Пластик хайрцаг үйлдвэрлэх машины ажиллагаа: Нимгэн давхаргаас эхлээд бэлэн хайрцаг хүртэл
Тунгалаг хайрцаг үйлдвэрлэхэд зориулсан пластик хайрцаг үйлдвэрлэх машины үндсэн үйл функцийн талаар
Орчин үеийн пластик хайрцаг үйлдвэрлэх машинууд нь пластик нимгэн давхаргийг дэлгүүрт бэлэн болгох тунгалаг хайрцаг болгох 7 үндсэн процессийг автомжуулдаг:
- Нимгэн давхаргийг нарийвчлалтай задлах ба байршуулах
- Серво удирдлагатай заагч ашиглан нугалахын бэлтгэл хийх
- Хажуу ирмэг болон ёроолыг халуун шахалтаар таглах
- Лазер эсвэл эргэдэг хутга ашиглан өндөр хурдтай хайчлах
- Хэрэгтэй бол цохих/хэрэглэхийн барилга
- Багцлах, тоолох болон хуваарилалт
- Автомжуулсан чанарын шалгалт
Эдгээр системүүд нь минутанд 200-оос илүү цэвэр цаасны хурдтай ажиллах үед цэвэр цаасны хэмжээнд ±0.1 мм нарийвчлалыг хадгалж, эцсийн бүтээгдэхүүний тод чанар болон бүтцийн бат бөхийг хангана.
Цаасыг гэрэл нэвтрүүлэх цэвэр цаас болгон автомжуулахад зориулсан гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд
Цаасыг цэвэр цаас болгох гэх 4 чухал дэд систем хамтран ажиллана:
| Компонент | Функц | Тунгалаг чанарт үзүүлэх нөлөө |
|---|---|---|
| Таталтын хяналт | Цаасны руу таталтыг жигд байлгана | Гэрлийг муудууцах стрессийн загварыг саатуулна |
| Хурдны үзэгч | Цаасны дутагдал, байршилтын алдааг илрүүлнэ | Харагдах бүх дутагдлыг 100% арилгахыг хангана |
| Керамик герметик шургуу | Бохирдлоос чөлөөтэй халаалтын хангамж | Тунгалаг байдлыг хадгалахын тулд зэсийн хэсгүүдийг цэвэр байлган хадгална |
| Хөлдөөст цилиндрүүд | Герметик ирмэгийг хурдан хөлдөөнө | Тунгалаг чанарыг хадгалахын тулд молекулын байрлалыг хадгална |
Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд анхан шатны машинуудад материал алдагдлыг 0.5%-иар бууруулах боломжийг олгох бөгөөд 92%-иас дээш гэрлийн нэвтрэлтийн стандартыг хангана.
Гарган авалт ба цаасан сав баглаа боодол үйлдвэрлэх нэгжийг цаашид хөгжүүлэн нэгтгэх
Урьдчилан тэргүүлэгч системүүд хийтэй пленк гарган авах технологийг шууд цаасан сав болгон хувиргах үйл явцтай уялдуулан, зовхон серво хөдөлгүүрийн хяналтын системийг ашиглан завсрын пленкийг боловсруулах шаардлагийг арилгаж, цаасан дээрх цэвэр бус байдал эсвэл харааныг бууруулах шалтгааныг арилгана. Энэ шууд хооллох арга:
- Пленкийг хадгалах үед исэлдэлтийг 67%-иар бууруулна
- Дунд шургуугийн наалтанд тохирох хамгийн тохиромжтой температурыг (140–160°C) хадгална
- Сав баглах боодол үүсэх үед зузааныг бодит цагт нь (±2μm) тохируулах боломжийг олгоно
Нэгтгэсэн систем нь сав баглах боодлын хана-ны зузааны <0.3%-иас бага хэлбэлзэлтэй байх боломжийг хангаж, цэвэр пластик баглаа боодлын гэрлийн нэг төрлийн байдлыг хадгалахад чухал үүрэг гүйцэтгэнэ
