Nastavení a optimalizace procesní teploty extruze PVC

II. Benchmark pro optimalizaci procesní teploty
Abychom optimalizovali procesní teplotu vytlačování, měli bychom nejprve pochopit a zvládnout měřítko pro nastavení procesní teploty. Praxe hromadné výroby ukázala, že jako měřítka lze použít následující tři podmínky:
2. 1. Tepelná stabilita PVC pryskyřice: PVC pryskyřice je termosenzitivní polymer. Čistá PVC pryskyřice začíná degradovat při 100 stupních a degradace se zrychluje při 150 stupních. Naopak PVC se při 160 stupních začalo měnit ze skelného stavu do viskoelastického stavu. Čistá PVC pryskyřice proto nemůže být zpracována přímo a tepelná stabilita pryskyřice se musí zlepšit přidáním tepelného stabilizátoru. Obecně se test stabilizátoru PVC pryskyřice provádí při 180 stupních, 30 min a 200 stupních, 20 min. Teplota a doba plastifikace PVC pryskyřice by proto neměla překročit tento rozsah.
2. 2. Stupeň plastifikace: Stupeň plastifikace, také známý jako stupeň gelu. U PVC plastů je stupeň plastifikace známkou stupně krystalizace produktu a stupně fúze primárních částic PVC. Velké množství výzkumných a testovacích údajů ukazuje, že rázová houževnatost nemodifikovaného PVC-U je nejsilnější, když je plasticita 60 procent - 65 procent, to znamená, že primární částice v produktu nejsou plně změkčené a pouze většina fúze a pevnost při přetržení je nejvyšší, když je plasticita 60 procent, a prodloužení při přetržení je nejvyšší, když je plasticita 65 procent. Když je teplota taveniny nižší než 150 stupňů, je stupeň plastifikace nulový; Když je teplota taveniny nižší než 190 stupňů, primární částice v produktu jsou jasně viditelné a stupeň plastifikace je nižší než 45 procent; Když je teplota taveniny přibližně 200 stupňů, většina hranic primárních částic v produktu zmizí, je viditelných pouze několik primárních částic a stupeň plastifikace je 70 procent; Když je teplota taveniny vyšší než 200 stupňů, primární částice produktu jsou plně plastifikovány a stupeň plastifikace může dosáhnout více než 80 procent.
2. 3. Teplota zpracování směsného systému CPE: všechny výrobky z PVC naší společnosti jsou zpevněny a upraveny přidáním směsi CPE, přičemž teplotní pásmo modifikátoru rázové houževnatosti CPE je poměrně úzké. Velké množství testů prokázalo, že produkty tvořené CPE modifikovaným PVC při 190 stupních a 200 stupních mají velmi odlišnou mikroskopickou morfologii. Při 190 stupních vytvořily částice modifikátoru síťovou strukturu pokrývající primární částice PVC, která může získat dobrou odolnost proti nárazu a houževnatý účinek; Při 200 stupních se primární částice PVC zcela roztavily, síťová struktura zmizela a změnila se na kuličky, které byly rozptýleny v matrici PVC pryskyřice, což vedlo k výraznému poklesu odolnosti proti nárazu. Z výše uvedené diskuse je vidět, že podmínky zpracování PVC modifikovaného přimísením CPE jsou poměrně tvrdé. PVC plast je přitom „neurčitý“ polymer a degradace PVC nesouvisí jen s teplotou, ale také s časem. Čím vyšší teplota, tím kratší doba degradace. Čím nižší teplota, tím delší doba degradace. Teplota taveniny válce šneku by měla být řízena mezi 180 stupni a 185 stupni (zde je třeba poznamenat, že se vztahuje spíše na teplotu taveniny než na zobrazenou teplotu válce šneku, která je velmi odlišná), aby se zabránilo rozklad vysokoteplotní taveniny v důsledku jejího dlouhého pobytu ve stroji. Zbývající rozdíl teplot taveniny je doplněn matricí a teplota taveniny části matrice by měla být řízena na 190 stupňů ~ 200 stupňů nebo vyšší, takže tavenina může být vytlačována z matrice v okamžiku dosažení optimálního stupně plastifikace. za účelem realizace výlisku z optimálního stavu plastifikačního stupně bez rozkladu v důsledku dlouhé doby vysoké teploty.
III. Nastavení procesní teploty
Specifická nastavení teploty každé sekce šnekového válce extruderu, soutočného jádra a matrice jsou následující:
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 stupňů; Čím vyšší je objem vytlačování, tím vyšší je požadovaná teplota, aby se prášek mohl rychle zahřát a zeskelnit za vzniku malých kousků. Závitová trubka a drenážní trubka naší společnosti jsou vytlačovány vysokou rychlostí, zejména závitová trubka, která nebyla podle mnou konzultovaných údajů vyrobena tak vysokou rychlostí. Proto je teplota napájecí části závitové trubky a drenážního zařízení pro vytlačování tuhých trubek naší společnosti extrémně vysoká, obecně nad 195 stupňů. Některé stroje dosahují dokonce 210 stupňů - 220 stupňů, zatímco skutečná vnitřní teplota materiálu je pouze mezi 100 stupni - 130 stupňů, teplotě potřebné pro vitrifikaci lze na konci podávání přiblížit pouze o 150 stupňů. sekce.
