دستگاه اکستروژن پی وی سی در کارخانه ها کار می کند

به هر مرکز تولیدی که لوله‌های پلاستیکی تولید می‌کند بروید، قبل از دیدن آن{0}}صدای مداوم ماشین‌آلات، صدای تق تق ریتمیک برش‌ها، صدای آب خنک‌کننده را خواهید شنید. در مرکز این هرج و مرج هماهنگ شده، اسب کاری نشسته است که هیچ کس زیاد درباره آن صحبت نمی کند: ماشین اکستروژن PVC. نه پر زرق و برق، شاید، اما ضروری است.

این ماشین‌ها فقط به نظر صنعتی نمی‌نشینند. آن‌ها در شیفت‌های دوازده ساعته{1}}، گاهی اوقات طولانی‌تر، انجام می‌دهند و کوه‌هایی از گرانول‌های پی‌وی‌سی رنگ پریده را به لوله‌هایی تبدیل می‌کنند که در نهایت به زیر خیابان‌ها، داخل دیوارها می‌آیند یا در سه فوت پایین‌تر مدفون می‌شوند و آب را به زیربخش‌هایی می‌برند که هنوز وجود ندارند.

آنچه در واقع در داخل اتفاق می افتد

این روند در تئوری پیچیده نیست. پودر یا گلوله‌های PVC خام-به نظر می‌رسد که نمک درشت-در یک قیف در بالا ریخته می‌شود. گرانش کار خود را انجام می دهد، مواد را وارد بشکه گرم شده می کند، جایی که یک پیچ چرخان (یا دو پیچ، بسته به نوع دستگاه) آن را می گیرد، فشرده می کند و بیشتر گرم می کند. دما برای PVC سفت و سخت در حدود 180-200 درجه است. خیلی داغ است و زنجیره های پلیمری را تخریب خواهید کرد. خیلی سرد است و تکه های ذوب نشده ای می گیرید که قالب شما را خراب می کند.

این طراحی پیچ بیش از آن چیزی است که اکثر مردم متوجه می شوند. مهندسان در مورد عمق زمین و نسبت تراکم بحث می کنند، روشی که سرآشپزها در مورد زوایای چاقو بحث می کنند. یک پیچ با طراحی ضعیف نقاط داغ، مذاب ناسازگار و عیوب محصول را ایجاد می کند که تا سیصد متر لوله از انتهای دیگر خارج نشده باشد، متوجه آنها نخواهید شد.

پی وی سی مذاب{0}}اکنون با قوام عسل غلیظ-از طریق قالبی که به آن شکل می‌دهد وارد می‌شود. برای لوله‌ها، این معمولاً یک قالب حلقوی است که یک مقطع دایره‌ای توخالی- ایجاد می‌کند. پروفیل اکسترود شده تا زمانی که به مراحل کالیبراسیون و خنک سازی برسد، گرم، نرم و کاملاً بی فایده ظاهر می شود. حمام‌های آب، سیستم‌های اسپری، مخازن وکیوم-کارخانه‌های مختلف از تنظیمات مختلفی استفاده می‌کنند، اما هدف یکسان است: آن ماده را به اندازه‌ای سریع خنک کنید که شکل آن قفل شود، به اندازه کافی آهسته برای جلوگیری از تنش‌های داخلی که بعداً باعث تاب خوردن می‌شود.

پیچ دوقلو در مقابل تنظیمات تک پیچ

اینجاست که مدیران کارخانه شروع به نظرات می کنند. الفدستگاه اکستروژن پی وی سیبا پیچ های دوقلو هزینه های اولیه بیشتر است-بدون بحث وجود دارد. اما برای فرمول‌های{2}}حساس به حرارت مانند پی وی سی سفت و سخت، آن پیچ‌های درهم تنیده کنترل دما و اختلاط مداوم‌تری را ارائه می‌کنند. این پلیمر تقریباً به اندازه طولانی در مناطق گرم نمی ماند. ماشین‌های تک پیچ برای کاربردهای ساده‌تر به خوبی کار می‌کنند، مخصوصاً زمانی که همان فرمول را هفته به هفته اجرا می‌کنید. آنها مستحکم هستند، نگهداری آنها آسان تر است و وقتی چیزی در ساعت 2 بامداد شنبه خراب می شود، قطعات ارزان تر هستند.

