Isı bariyer şeridi malzemeleri sisteme düzgün şekilde beslenmediğinde, operatörlerin işlerin ters gittiğini fark etmesi genellikle çok uzun sürmez. Çıkış oranı öngörülemez şekilde dalgalanmaya başlar ve motor yükü de oldukça dengesiz hâle gelir. Hopper'a bakıldığında, yeterli miktarda malzemenin çekilmediği için vida kanatlarının dışarı çıktığı görülebilir. Ayrıca ekstrüde edilmiş profillerde karakteristik yüzey gözenekliliği oluşur; bu durum, besleme bölgelerinin eksik dolduğu için işleme sırasında hava kapandığını açıkça gösterir. Bu tür sorunların tümü, çoğu ısı bariyer üretim hattında üretim verimliliğinin yaklaşık %12 ila %18 arasında düşmesine neden olur. Böyle bir kayıp, üretim alanındaki herhangi bir işletmede hızla birikir.
Polimer malzemelerin şekli, bunların işleme ekipmanlarından ne kadar güvenilir bir şekilde beslendiğini büyük ölçüde etkiler. Örneğin, köşeli geri dönüştürülmüş PET peletlerinin, pürüzsüz ilk partiküllere göre yaklaşık üç kat daha sık tıkanma eğiliminde olduğu, reolojik araştırmalar tarafından zaman içinde doğrulanmıştır. Cam dolgulu PVC gibi yüksek sürtünmeli malzemelerle çalışırken, kütle yoğunluğunun 0,45 ile 0,55 gram arasında kübik santimetreye tam olarak ayarlanması, vida kanal bölgesine doğru uygun yerçekimi akışının korunması açısından kesinlikle kritiktir. Tıkanma sorunlarıyla mücadele eden çoğu üretici günümüzde konik hoparlör tasarımlarını tercih eder çünkü bu tasarımlar parçacık kilitlemesini çözmede yardımcı olur ve genel olarak sistem boyunca malzeme hareketini iyileştirir. Yine de her zaman üretim gereksinimlerine ve malzeme özelliklerine bağlı olarak bazı uzlaşılara ihtiyaç duyulur.
Higroskopik polimerler, maruz kalındıktan sonra sekiz saat içinde ortamdaki nemi emerek ekstrüzyonu bozan buhar kabarcıkları oluşturur. %0,03 nem içeriğine sahip naylon 6/6, uygun şekilde kurutulmuş malzemeye (%0,01'in altında) kıyasla %27 daha yüksek viskozite değişimi gösterir. Bu tutarsızlık, işleme sırasında ani viskozite değişimlerini karşılamak için genellikle daha derin besleme bölgesi kanatlarına sahip vida tasarımı değişiklikleri gerektirir.
Besleme boğazlarının iç kısmında meydana gelen aşınma, özellikle cam takviyeli plastiklerle çalışırken, büyük ancak sıklıkla göz ardı edilen besleme sorunlarının temel nedenidir. Aşınma ilerledikçe, malzemelerin hareketini bozan ve kompresyon kuvvetlerinin iletimini zayıflatan düzensiz boşluklar oluşur. Geçen yıl yayımlanan bir araştırma, aşınma belirtisi gösteren besleme boğazlarının termal kırma işlemlerinde polimer alım etkinliğini yaklaşık %35 oranında düşürdüğünü göstermiştir. Uzmanların çoğu, şekil değişimlerini yarım milimetreden fazla olanları tespit etmek amacıyla altı ayda bir lazer kontrolleri yapılması önermektedir. Bu durum, mineral içeren kompozit malzemelerle çalışılırken daha da önem kazanmaktadır.