3. 2. Kompresní sekce: obecně 180 stupňů; Může být také vhodně vylepšen podle skutečné rychlosti vytlačování. Výroba závitových trubek v naší společnosti je v tomto úseku více než 180 stupňů a výroba drenážních trubek dosahuje 190 stupňů - 195 stupňů, což je asi 180 stupňů.
3. 3. Sekce tavení: obecně 180 stupňů; Může být také vhodně vylepšen podle skutečné rychlosti vytlačování. Výroba závitových trubek v naší společnosti je v tomto úseku více než 180 stupňů a výroba drenážních trubek dosahuje 190 stupňů - 195 stupňů, což je asi 180 stupňů.
3. 4. Dávkovací sekce: Teplota dávkovací sekce je velmi důležitá v celém procesu vytlačování a její význam je v jistém smyslu ještě větší než teplota podávací sekce. Teplota by měla být obecně nastavena na 170 stupňů ~ 180 stupňů, v závislosti na smykovém výkonu extrudéru a velikosti vytlačovaného objemu, aby se zajistilo, že zobrazená teplota je menší nebo rovna 185 stupňům. Vzhledem k vysokému smykovému teplu v dávkovací části je snadné způsobit zvýšení teploty taveniny a vysoká teplota taveniny urychlí rozklad PVC za vzniku žloutnutí, odbarvovacích čar, pěnění a dalších podmínek, které ovlivňují kvalitu produktu. Proto lze teplotu šneku a rychlost podávání v případě potřeby nastavit samostatně.
3. 5. Teplota části těla vytlačovací hubice: Nastavení teploty těla vytlačovací hubice je relativně jednoduché, hlavně aby se zabránilo ochlazení taveniny v těle vytlačovací hubice, která je obecně nastavena na asi 185 stupňů. Ve výrobním procesu většiny výrobků není nastavení teploty v tomto rozsahu žádným problémem a některé výrobky (vlnovce) jsou vyšší než toto a dosahují 190 stupňů.
3. 6. Teplota řezné části: 190 °C ~ 210 °C, v závislosti na světlosti povrchu a vytlačovacím tlaku produktu během vytlačování. Obecně řečeno, zvýšení teploty hubice může vhodně zlepšit povrchový jas produktu a může také do určité míry snížit vnitřní tlak extrudéru. Když se vnitřní tlak extrudéru sníží, tření a smyková síla se přirozeně sníží. Jinými slovy, vhodné zvýšení teploty hubice může snížit tvorbu třecího a smykového tepla uvnitř extrudéru (když je vnitřní tření a smykové teplo příliš velké) a naopak. Naše společnost se zabývá výrobou extruze PVC již více než 20 let. Mezi nimi byli někteří zkušení operátoři vytlačování, z nichž většina znala výrobní proces, aby vyhovoval potřebám produktů úpravou teploty formy.
IV. Optimalizační mechanismus procesní teploty
Podle specifických funkcí každé topné sekce se pro výrobu PVC-U extruze používá kónický dvoušnekový extrudér. Celý proces lze zhruba rozdělit do tří oblastí: ohřev, konstantní teplota a uchování tepla. Ohřev a konstantní teplota jsou především v extrudéru, který je rozdělen na dvě relativně nezávislé a vzájemně související části s výfukovým otvorem jako hranicí. Proces tepelné konzervace se skládá z konfluence jádra, vytlačovací hubice a vytlačovací hubice. Zde byste měli nejprve pochopit, že v procesu vytlačování PVC-U existují dva druhy zdrojů tepla, jedním je vnější teplo poskytované elektrickým ohřívačem, druhým je vnitřní teplo generované střihem, kalandrováním a třením PVC. -U materiálu dvojitým šroubem a třením mezi komponenty PVC-U. Tyto dva zdroje tepla hrají různé role v různých fázích vytlačování. Zařízení pro regulaci teploty řídí pouze vnější teplo. Teplota vytlačovací hlavy a hubice bez vnitřního tepla je obecně snadno ovladatelná (některé parametry nekonvenční vytlačovací hubice také produkují vnitřní teplo); Kompresní sekce s vnitřním teplem a silným smykovým účinkem, která nepřekročila nároky na plastifikaci materiálu, a tavicí sekce sloužící především pro výfukové plyny, jsou relativně stabilní a snadno ovladatelné. Střih je relativně slabý, hlavně se spoléhá na vnější ohřev, ale vnější ohřev je obtížné splnit požadavky na plastifikaci materiálu podávací sekce (zejména pro extrudéry s konfigurací nízkého externího topného výkonu); Odměřovací úsek, kde smykové teplo překročilo požadavek na plastifikaci materiálu, často není řízeno zařízením pro řízení teploty. Proto jsou při řízení teploty celého procesu vytlačování vstupní a dávkovací část klíčovými a obtížnými body řízení teploty. Hlavním tělesem řízení vytlačování je teplota materiálu, nikoli teplota válce šneku a matrice. Nastavení teploty je pouze prostředkem a teplota na displeji má jiný odpovídající vztah k teplotě materiálu za různých pracovních podmínek (teplota materiálu v podávací sekci je nižší než teplota displeje a teplota materiálu v měřicí sekci je vyšší než teplota displeje). Kromě vztahu mezi montážní polohou termočlánku může teplota displeje pouze částečně odrážet teplotu materiálu a je pouze základem a měřítkem pro nastavení teploty. Mechanismus nastavení teploty a klíčové body každé sekce jsou podrobně popsány níže.
