Пластмаси – Леене под налягане

март 26, 2013, 07:37  

Има стотици подробности,които трябва да определите и контролирате,за да работи машината  за леене под налягане.Една,която е почти винаги начело на списъка,е оптимизирането на времетраенето на цикъла.По-краткотрайните цикли,при които се произвеждат приемливи изделия,подобряват печалбата.

” Детайлите”,които могат  да засегнат времетраенето на цикъла,включват конструкцията на изделието,подбора на полимера,конструкцията на матрицата и параметри на преработката  като обем на впръскването,температура на стопилката,охлаждането,противоналягането(подпорната налягане) и т.н. Трябва да се определи точно “детайла”,който ограничава възможността за намаляване на времетраенето на цикъла и да се намери начин той(“детайла”- т.е. лимитиращия фактор)  да се фиксира или подобри.

Нека тук се фокусираме върху времето за връщане на шнека назад.Не е желателно времето за връщане на шнека(което е и основния дял от времето за охлаждане) да доведе до значително надхвърляне на времето за охлаждане,необходимо за съответното изделие.Ако шнека не може да разтопи необходимото количество пластмаса за следващия удар за времето през което изделието се е охладило в достатъчна степен,за да бъде извадено от матрицата,механизма остава в затворено положение докато шнека достигне обема на удара плюс декомпенсацията(ако има такава).Тази неефикасна ситуация може да се открие често в работилници,където се произвеждат кутии за складиране на изделия,или контейнери за отпадъци,или се работи с матрици с високо ниво на кавитация за производство на капачки,запушалки и т.н.(Бел.пр.: Това са матрици,изискващи подготвяне за впръскване на значителен обем стопилка,докато отлятите изделия се охлаждат сравнително бързо обикновено поради тънките стени и лесната(достъпна) за охлаждане форма на изделията).

При определената  цел – свеждане до минимум на времето за връщане на шнека – какви възможности има оператора?

Както и при много други детайли(подробности) при преработка няма единствен прост отговор.Освен това си припомнете,че първата цел е равномерна температура и вискозитет на стопилката.Намаляване на времетраенето на цикъла за сметка на еднороднастта на стопилката няма да подобри ефективността в дългосрочен план.

Ето нашия списък от възможности :

- Температура на захранващагта гърловина : Много преработватели държат захранващата гърловина твърде студена в стремежа си да предотвратят образуване на “мост”.Ако се образува мост от слепнали гранули,трябва да понижите температурата на захранващата гърловина.Впрочем,в повечето случаи установявам,че образуването на мост не е причинено от слепване на гранули,а от твърда буца стопена пластмаса.Проблема не е температурата на захранващата гърловина,а по-скоро с контролния(проверочния) клапан.Така че работете с топла захранваща гърловина.Започнете с 60 град. Целзии.Дори експериментирайте с по-високи температури на захранващата зона.

- Температура на задната зона : Това оказва влияние на начина,по който гранулите започват да се залепват към стените на цилиндъра.Колкото по-добро е триенето,толкова по-бързо шнека ще се връща назад.Този процес се влияе от вида на полимера,размера и формата на гранулите и т.н.Единствения начин да разберете дали това е една възможност(за ускоряване на връщането на шнека назад),е да проверите времето за връщане на шнека в рамките на препоръчваните температури на стопилката.Твърде висока или твърде ниска температура ще доведе до увеличено време на връщане на шнека.

- Обратно(подпорно) налягане : Подходящото обратно налягане е рашаващо за получаване на еднородност на стопилката и смесването на цвета.Високо обратно налягане води до увеличено време на връщане на шнека,но понякога е необходимо,за да се постигне еднорадност на стопилката.Уверете се,че обратното налягане не е твърде високо или твърде ниско.

- Настройване на температурата по зони на цилиндъра : При наличните многобройни възможни температурни профили(плосък,обратен,стандартен ит.н.)  ще се спрем на този въпрос в отделна статия.

- Геометрия на шнека : Отново съществуват многобройни възможности,които ще трябва да се систематизират в отделна статия.но ще кажа категорично,че ако използвате стандартен шнек “за общо приложение”,то няма да имате еднорадна стопилка.

- Скорост на въртене на шнека или кръгова скорост на ребрата му : По-висока скорост на въртене не винаги значи по-бързо връщане на шнека.Проверете при набор от скорости на въртене на шнека и дайте време на процеса да се стабилизира.Това може да отнеме много време.