Хийн урсгаар хийцсэн нимгэн цаас: LDPE ба HDPE цаасны хүч чадал, тунгалаг чанарыг олж авах
Угаах, хагалгаанд бат бөх байх шаардлагатай пластмаст кинонуудыг хийхэд, ялангуяа LDPE болон HDPE материалуудтай ажиллахдаа өргөн кинонуудыг экструзийн аргаар хийх нь хамгийн тохиромжтой. Энэ нь халуун ургасан пластикийг том бөмбөг хэлбэртэй болох хүртэл тойрог цонхор нь өргөнө. Дараа нь тэд энэ бөмбөгт зориулсан агаартай халхсыг ашиглаж, түүнийг хүйтэнжуулдаг. Энэ нь пластмасын бат бэхжих хурдыг хянахэд тусалдаг. Мэдээж, эдгээр кинонууд нь хуурайшилтын аргаар хийсэн кинонуудаас арай харанхуй харагддаг. Учир нь тэд удаан хүйтэн байдаг. Гэхдээ туршилтаар өргөн кинонууд 15-25 хувь илүү сайн шархсан. Ихэнх компаниуд хаягдал сав, хүнд даацын сав зэрэг зүйлсийн хувьд бөмбөгт үржүүлсэн экструзийг ашигладаг. Учир нь пластик нь хялбар биш бол хэн ч санаа зовдоггүй. Хамгийн гол нь стресст тэсвэртэй байх эсэх нь чухал.
Хөлөгт киноны экструзи: оптик тод байдал, нэг хэвтэй нягталтын давуу тал
Зарим магазин, хүнсний бараа борлуулах тавилгууд дээрх маш тод, цонхой савыг үйлдвэрлэхэд зэвсэглэсэн нимгэн цаасны экструзи бараг л сайн ажилладаг. Хайланги шингэн полимер шулуун оосор дамжин хүйтэн ролик дээр сунах үед бусад арга замаас гурван дахин хурдан хөрдөг. Энэ хурдан хөрөх нь пластик тод бус харагдах жижигхэн кристаллын бүтцийг багасгадаг. Үр дүнд нь 2%-иас бага хэмжээний хаягдал үүсч, саванд байгаа бүтээгдэхүүн харагдацгүй, харахад таатай байдаг. Нөгөө нэг давуу тал бол үйлдвэрлэлийн явцад зузаан хэвийн байдлаа хадгалж чаддагт оршино. 8 метр хүртэлх өргөнтэй ажиллах үед ч хувьсах хэмжээ нь дунджаар +/– 3% байдаг. Ийм нарийвчлал нь өдөр бүр хурдан ажилладаг сав үйлдвэрлэх машинуудад ихээхэн нөлөө үзүүлдэг.
Нэвтрэх чадварыг сайжруулах хөргөх, суналт, баталгаажуулах аргачлал
| Чиглэл | Хийтэй нимгэн цаасны хэрэглээ | Зэвсэглэсэн нимгэн цаасны хэрэглээ | Нэвтрэх чадварын нөлөө |
|---|---|---|---|
| Хөлөг охин | Бөмбөлөгийн тогтвортой байдлыг хангах | Үгүй | Гадаргуугийн микроскопын шохойлогдлыг үүсгэх |
| Хүйтэн роликон дээр хөргөх | Үгүй | Шууд хатууралт | Кристаллын бус байдлыг 40%-иар бууруулна |
| МД/ТД чангаруулалт | Бөмбөлөгийн геометрээс шалтгаалан хязгаарлагддаг | Нарийвчлан удирдагдах харьцаа | Полимерийн гинжийг ижил зүй тогтлоор эгнүүлнэ |
Гаралтын дараахь боловсруулалт, жишээ нь машин зүгийн (МЗ) ба хөндлөн чиглэлийн (ХЧ) чангаруулалт нь гэрлийн нэвтрэлтийг илүү сайжруулдаг. Орчин үеийн үйлдвэрийн шугамууд эдгээрийг цэгцэлсэн короны боловсруулалттай хослуулан полиэтилен пропиленээр хийсэн худалдааны найруулгын найруулгын хайрцгуудад хаалт хийх чадвараа алдалгүйгээр харагдах гэрлийн 92% болон түүнээс дээш нэвтрэлтийг олгодог.
