаашдын боловсруулалтыг 18% илүү их шаарддаг, мөн тасралтгүй хөдөлгүүрийн дарагдлыг үүсгэж, төлөвлөгөөгүй зогсолтуудыг идэвхжүүлдэг.

Дэвшилтэт шийдэл: Жинлэх хооллох төхөөрөмжүүд ба хаалттай цикл автоматжуулалт

Үйлдвэрлэгчид материалын алдагдлыг 62%микропроцессорын хяналттой жинлэх хооллуурт шилжсэнээс хойш бууруулсан. Эдгээр системүүд багтаамжийн нягтралын өөрчлөлтийг компенсаци (±0.5% нарийвчлал), экструдерийн PLC-тэй шууд интеграци хийх, дэд секундийн хариу үйлдэл, лазерийн суурьтай материал хянах системээр өөрөө калибрандах замаар хувьсах смолын партид ч гэсэн нарийн хэмжээг хангана.

Хөргөлтийн дутагдал болон гарцын тогтвортой байдлыг нөлөөлөх нь шууд бус

Гадаргуугийн температур 65°C-аас дээш, дотор доодын температур 95°C-аас давж хэрэгцээтэй хэмжээгээр хөргөгдөөгүй савлангууд нь хойшлогдсон муруйралт үүсгэх үлдэгдэл хүчдэлийг үүсгэдэг. 2024 оны нэгэн судалгаанд эвхэгч саван дахь температурын нэг бүрийн 1°C илүү гарах нь экструзийн дараах тайралтын цагийг тонн тутамд 22 минутаар нэмэгдүүлдэг бөгөөд ерөнхий тоног төхөөрөмжийн үр ашгийг (OEE) бууруулдаг түгжрэлийг үүсгэдэг гэж олжээ.