تنظیمات پیچ دوقلو مخروطی تفاوت را تقسیم می کند. اختلاط بهتری نسبت به تک پیچ، بازده انرژی بهتر نسبت به پیچ‌های دوقلوی موازی و قیمتی که باعث نمی‌شود مدیر ارشد مالی شما آنقدرها هم سخت شود، اختلاط بهتری خواهید داشت. Windsor Machines ادعا می کند که واحدهای CTS 63 آنها برای کاربردهای CPVC به 200-220 کیلوگرم در ساعت رسیده است. در شرایط کارخانه، این توان عملیاتی قابل احترام بدون قبض های هنگفت برق است.

متغیرهایی که هیچ کس به شما هشدار نداده است

مناطق دما چیزی واضح است-بیشتر خطوط صنعتی پنج تا هشت منطقه گرمایش جداگانه در امتداد بشکه دارند. اما سایش بشکه؟ اون قاتل خاموشه فرمولاسیون PVC، به ویژه آنهایی که محتوای پرکننده بالایی دارند (کربنات کلسیم، دی اکسید تیتانیوم برای لوله های سفید)، مانند کاغذ سنباده مایع عمل می کنند. پیچ ها و بشکه ها به روکش سخت، روکش کروم، یا آلیاژهای تخصصی نیاز دارند. برخی از تولیدکنندگان بشکه های فولادی نیترید شده را مشخص می کنند. برخی دیگر با یک آستر سخت شده دو فلزی کامل می شوند. در هر صورت، شما هر 18 تا 24 ماه یکبار تحت برنامه های تولید سنگین به هزینه های جایگزین قابل توجهی نگاه می کنید.

تورم مرگ سردرد دیگری ایجاد می کند. پروفیل اکسترود شده همیشه کمی بزرگتر از دهانه قالب بیرون می آید زیرا زنجیره های پلیمری که در حین اکستروژن فشرده می شوند، پس از کاهش فشار شل شده و منبسط می شوند. اپراتورهای باتجربه با کوچک کردن اندازه قالب یا تنظیم کردن سرعت حمل و نقل{2}} جبران می کنند. اپراتورهای جدید لوله هایی را تولید می کنند که با اتصالات استاندارد مطابقت ندارند و ماه اول خود را به این فکر می کنند که چرا کنترل کیفیت خروجی آنها را رد می کند.

میزان رطوبت در مواد اولیه؟ کاملاً انتقادی، اگرچه اغلب نادیده گرفته می شود. پودر پی وی سی می تواند رطوبت اتمسفر را جذب کند. حتی 0.2 درصد آب باعث ایجاد عیوب سطحی، حفره های داخلی یا حفره های بخار می شود که ساختار لوله را ضعیف می کند. کارخانه‌های هوشمند قیف‌های رطوبت‌زدایی یا مواد از قبل خشک‌کننده را در اتاق‌های کنترل‌شده-در دما اجرا می‌کنند. بقیه این درس را به روش گران قیمت یاد می گیرند.

برنامه های واقعی کارخانه

پروژه های ساخت و ساز بیشتر تولید لوله های پی وی سی{0}}توزیع آب، سیستم های زهکشی، تاسیسات زیرزمینی را مصرف می کنند. یک ساختمان مسکونی ممکن است به چندین هزار متر لوله با قطرهای مختلف نیاز داشته باشد. در عملیات کشاورزی از خطوط با قطر کمتر برای آبیاری استفاده می شود که اغلب در مزارعی دفن می شوند که شکست به معنای از دست دادن محصول و حفاری گران قیمت برای تعیین محل نشتی است.

مجرای کابل نیز تقاضای ثابتی را نشان می دهد. شرکت های مخابراتی و پیمانکاران برق نیاز به کانال های محافظ برای فیبر نوری و خطوط برق دارند. این برنامه‌ها به درجه‌بندی فشار مانند لوله‌های لوله‌کشی نیاز ندارند، اما دقت ابعاد مهم است زیرا کابل‌ها باید به راحتی در حین نصب عبور کنند.

بخش تجهیزات پزشکی به صورت تخصصی فعالیت می کنددستگاه اکستروژن پی وی سیخطوط لوله-خطوط IV، کیسه های خون، اجزای کاتتر. این برنامه‌ها به فرمول‌های{2}}pvc درجه دارویی، محیط‌های تولید اتاق تمیز{{3} و اسناد تأیید اعتبار نیاز دارند که بازرس نظارتی را خوشحال می‌کند. توان عملیاتی پایین‌تر است، تحمل‌ها محدودتر هستند، و یک رویداد آلودگی می‌تواند تولید را برای روزها متوقف کند، در حالی که شما منبع را ردیابی می‌کنید.