4.1. Teplota podávací sekce: podávací sekce je teplota válce šneku přenášená elektrickým ohřívačem a zobrazená teplota je teplota válce šneku, nikoli teplota materiálu. Teplota materiálu je často mnohem nižší než zobrazená teplota. Když materiál právě vstupuje do extrudéru přes podávací šnek, je teplota jen asi 30 stupňů - 40 stupňů a nárůst teploty materiálu ze smykové zóny generované šnekem je také daleko od plastifikace (vitrifikace). teplota. Současně bude materiál procházet výfukovým otvorem přes kompresní sekci a materiál musí dokončit proces transformace ze skelného stavu do stavu viskózního toku v oblasti ohřevu. Požaduje se, aby materiál byl v zásadě "pomerančovou kůrou", bez práškových látek a těsně obalený na povrchu drážky šroubu. Není dovoleno jej odvádět z ventilace nebo blokovat vakuem. Proto je funkcí podávací sekce zaměřit se na vnější ohřev. Nastavená teplota by měla být co nejvyšší, aby elektrický topný prstenec mohl zajistit dostatečné vnější teplo pro materiál. V této době se elektrický ohřívač často spouští a vypíná, a to i bez zastavení. Vzhledem k tomu, že materiál vstupuje do podávací sekce, zbývá ještě určitý čas, než je vytlačen z matrice, a aby se zabránilo "přemostění" materiálu na podávacím otvoru nebo "přilepení ke stěně" ve stroji, nastavená teplota by neměla být příliš vysoká a teplota displeje by měla být vyšší než 185 stupňů. Přestože je teplota nastavení podávací sekce nižší, například teplota nastavení je asi 170 stupňů nebo dokonce nižší, lze také vyrábět produkty s vnitřními standardy kvality. Vzhledem k relativně malému množství vnějšího dodávaného tepla však přílišné spoléhání na smykové teplo ke zvýšení teploty taveniny zvýší opotřebení šnekového válce, což ovlivní životnost šnekového válce extrudéru. Prostřednictvím našeho dlouhodobého pozorování při údržbě vytlačovacího zařízení bylo zjištěno, že již po jednom nebo dvou letech (některé dokonce méně než jeden rok) používání bude mít válec šneku vážné opotřebení. Většina opotřebení je soustředěna v prvním jednohlavém šroubu nebo druhém jednohlavém šroubu po dvouhlavém šroubu s vysokým kompresním poměrem a také v široké pracovní oblasti dávkovací sekce s maximálním opotřebením 2 mm ~3 mm, V tomto okamžiku bude při výrobě vytlačování žlutá čára (kvůli zpětnému toku materiálu je doba zdržení při vysoké teplotě příliš dlouhá). Pokud je mezera upravena, v produktu bude černá čára a zařízení bude vydávat abnormální hluk v důsledku místního ostrého bodového tření mezi šroubem a válcem šroubu, které nemůže fungovat normálně, takže válec šroubu a šroub je třeba vyměnit. Přestože výskyt tohoto jevu úzce souvisí s nevhodnými metodami zpracování oceli a tepelného zpracování výrobcem, důležitým důvodem je příliš nízká teplota vytlačování, což má za následek poměrně silný smykový účinek těchto dílů a zvýšené opotřebení. Vyšší nastavená teplota v podávací sekci nejen přispívá k tavení materiálu, ale může také plně využít vnější teplo ke snížení opotřebení extrudéru v důsledku střihu. Mnoho praxe prokázalo, že za předpokladu konstantního podávání, rychlosti vytlačování a teploty nastavení dávkovací sekce může správné zvýšení teploty nastavení dávkovací části účinně snížit teplotní rozdíl mezi zobrazenou teplotou a nastavenou teplotou odměřování. sekce, což plně ukazuje, že teplota podávací sekce do určité míry hraje roli při nastavování smykového tepla.
4. 2. Teplota lisovací sekce: když materiál vstupuje do lisovací sekce s velkou střižnou silou, teplota rychle stoupá působením střižné síly šroubu. Vyšší nastavená teplota je užitečná pro snížení viskozity materiálu a urychlení tekutosti. Stejně jako podávací sekce může snížit poškození smykovým teplem.
4. 3. Teplota sekce tavení: materiály v sekci tavení jsou v podstatě roztaveny. V důsledku změny objemu drážky šroubu (obecně je kompresní poměr menší než 1) se náhle sníží tavný tlak, což může plně hrát funkci konstantní teploty a výfuku. Nastavená teplota je v souladu s kompresní sekcí nebo je mírně vyšší, což pomáhá zabránit ochlazení taveniny, protože pokles tlaku taveniny způsobí, že teplota taveniny bude také vykazovat klesající trend.
