دستگاه های فیلم دمنده ABA به عنوان تجهیزات اصلی در زمینه تولید فیلم پلاستیکی، به طور گسترده در تولید کیسه های بسته بندی نرم، کیسه های تی شرت و کیسه زباله استفاده می شود. با این حال، در فرآیند بهره برداری طولانی مدت، تجهیزات به دلیل عملکرد نامناسب، سایش قطعات یا عوامل محیطی مستعد خرابی هستند که بر راندمان تولید و کیفیت محصول تأثیر می گذارد. در این مقاله، انواع خطاهای رایج دستگاه های فیلم دمنده ABA خلاصه شده و با توجه به وضعیت واقعی و تجربه صنعت، راه حلی هدفمند برای ارائه مرجع فنی برای اپراتورها ارائه شده است.
1. مشکلات پایداری فوم لایه نازک: علل و راه حل های نوسانات، پارگی و نوسانات
پایداری حباب غشا یک شاخص مهم در فرآیند دمیدن فیلم است و غیرعادی بودن آن منجر به ضخامت ناهموار فیلم، نقص سطح و حتی وقفه در تولید خواهد شد. مشکلات رایج شامل نوسان حباب فیلم، پارگی و نوسان جانبی به دلیل کنترل دما، تداخل جریان هوا و انتقال مکانیکی است.
1.1 نوسان و پارگی حباب فیلم
تظاهرات معمولی: سطح حباب فیلم نوسانات دوره ای را نشان می دهد، موارد جدی ممکن است پاره شود.
دلیل:
مسائل مربوط به کنترل دما: دمای بیش از حد بالای اکسترودر ویسکوزیته مذاب را کاهش می دهد و دمای ناهموار سر قالب باعث اختلاف جریان موضعی می شود. به عنوان مثال، در یک تجارت، آسیب به حلقه گرمایش روی سر قالب منجر به خنک شدن یک طرف و در نتیجه تلاطم در خروجی و افزایش 30 درصدی فرکانس ترکیدن حباب فیلم شد.
تداخل جریان هوا: جریان هوای ناهمگن از حلقه خنک کننده یا اختلال در جریان هوای خارجی می تواند تعادل خنک کننده حباب فیلم را مختل کند. داده های تجربی نشان می دهد که قطر حباب فیلم تا 5 میلی متر در نوسان است زمانی که اختلاف سرعت جریان هوا در حلقه هوا بیش از 10٪ باشد.
عدم تطابق کشش: عدم تطابق سرعت کشش و سرعت اکستروژن می تواند منجر به نوسانات کشش حباب فیلم شود. در یک مورد، اپراتور نتوانست سرعت چرخش غلتک های کششی را به موقع تنظیم کند، که باعث ترکیدن حباب فیلم به دلیل عدم تنش در هنگام خنک شدن شد.
راه حل ها:
کالیبراسیون دما: دمای نواحی مختلف سر قالب به طور منظم با استفاده از ترموکوپلهای{0}}با دقت بالا اندازهگیری میشود. اگر انحراف از ± 2 درجه بیشتر شد، قدرت حلقه های گرمایش را تنظیم کنید یا عنصر معیوب را جایگزین کنید.
بهینهسازی جریان هوا: تمیز کردن خروجیهای هوای حلقه هوا برای اطمینان از گردش یکنواخت هوا، نصب صفحههای بادشکن در اطراف تجهیزات برای کاهش تأثیر جریان هوای خارجی. یک شرکت با اصلاح ساختار حلقه گاز، نوسان قطر حباب فیلم را به ± 1 میلی متر کاهش داد.
تطابق سرعت: نسبت کشش (معمولاً بین 4:{1}}:1) با توجه به مشخصات فیلم تنظیم می شود و سرعت اکسترودر و غلتک های کششی توسط اینورتر همگام می شود.
1.2 نوسان جانبی فوم لایه نازک
تظاهرات معمولی: حباب فیلم به صورت افقی نامنظم یا دوره ای نوسان می کند.
دلیل:
مقاومت مکانیکی: یاتاقانهای غلتکی کششی فرسوده ممکن است باعث مقاومت چرخشی نابرابر شوند، یا ناهماهنگی تثبیتکننده حباب ممکن است اصطکاک را افزایش دهد. در یک مورد، تغییر شکل براکت تثبیت کننده حباب باعث اختلاف 20 درصدی در فشار تماس حباب فیلم می شود و باعث ایجاد نوسان می شود.
