Setarea și optimizarea temperaturii procesului de extrudare PVC

II. Benchmark pentru optimizarea temperaturii procesului
Pentru a optimiza temperatura procesului de extrudare, ar trebui mai întâi să înțelegem și să stăpânim criteriul de referință pentru setarea temperaturii procesului. Practica producției de masă a demonstrat că următoarele trei condiții pot fi folosite ca repere:
2. 1. Stabilitatea termică a rășinii PVC: Rășina PVC este un polimer termosensibil. Rășina PVC pură începe să se degradeze la 100 de grade, iar degradarea se accelerează la 150 de grade. Dimpotrivă, PVC a început să treacă de la starea sticloasă la starea vâscoelastică la 160 de grade. Prin urmare, rășina PVC pură nu poate fi procesată direct, iar stabilitatea termică a rășinii trebuie îmbunătățită prin adăugarea de stabilizator termic. În general, testul de stabilizator al rășinii PVC se efectuează la 180 grade, 30 min și 200 grade, 20 min. Prin urmare, temperatura și timpul de plastificare a rășinii PVC nu trebuie să depășească acest interval.
2. 2. Gradul de plastificare: Gradul de plastificare, cunoscut și sub denumirea de grad de gel. În materialele plastice PVC, gradul de plastificare este un semn al gradului de cristalizare a produsului și al gradului de fuziune al particulelor primare din PVC. Un număr mare de date de cercetare și testare arată că rezistența la impact a PVC-U nemodificat este cea mai puternică atunci când plasticitatea este de 60% - 65%, adică particulele primare din produs nu sunt complet plastifiate și numai cea mai mare parte a fuziunii, iar rezistența la rupere este cea mai mare când plasticitatea este de 60 la sută, iar alungirea la rupere este cea mai mare când plasticitatea este de 65 la sută. Când temperatura de topire este sub 150 de grade, gradul de plastificare este zero; Când temperatura de topire este sub 190 de grade, particulele primare din produs sunt clar vizibile, iar gradul de plastificare este sub 45 la sută; Când temperatura de topire este de aproximativ 200 de grade, majoritatea granițelor de particule primare din produs dispar, doar câteva particule primare sunt vizibile, iar gradul de plastificare este de 70 la sută; Când temperatura de topire este peste 200 de grade, particulele primare ale produsului sunt complet plastifiate, iar gradul de plastificare poate ajunge la mai mult de 80%.
2. 3. Temperatura de procesare a sistemului de amestec CPE: toate produsele PVC ale companiei noastre sunt întărite și modificate prin adăugarea amestecului CPE, în timp ce banda de temperatură a modificatorului de impact CPE este relativ îngustă. Un număr mare de teste au dovedit că produsele formate din PVC modificat CPE la 190 de grade și 200 de grade au morfologie microscopică foarte diferită. La 190 de grade, particulele modificatoare au format o structură de rețea care acoperă particulele primare din PVC, care poate obține o rezistență bună la impact și efect de întărire; La 200 de grade, particulele primare de PVC s-au topit complet, structura rețelei a dispărut și s-a transformat în sfere, care au fost dispersate în matricea de rășină PVC, rezultând o scădere semnificativă a rezistenței la impact. Din discuția de mai sus, se poate observa că condițiile de procesare a PVC-ului modificat prin amestecarea CPE sunt relativ dure. În același timp, plasticul PVC este un polimer „nedeterminat”, iar degradarea PVC-ului nu este legată doar de temperatură, ci și de timp. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât timpul de degradare este mai scurt. Cu cât temperatura este mai mică, cu atât timpul de degradare este mai lung. Temperatura de topire a cilindrului cu șurub trebuie controlată între 180 de grade și 185 de grade (trebuie remarcat aici că se referă mai degrabă la temperatura de topire decât la temperatura afișată a cilindrului șurubului, care este foarte diferită), pentru a preveni descompunerea topiturii la temperatură înaltă datorită șederii îndelungate a acesteia în mașină. Diferența de temperatură de topire rămasă este completată de matriță, iar temperatura de topire a secțiunii matriței trebuie controlată la 190 grade ~ 200 grade sau mai mare, astfel încât topitura să poată fi extrudată din matriță în momentul atingerii gradului optim de plastificare , pentru a realiza turnarea din starea optimă a gradului de plastificare fără descompunere din cauza timpului lung de temperatură ridicată.
III. Setarea temperaturii procesului
Setările de temperatură specifice fiecărei secțiuni a cilindrului șurubului extruderului, miezului de confluență și matriței sunt următoarele:
3. 1. Feeding section: l85 ℃ - 195 ℃, depending on the shear performance of the extruder and the size of the extrusion volume, to ensure that the displayed temperature is at least>185 de grade; Cu cât volumul de extrudare este mai mare, cu atât este necesară temperatura mai mare, astfel încât pulberea poate fi încălzită rapid și vitrificată pentru a forma bucăți mici. Conducta filetată și conducta de scurgere a firmei noastre sunt extrudate cu viteză mare, în special conducta filetată, care nu a fost produsă cu o viteză atât de mare în datele pe care le-am consultat. Prin urmare, temperatura secțiunii de alimentare a țevii filetate și a echipamentului de extrudare a țevilor rigide de drenaj al companiei noastre este extrem de ridicată, în general peste 195 de grade. Unele mașini ajung chiar și la 210 de grade - 220 grade , în timp ce temperatura internă reală a materialului este doar între 100 de grade - 130 grade , temperatura necesară pentru vitrificare poate fi abordată doar cu aproximativ 150 de grade la sfârșitul alimentării. secțiune.
