چگونه طراحی قالب تکی-دو پیچ- راندمان دمیدن فیلم را بهبود می‌بخشد؟

در دنیای رقابتی تولید پلاستیک، توان عملیاتی دستگاه و ثبات محصول از اهمیت بالایی برخوردار است. رادستگاه دمنده فیلم تک -پیچ دوبل-پیکربندی-که در آن یک پیچ اکسترودر به طور همزمان به دو سر قالب جداگانه وارد می‌شود-در طبقات تولید در سراسر جهان پیشرفت ثابتی داشته است. برای کسب‌وکارهایی که می‌خواهند تولید خود را بدون دوبرابر کردن ردپای یا هزینه‌های انرژی خود افزایش دهند، ارزش درک این را دارد که این معماری واقعاً چه چیزی را ارائه می‌دهد.

دمنده دیافراگمی یک-دو حالته-پیچ چیست؟

دمنده های غشایی سنتی یک اکسترودر را با یک سر قالب حلقوی جفت می کنند. این پیچ رزین را ذوب کرده و تحت فشار قرار می دهد و سپس از طریق یک قالب دایره ای خارج می شود تا حباب غشایی تشکیل شود.

رادستگاه دمنده فیلم تک -پیچ دوبل-همان لوله اکسترودر و مجموعه پیچ را حفظ می کند، اما جریان رزین مذاب توسط یک بلوک جداکننده به دو سر قالب جداگانه تقسیم می شود. هر قالب حباب فیلم جداگانه خود را تولید می کند که خنک شده، تا می شود و به دو رول فیلم موازی پیچیده می شود. پیچ تغییر نمی کند، فقط توزیع پایین دست و طرح قالب را گسترش می دهد.

این به معنای یک موتور، یک سیستم بخاری، و یک درایو پیچ-اما با دو خروجی فیلم است.

Core Efficiency Gains توضیح داده شده است

1. دو خروجی بدون اکسترودر دوم

فوري ترين مزيت، توان توليد خام است. اکسترودرهای پیچ استاندارد 55 میلی متری شرایط بهینه پلی اتیلن چگالی کم را با خروجی مذاب 80 تا 120 کیلوگرم در ساعت پردازش می کنند. با استفاده از یک قالب، رزین یک رول فیلم تولید می کند. یک ساختار دو حالته را روی همان پیچ با همان خروجی 80 تا 120 کیلوگرم در ساعت که دو سیلندر را به طور همزمان پر می کند، نصب کنید.

شما موتور دوم، گیربکس دوم، مجموعه دوم باندهای گرمکن یا پانل کنترل دوم اضافه نکرده اید. شما یک تقسیم کننده جریان و یک قالب دوم-کسری از هزینه سرمایه کل ماشین دوم اضافه کرده اید. سهم مخارج سرمایه به شدت افزایش یافته است.

برای پهنای رول 300 تا 800 میلی‌متر که معمولاً در فیلم‌های بسته‌بندی و کشاورزی یافت می‌شود، نورد همزمان هزینه‌های پردازش تک رول را 30 تا 45 درصد در مقایسه با عملکرد دو ماشین رول جداگانه در شرایط یکسان کاهش می‌دهد. به خوبی-کوک شده استدستگاه دمنده فیلم تک -پیچ دوبل-این مزیت سرمایه ای را به واقعیت تولید روزانه تبدیل می کند.

2. بار پیچ متعادل و پایداری مذاب

یکی از مزیت‌های غیرمعمول راه‌اندازی دو حالته این است که پیچ‌ها معمولاً در یک پنجره عملیاتی پایدارتر عمل می‌کنند. یک قالب روی یک پیچ خروجی بالا، سیستم را تا حد بالایی محدوده فشار مذاب سوق می‌دهد و خطر پارگی مذاب را افزایش می‌دهد (عیب سطحی به دلیل تنش برشی بیش از حد در قالب).

با ساختار دو حالته، سرعت جریان کل تجزیه می شود، بنابراین فشار مذاب در هر قالب تقریباً نصف یک قالب در همان انتهای خروجی است. این:

تنش برشی هر قالب را کاهش دهید تا خطر شکستگی مذاب کاهش یابد

اجازه دهید پیچ ​​با سرعت متوسط ​​به جای سرعت نزدیک به حداکثر کار کند، بنابراین عمر پیچ و بشکه افزایش می یابد.

دمای مذاب پایدارتر ارائه می شود زیرا مشخصات داغ پیچ تا حد زیادی تحت فشار قرار نمی گیرد

در عمل، اپراتورها این را گزارش می دهنددستگاه دمنده فیلم تک -پیچ دوبل-واحدها تمایل به تولید ژل کمتر و سطوح فیلم صاف‌تر نسبت به ماشین‌های تک حالته دارند که بازده کل یکسانی را انجام می‌دهند.

3. بهره وری انرژی در هر کیلوگرم فیلم

مصرف انرژی دمنده غشایی عمدتاً از موتور محرک اکسترودر، باندهای بخاری بشکه و دمنده خنک کننده تشکیل شده است. در یک ماشین دوگانه، هر سه مصرف کننده برق اصلی نه یک، بلکه دو خروجی فیلم ارائه می کنند.