ویسکوزیته مذاب: پایداری حباب فیلم می تواند تحت تأثیر نرخ جریان بالا یا پایین مذاب مواد خام قرار گیرد. به عنوان مثال، هنگامی که MFR LDPE از 3 گرم در 10 دقیقه بیشتر شود، حباب فیلم به دلیل تحرک بیش از حد مستعد نوسان است.
راه حل ها:
بازرسی و نگهداری مکانیکی: وضعیت روغن کاری بلبرینگ غلتکی کششی را به طور منظم بررسی کنید و اجزای فرسوده را تعویض کنید. موقعیت تثبیت کننده حباب را طوری تنظیم کنید که آن را با خط مرکزی قالب تنظیم کنید.
انتخاب مواد خام: با توجه به الزامات فرآیند، نرخ جریان مذاب مواد خام مناسب، اضافه کردن پودر تالک (حجم 1٪ 1٪ - 3٪) برای بهبود سیالیت مذاب.
2. ضخامت فیلم نابرابر: بهینه سازی مشترک پارامترهای سر قالب، خنک کننده و فرآیند
ناهمواری ضخامت فیلم عامل کلیدی است که بر کیفیت محصول تأثیر می گذارد. مشکلات رایج شامل نوسانات ضخامت طولی و اختلاف ضخامت عرضی است. دلیل اصلی در طراحی قالب، راندمان خنک کننده و تنظیم پارامتر فرآیند نهفته است.
2.1 نوسانات ضخامت طولی
تظاهرات معمولی: ضخامت فیلم به طور دوره ای در جهت اکستروژن تغییر می کند.
دلیل:
Die Lip Gap: تنظیم شکاف لب های قالب یا سایش موضعی منجر به تخلیه ناهموار مواد می شود. در یک مورد، شکاف بین قالب ها 15 میلی متر بود که باعث شد ضخامت طولی فیلم بیش از 15 درصد نوسان کند.
مسدود شدن صفحه فیلتر: رسوبات یا ناخالصی های کربن روی فیلتر می تواند باعث نوسانات فشار مذاب شود. این آزمایش نشان می دهد که نوسان ضخامت فیلم زمانی که اختلاف فشار صفحه فیلتر از 15 مگاپاسکال بیشتر شود، سه برابر افزایش می یابد.
راه حل ها:
کالیبراسیون سر قالب: فاصله قالب با یک شاخک سنج اندازه گیری می شود. اگر انحراف از 0.02 میلی متر بیشتر شد، پیچ را تنظیم کنید یا لبه قالب را جایگزین کنید. به طور مرتب رسوبات کربن را در دیواره داخلی سر قالب تمیز کنید تا سطح صاف بماند.
1. تعویض فیلتر: با توجه به ویژگی های ماده خام، یک چرخه تعویض فیلتر (معمولا 200{2}}500 ساعت) تنظیم کنید، صفحات فیلتر با مش بالا (80-120 مش) را انتخاب کنید، کارایی فیلتر را بهبود بخشید.
2.2 تفاوت ضخامت جانبی
تظاهرات معمولی: توزیع ضخامت فیلم در عرض یکنواخت نیست.
دلیل:
حلقه هوای خنککننده: نقصهای طراحی یا توزیع ناهموار جریان هوا در حلقههای هوا میتواند منجر به تفاوت در سرعت خنککننده شود. در یک مورد، زاویه پره حلقه هوا به میزان 5 درجه منحرف شد و در نتیجه اختلاف ضخامت 0.02 میلی متر بین لبه و مرکز فیلم ایجاد شد.
نسبت ضربهای-بالا: نسبتهای بیش از حد ضربه-بالا (معمولاً بیش از 3:1) میتواند کشش جانبی ناهموار حباب فیلم را تشدید کند.
راه حل ها:
اصلاح حلقه هوا: حلقه باد دو خروجی را انتخاب کنید یا صفحات راهنمای جریان را برای بهینه سازی توزیع جریان هوا نصب کنید. گرد و غبار داخل حلقه هوا را به طور مرتب تمیز کنید تا از گردش هوای خوب اطمینان حاصل کنید.
