В конкурентния свят на производството на пластмаса производителността на машината и консистенцията на продукта са от първостепенно значение. Theедно-винтова двойно-машина за раздуване на филмконфигурация-, където един шнек на екструдера се подава едновременно в две отделни глави на матрицата-бележат стабилен напредък в производствените подове по целия свят. За фирми, които искат да увеличат своята продукция, без да удвояват своя отпечатък или енергийни разходи, си струва да разберат какво всъщност предлага тази архитектура.
Какво представлява едно-винтовият двурежимен-мебранен вентилатор?
Традиционните мембранни вентилатори свързват един екструдер с една пръстеновидна матрица. Винтът се топи и притиска смолата, която след това се изхвърля през кръгла форма, за да образува мембранен мехур.
Theедно-винтова двойно-машина за раздуване на филмподдържа същия корпус на екструдера и шнековия възел, но потокът от разтопена смола се разделя на две отделни глави на матрицата чрез разделителен блок. Всяка форма произвежда свой собствен отделен филмов балон, който се охлажда, сгъва и навива на две успоредни филмови ролки. Винтът не се променя, само разширява разпределението надолу по веригата и оформлението на формата.
Това означава двигател, нагревателна система и винтово задвижване-но с два изхода за филм.
Обяснение на основните печалби в ефективността
1. Двоен изход без втори екструдер
Най-непосредствената полза е необработената производителност. Стандартните 55 mm шнекови екструдери обработват полиетилен с ниска плътност при оптимизирани условия, с производителност на стопилка от 80–120 kg/h. Използвайки матрица, смолата произвежда филмова ролка. Инсталирайте структура с два - режима на един и същи винт със същата производителност 80–120 kg/h, запълвайки два цилиндъра едновременно.
Не сте добавили втори двигател, втора скоростна кутия, втори комплект нагревателни ленти или втори контролен панел. Добавихте разделител на потока и втора матрица-част от капиталовите разходи на цялата втора машина. Делът на капиталовите разходи се е увеличил рязко.
За ширината на ролката от 300–800 mm, която обикновено се среща в опаковъчни и селскостопански фолиа, едновременното валцуване намалява разходите за обработка на една ролка с 30–45% в сравнение с работата на две отделни машини за една ролка при едни и същи условия. Добре-настроенедно-винтова двойно-машина за раздуване на филмпревръща това капиталово предимство в ежедневна производствена реалност.
2. Балансирано натоварване на винта и стабилност на топене
Противно интуитивно предимство на дву-режимната настройка е, че винтовете обикновено работят в по-стабилен работен прозорец. Една матрица на високо-изходен винт избутва системата до горната граница на обхвата на налягането на стопилката, увеличавайки риска от разкъсване на стопилката (повърхностен дефект поради прекомерно напрежение на срязване в матрицата).
При дву-режимна структура общият дебит на потока се разлага, така че налягането на стопилката на матрица е около половината от това на матрица в същия изходен край. това:
Намалете напрежението на срязване на всяка матрица, за да намалите риска от счупване на стопилката
Оставете винта да работи при средна скорост, а не близо до максимална скорост, като по този начин удължите живота на винта и цевта
Осигуряват се по-стабилни температури на топене, тъй като горещият профил на винта не се изтласква до крайности
Това на практика съобщават операторитеедно-винтова двойно-машина за раздуване на филмединиците са склонни да произвеждат по-малко гелови включвания и по-гладки повърхности на филма от машините с един-режим, които осигуряват същата обща производителност.
3. Енергийна ефективност на килограм фолио
Консумацията на енергия на мембранния вентилатор се състои главно от задвижващия двигател на екструдера, нагревателните ленти на варела и охлаждащия вентилатор. В двойна машина и трите основни консуматора на енергия осигуряват не един, а два филмови изхода.
