Moodsa plastitöötlemise nurgakivitehnoloogiana on kilepuhumine oluliselt edendanud innovatsiooni pakendites, põllumajanduses ja tööstuses.ABA-seeria kilepuhumismasinadmitmesugused puhumisseadmed paistavad oma ainulaadse mitme-kihilise ko-ekstrusioonistruktuuri ja tõhusa tootmisvõimaluse tõttu silma tipptasemel-membraanpuhurite jaoks. Selles artiklis analüüsitakse süstemaatiliselt ABA-seeria kilepuhumismasinate põhilist tööpõhimõtet materjali plastifitseerimise, mitmekihilise ko-ekstrusiooni, mullide täitmise ja jahutusseadme nelja põhietapi kaudu ning demonstreeritakse praktilise rakenduse kaudu ABA-seeria kilepuhumismasinate tehnilisi eeliseid.
1. Materjali plastifitseerimine: kruvide ekstrusioonisüsteemi täpne juhtimine
ABA-seeria kilepuhumismasinadneid juhib nende kruvide ekstrusioonisüsteemi süsteem, mis ühendab materjaliteaduse ja hüdrodünaamika. Süsteem koosneb tavaliselt kahest sõltumatult juhitavast kruviekstruuderist (konfiguratsioon A/B/A), mis on ette nähtud vastavalt välise, keskmise ja sisemise materjali söötmiseks, sulatamiseks ja homogeniseerimiseks ning see toimib järgmiselt:
1.1 Segmenteeritud kruvide disain
Iga kruvi on jagatud söötmistsooniks, sulamistsooniks ja mõõtmistsooniks. surveastme kujundust kasutatakse etteandealal, et tagada ühtlane materjali edastamine. Pelletipindadel kasutatakse tünni soojusülekannet ja tünnis eelpehmendust. Sulamistsoon saavutatakse kruvide sammu ja viskoosse pealevoolu temperatuuri järkjärgulise vähendamisega (nt . 105-135 kraadi PE-s ja 164–175 kraadi C kraadi PP-s) mehaanilise nihke ja soojusjuhtivuse kombinatsiooni abil. Mõõteala hoitakse konstantsel temperatuuril, et tagada järgneval ko{8}}ekstrusioonil ühtlane sulamisviskoossus.
1.2 Temperatuuri gradiendi juhtimine
Süsteem saavutab tsoneerimise kütmise ja jahutamise piki kruvi telge, et luua täpsed temperatuurigradiendid. PE-materjalide etteandetemperatuur on vahemikus 50 ° C kuni 90 ° C, pealevoolu temperatuur sulamistsooni piirkonnas tõuseb järk-järgult viskoosse temperatuurini ja pealevoolu temperatuur mõõtmispiirkonnas on stabiilne. Vormi kokkupuuteala peaks olema 10–30 kraadi jahedam, et vältida membraani pragunemist. See dünaamiline temperatuuri reguleerimise strateegia tagab materjali voolavuse, vähendades samal ajal termilise lagunemise ohtu.
1.3 Täiustatud segamisvõimalus
Taaskasutatud materjalide või rohke täiteainega segude jaoks ehitatakse kruvid tõkke- või tihvtistruktuuridega. Need struktuurid muudavad sulamisnihke sagedamini. See aitab värvi põhisegu ja antistaatilisi aineid ühtlaselt hajutada. Ühel reaalsel juhul võimaldab tugevdatud segamiskruvide kasutamine tõsta kaltsiumkarbonaadi täiteaine sisaldust 30%-lt 60%-le. Samas vastas pind endiselt ISO 3 viimistlusstandarditele.
2. Mitme-kihi ko-ekstrusioon: inseneri läbimurre torujuhtme projekteerimisel
Uus suur ideeABA-seeria kilepuhumismasinadon nende kolme -kihilise ko-ekstrusioonivormi struktuur. See struktuur kasutab funktsionaalsete komposiitkilede valmistamiseks vedeliku mehaanikat.
2.1 Spiraalse voolutee projekteerimine
Matriitsis kasutatakse spiraalseid jaotuskanaleid, mis suunavad A/B/A sulavoolu eraldi spiraalkanalisse. Võrreldes traditsiooniliste vormidega pikendab disain sulamise viibimisaega 40%, saavutab kihtidevahelise liidese pinge dünaamilise tasakaalu ja välistab pinge kontsentratsiooni. Eksperimentaalsed andmed näitavad, et spiraalsed sooned võivad suurendada kihtidevahelise sideme tugevust üle 2,5 N/15 mm.
2.2 Kihi paksuse suhte reguleerimine
Reguleerides stantsikanali väljalaskevahet (reguleeritav 0,1–3,0 mm), saavutab süsteem paindlikud kihi paksuse suhted 1:3:1 kuni 1:11:1. Toidupakendite kilede puhul vähendab 80% taaskasutatud materjali + 20% LLDPE keskmise kihi koostis koos 100% originaalse väliskihiga kulusid, säilitades samal ajal prinditavuse.
2.3 Materjalide ühilduvuse laiendamine
38CrMoAl nitridterasest valmistatud stants on ülitäpne töötlemine, et saavutada Ra0,2 μm pinnakaredus, mis ühildub PE, PP, PA, EVOH ja muude materjalidega. Üks näide ettevõtte rakendusest näitab, et parameetrite reguleerimisega võib üks vorm toota 0,008 mm baariumit 0,008 mm保鲜膜 (säilituskile) kuni 0,2 mm tööstuslikku pakkekilet.