Полимерийн сонголт: Хайрцаг хийх машиний шаардлагатай смолын материалыг тааруулах
БДПЭ, ӨДПЭ, Полиэтилен пропилен: Тунгалаг чанар ба ажиллагаанд нөлөөлөх шинж чанарууд
Орчин үеийн уян хальсны сав баглах материал үйлдвэрлэх машинуудын хамгийн сайн нэвтрэх чадварыг тэдэнтэй ажиллах хангамжийн шаардлагатай смолойнуудтай ажиллах үед гаргана. Жишээ нь, бага нягтшлын полиэтилен (LDPE) нь маш сайн суналттай, гялалзсан гадаргуугийн шинж чанартай байдаг нь ихэнх хэрэглэгчдийг татдаг. Гэсэн хэдий ч температурыг зөв тохируулах нь маш чухал, үгүй бол цонхиймог сав баглаа боодол үүсэж, хэн ч хүсэхгүй зүйл болно. Өндөр нягтшлын полиэтилен (HDPE) нь хүчтэй байдлаараа онцлогтой бөгөөд хүмүүс дахин дахин ашигладаг хүнд даацын худалдааны саванд маш тохиромжтой. Гэхдээ кристаллаг шинж чанартай тул цонхиймог бус, тодорхой харагдах сав болгоё гэвэл анхааралтай хөргөлт шаардлагатай. Харин полипропилен (PP) нь шил шиг тунгалаг байдлаараа алдаршсан. Гэхдээ үйлдвэрлэлийн явцад энэ материалыг 190-240 градус Цельсийн хооронд халаах шаардлагатай, үгүй бол савны ирмэг зөв наалдаж холбогдохгүй, сав баглаа боодол нь зууралдах болно.
2023 оны Полимерийн Инженерчлэлийн судалгаагаар хайрцаг үйлдвэрлэх үед тохирохгүй смолт-машин сонгосноос үүдэн нийт гажигийн 34%-ийг бий болгодог. Хайлшын урсах индекс (MFI) болон кристалжилтын түвшин зэрэг үзүүлэлтүүд нь цаасны чанарт шууд нөлөөлдөг.
| Полимер | MFI Хязгаар (г/10мин) | Кристалжилт (%) | Хамгийн Тохиромжтой Тунхаг Байдлын Зузаан (μм) |
|---|---|---|---|
| LDPE | 0.3–6 | 45–55 | 15–30 |
| HDPE | 0.1–1.5 | 60–80 | 20–40 |
| Pp | 2–12 | 50–70 | 10–25 |
Смолын Гранулын Чанар ба Цаасны Тунхаг Байдал, Битүүлэх Чадвартах Нөлөөлөл
Сайн чанарын экструзийн үр дүн гаргахын тулд гранулын хэлбэр жигд байх, чийгийг 0.02%-иас доош байлгах нь маш чухал. Хэрэв гранулууд хэмжээгээрээ ялгаатай бол цахилгаан ороомог машины дотор жигд урсахгүй болох ба иймд шилэн пластик бүрхүүл дээр сонирхолтой загасны нүдний толботой эсвэл зураастай болох эрсдэл үүсдэг. 2024 оны салбарын сүүлийн үеийн тайлангийн мэдээллээр, энгийн ангилалтай материалтай харьцуулахад ангиар нь өндөр чанартай полипропилен рүү шилжсэн үйлдвэрлэгчид таглах асуудалдаа ойролцоогоор 28% бууралттай байсан. Энэ нь илүү сайн чанартай смолтууд нь молекулуудын жигд байдлаараа давуу талтай тул тэд бүрэн найдвартай таглана. Анти-блок нэмэлтүүдийн хувьд ихэнх үйлдвэрүүд ашиглаж буй машин тоног төхөөрөмжөөс хамааран 0.5-1.5 хувийн хооронд ажилладаг. Эдгээр нэмэлтүүд нь хурд хадгалах чадварыг хадгалж байхдаа үйлдвэрлэлийн явцад бүрхүүлүүд хоорондоо наалдахаас сэргийлдэг ч операторууд винтний эргэлтийн хурднаас хамааран тохируулга хийх шаардлагатай.