تجزیه انرژی معمولی یک اکسترودر 55 میلی متری را در نظر بگیرید:

قدرت موتور محرک و بخاری بشکه ای توسط دو غلتک مشترک است. اگرچه دو دمنده خنک کننده و دو سیم پیچ مورد نیاز است، اما کشش ترکیبی آنها هنوز به طور قابل توجهی کمتر از اجرای دو مجموعه کامل اکسترودر است. به طور کلی، هزینه انرژی به ازای هر کیلوگرم فیلم تمام‌شده معمولاً در دستگاه‌های حالت دوگانه بهینه‌شده 20 تا 30 درصد و در دو ماشین مجزا با خروجی کل معادل 20 تا 30 درصد کاهش می‌یابد.

4. ردپای کف کوچکتر در واحد خروجی

فضای کارخانه یک هزینه ثابت است. ماشین‌های دو حالته 20 تا 30 درصد بیشتر از ماشین‌های یک حالته- زمین را پوشش می‌دهند. یک قاب کمی عریض‌تر می‌تواند برج حباب دوم، قاب دوم فروریخته و سیم پیچ دوم را در خود جای دهد. در مقابل، دو ماشین کاملاً مجزا حدود دو برابر مساحت یک ماشین واحد را پوشش می دهند.

برای عملیاتی که با اندازه ساختمان یا هزینه های اجاره محدود می شود، کارایی ردپای ماشین های دوالدی یک مزیت عملیاتی قابل توجه است. هردستگاه دمنده فیلم تک -پیچ دوبل-بر روی زمین بازدهی متر مربع بیشتری نسبت به همتای یک قالب- خود دارد.

5. تولید همزمان مشخصات مختلف غلتک

در برخی از مدل‌های -دو حالت، دو سر قالب را می‌توان با تنظیمات مختلف شکاف قالب پیکربندی کرد، که به دو حباب اجازه می‌دهد از یک دسته رزین به اهداف ضخامت دیواره متفاوت دمیده شوند. این به ویژه در شرایط زیر مفید است:

مبدل ها به هر دو مشخصات SKU نیاز دارند (به عنوان مثال، رول های 25 میکرون و 40 میکرون)

تولید کوتاه مدت-یک مشخصات باید با تولید انبوه مشخصات دیگر همراه باشد

مجموعه سفارش مشتری شامل فیلم‌های بسته‌بندی سبک و سنگین-می‌شود

اگرچه هر دو قالب باید یک نوع رزین را پردازش کنند (زیرا یک اکسترودر واحد مشترک هستند)، انعطاف پذیری برای تولید دو ضخامت یا دو عرض در یک تولید، زمان تبدیل و پیچیدگی زمان بندی ماشین را کاهش می دهد.

اجزای طراحی کلیدی برای کارکرد آن

بلوک تقسیم کننده جریان

تقسیم کننده جریان (همچنین به عنوان جداکننده مذاب شناخته می شود) یک جزء کلیدی بین خروجی اکسترودر و دو سر قالب است. یک بلوک تقسیم‌کننده خوب طراحی‌شده، توزیع مذاب یکسان را تضمین می‌کند-هر قالب جریان جرمی یکسان، دمای مذاب یکسان و زمان ماندگاری معادل را دریافت می‌کند تا از ضخیم شدن یا تخریب حرارتی یک حباب نسبت به دیگری جلوگیری کند.

طراحی نامناسب تقسیم کننده دلیل اصلی عدم تعادل خروجی دو قالب است. مسیرهای جریان نامتقارن، قطر کانال نامتناسب، یا گرمایش ناکافی بلوک می‌تواند باعث شود که یک قالب 10 تا 15 درصد توان عملیاتی بالاتری نسبت به دیگری داشته باشد و در نتیجه وزن رول و مشکلات کشش سیم پیچ ناهماهنگ باشد.

کیفیتدستگاه دمنده فیلم تک -پیچ دوبل-طرح‌ها از هندسه کانال جریان متقارن آینه‌ای با نواحی گرمکن کنترل‌شده مستقل در تقسیم‌بندی‌ها-عمل استاندارد برای-سازندگان معروف استفاده می‌کنند، اما ارزش تأیید را در هنگام انتخاب ماشین دارند.

کنترل دمای سر قالب مستقل

هر قالب باید مناطق گرمایشی و سنسورهای ترموکوپل خود را داشته باشد. به اشتراک گذاشتن کنترل دما بین دو سر قالب این خطر را ایجاد می کند که نیازهای حرارتی یک قالب بر پایداری نقطه تنظیم دیگری تأثیر می گذارد. PID مستقل ویسکوزیته مذاب هر قالب را برای حفظ قوام بین لبه های هر قالب کنترل می کند و از اندازه گیری دو فیلم با خروجی یکنواخت پشتیبانی می کند.