تجهیزات پایین دستی مهم است

A دستگاه اکستروژن پی وی سیتنها یک قطعه از خط تولید است. سیستم حمل و نقل{1}}پروفایل اکسترود شده را از طریق کالیبراسیون و خنک‌سازی با سرعت‌های دقیق-معمولاً 0.5 تا 6 متر در دقیقه بسته به ضخامت و قطر دیوار می‌کشد. کاترپیلار-کشنده سبک-با نقاط تماس متعدد، نیروهای کششی را به طور یکنواخت توزیع می‌کند و از اعوجاج جلوگیری می‌کند. سیستم‌های دو{9}}پنجه‌ای ارزان‌تر برای محصولات سبک‌تر کار می‌کنند، اما با لوله‌های{10}ضخیم دیواره‌ای که کشش بیشتر است، مشکل دارند.

تجهیزات برش بسیار متفاوت است. برش‌های سیاره‌ای-تیغه‌های اره دوار که قبل از برش در امتداد لوله متحرک حرکت می‌کنند- انتهای تمیزی را بدون توقف فرآیند اکستروژن ارائه می‌کنند. برش‌های فلای-چاقویی مشابه کار می‌کنند اما به جای اره از تیغه استفاده می‌کنند. برش های گیوتین خط را برای مدت کوتاهی متوقف می کنند، برش را انجام می دهند و سپس از سر می گیرند. بهره وری ضربه می زند، اما هزینه های سرمایه کمتر است.

دستگاه های سوکت یا زنگ، انتهای منبسط شده ای را ایجاد می کنند که بخش بعدی لوله را در حین نصب می پذیرد. اینها قبلاً عملیات جداگانه بودند. خطوط یکپارچه مدرن دارای ایستگاه های زنگ داخلی هستند که به طور خودکار انتهای لوله را گرم و منبسط می کنند. یک مرحله جابجایی کمتر، احتمال آسیب کمتر، جریان تولید بهتر.

مصرف انرژی و هزینه های عملیاتی

قبض برق برای اجرای الفدستگاه اکستروژن پی وی سیبی اهمیت نیستند یک اکسترودر دو مارپیچ مخروطی سایز متوسط ​​که 200 کیلوگرم در ساعت می کشد ممکن است 75-100 کیلو وات زمانی که بخاری های بشکه، موتور پیچ درایو و تجهیزات کمکی همگی با هم کار می کنند. بیش از دو شیفت در روز، 1500-2000 کیلووات ساعت است. با نرخ برق صنعتی، قبل از شکایت از قیمت مواد اولیه، هزینه های برق سالانه خود را محاسبه کنید.

سیستم های خنک کننده لایه دیگری از مصرف را اضافه می کنند. پمپ‌های خلاء، پمپ‌های برج خنک‌کننده، واحدهای چیلر-همگی نیروی کششی دائمی دارند. مصرف آب نیز می تواند به سطوح شگفت انگیزی برسد، به خصوص در سیستم های خنک کننده اسپری که در آن تلفات تبخیر به معنای آب آرایشی ثابت است. سیستم‌های حلقه بسته با مبدل‌های حرارتی در ابتدا هزینه بیشتری دارند اما از طریق کاهش قبوض آب و هزینه‌های تصفیه بازپرداخت می‌کنند.

برنامه های تعمیر و نگهداری به طور مستقیم بر هزینه های عملیاتی تأثیر می گذارد. تعمیر و نگهداری پیشگیرانه-روغنکاری بلبرینگ، بررسی تراز، آزمایش باند گرمکن-به نظر می‌رسد زمان خرابی شما از عهده آن برنمی‌آید. با این حال، از آن صرف نظر کنید و متوجه خواهید شد که وقتی یک گیربکس در اواسط تولید-تولید می‌شود، زمان خاموشی غیرقابل‌قبول واقعاً چگونه به نظر می‌رسد، زیرا کسی فکر می‌کند که می‌تواند فاصله تعویض روغن را یک ماه دیگر افزایش دهد.