Янз бүрийн полимерийн төрлүүд болон бүрхүүлийн зан аашинд тохируулан машинийн тохиргоог оновчтой болгох
Экструдерийн сахалтын загвар нь хайлах үед янз бүрийн смолтын зан ашигтай таарч байх шаардлагатай. Жишээлбэл, HDPE-ийн хувьд ихэвчлэн ойролцоогоор 6:1 шахалтын харьцаатай илүү гүн сувгийг шаарддаг бол полипропилен нь 4:1 ойролцоо харьцаатай илүү гялан дээр сайн ажилладаг. LDPE-тэй ажиллах үед олон үйлдвэрүүд хоёрдмол хөргөлтийн систем сууруулдаг, учир нь эдгээр нь хийсэн пленкийн үед пузыруудыг тогтворжуулахад их тусалдаг. Мэргэжлийн шаардлагууд хоноогийн температурын хэлбэлзлийг минутанд 150 ширхэгээс дээш хурдаар ажиллах үед пленкийн чанарыг 19 хувиар сайжруулахад илүү бага нэмэх эсвэл хасах 2 хэмийн Цельсийн хязгаарт байлгахыг зөвлөдөг. Өнөө үед бодолтын бодисын вискозитетийг бодит цагт хянах нь маш ердийн тоног төхөөрөмж болсон. Энэ нь материал өөрчлөгдөх тусам автоматаар гаралтын ирмэгийн тохируулгийг өөрчилж, ялгаатай төрлийн пластик солих үед ч үйлдвэрлэлийн явцад эцсийн бүтээгдэхүүний зузаан тогтвортой байх боломжийг олгодог.
Шилэн цаасан баглаа боодол үйлдвэрлэхэд хэрэглэгдэх тасалга, таглах болон эцсийн боловсруулалтын аргууд
Хэмжээ ба ирмэгийн чанарыг нарийвчлалтай байлгах зориулалттай нарийн тасалгааны системүүд
Орчин үеийн зайрмаг цаасны үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжүүд нь ойролцоогоор 0.2 мм нарийвчлал бүхий серво-хөдөлгүүрт эргэдэг хөнсөн таслагчийг ашигладаг бөгөөд энэ нь нэг төрлийн харагдах байдал хадгалахад маш чухал юм. Эдгээр машинууд нь 300 микрон хүртэлх зайрмагийн зузааны өөрчлөлтийг илрүүлэх үед автоматаар тохируулга хийдэг оптик сенсоруудтай лазерын заагчтай тэгш хэмжээний системийг мөн агуулдаг. Энэ нь цаасны шилэн гадаргууг муудуулдаг жигсэх ирмэгийг арилгахад тусалдаг. Тасалгаанд үйлдвэрлэгчид минутанд ойролцоогоор 1200 удаа хэлбэлзэх өндөр давтамжит вибраци таслагчийг ашигладаг. Эдгээр нь цэвэр усгалт үүсгэхээс гадна боловсруулах үед шилэн зайрмаг цаасанд ихэвчлэн нөлөөлдөг дулааны деформацийг багасгадаг.
Таглах технологи: Импульс, тогтмол халуун болон ультра авиан аргууд
LDPE ба HDPE пластикаар хийсэн нимгэн хальснуудын зан араншинд тохируулан ойролцоогоор 80 градус Цельсийгээс 220 градус Цельсийн хооронд температурыг хадгалдаг шахалтын хавхлага нь бидний хүсдэг гладкий, хийн эрвээхий агуулаагүй зузаан ирмэгийг үүсгэхэд тусалдаг. Илүү мэдээлтэд илүү эмзэг материалуудын хувьд импульсын систем нь хагас секундээс хоёр секундын хоорондох хэтэрхий богино хугацаанд дулаан өгч ажилладаг. Мөн сонирхолтой сонголтууд бол ультра авиан технологи юм. Энэ нь гадны дулааны эх үүсвэрийг шаарддаггүйгээр материалын давхаргуудыг молекулын түвшинд холбох 20 килогерцын давтамжтай хэлбэлзэл үүсгэдэг. Түүнчлэн шахалтын удирдлага чухал гэдгийг мартахгүй байя. Эрүүл мэндийн баглаа боодол шиг муудаж болохгүй чухал бүтээгдэхүүнд сул цэг үлдээхгүй байхын тулд шахах планкны дагуу даралтын хэлбэлзлийг 0.5 хувиас бага байлгах нь маш чухал.