تنظیم پارامتر: بسته به ویژگیهای ماده، نسبت ضربهای مناسب را تنظیم کنید (LDPE معمولاً 2.5: 1-3: 1 است) تا با تنظیم شکاف دایلیپ، تفاوتهای ضخامت جانبی را جبران کنید.
3. عیوب سطح: کنترل کلی مواد خام، فرآیندها و تمیزی
عیوب سطحی (مانند ذرات ژل، راه راه و چشم ماهی) به طور مستقیم بر ظاهر و خواص فیلم ها تأثیر می گذارد. دلایل شامل کیفیت مواد خام، کنترل فرآیند و تمیزی تجهیزات است.
3.1 ذرات ژل و رگه ها
تظاهرات معمولی: برآمدگی های دانه ای شفاف یا نیمه شفاف-روی سطح فیلم ظاهر می شوند.
دلیل:
ناخالصی های مواد خام: ذرات حل نشده یا افزودنی های پراکنده ناهموار در مواد خام. در یک شرکت، چگالی ذرات ژل روی لایه های نازک به دلیل استفاده بیش از حد از مواد بازیافتی (بیش از 30٪) پنج برابر افزایش یافت.
پلاستیک سازی ناکافی: دمای بیش از حد پایین اکسترودر یا سرعت چرخش بیش از حد پیچ از ذوب کامل مواد جلوگیری می کند. داده های تجربی نشان می دهد که دمای مذاب 5 درجه کاهش یافته و میزان بروز ذرات ژل به میزان 20 20 درصد افزایش می یابد و سرعت چرخش پیچ از 80 دور در دقیقه بیشتر شد.
راه حل ها:
پیش تصفیه مواد خام: غربالگری دقیق مواد خام برای کنترل نسبت مواد بازیافتی (معمولاً بیش از 20٪). از خشک کن (80 تا 100 درجه) برای حذف رطوبت از مواد و جلوگیری از هیدرولیز از تولید مواد با وزن مولکولی کم استفاده کنید.
بهینه سازی فرآیند: یک پروفیل دمای مناسب اکسترودر (به عنوان مثال، دمای قطعه بندی شده 160 تا 180 درجه) با توجه به ویژگی های ماده خام تنظیم می شود و سرعت چرخش پیچ در محدوده 60 تا 70 دور در دقیقه کنترل می شود.
3.2 چشم ماهی
تظاهرات معمولی: نقاط کوچک، شفاف و حل نشده روی سطح فیلم ظاهر می شوند.
دلیل:
تمیزی سر قالب: باقیمانده کک یا ناخالصی ها در داخل هد قالب می تواند منجر به تخلیه ناهموار مواد شود. در یک مورد، میزان نقص چشم ماهی به دلیل فواصل تمیز کردن طولانی تر (بیش از 24 ساعت) بین قالب ها به 5٪ افزایش یافت.
سرعت خنک کننده: جریان هوای بیش از حد از حلقه خنک کننده می تواند باعث انجماد سریع مذاب شود و ذرات حل نشده را روی سطح به دام بیندازد.
راه حل ها:
نگهداری دای هد: داخل هد قالب را هر 8 ساعت یکبار با خراش های مسی تمیز کنید تا مواد زغال شده از بین بروند. برای تمیز کردن عمیق (مثلا غوطه ور کردن در تری کلرواتیلن) سر قالب ها را به صورت دوره ای بردارید.
تنظیم خنک کننده: نرخ جریان قفل هوای مناسب (معمولاً 0.5-1.0 متر مکعب در دقیقه) را با توجه به ضخامت لایه تنظیم کنید تا از خنک شدن بیش از حد موضعی جلوگیری کنید.
4. خرابی های مکانیکی: راهبردهای تعمیر و نگهداری پیشگیرانه و جایگزینی قطعات
خرابی مکانیکی علت مستقیم خرابی تجهیزات است. مشکلات رایج شامل سایش پیچ، ناهنجاری صدای گیربکس کاهش دهنده، آسیب رینگ های گرمایشی و غیره است. برای کاهش میزان خرابی، تعمیر و نگهداری منظم و تعویض به موقع قطعات مورد نیاز است.
4.1 سایش پیچ
تظاهرات معمولی: کاهش حجم اکستروژن، نوسان فشار مذاب.