Помислете за типичното енергийно разпадане на 55 mm екструдер:
| Компонент | Приблизителна мощност | Сервира (единичен режим) | Сервира (двоен зар) |
|---|---|---|---|
| Задвижващ мотор | 22–37 kW | 1 ролка | 2 рулца |
| Нагреватели за варели | 8-15 kW | 1 ролка | 2 рулца |
| Охлаждащ вентилатор | 3-5 киловата на човек | 1 ролка | 2 ролки (2 вентилатора) |
| Уиндър задвижвания | 1-2 kW | 1 навивка | 2 навивки |
Мощността на задвижващия двигател и нагревателя на цевта се споделя от две ролки. Въпреки че са необходими два охлаждащи вентилатора и два навиващи устройства, тяхната комбинирана тяга все още е значително по-малка от работата на два пълни комплекта екструдер. Като цяло енергийните разходи за килограм завършено фолио обикновено се намаляват с 20–30% в оптимизирани устройства с двоен-режим и с 20% до 30% в две отделни машини с еквивалентна обща производителност.
4. По-малък отпечатък на пода за единица продукция
Площта на растенията е фиксирана цена. Дву{1}}режимните машини покриват 20 до 30 процента повече земя от едно-режимните машини - малко по-широката рамка може да побере втора балонна кула, втората сгъваема рамка и второто навиващо устройство. Обратно, две напълно отделни машини покриват около два пъти по-голяма площ от една машина.
За операции, ограничени от размера на сградата или разходите за наем, ефективността на отпечатъка на двойните машини е значително оперативно предимство. Всекиедно-винтова двойно-машина за раздуване на филмна пода осигурява по-голям добив на квадратни метри в сравнение със своя аналог-с матрица.
5. Едновременно производство на различни спецификации на ролки
При някои модели с два -режима, две глави на матрицата могат да бъдат конфигурирани с различни настройки на междината на матрицата, което позволява два мехурчета да бъдат издухани от една и съща партида смола към цели с различна дебелина на стената. Това е особено полезно в следните ситуации:
Конверторите изискват и двете SKU спецификации (напр. 25-микрона и 40-микрона ролки)
Краткосрочното- производство на една спецификация трябва да бъде придружено от масово производство на друга спецификация
Портфолиото от поръчки на клиенти включва леки и{0}}тежки опаковъчни фолиа
Въпреки че и двете форми трябва да обработват един и същ тип смола (тъй като споделят един екструдер), гъвкавостта за производство на две дебелини или две ширини в едно производство намалява времето за преобразуване и сложността на машинния график.
Ключови компоненти на дизайна, за да работи
Блок за разделител на потока
Разделителят на потока (известен също като сепаратор на стопилка) е ключов компонент между изхода на екструдера и двете матрици. Добре-проектираният разделителен блок осигурява еднакво разпределение на стопилката-всяка форма получава същия масов поток, същата температура на стопилка и еквивалентно време на престой, за да предотврати сгъстяване или термично разграждане на един мехур спрямо друг.
Неправилният дизайн на разделителя е основната причина за небалансиран изход на двете матрици. Асиметричните пътища на потока, несъответстващите диаметри на каналите или неадекватното нагряване на блока могат да доведат до това, че една матрица има производителност с 10–15% по-висока производителност от другата, което води до несъответстващо тегло на ролката и проблеми с напрежението на намотката.
качествоедно-винтова двойно-машина за раздуване на филмдизайните използват огледална симетрична геометрия на канала на потока с независимо контролирани нагревателни зони в разделите-стандартна практика за добре-известни производители, но си струва да се провери при избора на машина.
Независим контрол на температурата на главата на матрицата
Всяка матрица трябва да има свои собствени нагревателни зони и сензори за термодвойки. Споделянето на контрол на температурата между две глави на матрицата въвежда риска термичните изисквания на едната матрица да повлияят на стабилността на настройката на другата. Независим PID контрол на вискозитета на стопилката на всяка форма, за да поддържа последователност между устните на всяка форма, поддържайки измерването на два филма с еднакъв изход.
Конфигурация с двоен охлаждащ пръстен
Всеки мехур изисква собствен пръстен за охлаждащ въздух и вентилатор. Двата въздушни пръстена трябва да се регулират поотделно, така че операторите да могат фино-да настройват стабилността на мехурчетата и размера на филма от всяка страна, без да компрометират другите. Машина, която свързва два охлаждащи пръстена към вентилатор и контрол на въздушния поток, губи тази гъвкавост, което затруднява справянето с нестабилността на мехурчетата.