3. 2. Sectiune de compresie: in general 180 grade ; De asemenea, poate fi îmbunătățit în mod corespunzător în funcție de viteza reală de extrudare. Producția de țevi filetate în compania noastră este mai mare de 180 de grade în această secțiune, iar producția de țevi de drenaj ajunge la 190 de grade - 195 grade, care este de aproximativ 180 de grade.
3. 3. Sectiune de topire: in general 180 grade ; De asemenea, poate fi îmbunătățit în mod corespunzător în funcție de viteza reală de extrudare. Producția de țevi filetate în compania noastră este mai mare de 180 de grade în această secțiune, iar producția de țevi de drenaj ajunge la 190 de grade - 195 grade, care este de aproximativ 180 de grade.
3. 4. Secțiune de dozare: temperatura secțiunii de dozare este foarte importantă în întregul proces de extrudare, iar importanța sa este chiar mai mare decât cea a secțiunii de alimentare într-un anumit sens. Temperatura ar trebui să fie setată în general la 170 grade ~ 180 grade, în funcție de performanța la forfecare a extruderului și de dimensiunea volumului de extrudare, pentru a se asigura că temperatura afișată este mai mică sau egală cu l85 grade. Datorită căldurii mari de forfecare în secțiunea de măsurare, este ușor să provoace creșterea temperaturii de topire, iar temperatura ridicată de topire va accelera descompunerea PVC-ului pentru a forma îngălbenire, linii de decolorare, spumare și alte condiții care afectează calitatea produsului. Prin urmare, temperatura șurubului și viteza de alimentare pot fi ajustate separat dacă este necesar.
3. 5. Temperatura secțiunii corpului matriței de extrudare: Setarea temperaturii corpului matriței de extrudare este relativ simplă, în principal pentru a împiedica răcirea topiturii în corpul matriței, care este în general stabilită la aproximativ 185 de grade. În procesul de producție al majorității produselor, setarea temperaturii în acest interval nu este o problemă, iar unele produse (burduf) sunt mai mari decât aceasta, atingând 190 de grade.
3. 6. Temperatura secțiunii matriței: 190 grade ~ 210 grade, în funcție de luminozitatea suprafeței și presiunea de extrudare a produsului în timpul extrudarii. În general, creșterea temperaturii matriței poate îmbunătăți în mod corespunzător luminozitatea suprafeței produsului și poate reduce, de asemenea, presiunea internă a extruderului într-o anumită măsură. Când presiunea internă a extruderului scade, forța de frecare și forfecare va scădea în mod natural. Cu alte cuvinte, creșterea adecvată a temperaturii matriței poate reduce generarea de frecare și căldură de forfecare în interiorul extruderului (atunci când frecarea internă și căldura de forfecare sunt prea mari) și invers. Compania noastră este angajată în producția de extrudare PVC de mai bine de 20 de ani. Printre aceștia, s-au numărat și câțiva operatori de extrudare cu experiență, cei mai mulți dintre aceștia cunoscând că procesul de producție satisface nevoile produselor prin ajustarea temperaturii matriței.
IV. Mecanism de optimizare a temperaturii procesului
În funcție de funcțiile specifice fiecărei secțiuni de încălzire, extruderul conic cu două șuruburi este utilizat pentru producția de extrudare PVC-U. Întregul proces poate fi împărțit aproximativ în trei zone: încălzire, temperatură constantă și conservare a căldurii. Încălzirea și temperatura constantă sunt în principal în extruder, care este împărțit în două părți relativ independente și interdependente, cu orificiul de evacuare ca limită. Procesul de conservare a căldurii este compus din miez de confluență, matriță de extrudare și matriță de extrudare. Aici, trebuie să înțelegeți mai întâi că există două tipuri de surse de căldură în procesul de extrudare PVC-U, una este căldura externă furnizată de încălzitorul electric, cealaltă este căldura internă generată de forfecarea, calandrarea și frecarea PVC-ului. -U material prin dublu șurub și frecarea dintre componentele PVC-U. Cele două surse de căldură joacă roluri diferite în diferite etape de extrudare. Dispozitivul de control al temperaturii controlează numai căldura externă. Temperatura capului de extrudare și a matriței fără căldură internă este în general ușor de controlat (unii parametri ai matriței de extrudare neconvenționale vor produce și căldură internă); Secțiunea de compresie cu căldură internă și efect puternic de forfecare, care nu a depășit cererea de plasticizare a materialului, iar secțiunea de topire care servește în principal pentru gazele de eșapament, sunt relativ stabile și ușor de controlat. Forfecarea este relativ slabă, bazându-se în principal pe încălzirea externă, dar încălzirea externă este dificil de îndeplinit cerințele de plasticizare a materialului ale secțiunii de alimentare (în special pentru extrudere cu configurație de putere de încălzire externă scăzută); Secțiunea de măsurare în care căldura de forfecare a depășit necesarul de plastifiant al materialului nu este adesea controlată de dispozitivul de control al temperaturii. Prin urmare, în controlul temperaturii întregului proces de extrudare, secțiunea de alimentare și secțiunea de măsurare sunt punctele cheie și dificile ale controlului temperaturii. Corpul principal de control al extrudarii este temperatura materialului, nu temperatura cilindrului șurubului și a matriței. Setarea temperaturii este doar un mijloc, iar temperatura de afișare are o relație corespunzătoare diferită cu temperatura materialului în diferite condiții de lucru (temperatura materialului din secțiunea de alimentare este mai mică decât temperatura de afișare, iar temperatura materialului din secțiunea de dozare este mai mare decât temperatura de afișare). Pe lângă relația dintre poziția de instalare a termocuplului, temperatura afișajului poate reflecta doar parțial temperatura materialului și este doar baza și reperul pentru setarea temperaturii. Mecanismul de setare a temperaturii și punctele cheie ale fiecărei secțiuni sunt descrise în detaliu mai jos.