پیکربندی حلقه خنک کننده دوگانه

هر حباب به حلقه هوای خنک کننده و دمنده خود نیاز دارد. دو حلقه هوا باید به صورت جداگانه قابل تنظیم باشند تا اپراتورها بتوانند-پایداری حباب و سنج فیلم را در هر طرف بدون آسیب رساندن به سایرین تنظیم کنند. ماشینی که دو حلقه خنک کننده را به یک دمنده و کنترل جریان هوا متصل می کند، این انعطاف پذیری را از دست می دهد و رسیدگی به ناپایداری حباب را دشوار می کند.

محدودیت ها و شرایط عملکرد بهینه برای ماشین های SSDD

ساختارهای دو-حالتی برتری جهانی ندارند. مزایای کارآیی آن در این زمینه برجسته تر است:

تولید رزین تک-حجمی بالا---sharing studs به این معنی است که شما نمی توانید دو رزین مختلف را همزمان اجرا کنید. مبدل هایی که به مواد مختلفی نیاز دارند باید از ماشین های متفاوتی استفاده کنند.

ساختار محصول پایدار-افزایش کارایی در کمپین‌های تولید مداوم{1} درازمدت آشکارتر است. تغییرات مکرر مواد یا رنگ منجر به خرابی یکسان قالب های منفرد می شود، اما بر موقعیت هر دو قالب تأثیر می گذارد.

عرض فیلم متوسط ​​تا گسترده- برنامه های کاربردی با عرض شکاف بسیار باریک ممکن است چندان مفید نباشند زیرا پیچیدگی سیم پیچی روی قرقره های بسیار باریک می تواند افزایش توان را جبران کند.

رزین هایی با شاخص جریان مذاب ثابت-مواد با تنوع گسترده MFI دسته به دسته نیاز به توجه بیشتر اپراتور برای حفظ خروجی متعادل بین دو قالب دارند.

برای فیلم‌های کشاورزی LDPE/LLDPE، فیلم کیف خرید HDPE و فیلم‌های کششی عمومی{0}}حجم‌های بزرگ با مشخصات ثابت-طراحی SSDD همیشه به کارایی خود عمل می‌کند.

مقایسه عملی: یک حالت -در مقابل قالب دوگانه- (اندازه پیچ 55 میلی متر)

سوالات متداول

آیا یک ماشین دو حالته نیاز به موتور قوی تری نسبت به یک ماشین تک حالته با همان اندازه پیچ دارد؟نه لزوما. نیاز کل مذاب برای پیچ یکسان است-بار موتور توسط ویسکوزیته رزین و سرعت پیچ تعیین می‌شود، نه تعداد قالب‌های پایین دست. قدرت نامی موتور محرک معمولاً ثابت می ماند. پس از خروج خروجی اکسترودر، جریان به سادگی تقسیم می شود.

آیا دو هد دای یک دستگاه SSDD می توانند به طور همزمان پهنای فیلم متفاوتی تولید کنند؟بله، در محدوده طراحی هر قالب. قطرهای مختلف قالب یا شکاف‌های قالب قابل تنظیم به دو سر اجازه می‌دهد تا در یک فرآیند تولید به عرض یا ضخامت‌های مختلف ضربه بزنند.

تعادل خروجی بین دو قالب چقدر سخت است؟ In well-designed machines with symmetric flow dividers and independent temperature control, operators usually achieve a 3 to 5 percent balance by adjusting the setting of coolant air and die gaps. Serious imbalances (>10٪ معمولاً به مشکلات مربوط به تقسیم کننده جریان یا دمای مذاب ناهموار اشاره می کنند.

آیا ساختار دو حالته -برای فیلم اکستروژن مشترک مناسب است؟ماشین‌های قالب‌های دوگانه{0} اکستروژن- وجود دارند، اما بسیار پیچیده‌تر هستند-هر قالب به ورودی‌های اکسترودر متعدد نیاز دارد. اینها پیکربندی های حرفه ای برای برنامه های فیلم مانع هستند که نیاز به سرمایه گذاری بالایی دارند. منطق بهره وری مشابه است، اما نیازهای نصب و نگهداری بسیار بالاتر است.

چه نوع رزین هایی معمولا در دستگاه های SSDD استفاده می شود؟پلی اتیلن با چگالی کم، پلی اتیلن با چگالی کم و پلی اتیلن با چگالی بالا رایج ترین هستند. رزین های مبتنی بر پلی پروپیلن و متالوسن- بر روی دستگاه های SSDD پردازش می شوند و ویژگی های جریان مذاب آنها در پنجره طراحی پیچ است. رزین‌های مهندسی با ویسکوزیته بالا در پیکربندی‌های استاندارد SSDD رایج نیستند.

هدف اساسی

هدف اصلی طراحی یک-پیچ و دو حالته- استخراج بیشتر محصول نهایی از همان سرمایه گذاری تجهیزات اصلی - همان موتور، همان پیچ، همان بشکه - است در حالی که از مصرف انرژی و فضای کف به ازای هر دستگاه خروجی بسیار کمتر از آنچه برای دو ماشین جداگانه لازم است استفاده می‌شود. برای تولیدکنندگانی که در بخش‌های رقابتی کمی-حساس و هزینه{6}}کار می‌کنند،دستگاه دمنده فیلم تک -پیچ دوبل-یک ابزار کارآمد عملی است تا یک ابزار جدید.