4.4 Teplota měřicí části: teplota zobrazená v měřicí části není teplotou materiálu. Je to pouze teplota, při které se materiál působením smykového tepla přenese do válce šroubu. Teplota materiálu je často vyšší než zobrazená teplota. Účelem nastavení teploty není poskytovat vnější teplo, ale hlavně včas zastavit vnější zahřívání a používat chladicí zařízení šnekového válce a správné nastavení teploty šnekového oleje k přenosu přebytečného tepla, aby se zabránilo rozkladu materiálu. Některá z chladicích zařízení v sekci vážně opotřebovaného šnekového sudu budou v dlouhodobém provozním stavu brzy po spuštění zařízení, takže jen stěží udrží teplotu před zvýšením. Nastavená teplota by proto neměla být příliš vysoká a teplota displeje by měla být menší nebo rovna l85 stupňům. Když je objem vytlačování příliš malý a teplota displeje je příliš nízká, lze nastavit teplotu válce šneku a šneku nebo rychlost podávání podle potřeby zvýšit, aby se zvýšil smyk.
4. 5 Teplota soutokového jádra a vytlačovací hubice: tavenina vstupuje do soutokového jádra, byla zcela ve stavu taveniny a začala se měnit ze spirálového pohybu proměnlivé rychlosti a tlaku na rovnoměrný lineární pohyb a tlak taveniny se ustaví přes matrici, aby byla teplota, viskozita a rychlost toku jednotnější a aby se finální příprava pro formování produktu. Kvůli změně směru pohybu musí vytvoření tlaku taveniny obětovat určité množství energie. Současně již neexistuje vnitřní teplo generované střihem v této oblasti. Proto by měla být teplota nastavena vyšší, aby se zpomalily tepelné ztráty materiálů. Podle velkého množství průmyslových dokumentů, které jsem konzultoval, existují velké rozdíly v názorech na nastavení teploty soutoku jádra v průmyslu. Někteří lidé zastávají názor, že teplota jádra soutoku by měla být nastavena mezi 165 a 175 stupni. Domnívají se, že zvýšení teploty tuhnutí jádra konfluence povede ke snížení výkonu hlavního stroje a tavícího tlaku předlisku, čímž se ovlivní fyzikální a chemické vlastnosti vytlačovaných produktů. Podle mého skutečného výrobního rozboru a testu je to vlastně chyba, protože to, zda teplo dodávat nebo vydávat, není zcela dáno nastavenou teplotou, ale souvisí především s rozdílem mezi skutečnou teplotou vytápěného objektu a teplotou nastavenou. Když je nastavená teplota mnohem vyšší než teplota materiálu, jako je teplota materiálu v podávací sekci, zvýšení nastavené teploty může poskytnout velké množství vnějšího tepla pro materiál; Když je nastavená teplota nižší než teplota materiálu, nejen že se materiál neohřívá, ale také hraje roli chlazení. Jak již bylo zmíněno dříve, skutečná teplota taveniny procházející dávkovací sekcí je vyšší než zobrazená teplota. Pokud je zobrazená teplota asi 185 stupňů, teplota materiálu je také asi 190 stupňů. Účelem nastavení teploty jádra soutoku a formy není zahřátí, ale ochrana tepla taveniny před ztrátou v důsledku nízké teploty jádra soutoku a formy. Současně, když je tavenina vytlačována ve stroji, rychlost proudění taveniny v blízkosti válce šneku bude nižší než střední rychlost taveniny v důsledku tření o vnitřní stěnu válce šneku, a tak- dojde k tzv. "meznímu" efektu. Vyšší nastavená teplota tedy může účinně regulovat rychlost proudění sekce taveniny. Když je nastavená teplota nižší než skutečná teplota taveniny v jádru soutoku, tavenina získá nejen vnější teplo, ale bude ve stavu úplného rozptylu tepla, rychlost povrchového toku taveniny se zpomalí a nerovnoměrné tok s taveninou jádra ovlivní kvalitu lisování produktů vytlačování formy. I v částech s velkým odporem průtočné části odkláněcího kužele trysky je žlutá čára z důvodu retence materiálu. Samozřejmě, že zvýšení teploty nastavení jádra soutoku je pro teplotu taveniny odměřovací sekce. Nastavená teplota soutoku jádra je příliš vysoká a povrchový tok taveniny je příliš rychlý, což také způsobí nerovnoměrnou rychlost proudění v průřezu. Jiní se domnívají, že (to se domnívá i většina provozovatelů naší společnosti): nastavení vyšší teploty soutokového jádra povede k „vložení“ soutokového jádra. Ve skutečnosti je „pastování“ soutokového jádra způsobeno především nízkou povrchovou úpravou vnitřní stěny soutokového jádra, nerovností spojovací části nebo existencí přechodového ramene, které způsobuje zadržování materiálu nebo nedodržení dotáhněte spojovací šrouby po spuštění a nárůstu teploty a mezeru spojovací části, která není způsobena vysokou nastavenou teplotou. Aby se zabránilo pastě soutokového jádra, je nepochybně nesprávné úmyslně snížit teplotu tuhnutí jádra soutoku. Příliš nízká teplota soutoku jádra způsobí, že materiál bude blízko stěny soutoku jádra