چالش های رسیدگی به مواد

کارخانه هایی که فرمولاسیون های متعددی را اجرا می کنند با عوارض تغییر روبه رو هستند. تغییر از PVC سفید به خاکستری به معنای پاکسازی کل سیستم-شکه، قالب، تجهیزات کالیبراسیون است. این اتلاف مواد، اتلاف زمان، و آلودگی احتمالی دسته اول در صورت عجله است. عملیات‌های با حجم بالا، تغییرات فرمول‌بندی را به حداقل می‌رسانند، هفته‌ها از همان محصول قبل از تعویض استفاده می‌شود. کارگاه‌هایی که به مشتریان مختلف خدمات ارائه می‌کنند، کارایی کمتری را به عنوان هزینه انعطاف پذیری می‌پذیرند.

نگهداری و جابجایی ترکیبات PVC مشکلات خاص خود را ایجاد می کند. فرمول‌های پودری گرد و غبار را تولید می‌کنند-نه فقط یک مشکل نظافت منزل، بلکه یک خطر انفجار بالقوه در فضاهای بسته با منابع اشتعال. تهویه مناسب، تجهیزات زمینی و سیستم های جمع آوری گرد و غبار اجباری هستند، نه اختیاری. شرکت‌های بیمه نسبت به کارخانه‌هایی که این موضوع را نادیده می‌گیرند، نگاه ضعیفی دارند.

پی وی سی دانه بندی شده یا پلت شده تمیزتر است اما به سیستم های تغذیه متفاوتی نیاز دارد. انتقال پنوماتیک به خوبی کار می کند اما به دمنده ها و گیرنده های با اندازه مناسب نیاز دارد. انتقال مکانیکی با مارپیچ ها یا سیستم های تسمه هزینه کمتری دارد اما اگر مواد قبلی به طور کامل از خطوط پاک نشده باشند، خطر آلودگی را به همراه دارد.

یکپارچه سازی کنترل کیفیت

عملیات کارخانه مدرن کنترل کیفیت را مستقیماً در فرآیند اکستروژن تعبیه می کند تا اینکه عیوب را در پایین دست تشخیص دهد. سیستم های اندازه گیری ابعاد درون خطی از میکرومترهای لیزری یا حسگرهای اولتراسونیک برای نظارت مداوم بر ضخامت دیوار و قطر بیرونی استفاده می کنند. هنگامی که اندازه‌گیری‌ها خارج از تحمل خارج می‌شوند، بازخورد خودکار، تنظیمات سرعت کشش یا شکاف قالب را قبل از هدر رفتن مواد قابل توجه تنظیم می‌کند.

اندازه‌گیری وزن-در-متر، شاخص کیفیت دیگری را ارائه می‌کند. لوله های پی وی سی حداقل ضخامت دیواره را برای درجه بندی فشار مشخص کرده اند. توزین مقاطع با طول شناخته شده توزیع کافی مواد را تایید می کند. لوله‌های زیر وزن-در تست فشار ناموفق هستند. لوله‌های با وزن بیش از- مواد را هدر می‌دهند و هزینه‌های غیرضروری را افزایش می‌دهند.

ایستگاه‌های بازرسی بصری با دوربین‌ها و نرم‌افزار تشخیص تصویر، عیوب سطح-خراش، خطوط قالب، نقاط آلودگی را اسکن می‌کنند. اپراتورها احتمالاً 80٪ از نقص ها را از طریق بررسی های بصری در طول شیفت ها تشخیص می دادند. سیستم‌های خودکاری که به‌طور مداوم کار می‌کنند، 95%+ را شناسایی می‌کنند و در عین حال همه چیز را برای الزامات ردیابی مستند می‌کنند.

عنصر انسانی

اتوماسیون وظایف تکراری را انجام می دهد، اما اپراتورهای ماهر ضروری هستند. درک رفتار پلیمر، تشخیص علائم هشدار دهنده اولیه مشکلات، قضاوت زمانی که حسگرها قرائت های متناقضی می دهند{1}}که دانش ناشی از تجربه است، نه برنامه نویسی. یک دستگاه می تواند تشخیص دهد که دمای بشکه در منطقه سه نیم درجه کاهش یافته است. یک اپراتور باتجربه می داند که آیا این برای فرمول خاصی که در حال حاضر اجرا می شود اهمیت دارد یا اینکه فقط دریفت حسگر است که می تواند تا پنجره نگهداری بعدی صبر کند.