Genellikle gördüğümüz standart vida şekilleri, %60'ın üzerinde seramik içeren gerçekten kalın malzemelerle çalışırken iyi sonuç vermez. Sıkıştırma oranları yaklaşık 2,5'e 1'in altına düştüğünde işleme sırasında yeterli kesme kuvveti oluşmaz ve bu da hem erimenin hem de iyi bir yağlama dengesinin sağlanmasını bozar. Son zamanlarda yapılan bazı araştırmalar, bariyer vida tasarımlarına geçmenin, tek kademeli düzeneklere kıyasla besleme sorunlarını yaklaşık %40 oranında azaltabileceğini göstermektedir. Silikon bazlı termal köprülerle özellikle çalışan biri varsa, kanat derinliklerini yaklaşık 15 ile belki de 20 milimetre arasında daraltmak katı yatak malzemesini daha iyi stabilize etmeye yardımcı olur. Bu iyileştirme, 2020'de bu malzemelerin akışının incelendiği bazı simülasyon çalışmaları sonucunda yaklaşık %28 olarak gözlemlenmiştir.
Besleme alanında eksenel sıcaklık farkları metre başına 15 santigrat dereceyi aştığında, sistemin içinden katıların iletimini ciddi şekilde etkileyen erken ergime filmleri oluşmaya eğilimlidir. 2004 yılında yapılan bazı araştırmalar, bu sıcaklık gradyanlarının poliamid termal şeritlerde yaklaşık yüzde 15'lik debi değişimleriyle ilişkili olduğunu ortaya koymuştur. Günümüzde çoğu modern ekstrüzyon ekipmanı, PID kontrollü bölümlü ısıtma sistemleri entegre ederek bu sorunu çözer. Bu, mühendislik uygulamalarında kullanılan yüksek kaliteli termal bariyer malzemelerinde kristalin yapının korunması açısından kesinlikle gerekli olan artı eksi 2 santigrat derece içinde sıcaklık tutarlılığını sağlamaya yardımcı olur.
Optimal bir L/D oranı 28-30 1 malzeme köprüsü oluşturmadan kademeli basınç birikimini sağlar. Oluklu silindir bölümleri düşük yığın yoğunluklu malzemeler için sürtünme katsayılarını %40–60 artırır. Düzensiz geri kazanılmış peletlerin işlenmesinde değişken hatveli besleme vidaları, taşıma verimliliği üzerine yapılan granülometrik araştırmalara uygun olarak %25 çıkış artışı sağlamıştır.
Sabit ham madde geometrisi, köprüleşme ve düzensiz beslemeyi önler:
Nem çekici malzemeler için besleme sırasında hoparlör pedlerindeki moleküler elekler ortamdaki nemi emer ve akış kesintilerini en aza indirir.
Erken erimenin önlenmesi ve verimli katı taşınımın desteklenmesi için ilk üç silindir bölgesinde 50–60°C'lik bir gradyan korunmalıdır. Kızılötesi termografi, bu aralıktan ±5°C sapmaların besleme hızında %20'ye kadar dalgalanmalara neden olabileceğini göstermektedir.
Genellikle 30–60 arasında olan vida devri (RPM) PID basınç kontrolü ile optimize edildiğinde, dengeli ekstrüzyon süreci 8–12 dakika içinde sağlanır. 127 adet termal kırık şerit hattından elde edilen veriler, geri basıncın 8–12 MPa arasında tutulduğu durumlarda çıkış kararlılığının %98'e ulaştığını göstermektedir.
Malzemenin besleme bölgesindeki kalma süresinin 45 saniyenin altında tutulması, dalgalanmalara neden olan kısmi erimenin önüne geçer. Optimize edilmiş L/D oranlarına sahip ventilli silindirler (2 8:1 ile 30:1) standart tasarımlara kıyasla konaklama süresini %35 oranında azaltır.
Yük hücreleri (±%0,5 doğruluk) tork sensörleriyle birlikte çalışarak %15'e kadar değişen yığın yoğunluğu farklılıklarını telafi etmek üzere dinamik ayarlamalar yapabilir. Denemeler, bu sistemlerin termal kırık şerit üretiminde beslemeyle ilgili durma süresini %60 oranında azalttığını göstermiştir.