V. Extruze při přetížení, teplotně nekontrolovaný stav a protiopatření
Výše uvedená nová myšlenka je založena na předpokladu, že teplota je řízena za normálních podmínek vytlačování. Pokud není účinnost vytlačování náležitě zlepšena, dojde také k tomu, že přívod tepla v podávací sekci je obtížné pokrýt tepelnou potřebu pro plastifikaci materiálu a není řízena teplota, která je často nižší než nastavená teplota. Materiál z větracího otvoru špatně plastifikuje a stále je zde nějaký prášek, který je odsáván z větracího otvoru vakuem; V tuto chvíli většina operátorů zvýší teplotu zadní části, aby to vyrovnala. Poškození kompresní sekce a sekce tavení není velké, ale hlavní poškození je v sekci dávkování. Celkové teplo odměřovací sekce původně překračuje potřebu tepla konstantní teploty taveniny, což je způsobeno velkým nárůstem tepla smykového tření odměřovací sekce, způsobeným zvýšením rychlosti vytlačování, což způsobuje nekontrolovatelnost zobrazení teploty, často vyšší než nastavená teplota, což vede k místnímu přehřátí a rozkladu extrudovaných produktů. Tento jev se mění se zvyšováním účinnosti vytlačování. Čím vyšší je účinnost vytlačování, tím větší je rozdíl mezi nastavenou teplotou a zobrazenou teplotou a tím závažnější jsou nepříznivé důsledky. Tento jev je zvláště výrazný u extrudérů s nízkým smykovým teplem šneku nebo externím ohřevem v přiváděcí části. Když není teplota displeje řízena nastavenou teplotou, je obtížné dosáhnout skutečných výsledků takzvanou optimalizací procesu. Výše uvedený jev je známkou nerovnováhy mezi dodávkou tepla extrudéru a teplem potřebným pro plastifikaci materiálu. Teplotní rozdíl mezi nastavenou teplotou podávací sekce a zobrazenou teplotou je známkou stupně nedostatku externího ohřevu nebo smykového tepla. Rozdíl teplot mezi nastavenou teplotou měřicí sekce a zobrazenou teplotou je známkou stupně přebytku smykového tepla. V současné době extrudér vyrobený v Číně přijal dvě opatření, aby odpovídal teplu v podávací sekci: jedním je zvýšení výkonu topného prstence, například konfigurace výkonu podávací sekce 65/132 kuželového dvojitého šnekový extrudér dosáhl 9 kW; Druhým je reforma struktury závitu šroubu a nastavení závitu s jednou hlavou za závitem se dvěma hlavami v podávací části nebo kompresní části, aby se účinně zlepšil kompresní poměr drážky šroubu. Nedostatek přívodu tepla do přiváděcí části extrudéru se výrazně zlepšil než v minulosti. Přebytečné smykové teplo v dávkovací části však stále omezuje zlepšení účinnosti vytlačování. Na toto téma jsme také provedli speciální výzkum. Nyní všechny naše extrudéry používají dvojité šneky, které jsou speciálně přizpůsobeny, a jejich parametry byly upraveny tak, aby vhodně zvětšily mezeru mezi dávkovací sekcí a šnekem, aby se přizpůsobily našemu ultra-vysokorychlostnímu vytlačování. Kromě struktury šneku je smykové teplo také přímo ovlivněno poměrem rychlosti posuvu k rychlosti vytlačování. Když se sníží nastavená teplota měřicí sekce, topná spirála se přestala zahřívat, chladicí zařízení nepřestane fungovat a řízení teploty displeje je neplatné, lze podle potřeby provést odpovídající opatření podle následujících postupů, aby se účinně snížil zobrazení teploty měřicí části:
5. 1. Prvním je snížení nastavené teploty šneku, který může předávat přebytečné smykové teplo dávkovací části chlazením oleje. Snížením nastavené teploty šneku se však také sníží teplota materiálu podávací sekce. Když je výkon ohřívací spirály konfigurované v přiváděcí části extrudéru nízký, měla by se snížit nastavená teplota šneku a měla by se vzít v úvahu potřeba regulace teploty v přiváděcí části.
5. 2. Druhým je správné snížení rychlosti podávání, což může snížit smykové teplo (říkáme snížení točivého momentu). Je to účinný prostředek pro úpravu smykového tepla zvýšením nebo snížením rychlosti podávání za podmínky určité rychlosti šneku extrudéru. Snížení rychlosti podávání však také sníží teplotu materiálu v sekci podávání. Potřeba smykového tepla materiálů v přiváděcí části a dávkovací části je protichůdná. Stejně jako u nastavení teploty šneku, když je výkon topné spirály konfigurované v přiváděcí části extruderu nízký, měla by se snížit rychlost přivádění a také by se měla vzít v úvahu potřeba regulace teploty v přiváděcí části. Zároveň přílišné snížení rychlosti podávání povede k tomu, že tavenina v dávkovací části zcela neobalí drážku šneku, což také zvýší opotřebení závitu šneku a válce šneku, což má za následek tzv. vymetání“ (a nadměrné opotřebení střední části hlavně šroubu).