Өндөр хурдтай үйлдвэрлэлт явуулах үед шахалтын чанар ба үйлдвэрлэлийн хурдыг тэнцвэржүүлэх
180 цаасан хайрцаг/минутын хурдтайгаар ажиллах үед дэвшилтэт машинууд нь бодит цагийн IR термографи болон даралтын зураглалыг ашиглан 0.3% хэрчмийн гажигийн түвшинд үлдэж, хоёр шатны хөргөлтийн туннелүүд нь хайрцгийн холболтыг 0.8 секундын дотор хурдан бэхэлж, харьцангуй хүчийг хадгалан (ASTM F88 стандартын дагуу ≥15 Н/15 мм) харьцангуй системүүдтэй харьцуулахад 23% илүү хурдан ажиллах боломжийг олгоно.
Эцсийн хэлбэржилт болон онцлог шинж чанаруудыг нэмэх (жишээ нь: барих хэсэг, нүхтэй болгох)
0.01 мм нарийвчлал бүхий ди-тавих төхөөрөмжүүд нь 8–12 давхар ко-экструзийн бүрхүүл дээр хэрэглэгчиддээ тохиромжтой барих хэсгийн хэвийг үүсгэдэг. Микро-нүхтэй дугуйнууд (50–200 нүх/инч) өөрөө цэвэрлэгдэх шүдтэй байдаг бөгөөд амьсгалд зориулсан нийлүүлэлтийн цэа хайрцгуудад агаарын урсгалыг тогтвортой байлгадаг. Хэлбэржүүлсний дараах шалгалтын системүүд нь 5МР камер ашиглан онцлог шинж чанарын байрлалыг ±0.5 мм-ийн нарийвчлалтайгаар шалгадаг.
Цаасан хайрцаг үйлдвэрлэх үйл явцын чанарын хяналт болон автоматжуулалт
Тунгалаг чанар, зузаан, холбох хэсгийн гажгуудыг автоматаар шалгах
Орчин үеийн шилэн боодол үйлдвэрлэх машинууд нь 99.5% илгээх чадвартай гажиг илрүүлэх машинийн хараа системийг нэгтгэсэн байдаг. Өндөр нарийвчлалын камерууд болон AI алгоритмууд нь секундэд 120 кадр хурдтайгаар нэг бүрчлэн хяналт тавих буюу:
- Хальсний давхаргуудад гарч буй жижиг хагарлууд
- ±0.3 мм-ийн зөвшөөрөгдөх хязгаараас хэтэрсэн боолтын өргөн
- 5%-ийн туяа пропорционаст үзүүрлэсэн цонхийн тунгалаг байдлаас давсан хэмжээ
Эдгээр системүүд дунджаар үйлдвэрлэлтийн 2.1%-ийг автоматаар таслан шүүж, процессийг сайжруулах зорилгоор гажигийн загварыг бүртгэдэг—гар аргаар хянах арга замаас 67% илүү үр дүнтэй.
Дараагийн үйл ажиллагаанд зориулан үр дүнтэй ороох ба боодлын системүүд
Адаптив таталтын хяналттой автомат турет ороогуур нь минутанд 1,200 боодол хүртэлх үйлдвэрлэлийн хурдны үед ч бүрэн багтахуйц нягтралыг хадгалж байдаг. Интеграцлагдсан жинлэх системүүд робот техниктэй хосолж ±0.5 кг-ийн нарийвчлалтайгаар машины ачааг бүрдүүлж, гар аргаар жагсаах арга замтай харьцуулахад тээврийн зардлыг 18% бууруулдаг.