- Носител на оцветяващото вещество : Накои от носителите в цветните концентрати имат ефект на смазка,който намалява триенето между гранулите и стените на цилиндъра.Това увеличава времето за връщане на шнека.Като проста проверка пуснете за преработка полимер без оцветител и отбележете дали времето за връщане на шнека намалява.

Да приемем,че сте оптимизирали всички  налични  променливи на процеса,но все още чакате  шнека да постигне по-кратко време за връщане.Сега възможностите са ограничени до само две:

1)Да  работите  с по-голям цилиндър,за да постигнете необходимия капацитет по отношение на производство на  достатъчно стопилка.Ако това е вашия избор,имайте предвид че ще използвате малка част от капацитета на цилиндъра(по отношение на възможности за производство на стопилка).По-големите цилиндри увеличават времето на престой на материала в цилиндъра.Освен това ще имате по-къс ход на шнека по време на впръскването,което означава по-малко контрол на позицията на шнека.Има вероятност шнека да отиде много напред или по-забележими ефекти на теч от възвратния клапан.Влага се значителен капитал в нов шнек и цилиндър.Радходи на средства,деструкция на полимера,черни точки,по-малко контрол върху впръскването и т.н. са все загуби в равносметката на производителя.

2.Снабдете цилиндъра с дюза със затварящ се клапан.Той се затваря механично след декомпресия на стопилката в края на задържането под налягане или втория етап от отливането.Затварящите се дюзи блокират потока на пластмасовата стопилка и предотвратяват преминаването й(изтичането) през дюзата.Това позволява шнека да продължи да се върти по време на работа с матрицата(отваряне,избутване,отстраняване на изделието,затваряне).По този начин разполагате с цярото време от отварянето на матрицата до затварянето й,през което време шнека да де върне в задна позиция.Това може да добави няколко ценни допълнителни секунди време за пластициране,за да може шнека да достигне (подготви) необходимия обем стопилка за удара.Предлагат се различни типове дюзи със затварящи се клапани и трябва да се избере такава,която е здрава,осигурява минимално спадане на налягането(има малко съпротивлине при впръскване на стопилката),не пропуска стопилка и е лесна за монтиране.

-Натягане с пружина : Това са основно иглени клапани,които се държат затворени посредством силни пружини.Когато започне впръскването,шнека се придвижва напред и притиска пластмасата до определено налягане,което избутва(отваря) игления клапан,като се дава възможност на стопилката да протече през дюзата в леяковата втулка на матрицата.Натегнатите с пружина дюзи може да не дават адекватна декомпресия на стопилката след впръскването,което води до източване на нишки между дюзата и леяковия отвор на матрицата при отварянето й.

- Механично управление : Тук има два варианта.Единия е с иглен клапан,който лежи по направление на потока и се отваря и затваря механично  чрез хидравличен или   пневматичен задвижващ цилиндър.При впръскване(или части от секундата по-рано) задвижващия цилиндър се задейства и отваря механично запиращия клапан и се задейства в обратната посока в края на задържането под налягане(втория етап от леенето под налягане).Това по принцип води до големи загуби на налягане,тъй като иглата обикновено е в средата на канала,по който тече потока на стопилката.Вместо да протича през пълно тръбовидно сечение(което е идеалното),стопилката трябва да премине през пръстеновиден канал,както е показано на изображението.

 

01ptKHinjection1                    Втория вариант  има  иглен клапан,задвижван също с пневматичен или хидравличен цилиндър.В този случай канала за протичане на стопилката е напълно отворен,тъй като иглата е перпендикулярна на потока и се изтегля от него,когато е в отворено положение и се изтласква напред,за да блокира потока при затворено положение.01ptKHinjection2 При този тип затварящ(запиращ) клапан е важно да има сигурност,че иглата е правилно позиционирана.Странични натоварвания(на иглата) може да доведат до преждевременно счупване.Затварящите(запиращите)  клапани са сложни за поддръжка,което оскъпява процеса.Често е по-мъдро да имаме под ръка сръчен техник,който да поддържа процеса(в смисъл без тези сложни и деликатни възли).

Оставете коментар

Изкажете мнението си...
Ако желаете снимка, вземете си от Граватар!