5. 3. Třetím je správné snížení poměru rychlosti vytlačování k rychlosti posuvu. Rychlost posuvu a rychlost vytlačování jsou pojmy související s objemem vytlačování a mají různé funkce. Rychlost podávání by měla být koordinována s externím přívodem tepla, aby se nastavilo smykové teplo a stupeň plastifikace materiálu; Rychlost vytlačování by měla být koordinována s rychlostí tahu, aby se upravil objem vytlačování a tloušťka stěny. Když se rychlost podávání používá k nastavení teploty zobrazení dávkovací sekce a nelze zohlednit teplotu zobrazení podávací sekce, je nutné snížit poměr rychlosti vytlačování k rychlosti podávání. Na jedné straně snižuje smykové teplo taveniny v dávkovací části a na druhé straně prodlužuje dobu zdržení materiálu v přiváděcí části pro usnadnění plastifikace. Je třeba zdůraznit, že snížení nastavené teploty měřicí sekce má především za úkol regulovat smykové teplo a zabránit degradaci materiálu, nikoli nastavit teplotu na co nejnižší. Když topná spirála přestala hřát a chladicí zařízení nepřestalo fungovat, nemá smysl nastavovat teplotu příliš nízko. Když je teplota zobrazená v sekci měření vyšší než nastavená teplota, ale v rozsahu 185 stupňů, je také v normálním rozsahu a není nutné ji upravovat. Když extrudér vyrábí produkty malých rozměrů, objem vytlačování je malý, což má za následek příliš malé smykové teplo. Když je teplota zobrazená v dávkovací sekci nižší než 180 stupňů, je také nutné včas zvýšit nastavenou teplotu nebo rychlost podávání šnekového válce a šneku podle situace tak, aby teplota materiálu vždy fungovala v ideálním stavu. teplotní oblast. Když je povolen kompresní poměr každé sekce šneku extrudéru, zvýšení rychlosti podávání může hrát roli ve smykovém teple. Naopak dojde ke dvěma rozdílným výsledkům: když je podávací objem větší než objem šnekové drážky v podávací části, dojde k jevu „přetečení“ v podávacím otvoru, což způsobí, že suroviny budou přímo přetečení z plnicího otvoru a pád na pracovní stůl a zem zařízení, což bude znečišťovat životní prostředí a plýtvat surovinami; Když je objem šnekové drážky v podávací sekci větší než objem tavicí sekce, dojde k jevu „přetečení materiálu“ z vakuového otvoru, který zablokuje podtlakové výfukové potrubí, což má za následek nemožnost odsávání, ovlivňující kvalitu produktu a neschopnost normálně vyrábět. Proto je také omezené zvyšování rychlosti podávání.
VI. Poruchový stav a protiopatření zařízení a elektrických spotřebičů
V celém procesu výroby extruze je kromě správného nastavení teploty klíčové efektivní řízení teploty displeje (teplota taveniny). Kromě přetížení extrudéru, kdy dojde k poruchám zařízení, elektrického zařízení a jiných poruch, bude zobrazená teplota také v nekontrolovaném stavu, což přímo vede ke změně teploty taveniny.
6. 1. Šnekový válec a šnek extrudéru jsou silně opotřebené a šnekový válec a šnek extrudéru jsou silně opotřebené, což má za následek zvětšení radiální vůle, což vede k toku materiálu z oblasti s vysokým tlakem do oblast s nízkým tlakem během procesu vytlačování a dochází k takzvanému jevu „pozitivního proudění“ nebo „obráceného proudění“. Na základě struktury šneku Podle analýzy extrudéru s počtem hlav 2 - 2 - l - 3 - 3, když se materiál pohybuje z drážky dvouhlavého šneku podávací sekce paralelně s prvním jednohlavým drážka pro šroub hlavy, začne se pohybovat sériově a tlak se náhle zvýší; Poté se pohybuje z drážky pro jednohlavý šroub do drážky pro dvouhlavý šroub v sérii a začne se pohybovat paralelně. Tlak prudce klesá. Když znovu vstoupí do drážky pro jednohlavý šroub a začne se pohybovat v sérii, tlak prudce vzroste. Když se první a druhá spirálová tkanina s jednou hlavou a odpovídající válce šroubů opotřebují působením smyku, některé materiály mohou unikat z jednohlavé spirálové drážky do dvouhlavé spirálové drážky v přední části, to znamená, že může dojít ke zpětnému toku. nebo může dojít k úniku do tříhlavé spirálové drážky v zadní části, to znamená, že dojde k pozitivnímu proudění; Když tavenina teče z větší drážky šneku na třech koncích tavicí části do menší drážky šneku na třech koncích dávkovací části, v důsledku opotřebení závitu šneku na dávkovací části a odpovídající části šneku válce při působení smyku může část taveniny unikat ze šnekové drážky v dávkovací části do šnekové drážky v tavicí sekci, to znamená, že dochází ke zpětnému toku. Nepravidelný tok materiálu nebo taveniny, zejména zpětný tok, vede k prodloužené době zdržení ve stroji, "superplastifikaci" a místní degradaci a v axiálním směru produktu se objeví "žlutá čára". Proto se v této době některým zkušeným operátorům podařilo udržet kontinuální výrobu extruze snížením nastavené teploty, zvýšením viskozity materiálu a snížením protiproudu. Ve skutečnosti je tento jev běžný i v průmyslu. Původním důvodem může být takzvaný „proces s ultranízkou teplotou“. Vzhledem k nízké teplotě taveniny a nerovnoměrné plastifikaci je obtížné efektivně zaručit kvalitu vytlačovaných výrobků.