4.1. Temperatura secțiunii de alimentare: secțiunea de alimentare este temperatura cilindrului cu șurub transferată de încălzitorul electric, iar temperatura afișată este temperatura cilindrului cu șurub, nu temperatura materialului. Temperatura materialului este adesea mult mai mică decât temperatura afișată. Când materialul intră tocmai în extruder prin șurubul de alimentare, temperatura este de numai aproximativ 30 de grade - 40 grade, iar creșterea temperaturii materialului din zona de forfecare generată de șurub este, de asemenea, departe de plastifiere (vitrificare) temperatura. În același timp, materialul va trece prin orificiul de evacuare prin secțiunea de compresie, iar materialul trebuie să finalizeze procesul de transformare de la starea sticloasă la starea de curgere vâscoasă în zona de încălzire. Materialul trebuie să fie practic „coajă de portocală”, lipsit de substanțe pulbere, și strâns înfășurat pe suprafața canelurii șurubului, nu este permis să fie evacuat din orificiu de ventilație sau blocat prin vid. Prin urmare, funcția secțiunii de hrănire este de a se concentra pe încălzirea externă. Temperatura setată trebuie să fie cât mai mare posibil, astfel încât inelul electric de încălzire să poată furniza suficientă căldură externă pentru material. În acest moment, încălzitorul electric pornește și se oprește frecvent, chiar și fără oprire. Deoarece materialul intră în secțiunea de alimentare, există încă o perioadă de timp înainte ca acesta să fie extrudat din matriță și pentru a preveni ca materialul să se „pună” la portul de alimentare sau să se „lipească de perete” din mașină, temperatura setată nu trebuie să fie prea mare, iar temperatura afișajului trebuie să fie peste 185 de grade. Deși temperatura de setare a secțiunii de alimentare este mai mică, de exemplu, temperatura de setare este de aproximativ 170 de grade sau chiar mai mică, se poate produce și produse cu standarde interne de calitate. Cu toate acestea, din cauza cantității relativ mici de căldură externă furnizată, dependența prea mare de căldura de forfecare pentru a crește temperatura de topire va crește uzura cilindrului șurubului, ceea ce va afecta durata de viață a cilindrului șurubului extruderului. Prin observația noastră pe termen lung în întreținerea echipamentelor de extrudare, se constată că după doar unul sau doi ani (unele chiar mai puțin de un an) de utilizare, cilindrul șurubului va avea o uzură gravă. Cea mai mare parte a uzurii este concentrată în primul șurub cu un singur cap sau al doilea șurub cu un singur cap după șurubul cu cap dublu cu raport de compresie ridicat, precum și în zona largă de lucru a secțiunii de dozare, cu uzura maximă de 2 mm. ~3 mm, În acest moment, va exista o linie galbenă în producția de extrudare (datorită returului materialului, timpul de ședere la temperaturi ridicate este prea lung). Dacă decalajul este ajustat, va exista o linie neagră în produs, iar echipamentul va face un zgomot anormal din cauza frecării locale ascuțite între șurub și cilindrul șurubului, care nu poate funcționa normal, astfel încât cilindrul șurubului și șurubul trebuie înlocuite. Deși apariția acestui fenomen este strâns legată de metodele necorespunzătoare de oțel și de tratament termic adoptate de producător, un motiv important este că temperatura de extrudare este setată prea scăzută, rezultând efectul de forfecare relativ puternic al acestor piese și uzura crescută. Temperatura stabilită mai mare în secțiunea de alimentare nu numai că favorizează topirea materialului, dar poate folosi pe deplin căldura externă pentru a reduce uzura extruderului din cauza forfecării. O mulțime de practică a dovedit că sub premisa alimentării constante, vitezei de extrudare și a temperaturii de setare a secțiunii de dozare, creșterea adecvată a temperaturii de setare a secțiunii de alimentare poate reduce în mod eficient diferența de temperatură dintre temperatura afișată și temperatura de reglare a contorării. secțiune, care arată pe deplin că temperatura secțiunii de alimentare joacă un rol în reglarea căldurii de forfecare într-o anumită măsură.
4. 2. Temperatura secțiunii de compresie: când materialul intră în secțiunea de compresie cu forță de forfecare mare, temperatura crește rapid sub acțiunea forței de forfecare a șurubului. O temperatură stabilită mai mare este utilă pentru a reduce vâscozitatea materialului și pentru a accelera fluiditatea. La fel ca și secțiunea de hrănire, poate reduce daunele căldurii de forfecare.
4. 3. Temperatura secțiunii de topire: materialele din secțiunea de topire sunt practic topite. Datorită modificării volumului canelurii șurubului (în general, raportul de compresie este mai mic de 1), presiunea de topire este redusă brusc, ceea ce poate da joc complet funcțiilor de temperatură constantă și evacuare. Temperatura setată este în concordanță cu sau puțin mai mare decât secțiunea de compresie, ceea ce ajută la prevenirea răcirii topiturii, deoarece scăderea presiunii topiturii va face ca temperatura topiturii să prezinte și o tendință descendentă.