3. Bubble Inflation Molding: vedeliku mehaanika ja termodünaamika sünergiline juhtimine
Üleminek sulati ekstrusioonilt kile moodustumisele hõlmab keerulisi reoloogilisi ja termilisi muutusi mullide täitmise ja veojõu ajal.
3.1 Blow-Up Ratio Control
Suruõhk läheb toru kaudu sisse. See paneb mulli kasvama. Mulli läbimõõt on 2,5–4 korda suurem kui matriitsi läbimõõt. Seda nimetatakse puhumissuhteks-. Suletud -ahela rõhureguleerimissüsteem muudab õhurõhku iseenesest (0,1–0,5 MPa). Ta teeb seda materjali venivuse ja paksuse järgi. See hoiab kile paksuse erinevuse 3% või alla selle. 0,015 mm CPP-kile valmistamisel juhitakse{15}}puhumissuhet täpselt. See annab pikisuunalise ja põikisuunalise tõmbetugevuse suhteks 1:1,2.
3.2 Joonistussuhte optimeerimine
veorullid indutseerivad molekulaarse ahela orientatsiooni, venitades mullid 4–6 korda suuremaks kui ekstrusioonikiirus (tõmbesuhe). Servo-ajamiga kahe rulliga-diferentsiaalveojõuseade reguleerib rulli kiiruse suhet (1:1,02), et kõrvaldada sisemine pinge. Katsetulemused näitasid, et optimeeritud tõmbesuhted parandavad kile noolte löögitugevust 18% ja kuumtihenduse tugevust 15%.
3.3 Mulli stabiilsuse suurendamine
To address bubble oscillation during high-speed production (production line speed >100 m/min), integreerib süsteem IBC (Internal Bubble Cooling) tehnoloogia. Rõngakujuline õhukanal saadab jahutusõhku mulli sisemusse 15–25 kraadi juures, vähendades külmapiiri kõrgust 60%. See suurendab tootmiskiirust 30%, säilitades samal ajal paksuse kõikumise ±1,5% piires.
4. Jahutusseade: faasimuutuse juhtimise täppistehnika
Kilede füüsikalised omadused sõltuvad jahutusprotsessist ja kristallstruktuuri juhivad ABA seeria masinad, mis kasutavad mitmeastmelist jahutussüsteemi.
4.1 Kahe-õhkjahutus
Ülemine rõngas tagab siserõhu leevendamiseks 45-kraadise jahutusõhu ja alumine rõngas 40-kraadise 15-kraadise õhu. Temperatuuri erinevuse juhtseade hoiab kristalliseerumist 35–55%, rahuldades erinevaid valguse läbilaskvuse ja vastupidavuse nõudeid.
4.2 Vesi{1}}jahutusabi
Kõrge tõkkega kilede puhul juhivad valikulised vesijahutusega rullid (20–40 kraadi) ja kokkupuuteaega (0,3–0,8 s), mille tulemuseks on EVOH barjäärikihi kristallilisuse 20% tõusu. See vähendab hapniku läbilaskvust alla 0,5 cm3/(m2·24h·0,1MPa).
4.3 Veebi paksuse jälgimine
Integrated β-ray or infrared thickness gauges provide real-time monitoring (sampling frequency >1000 korda/min). Kui hälve ületab määratud väärtuse, reguleerib süsteem suletud ahelaga kvaliteedikontrollisüsteemis automaatselt stantsipoldi nihket (täpsus 0,001 mm) või veokiirust. Tootmisliini andmed näitasid, et pärast projekti elluviimist tõusid Cpk väärtused 1,0-lt 1,67-le.
V. Tehnoloogilised eelised ja rakendusstsenaariumid
ABA-seeria tööpinkide põhiväärtus seisneb jõudluse ja kulude tasakaalustamises struktuuriuuenduste kaudu:
5.1 Materjalikulude optimeerimine
Vahekiht võib olla valmistatud 80 protsendi ulatuses taaskasutatud materjalist, mida kaitsevad esmased väliskihid, vähendades toorainekulusid 10–15%. Üks toiduainete pakendamise ettevõte toodab väidetavalt 50 000 tonni aastas, säästes aastas üle 280 000 dollari.
5.2 Funktsionaalne portfelli maht
Kihikombinatsioonidel on ka kõrge barjäär (EVOH), kõrge sitkus (POE) ja anti-staatilised (süsimusta põhisegu) omadused. Pestitsiidide pakkekilede puhul tagab PA/EVOH/PE veeauru läbilaskevõime 0,2 g/(m2·24h), olles samas vastupidav keemilisele korrosioonile.
5.3 Tootmise efektiivsuse parandamine
Kolme-kihiline struktuur, materjalivahetusaeg vähenenud 70%, automaatne tagasikerimine, 24-tunnine katkematu-töö. Üks juhtumiuuring näitas, et üldine seadmete tõhusus (OEE) suurenes ABA-ga 65%-lt 82%-le.
Järeldus:
ABA-seeria puhur saavutab suure tõhususe, täpsuse ja paindlikkuse tänu kruviekstrusiooni, mitme{0}}kihilise ko-ekstrusiooni, mullide täitmise ja jahutussüsteemi koostööle. Selle tehnoloogia põhiidee on materjaliteaduse, vedelike dünaamika ja juhtimistehnoloogia ühendamine. See aitab täita rangeid pakendamisvajadusi. Samuti aitab see toetada ringmajandust ja säästvat arengut. Kuna bio-põhised materjalid ja nanokomposiidid täiustuvad, liigub ABA tehnoloogia edasi. Selle eesmärk on parem jõudlus ja väiksem energiakasutus. See kujundab filmitegemise tuleviku.