6.2. Minimální axiální vůle mezi dvěma šneky je příliš malá v důsledku nesprávného zpracování a montáže šneku extrudéru. Axiální jednosměrná konstrukční vůle dvou šneků extrudéru je obecně větší než 2 mm, ale kvůli odchylce zpracování je skutečná hybnost struny u mnoha šneků pouze asi 1 mm, to znamená minimální axiální vůle na každé straně každé funkční část šroubu je pouze 0.5 mm. Pokud proces montáže není pečlivě kontrolován a upravován, může být minimální axiální vůle funkční sekce kolem 0,2 mm nebo dokonce menší, nebo může dojít k boji v důsledku přímé kolize. Při práci extruderu po určitou dobu dojde při opotřebení axiálního ložiska k axiálnímu pohybu šneku, který změní axiální vůli. Je to proto, že stupeň opotřebení obou axiálních ložisek nemůže být přesně stejný. V procesu výroby vytlačování dojde k místnímu přehřátí. Někteří takzvaní odborníci obecně přijímají metodu zvýšení nastavené teploty, snížení viskozity materiálů a zvýšení tekutosti materiálů, aby se sotva udržela výroba. Původním důvodem může být také takzvaný „proces za vysoké teploty“. Vlivem vysoké teploty bude ovlivněna nejen vnitřní a vnější kvalita a barva produktu, ale také částečný rozklad materiálu povede k vysrážení chlorovodíku, který bude reagovat s ultramarínem (vztahuje se na produkty s ultramarín přidán do našeho profilu), což má za následek znečištění olovem a změnu barvy produktů. Chlorovodík má zároveň super absorpci vody a spojuje se s vodou za vzniku kyseliny chlorovodíkové, která má silný korozivní účinek na zařízení a formy. Pokaždé, když z formy vyjmeme blok černé pasty, který je díky pastě odstraněn, objeví se po jeho umístění na povrchu něco jako kapky vody, což jsou vlastně malé částice kyseliny chlorovodíkové tvořené chlorovodíkem. absorbující vodu ve vzduchu.
6.3 Teplota displeje je mimo kontrolu kvůli poruše elektrického přístroje, kterou lze rozdělit do následujících situací
a) Termočlánek: Existují zhruba dva typy poruch termočlánku. První je, že není nainstalován na místě, nebo jsou v instalačním otvoru drobné nečistoty a obvod termočlánku je mírně zkratovaný, což nemůže přesně přenášet teplotu válce šroubu. Často se ukazuje, že teplota je nižší než nastavená teplota, což má za následek nepřetržité zahřívání, takže skutečná teplota materiálu je vyšší nebo dokonce pasta. Druhým je, že termočlánek je otevřený okruh (otevřený okruh). V tomto okamžiku se teplota zobrazí v plném rozsahu nebo se přímo zobrazí termočlánek, což způsobí, že regulátor vytápění přestane vydávat příkaz k vytápění. Ohřívač se přestane ohřívat, protože stykač bude odpojen, a pomalý materiál nebude moci pokračovat ve výrobě z důvodu žádného vnějšího tepelného ohřevu (termočlánek je rozbitý, zejména na sekci šneku, formy a soutoku).
b) Cívková část elektrického ohřívače nebo spojení s vodičem je spáleno kvůli špatnému kontaktu a skutečný výkon ohřívače je snížen nebo přímo nulový, což znamená, že teplota je nízká. K tomuto jevu často dochází v důsledku častého otevírání a zavírání topného prstence mimo podávací sekci a dokonce i dlouhodobým provozem. V důsledku časté demontáže a montáže sekce formy dochází k mnoha případům špatného zapojení.
c) Vzhledem k častému otevírání a zavírání AC stykače bude při každém otevření a sepnutí generováno obloukové světlo. Teplota obloukového světla je velmi vysoká. Můžete uvažovat o svařování elektrickým svářecím strojem, což je typický příklad použití obloukového světla. Světlo oblouku někdy způsobí roztavení povrchu kontaktu AC stykače a slepení spojky, což má za následek nepřerušovaný provoz elektrického ohřívače a vysokou teplotu displeje; Opakované přilnutí po dlouhou dobu, odpojení mechanickou silou a opětovné přilepení postupně spálí kontakt a způsobí přerušení obvodu, což znemožní práci ohřívače. Teplota displeje je nižší než nastavená teplota.
d) Přerušená pojistka hlavního topného okruhu nebo vypadnutý jistič, což je většinou způsobeno okamžitým velkým proudem generovaným zkratem zadního okruhu nebo topení. V tomto okamžiku, i když svítí kontrolka ohřevu, která indikuje ohřev, přístroj zobrazuje číslo nebo ukazatel nezvyšuje, ale klesá, což znamená, že teplota je stále nižší a nižší.
6. 4 Nesprávná instalace topného kroužku: topný kroužek je nesprávně nainstalovaný a není v těsném kontaktu se závitovým válcem nebo matricí a je zde mezera, takže teplo topného kroužku se ztrácí a nemůže být přenášeno k válci šneku nebo matrici a topný kroužek nepřestane fungovat, což naznačuje, že teplota je stále nízká, což ovlivňuje plastifikaci materiálu. V tomto případě také hrozí nebezpečí vyhoření topidla a instalaci topidla je třeba věnovat dostatečnou pozornost
6.5 Špatný vakuový výfuk: stupeň vakua je příliš nízký nebo je výfukový otvor blokován materiálem a výfuk je špatný, což způsobuje, že materiál nese vzduch nebo těkavé látky, což nejen ovlivňuje plastifikaci materiálu, ale také způsobuje produkt pěnit.