4.4 Temperatura secțiunii de măsurare: temperatura afișată în secțiunea de măsurare nu este temperatura materialului. Este doar temperatura la care materialul este transferat în cilindrul șurubului sub acțiunea căldurii de forfecare. Temperatura materialului este adesea mai mare decât temperatura afișată. Scopul setării temperaturii nu este de a furniza căldură externă, ci în principal de a opri încălzirea externă la timp și de a utiliza dispozitivul de răcire a cilindrului cu șurub și reglarea adecvată a temperaturii uleiului de șurub pentru a transfera căldura în exces pentru a preveni descompunerea materialului. Unele dintre dispozitivele de răcire din secțiunea cilindru cu șurub uzată serios vor fi într-o stare de funcționare pe termen lung imediat după pornirea echipamentului, astfel încât abia să împiedice creșterea temperaturii. Prin urmare, temperatura setată nu ar trebui să fie prea mare, iar temperatura afișată trebuie să fie mai mică sau egală cu l85 grade. Când volumul de extrudare este prea mic și temperatura de afișare este prea scăzută, temperatura setată a cilindrului și șurubului sau viteza de alimentare poate fi crescută după caz ​​pentru a crește forfecarea.
4. 5 Temperatura miezului de confluență și matriță de extrudare: topitura intră în miezul de confluență, a fost complet în stare de topire și a început să se schimbe de la mișcarea spirală cu viteză și presiune variabile la mișcarea liniară uniformă și presiunea de topire este stabilit prin matriță pentru a uniformiza temperatura, vâscozitatea și viteza de curgere și pentru a face pregătirea finală pentru turnarea produsului. Datorită schimbării direcției de mișcare, stabilirea presiunii de topire trebuie să sacrifice o anumită cantitate de energie. În același timp, căldura internă generată de forfecare în această regiune nu mai există. Prin urmare, temperatura trebuie setată mai mare pentru a încetini pierderea de căldură a materialelor. Conform unui număr mare de documente din industrie pe care le-am consultat, există mari diferențe de opinie cu privire la setarea temperaturii miezului de confluență în industrie. Unii oameni susțin că temperatura miezului de confluență ar trebui să fie setată între 165 și 175 de grade. Ei cred că creșterea temperaturii de setare a miezului de confluență va duce la reducerea puterii mașinii principale și a presiunii de topire a paraisonului, afectând astfel proprietățile fizice și chimice ale produselor de extrudare. Conform analizei și testului meu real de producție, este de fapt o greșeală, deoarece furnizarea sau ieșirea de căldură nu este determinată în întregime de temperatura setată, ci în principal este legată de diferența dintre temperatura reală a obiectului de încălzire și temperatura setată. Când temperatura setată este mult mai mare decât temperatura materialului, deoarece temperatura materialului în secțiunea de alimentare, creșterea temperaturii setate poate furniza o cantitate mare de căldură externă pentru material; Când temperatura setată este mai mică decât temperatura materialului, nu numai că nu încălzește materialul, dar joacă și un rol de răcire. După cum sa menționat mai devreme, temperatura reală a topiturii care trece prin secțiunea de dozare este mai mare decât temperatura afișată. Dacă temperatura afișată este de aproximativ 185 de grade, temperatura materialului este de asemenea de aproximativ 190 de grade. Scopul stabilirii temperaturii miezului de confluență și matriței nu este de a încălzi, ci de a proteja căldura topiturii împotriva pierderii din cauza temperaturii scăzute a miezului de confluență și a matriței. În același timp, atunci când topitura este extrudată în mașină, viteza de curgere a topiturii lângă cilindrul șurubului va fi mai mică decât viteza centrală a topiturii din cauza frecării cu peretele interior al cilindrului șurubului, iar astfel va apărea efect numit „marginal”. Prin urmare, o temperatură stabilită mai mare poate regla eficient viteza de curgere a secțiunii de topire. Când temperatura setată este mai mică decât temperatura reală a topiturii la miezul de confluență, topitura nu numai că va primi căldură externă, ci va fi în stare de disipare completă a căldurii, debitul de topitură la suprafață va încetini, iar curgerea cu topitura miezului va afecta calitatea turnării produselor de extrudare cu matriță. Chiar și în părțile cu rezistență mare a secțiunii de curgere a conului de deviere a matriței, există o linie galbenă din cauza reținerii materialului. Desigur, creșterea temperaturii de setare a miezului de confluență este pentru temperatura de topire a secțiunii de dozare. Temperatura setată a miezului de confluență este prea mare, iar fluxul de topire de suprafață este prea rapid, ceea ce va face, de asemenea, viteza de curgere a secțiunii transversale neuniformă. Alții cred că (cei mai mulți operatori ai companiei noastre cred, de asemenea, că): setarea temperaturii nucleului de confluență mai mare va duce la „pastă” nucleului de confluență. De fapt, „pasta” miezului de confluență este cauzată în principal de finisajul interior scăzut al peretelui interior al miezului de confluență, de neuniformitatea părții de legătură sau de existența umărului de tranziție, ceea ce face ca materialul să fie reținut sau eșecul strângeți șuruburile de conectare după pornire și creșterea temperaturii și golul piesei de conectare, care nu este cauzat de temperatura ridicată setată. Pentru a preveni pasta de miez de confluență, este fără îndoială incorect reducerea intenționată a temperaturii de setare a miezului de confluență. Temperatura miezului de confluență prea scăzută va face ca materialul din apropierea peretelui miezului de confluență