B2B шилэн боодлын нийлүүлэлтэнд партийн тогтвортой байдал болон хяналтыг хангах
Үйлдвэрлэлийн өгөгдлийг хянах асуудал нь үйлдвэрлэгчид эхэн үедээ баримт болгодог блокчейны суурь дээрх чанарын хяналтын платформуудын тусламжтайгаар ASTM D882-18 стандартын дагуу явагддаг. Өнгөрсөн жилийн судалгаагаар үйлдвэрийн автоматжуулалтыг ашиглахад урт 72 цагийн үйлдвэрлэлийн мөчлөгийн турш зузааны хэлбэлзлийг ойролцоогоор 2.5%-иас доош хэмжээнд хадгалж чаддаг байна. Энэ нь хоолны аюулгүй байдлын шаардлагыг хангахад маш их ач холбогдолтой. Тухайн мөчид зузааныг хянах нь материал алдагдлыг ойролцоогоор 9%-иар бууруулдаг, мөн дэлгүүрийн тавилгууд дээрх бүтээгдэхүүнүүдийн хувьд шаардлагатай байдаг хамгийн багадаа 94% гэрэл нэвтрүүлэх чадварыг хангахад хүргэдэг.
Түгээмэл асуултууд
Пластикаар хайрцаг үйлдвэрлэх машиний үндсэн үүрэг юу вэ?
Пластикаар хайрцаг үйлдвэрлэх машин нь пластикаар хийсэн бүрхүүлийг худалдааны бэлэн хайрцаг болгох процессыг автоматаар хийдэг бөгөөд энд орох үйл явцад орох, нугалж, таглах, хайчлах, чанарын шалгалт хийх зэрэг орно.
Таталтын хяналтын системүүд хайрцгийн тунгалаг чанарт ямар нөлөө үзүүлдэг вэ?
Таталтын хяналтын системүүд нь гэрлийг ивэж, хайрцгийн тунгалаг чанарыг алдагдуулах боломжтой стрессийн загварыг сааруулахын тулд пластик бүрхүүл дэх жигд таталтыг хадгалж байдаг.
Хий шахах ба зуурмаг шахах үйл явцын ялгаа юу вэ?
Хий шахах аргаар шахсан нимгэн хальс нь удаан хөргөгдөхөд харааны цэвэршилтгүй байдаг бол зуурмаг шахах арга нь хурдан хөргөгдөхөд маш сайн тунгалаг чанартай, зузаан нь жигд байдаг.
Хайрцаг үйлдвэрлэхэд полимерийн сонголт хэр чухал вэ?
Нимгэн хальсын тунгалаг чанар ба ажиллагаанд шууд нөлөөлдөг тул полимерийн сонголт маш чухал бөгөөд суналт, хүч, температурын шаардлага зэрэг шинж чанарууд эцсийн бүтээгдэхүүнд нөлөөлдөг.
Гарчиг
- Пластик хайрцаг үйлдвэрлэх машины ажиллагаа: Нимгэн давхаргаас эхлээд бэлэн хайрцаг хүртэл
- Хийн урсгаар хийцсэн нимгэн цаас: LDPE ба HDPE цаасны хүч чадал, тунгалаг чанарыг олж авах
- Хөлөгт киноны экструзи: оптик тод байдал, нэг хэвтэй нягталтын давуу тал
- Нэвтрэх чадварыг сайжруулах хөргөх, суналт, баталгаажуулах аргачлал
- Полимерийн сонголт: Хайрцаг хийх машиний шаардлагатай смолын материалыг тааруулах
-
Шилэн цаасан баглаа боодол үйлдвэрлэхэд хэрэглэгдэх тасалга, таглах болон эцсийн боловсруулалтын аргууд
- Хэмжээ ба ирмэгийн чанарыг нарийвчлалтай байлгах зориулалттай нарийн тасалгааны системүүд
- Таглах технологи: Импульс, тогтмол халуун болон ультра авиан аргууд
- Өндөр хурдтай үйлдвэрлэлт явуулах үед шахалтын чанар ба үйлдвэрлэлийн хурдыг тэнцвэржүүлэх
- Эцсийн хэлбэржилт болон онцлог шинж чанаруудыг нэмэх (жишээ нь: барих хэсэг, нүхтэй болгох)
- Цаасан хайрцаг үйлдвэрлэх үйл явцын чанарын хяналт болон автоматжуулалт
- Түгээмэл асуултууд