6.6 Teplota šneku: Takzvaná teplota šneku není skutečná teplota šneku, ale teplota vysokoteplotního teplonosného oleje dodávaného šroubovým olejovým čerpadlem do šneku pro průtok. Některá zařízení jsou jednoduše označena jako „teplota oleje na šroubech“. Existují dva druhy abnormálních stavů. První je, že je zablokovaný olejový okruh a ve šroubu není žádný olej. Vzhledem k tomu, že rychlost výroby je obecně příliš vysoká, většina funkcí ohřevu šnekového oleje je vypnuta. V tomto okamžiku je zobrazení teploty šroubového oleje často velmi nízké, asi 50 stupňů (protože vysokoteplotní olej ze šroubu vůbec nevytéká, teplota každé části šroubu je stejná jako teplota materiálu v každé sekci), To mělo za následek ztrátu funkce šneku a nemožnost implementovat funkci směrové regulace teploty, což mělo za následek nízkou teplotu zobrazení v podávací sekci a nekontrolovanou teplotu zobrazení v sekci měření. Druhým je ucpání vody. Protože vodní okruh ochlazuje olejový okruh a jeho funkcí je odvádět přebytečné teplo odváděné olejovým okruhem ze šroubu, nelze ucpání vodního okruhu tak snadno najít jako ucpání olejového okruhu. poškození není tak velké, ale stále může produkovat teplo vydávané olejovým okruhem, které nemůže být vyzařováno, což způsobuje postupné zvyšování teploty vysokoteplotní olejové nádrže, což nelze kontrolovat, a nakonec ztrátu rozptylu tepla a teploty funkce regulace, Vyhrazena je pouze funkce vyrovnávání teploty podávací a dávkovací sekce. Příliš vysoká teplota oleje také způsobí poškození olejového okruhu, vysokoteplotního solenoidového ventilu a těsnění olejového čerpadla (většinou fluorokaučuku), což má za následek únik vysokoteplotního teplonosného oleje, který nejen plýtvá vysokoteplotním olejem, ale také znečišťuje pracovní prostředí. Je vidět, že pro implementaci optimálního nastavení a řízení teploty procesu vytlačování musí být nejprve zaručena pracovní kvalita extruderu a systém kontroly teploty.
6. 7 Výměna šroubu: Před výměnou nového šroubu musí být přísně přijata kvalita zpracování a montáž musí být provedena pečlivě, aby se zajistilo, že minimální radiální a axiální vůle šroubové sestavy je v nejlepším stavu; Když extrudér pracuje po určitou dobu, je nutné pravidelně upravovat radiální vůli mezi šnekem a válcem šneku, postupně přenášet opotřebované díly a zvětšovat prostor pro opotřebení, aby se zlepšila životnost válce šneku a šroub extrudéru; Pravidelně kontrolujte, zda se axiální ložisko extruderu pohybuje sériově a včas je opravte. Když jsou válec šroubu a šroub opotřebeny na maximum, včas je aktualizujte a opravte; Když je systém regulace teploty mimo kontrolu, musí být včas zjištěna a řešena příčina, aby se předešlo práci s nemocemi; Při instalaci topné spirály dbejte na to, aby byla plochá a v blízkosti válce šroubu, soutoku a matrice, bez mezery pro odvod tepla; Při výrobě vytlačování je nutné bedlivě sledovat, zda není ucpaný výfukový otvor? Je vakuum příliš nízké? Včas řešit jakoukoli zjištěnou abnormalitu; Když je teplota displeje šroubu vysoká nebo nízká a mimo kontrolu, je třeba kdykoli odblokovat potrubí chladicí vody a oleje, aby se zajistilo, že teplota displeje bude probíhat v ideální dráze.
VII. Suroviny, receptura, hnětení a další ovlivňující faktory a protiopatření
Změny surovin, receptury, míchání a další faktory ovlivní plastifikaci PVC-U materiálů.
7.1 Surovina: Molekulová hmotnost PVC pryskyřice je příliš vysoká nebo příliš nízká, což přímo ovlivňuje plasticitu taveniny. Pryskyřice s nízkou molekulovou hmotností má vyšší stupeň plastifikace než pryskyřice s vysokou molekulovou hmotností. Pokud je tedy surovina smíchána nebo má svůj vlastní problém s kvalitou, je oblast distribuce molekulové hmotnosti příliš široká, což je nepochybně fatální pro výrobu PVC-U vytlačováním. Podle skutečné výrobní situace, s ohledem na výrobní obtížnost a komplexní výkon produktu, jsou všechny extrudované produkty sypké SG5 (molekulová hmotnost 1000-1100) PVC pryskyřice, aby byla zajištěna vysoká vnitřní výkonnost produktu. Většina produktů pro vstřikování je sypká PVC pryskyřice SG8 (molekulová hmotnost 650-750) a malé množství sypké PVC pryskyřice SG7 (molekulová hmotnost 750-850), přičemž je plně zohledněn vnitřní výkon a technologie zpracování.
7.2 Receptura: Nesprávný výběr a sladění pomocných látek a maziv ve složení nebo nevhodné množství aditiv také povede k urychlení nebo zpoždění plastifikace materiálu a množství plniv ve složení také přímo ovlivní vnitřní fyzikální a ukazatele chemické výkonnosti produktu. Formule je nepochybně nejdůležitějším článkem ve výrobě produktů z PVC. Receptury používané naší společností jsou obecně převzaty po zkušební výrobě na základě velkého počtu experimentů