V. Extrudare la suprasarcină, stare de temperatură necontrolată și contramăsuri
Noua idee de mai sus se bazează pe premisa că temperatura este controlată în condiții normale de extrudare. Dacă eficiența extrudarii nu este îmbunătățită în mod corespunzător, se va întâmpla, de asemenea, că alimentarea cu căldură în secțiunea de alimentare este dificil de a satisface cererea de căldură pentru plastificarea materialului, iar temperatura nu este controlată, care este adesea mai mică decât temperatura setată. Materialul nu se plastifiază bine din orificiul de aerisire și mai există puțină pulbere care este evacuată din orificiul de aerisire prin vid; În acest moment, majoritatea operatorilor vor crește temperatura secțiunii din spate pentru a compensa. Prejudiciul secțiunii de compresie și al secțiunii de topire nu este mare, dar principalul prejudiciu este în secțiunea de dozare. Căldura totală a secțiunii de măsurare depășește inițial cererea de căldură a temperaturii constante de topire, care este cauzată de creșterea mare a căldurii de frecare de forfecare a secțiunii de dozare cauzată de creșterea vitezei de extrudare, ceea ce face ca temperatura afișată să fie necontrolată, adesea mai mare decât temperatura setată, ceea ce duce la supraîncălzirea locală și descompunerea produselor extrudate. Acest fenomen se modifică odată cu creșterea eficienței extrudarii. Cu cât eficiența extrudarii este mai mare, cu atât diferența dintre temperatura setată și temperatura afișată este mai mare și consecințele adverse sunt mai grave. Acest fenomen este deosebit de important pentru extruderele cu căldură scăzută la forfecare a șurubului sau putere de încălzire externă în secțiunea de alimentare. Când temperatura de afișare nu este controlată de temperatura setată, așa-numita optimizare a procesului este dificil de a obține rezultate reale. Fenomenul de mai sus este un semn al dezechilibrului dintre alimentarea cu căldură a extruderului și căldura necesară pentru plastificarea materialului. Diferența de temperatură dintre temperatura setată a secțiunii de alimentare și temperatura afișată este un semn al gradului de lipsă de încălzire externă sau căldură de forfecare. Diferența de temperatură dintre temperatura setată a secțiunii de dozare și temperatura afișată este un semn al gradului de exces de căldură de forfecare. În prezent, extruderul produs în China a luat două măsuri pentru a se potrivi cu căldura din secțiunea de alimentare: una este de a crește puterea inelului de încălzire, de exemplu, configurația de putere a secțiunii de alimentare a gemenelor conice 65/132. extruderul cu șurub a ajuns la 9 kW; Al doilea este să reformați structura filetului șurubului și să setați un filet cu un singur cap după filetul cu cap dublu în secțiunea de alimentare sau secțiunea de compresie pentru a îmbunătăți eficient raportul de compresie al canelurii șurubului. Lipsa alimentării cu căldură în secțiunea de alimentare a extruderului a fost semnificativ îmbunătățită decât în ​​trecut. Cu toate acestea, excesul de căldură de forfecare în secțiunea de măsurare limitează încă îmbunătățirea eficienței extrudarii. Am efectuat și cercetări speciale pe această problemă. Acum, toate extruderele noastre folosesc șuruburi duble, care sunt special personalizate, iar parametrii lor au fost ajustați pentru a crește în mod corespunzător distanța dintre secțiunea de dozare și melc pentru a se adapta la extrudarea noastră cu viteză foarte mare. Pe lângă structura șurubului, căldura de forfecare este, de asemenea, direct afectată de raportul dintre viteza de avans și viteza de extrudare. Când temperatura setată a secțiunii de măsurare este redusă, serpentina de încălzire a încetat să se încălzească, dispozitivul de răcire nu încetează să funcționeze și controlul temperaturii afișajului este invalid, măsurile corespunzătoare pot fi luate conform următoarelor proceduri, după cum este necesar, pentru a reduce eficient afișarea temperaturii secțiunii de măsurare:
5. 1. Prima este reducerea temperaturii setate a șurubului, care poate transfera excesul de căldură de forfecare a secțiunii de dozare prin răcirea uleiului. Cu toate acestea, scăderea temperaturii setate a șurubului va reduce și temperatura materialului secțiunii de alimentare. Când puterea bobinei de încălzire configurată în secțiunea de alimentare a extruderului este scăzută, temperatura setată a șurubului trebuie redusă și trebuie luată în considerare necesitatea controlului temperaturii în secțiunea de alimentare.
5. 2. A doua este reducerea corectă a vitezei de alimentare, ceea ce poate reduce căldura de forfecare (numim reducerea cuplului). Este un mijloc eficient de reglare a căldurii de forfecare prin creșterea sau scăderea vitezei de alimentare în condițiile unei anumite viteze a șurubului extruderului. Cu toate acestea, reducerea vitezei de alimentare va reduce și temperatura materialului în secțiunea de alimentare. Nevoia de căldură de forfecare a materialelor în secțiunea de alimentare și în secțiunea de dozare este contradictorie. Ca și în cazul setării temperaturii șurubului, atunci când puterea bobinei de încălzire configurată în secțiunea de alimentare a extruderului este scăzută, viteza de alimentare trebuie redusă și trebuie luată în considerare și necesitatea controlului temperaturii în secțiunea de alimentare. În același timp, reducerea excesivă a vitezei de alimentare va duce la topirea în secțiunea de dozare să nu învelească complet canelura șurubului, ceea ce va crește, de asemenea, uzura filetului șurubului și a cilindrului șurubului, rezultând așa-numitul „cadru”. măturare" (și uzura excesivă a părții mijlocii a cilindrului șurubului).