Avrupa'daki bir fabrika, neredeyse üçte biri atık olan malzemelerle sonuçlanan tutarsız besleme süreçleri nedeniyle üretim hattında devam eden sorunlarla karşı karşıyaydı. Bir takım teşhisler yapıldıktan sonra mühendisler, bu karmaşanın ardında aslında iki ana etken olduğunu keşfettiler. Birincisi, atölye sıcaklığının düzenli olarak 27 santigrat derecenin üzerine çıkması, işlem sırasında peletlerin birbirine yapışmasına neden oluyordu. İkincisi, uygun kurutma prosedürlerinin uygulandığı düşünülmesine rağmen, geri dönüştürülmüş polimer peletlerde ağırlıkça yaklaşık %0,12 oranında nem hâlâ mevcuttu. Daha ileri testler kızılötesi sensörler ve tork reometri teknikleri kullanılarak yapıldığında, beklenenden çok daha erken endişe verici bir durumun başladığı görüldü. Sorunlu partilerde, 2023 yılında European Polymer Journal'da yayımlanan araştırmaya göre ideal koşullarla kıyaslandığında termal bozunma yaklaşık %18 daha erken başlıyordu.
Takım, besleme bölgesini şu şekilde yeniden tasarladı:
Değişiklik sonrası yapılan testlerde tüm vardiyalarda sürekli polimer akışı sağlandı ve huni boşaltma CV% değeri 14,3'ten 3,8'e düştü.
En yeni hopper tasarımları artık içinde ne kadar malzeme olduğunu takip eden yük hücrelerine ve silika ile modifiye edilmiş PVC tozu gibi malzemelerde köprülenme sorunlarını tespit eden titreşim sensörlerine sahip. Bu akıllı sistemler bir şeyin ters gittiğini fark ettiğinde, gerçek bir tıkanma meydana gelmeden hemen karıştırma hızını ayarlar ve akış düzeltme mekanizmalarını devreye sokar. Yaklaşık 18 farklı kurulumda yapılan saha testlerine göre, operatörlerin eski modellere kıyasla bu zorlu termal kırık şerit hatlarında yalnızca yarısı kadar sıklıkla elle müdahale etmesi gerekiyordu. 2024 yılında Plastics Technology'de yayımlanan son bir rapor da bu bulguyu desteklemekte olup, bu gelişmiş izleme sistemlerinin kullanılmasıyla operasyonel verimlilikte önemli iyileşmeler gösterilmektedir.
Akıllı makine öğrenimi araçları, torkun zaman içindeki değişimini analiz eder ve motor akımı desenlerini kontrol ederek vidalardaki aşınma veya hasarlı gövde belirtilerini sorun haline gelmeden çok önce tespit eder. Geçen yıl Industrial AI Journal'da yayımlanan bir araştırmaya göre, bir firma, besleme ağzı sıcaklıklarındaki ani artışları potansiyel malzeme tıkanmalarıyla ilişkilendiren yapay zeka sistemlerini uyguladıktan sonra beklenmedik durma sürelerini yaklaşık %40 azaltmayı başarmıştır. Bu tahmine dayalı sistemleri gerçekten değerli kılan şey, üretim hattı çalışmıyorken otomatik olarak ayarları düzeltme veya bakım randevusu ayarlama yeteneğidir ve böylece üretimi aksatan maliyetli kesintiler olmadan her şey sorunsuz bir şekilde ilerlemeye devam eder.
Son Haberler
POLYWELL, PA66 ısı yalıtım şeridlerinde uzmanlaşmış, poliamid granülleri, ekstrüderler, kalıplar, sarma makineleri ve kapsamlı tek durak özelleştirme hizmetleri sunmaktadır.
Çin, Jiangsu Eyaleti, Suzhou Şehri, Zhangjiagang Şehri, Jinfeng Belediyesi
Telif Hakkı © 2024 Suzhou Polywell Engineering Plastics Co., Ltd Gizlilik Politikası
EN