آموزش اپراتورهای جدید ماه ها طول می کشد. شما در حال آموزش مهارت‌های مکانیکی (نحوه تغییر قالب‌ها، تنظیم سیستم‌های خنک‌کننده)، اصول علم مواد (چرا فرمول‌های مختلف متفاوت رفتار می‌کنند) و منطق عیب‌یابی (جداسازی سیستماتیک متغیرها در صورت بروز مشکل) هستید. برخی افراد به سرعت آن را برمی دارند. دیگران هرگز شهود مورد نیاز برای خروجی با کیفیت ثابت را توسعه نمی دهند.

فشارهای پایداری

مقررات زیست محیطی به طور فزاینده ای نحوه عملکرد کارخانه ها را شکل می دهددستگاه اکستروژن پی وی سیتجهیزات استانداردهای بهره وری انرژی، تولیدکنندگان را به سمت عایق بندی بهتر، سیستم های بازیابی گرما و پروفیل های گرمایشی بهینه سوق می دهد. برخی از ماشین‌های جدیدتر گرمایش القایی بشکه‌ها را به جای گرمکن‌های باند مقاومتی -زمان پاسخ‌دهی سریع‌تر، راندمان بهتر، اتلاف گرمای کمتر برای محیط زیست دارند.

بازیافت ضایعات پست{0}}صنعتی به تولید دوباره فرصت‌ها و مشکلاتی را ایجاد می‌کند. ضایعات تمیز حاصل از عملیات تراش یا پاکسازی راه‌اندازی اغلب می‌تواند با نسبت ترکیبی 10 تا 20 درصد بدون تأثیر بر خواص، دوباره وارد شود. اما محتوای رطوبت، آلودگی و تخریب ناشی از سابقه گرمایی قبلی، همگی نیاز به مدیریت دقیق دارند. اکسترودرهای بازیافت اختصاصی با فیلتر و گاز زدایی پیشرفته این چالش ها را بهتر از تلاش برای اجرای ضایعات از طریق ماشین آلات تولید استاندارد مدیریت می کنند.

قیمت پی وی سی ویرجین با توجه به بازارهای نفت و در دسترس بودن رزین در نوسان است. محتوای بازیافتی به تثبیت هزینه ها کمک می کند اما برای حفظ مشخصات محصول نیاز به سرمایه گذاری در تجهیزات سنگ زنی، سیستم های تشخیص آلودگی و توسعه فرمول دارد. هر کارخانه ای شرایط اقتصادی را مطلوب نمی بیند.

نگاه به جلو

اتوماسیون کارخانه به پیشرفت خود ادامه می دهد. کنترل‌های مبتنی بر PLC{1}}جای خود را به سیستم‌های SCADA کامل با نظارت از راه دور، الگوریتم‌های تعمیر و نگهداری پیش‌بینی با استفاده از تحلیل ارتعاش و تصویربرداری حرارتی، و ادغام با نرم‌افزار برنامه‌ریزی منابع سازمانی که به‌طور خودکار اجرای تولید را بر اساس سطوح موجودی و سفارش‌های مشتری زمان‌بندی می‌کند، می‌دهد.

تولید مواد افزودنی هنوز اختلالی ایجاد نکرده است-تولید لوله با حجم بالا - چاپ سه بعدی PVC برای محصولات کالایی بسیار کند و گران است. اما پروفایل های تخصصی با هندسه های پیچیده ممکن است رویکردهای ترکیبی را ببینند که در آن اکستروژن شکل پایه را ایجاد می کند و رسوب انتخابی ویژگی هایی را اضافه می کند.

پیشرفت‌های علم مواد نوید فرمول‌های بهبود یافته{0}}مقاومت بیشتر در برابر ضربه بدون تثبیت‌کننده‌های اضافی، عملکرد بهتر در برابر هوا و خواص حرارتی بهبود یافته را می‌دهد. هر بهبودی مستلزم تنظیم ماشین، طراحی قالب جدید و کار اعتبار سنجی است. ایندستگاه اکستروژن پی وی سیکه فرمول‌بندی‌های امروزی را مدیریت می‌کند، ممکن است نیاز به اصلاحاتی برای مواد نسل بعدی داشته باشد.

تکنولوژی جذاب نیست هیچ کس در رسانه های جریان اصلی در مورد خطوط اکستروژن مقاله نمی نویسد. اما هر بار که شیر آب را باز می‌کنید، توالت را می‌شویید، یا کلید چراغی را که از طریق مجرای زیرزمینی متصل است را می‌چرخانید، به احتمال زیاد لوله‌های PVC تولید شده در یکی از این ماشین‌ها این امکان را فراهم کرده است. این ارزش چیزی را دارد.