5. 3. Al treilea este reducerea corectă a raportului dintre viteza de extrudare și viteza de avans. Viteza de avans și viteza de extrudare sunt ambele concepte legate de volumul de extrudare și au funcții diferite. Viteza de alimentare trebuie să fie coordonată cu alimentarea externă de căldură pentru a regla căldura de forfecare și gradul de plasticizare a materialului; Viteza de extrudare ar trebui să fie coordonată cu viteza de tracțiune pentru a regla volumul de extrudare și grosimea peretelui. Când viteza de alimentare este utilizată pentru a regla temperatura de afișare a secțiunii de dozare, iar temperatura de afișare a secțiunii de alimentare nu poate fi luată în considerare, este necesar să se reducă raportul dintre viteza de extrudare și viteza de alimentare. Pe de o parte, reduce căldura de forfecare a topiturii în secțiunea de dozare și, pe de altă parte, prelungește timpul de rezidență al materialului în secțiunea de alimentare pentru a facilita plastificarea. Trebuie subliniat că reducerea temperaturii setate a secțiunii de măsurare este în principal pentru a controla căldura de forfecare și pentru a preveni degradarea materialului, nu pentru a seta temperatura cât mai scăzută posibil. Când bobina de încălzire a încetat să se încălzească și dispozitivul de răcire nu încetează să funcționeze, nu are sens să setați temperatura prea scăzută. Când temperatura afișată în secțiunea de măsurare este mai mare decât temperatura setată, dar în intervalul de 185 de grade, aceasta se află și în intervalul normal și nu este necesară ajustarea. Când extruderul produce produse de dimensiuni mici, volumul de extrudare este scăzut, rezultând prea puțină căldură de forfecare. Când temperatura afișată în secțiunea de măsurare este mai mică de 180 de grade, este, de asemenea, necesară creșterea în timp util a temperaturii setate sau a vitezei de alimentare a cilindrului șurubului și a șurubului în funcție de situație, astfel încât temperatura materialului să funcționeze întotdeauna în condițiile ideale. zona de temperatură. Când raportul de compresie al fiecărei secțiuni a șurubului extruderului este permis, creșterea vitezei de alimentare poate juca un rol în căldura de forfecare. Dimpotrivă, vor exista două rezultate diferite: atunci când volumul de alimentare este mai mare decât volumul canelurii șurubului din secțiunea de alimentare, va exista un fenomen de „deversare” în orificiul de alimentare, care va produce materiile prime direct se revarsă din portul de alimentare și cad pe bancul de lucru și pe pământ al echipamentelor, ceea ce va polua mediul și va risipi materii prime; Când volumul canelurii șurubului din secțiunea de alimentare este mai mare decât volumul secțiunii de topire, se va produce fenomenul de „deversare a materialului” din orificiul de vid, care va bloca conducta de evacuare a vidului, ducând la incapacitatea de evacuare, afectând calitatea produsului și incapacitatea de a produce în mod normal. Prin urmare, creșterea vitezei de alimentare este, de asemenea, limitată.
VI. Starea defecțiunii și contramăsurile echipamentelor și aparatelor electrice
În întregul proces de producție prin extrudare, pe lângă setarea corectă a temperaturii, cheia este controlul eficient al temperaturii afișate (temperatura de topire). Pe lângă funcționarea la suprasarcină a extruderului, atunci când apar echipamente, echipamente electrice și alte defecțiuni, temperatura afișată va fi, de asemenea, într-o stare necontrolată, ceea ce duce direct la modificarea temperaturii de topire.
6. 1. Butoiul șurubului și șurubul extruderului sunt puternic uzate, iar cilindrul șurubului și șurubul extruderului sunt uzate sever, rezultând o creștere a jocului radial, ceea ce duce la fluxul de material din zona cu presiune ridicată către zona cu presiune scăzută în timpul procesului de extrudare și apare așa-numitul fenomen „curgere pozitivă” sau „curgere inversă”. Pe baza structurii șurubului Conform analizei extruderului cu numărul de capete 2 - 2 - l - 3 - 3, atunci când materialul se deplasează din canelura șurubului cu cap dublu al secțiunii de alimentare în paralel cu primul canal șurub cu cap, începe să se miște în serie, iar presiunea crește brusc; Apoi, se deplasează în serie de la canelura pentru șurub cu un singur cap la canelura pentru șurub cu cap dublu și începe să se miște în paralel. Presiunea scade brusc. Când intră din nou în șurubul cu un singur cap și începe să se miște în serie, presiunea crește brusc. Atunci când prima și a doua țesătură spirală cu un singur cap și butoaiele șuruburilor corespunzătoare sunt uzate sub acțiunea de forfecare, unele materiale se pot scurge din canelura spirală cu un singur cap la canelura spirală cu două capeți din față, adică curgerea inversă poate să apară sau pot apărea scurgeri la canelura spirală cu trei capete din spate, adică are loc un flux pozitiv; Când topitura curge de la canelura de șurub mai mare de la cele trei capete ale secțiunii de topire la canelura de șurub mai mică de la cele trei capete ale secțiunii de dozare, din cauza uzurii filetului șurubului la secțiunea de dozare și a părții corespunzătoare a șurubului butoi sub acțiunea de forfecare, o parte din topitură se poate scurge din canelura șurubului de la secțiunea de dozare la canelura șurubului de la secțiunea de topire, adică are loc curgerea inversă. Curgerea neregulată a materialului sau topitura, în special curgerea inversă, duce la timp prelungit de rezidență în mașină, „superplasticizare” și degradare locală, iar „linia galbenă” va apărea de-a lungul direcției axiale a produsului. Prin urmare, în acest moment, unii operatori cu experiență au reușit să mențină producția continuă de extrudare prin reducerea temperaturii setate, creșterea vâscozității materialului și reducerea contracurentului. De fapt, acest fenomen este comun și în industrie. Așa-numitul „proces de temperatură ultra-scăzută” poate fi motivul inițial. Datorită temperaturii scăzute de topire și plastificării neuniforme, este dificil să se garanteze eficient calitatea produselor extrudate.