دلیل: استفاده طولانیمدت-میتواند منجر به سایش سطح پیچ شود یا ناخالصیهای فلزی موجود در مواد خام میتواند سایش را تسریع کند. در یک شرکت، سرعت سایش پیچ سه برابر افزایش یافت زیرا جداکننده مغناطیسی وجود نداشت.
راه حل ها:
تعویض پیشگیرانه: یک چرخه تعویض (معمولاً 5000 تا 8000 ساعت) را بر اساس مواد پیچ تنظیم کنید (مثلاً 38 CrMoA) و به طور منظم فاصله بین پیچ و بشکه را اندازه گیری کنید (اگر انحراف بیش از 0.3 میلی متر است، پیچ را تعویض کنید).
کنترل ناخالصی: نصب جداکننده مغناطیسی (قدرت میدان مغناطیسی حداقل 8000 Gs) در ورودی برای فیلتر کردن ناخالصی های فلزی از مواد خام.
4.2 کاهش صدای گیربکس غیر طبیعی
عملکرد معمولی: به طور دوره ای صدای غیر عادی در حین کار رخ می دهد.
دلیل: یاتاقان های فرسوده یا مش بندی ضعیف دنده باعث لرزش می شود. در یک مورد، روان کننده در گیربکس گیربکس گیربکس خراب شد و باعث شد دمای بلبرینگ تا 80 درجه افزایش یابد و صدای غیرعادی ایجاد شود.
راه حل ها:
تعمیر و نگهداری روغن کاری: روغن هر 500 ساعت تعویض می شود (با استفاده از روغن دنده صنعتی L-CKC220) و سطح و کیفیت روغن به طور مرتب بررسی می شود.
تعویض قطعه: اگر صدای غیرعادی ادامه داشت، گیربکس کاهنده را بردارید، ساییدگی یا پارگی یاتاقان ها و چرخ دنده ها را بررسی کنید و در صورت لزوم قطعات آسیب دیده را تعویض کنید.
V. مشخصات عملیاتی و واکنش اضطراری: کلید کاهش خطر شکست
علاوه بر بهینه سازی فنی، عملیات استاندارد شده و قابلیت های پاسخ اضطراری برای کاهش تلفات خرابی ضروری است. اقدامات زیر باید انجام شود:
رویههای استاندارد: رویههای عملیاتی را برای راهاندازی تجهیزات، بستن و تنظیم پارامتر ایجاد کنید تا از تخریب ذوب ناشی از توقف و شروع ناگهانی جلوگیری شود. به عنوان مثال، دمای اکسترودر باید به زیر 120 درجه کاهش یابد و مذاب باقیمانده در سر قالب قبل از بسته شدن تمیز شود.
طرح اضطراری: ایجاد مکانیزم واکنش سریع برای خطاهای ناگهانی مانند پارگی حباب فیلم و انحراف ضخامت. به عنوان مثال، هنگامی که حباب فیلم پاره می شود، بلافاصله سرعت کشش را کاهش دهید (حداقل 30٪) و دما و جریان هوا را بررسی کنید.
ثبت داده ها: پارامترهای کلیدی فرآیند (مانند دما، فشار و سرعت) و پدیده های خرابی را ثبت کنید و از کنترل فرآیند آماری (SPC) برای شناسایی خطرات احتمالی استفاده کنید. یک شرکت با استفاده از تجزیه و تحلیل داده ها برای پیش بینی سایش پیچ دو هفته قبل از قطعی غیرمنتظره جلوگیری کرد.
نتیجه گیری:
عملکرد پایدار دمنده ABA به اقدامات جامع در کنترل دما، بهینه سازی جریان هوا، مدیریت مواد خام، تعمیر و نگهداری مکانیکی و مشخصات عملیاتی نیاز دارد. با اجرای نگهداری پیشگیرانه، ایجاد پایگاه داده خطا و بهبود مهارت های عملیاتی اپراتورها، می توان میزان خرابی را تا حد زیادی کاهش داد و راندمان تولید و کیفیت محصول را بهبود بخشید. در آینده، با استفاده از اینترنت اشیاء (IoT) و (AI)، پیشبینی خرابی تجهیزات و تنظیم خودکار به روند صنعت تبدیل خواهد شد و توسعه هوشمند فرآیندهای فیلم دمشی را بیشتر ترویج میکند.