Граници и условия за оптимална производителност за SSDD машини
Дву{0}}режимните структури не са универсално превъзходни. Неговите предимства в ефективността са най-изявени в този контекст:
Голямо{0}}обемно производство на единична смола--споделянето на шипове означава, че не можете да използвате две различни смоли едновременно; преобразувателите, които изискват различни материали, трябва да използват различни машини.
Стабилна структура на продукта-повишаването на ефективността е най-очевидно при дългосрочни-кампании за непрекъснато производство. Честите промени на материала или цвета водят до същото време на престой като единичните форми, но засягат позицията и на двете форми.
Средна до широка ширина на филма--приложенията с много тесни ширини на прореза може да не са толкова полезни, тъй като сложността на навиване на много тесни макари може да компенсира печалбите в производителността.
Смоли с постоянен индекс на течливост на стопилка--материалите с обширни вариации на MFI от партида към партида изискват повече внимание на оператора, за да се поддържа балансирана продукция между двете форми.
За селскостопанско фолио от LDPE/LLDPE, фолио за пазарска чанта от HDPE и стреч фолио с общо предназначение-големи обеми със стабилни спецификации-дизайнът на SSDD винаги изпълнява обещанието си за ефективност.
Практическо сравнение: единичен-режим срещу двоен-матрица (55 мм размер на винта)
| Параметър | Единична -матрица (55 мм) | Двойна матрица (55 mm) |
|---|---|---|
| Обща мощност (LDPE) | 80–100 кг/ч | 80–100 kg/h (същият винт) |
| Произведени ролки | 1 | 2 |
| Мощност на килограм филм | Базово ниво | −30% |
| Подово пространство на ролка | Базово ниво | −45% |
| Капиталови разходи за ролка | Базово ниво | −40% |
| Налягане на матрицата на матрица | По-високо | Долен (разделен поток) |
| Гъвкавост (2 спецификации наведнъж) | не | Да (различни габарити) |
| Сложност на настройка/смяна | По-ниска | Малко по-високо |
Често задавани въпроси
Дву{0}}режимната машина изисква ли по-мощен двигател от едно-режимната машина със същия размер на винта?Не е задължително. Общата нужда от стопилка за шнека е същата-натоварването на двигателя се определя от вискозитета на смолата и скоростта на шнека, а не от броя на формите надолу по веригата. Номиналната мощност на задвижващия двигател обикновено остава същата; потокът просто се разделя, след като изходът на екструдера излезе.
Могат ли две матрици на една SSDD машина да произвеждат различни ширини на филма едновременно?Да, в рамките на проектния диапазон на всяка матрица. Различните диаметри на матрицата или регулируемите междини на матрицата позволяват две глави да издухват различни крайни ширини или дебелини в един и същи производствен процес.
Колко трудно е да се балансира продукцията между двете форми? 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%) обикновено сочат проблеми с разделителя на потока или неравномерни температури на стопилката.
Дву{0}}режимната структура подходяща ли е за ко-екструзионно фолио?Съществуват машини за ко-екструзия с двойни{1}}матрици, но те са много по-сложни-всяка щампа изисква множество входове на екструдера. Това са професионални конфигурации за приложения с бариерно фолио, които изискват висока инвестиция на капитал. логиката за ефективност е подобна, но изискванията за инсталиране и поддръжка са много по-високи.
Какви видове смоли обикновено се използват в SSDD машини?Полиетиленът с ниска плътност, полиетиленът с ниска плътност и полиетиленът с висока плътност са най-често срещаните. Смолите на основата на полипропилен и металоцен-се обработват на SSDD машини и техните характеристики на потока на стопилка са в рамките на прозореца за проектиране на винта. Инженерните смоли с висок-вискозитет не са често срещани в стандартните конфигурации на SSDD.
Основната цел
Основната цел на дизайна с един-винт, двоен-режим е да се извлече повече от готовия продукт от една и съща инвестиция в основно оборудване - същият двигател, същия винт, същия варел -, като същевременно се използва много по-малко консумация на енергия и подово пространство за изходно устройство, отколкото се изисква за две отделни машини. За производители, работещи в-чувствителни към количеството и-конкурентоспособни сектори,едно-винтова двойно-машина за раздуване на филме по-скоро практичен инструмент за ефективност, отколкото новост.