6.2. Jocul axial minim dintre cele două șuruburi este prea mic din cauza prelucrării și asamblarii necorespunzătoare a șurubului extruderului. Distanța de proiectare unidirecțională axială a celor două șuruburi ale extruderului este, în general, mai mare de 2 mm, dar din cauza abaterii de procesare, impulsul real al șirului multor șuruburi este de numai aproximativ 1 mm, adică jocul axial minim al fiecărei părți a fiecărei părți funcționale. secțiunea șurubului este de numai 0,5 mm. Dacă procesul de asamblare nu este controlat și ajustat cu atenție, jocul axial minim al unei secțiuni funcționale poate fi în jur de 0,2 mm, sau chiar mai mic, sau lupta poate avea loc din cauza coliziunii directe. Când extruderul funcționează pentru o perioadă de timp, dacă rulmentul axial este uzat, se va produce și mișcarea axială a șurubului, ceea ce va modifica jocul axial. Acest lucru se datorează faptului că gradul de uzură al celor doi rulmenți axiali nu poate fi exact același. Supraîncălzirea locală va avea loc în procesul de producție prin extrudare. Unii așa-numiți experți adoptă în general metoda de creștere a temperaturii stabilite, reducerea vâscozității materialelor și îmbunătățirea fluidității materialelor pentru a menține abia producția. Așa-numitul „proces de temperatură ultra-înaltă” poate fi, de asemenea, motivul inițial. Datorită temperaturii ridicate, nu numai calitatea internă și externă și culoarea produsului vor fi afectate, ci și descompunerea parțială a materialului va duce la precipitarea clorurii de hidrogen, care va reacționa cu ultramarin (referitor la produsele cu ultramarin adăugat la profilul nostru), rezultând poluarea cu plumb și decolorarea produselor. În același timp, clorura de hidrogen are o super absorbție de apă și se combină cu apa pentru a forma acid clorhidric, care are un puternic efect coroziv asupra echipamentelor și matrițelor. De fiecare dată când scoatem blocul de pastă neagră din matriță care este îndepărtat din cauza pastei, ceva asemănător cu picăturile de apă vor apărea la suprafață după ce este plasat pentru o perioadă de timp, care sunt de fapt particule mici de acid clorhidric formate din clorură de hidrogen. absorbind apa din aer.
6.3 Temperatura de afișare este scăpată de sub control din cauza defecțiunii instrumentului electric, care poate fi împărțită în următoarele situații
a) Termocuplu: Există aproximativ două tipuri de defecțiuni ale termocuplului. Primul este că nu este instalat la locul său sau există articole diverse în orificiul de instalare și circuitul termocuplului este ușor scurtcircuitat, ceea ce nu poate transmite cu precizie temperatura cilindrului șurubului. Adesea arată că temperatura este mai mică decât temperatura setată, rezultând încălzire continuă, făcând temperatura reală a materialului mai mare sau chiar pastă. Al doilea este că termocuplul este în circuit deschis (circuit deschis). În acest moment, temperatura va fi afișată la scara maximă sau termocuplul va fi afișat direct, determinând controlerul de încălzire să nu mai emită comanda de încălzire. Încălzitorul va opri încălzirea deoarece contactorul va fi deconectat, iar materialul lent nu va putea continua producția din cauza lipsei de încălzire externă (termocuplul este rupt, în special pe secțiunea de alimentare cu șurub, matriță și miezul de confluență).
b) Partea bobină a încălzitorului electric sau conexiunea cu firul este arsă din cauza unui contact slab, iar puterea reală a încălzitorului este redusă sau direct la putere zero, indicând că temperatura este scăzută. Acest fenomen apare adesea din cauza deschiderii și închiderii frecvente a inelului de încălzire în afara secțiunii de alimentare și chiar a funcționării pe termen lung. Datorită dezasamblarii și asamblarii frecvente a secțiunii matriței, există multe cazuri de cablare defectuoasă.
c) Datorită deschiderii și închiderii frecvente a contactorului AC, se va genera un arc de lumină de fiecare dată când este deschis și închis. Temperatura luminii arcului este foarte ridicată. Vă puteți gândi la sudarea mașinii de sudură electrică, care este un exemplu tipic de utilizare a luminii cu arc. Lumina arcului provoacă uneori topirea suprafeței contactului AC și legarea ambreiajului, rezultând funcționarea neîntreruptă a încălzitorului electric și temperatura ridicată de afișare; Aderența repetată pentru o lungă perioadă de timp, decuplarea forței mecanice și readerența vor arde treptat contactul și vor provoca un circuit deschis, ceea ce face ca încălzitorul să nu poată funcționa. Temperatura de afișare este mai mică decât temperatura setată.
d) Siguranța circuitului principal de încălzire este deschisă sau întrerupătorul este declanșat, ceea ce este cauzat în principal de curentul mare instantaneu generat de scurtcircuitul circuitului din spate sau al încălzitorului. În acest moment, deși indicatorul luminos de încălzire este aprins, indicând încălzirea, instrumentul afișează numărul sau indicatorul nu crește, ci scade, indicând că temperatura este din ce în ce mai scăzută.
6. 4 Instalarea necorespunzătoare a inelului de încălzire: inelul de încălzire este instalat necorespunzător și nu este în contact strâns cu cilindrul șurubului sau cu matrița și există un spațiu, astfel încât căldura inelului de încălzire se pierde și nu poate fi transferată la cilindrul șurubului sau la matriță, iar inelul de încălzire nu încetează să funcționeze, indicând faptul că temperatura este încă scăzută, afectând plastificarea materialului. În acest caz, există și pericolul de ardere a încălzitorului și trebuie acordată suficientă atenție instalării încălzitorului.
6.5 Evacuare slabă a vidului: gradul de vid este prea scăzut sau orificiul de evacuare este blocat de material, iar evacuarea este slabă, ceea ce face ca materialul să transporte aer sau substanțe volatile, ceea ce nu numai că afectează plastificarea materialului, ci și determină produsul. a spuma.
6.6 Temperatura șurubului: așa-numita temperatură a șurubului nu este temperatura reală a șurubului, ci temperatura uleiului de transfer de căldură la temperatură înaltă furnizat de pompa de ulei cu șurub în șurub pentru curgere. Unele echipamente sunt pur și simplu marcate ca „temperatura uleiului șurubului”. Există două tipuri de condiții anormale. Primul este că circuitul de ulei este blocat și nu există ulei în șurub. Conform faptului că viteza de producție este în general prea mare, majoritatea funcțiilor de încălzire a uleiului cu șurub sunt dezactivate. În acest moment, afișajul temperaturii uleiului șurubului este adesea foarte scăzut, aproximativ 50 de grade (deoarece uleiul la temperatură înaltă nu curge deloc din șurub, temperatura fiecărei secțiuni a șurubului este aceeași cu temperatura materialului în fiecare secțiune), Acest lucru a dus la pierderea funcției șurubului și incapacitatea de a implementa funcția de reglare direcțională a temperaturii, rezultând temperatura scăzută de afișare a secțiunii de alimentare și temperatura de afișare necontrolată a secțiunii de dozare. Al doilea este blocarea apei. Deoarece circuitul de apă răcește circuitul de ulei și funcția sa este de a elimina excesul de căldură scos de circuitul de ulei din șurub, blocarea circuitului de apă nu este la fel de ușor de găsit ca blocarea circuitului de ulei, iar prejudiciul nu este atât de mare, dar poate produce încă căldură adusă de circuitul de ulei care nu poate fi emisă, ceea ce face ca temperatura rezervorului de ulei de temperatură înaltă să crească treptat, ceea ce nu poate fi controlat și, în final, pierzând disiparea căldurii și temperatura Funcția de reglare, Numai funcția de echilibrare a temperaturii secțiunii de alimentare și a secțiunii de măsurare este rezervată. O temperatură prea ridicată a uleiului va cauza, de asemenea, deteriorarea circuitului de ulei, a supapei solenoid de temperatură ridicată și a etanșării pompei de ulei (în mare parte din cauciuc fluor), ducând la scurgeri de ulei de transfer termic la temperatură înaltă, care nu numai că irosește ulei la temperatură înaltă, ci și poluează mediul de lucru. Se poate observa că, pentru a implementa setarea și controlul optim al temperaturii procesului de extrudare, trebuie garantată mai întâi calitatea de lucru a extruderului și a sistemului de control al temperaturii.
6. 7 Înlocuirea șuruburilor: Înainte de a înlocui un șurub nou, calitatea procesării trebuie să fie strict acceptată, iar asamblarea trebuie efectuată cu atenție pentru a se asigura că jocul minim radial și axial al ansamblului șurubului este în cea mai bună stare; Când extruderul funcționează pentru o perioadă de timp, jocul radial dintre șurub și cilindrul șurubului va fi reglat în mod regulat, piesele uzate vor fi transferate treptat, iar spațiul de uzură va fi lărgit pentru a îmbunătăți durata de viață a cilindrului șurubului și șurubul extruderului; Verificați în mod regulat dacă rulmentul axial al extruderului se mișcă în serie și reparați-l la timp. Când cilindrul șurubului și șurubul sunt uzate la maximum, actualizați-le și reparați-le la timp; Când sistemul de control al temperaturii este scăpat de sub control, cauza trebuie descoperită și tratată la timp pentru a preveni munca cu boli; Când instalați bobina de încălzire, asigurați-vă că o păstrați plat și aproape de cilindrul șurubului, miezul de confluență și matrița, fără spațiu de disipare a căldurii; În timpul producției de extrudare, este necesar să se observe îndeaproape dacă orificiul de evacuare este blocat? Este vidul prea mic? Tratați în timp util orice anomalie constatată; Când temperatura de afișare a șurubului este ridicată sau scăzută și scapă de sub control, conductele de apă de răcire și ulei trebuie deblocate în orice moment pentru a se asigura că temperatura de afișare merge pe traseul ideal.
VII. Materii prime, formulă, frământare și alți factori de influență și contramăsuri
Modificările materiilor prime, formulei, amestecării și alți factori vor afecta plastificarea materialelor PVC-U.
7.1 Materia primă: greutatea moleculară a rășinii PVC este prea mare sau prea mică, ceea ce afectează direct plasticitatea topiturii. Rășina cu greutate moleculară mică are un grad de plastificare mai mare decât rășina cu greutate moleculară mare. Prin urmare, dacă materia primă este amestecată sau are propria problemă de calitate, aria de distribuție a greutății moleculare este prea largă, ceea ce este, fără îndoială, fatal pentru producția de extrudare a PVC-U. În funcție de situația reală de producție, având în vedere dificultatea de producție și performanța cuprinzătoare a produsului, produsele extrudate sunt toate rășini PVC SG5 (greutate moleculară 1000-1100) în vrac pentru a asigura performanța internă ridicată a produsului. Majoritatea produselor de turnare prin injecție sunt rășini PVC libere SG8 (greutate moleculară 650-750) și o cantitate mică de rășină PVC SG7 (greutate moleculară 750-850) ​​în vrac, luând în considerare pe deplin performanța internă și tehnologia de procesare.
7.2 Formula: Selecția și potrivirea incorectă a auxiliarilor de procesare și a lubrifianților în formulă, sau cantitatea necorespunzătoare de aditivi, va duce, de asemenea, la avansarea sau întârzierea plastificării materialului, iar cantitatea de umpluturi din formulă va afecta, de asemenea, în mod direct, fizicul intern și indicatori de performanță chimică a produsului. Formula este, fără îndoială, cea mai importantă verigă în producția de produse din PVC. Formulele utilizate de compania noastră sunt în general adoptate după producția de probă pe baza unui număr mare de experimente