Kāds ir plastmasas plēves pūšanas mašīnas darbības princips?

Ieejiet gandrīz jebkurā iepakošanas uzņēmumā, lielveikalu piegādes ķēdē vai lauksaimniecības uzņēmumā, un jūs atradīsiet plastmasas loksnes darbā-, kas iesaiņo produktus, izklāj tvertnes, aizzīmogo produktus, aizsargā kravas. Gandrīz visas mašīnas, kas atrodas aiz plēvēm, ir membrānu pūtēji, kas pazīstami arī kā membrānas pūtēji. Tā ir viena no pasaulē visplašāk izmantotajām plastmasas apstrādes iekārtām, un, lai gan tās darbības princips ir loģiski elegants, tajā ir ietverti vairāki savstarpēji saistīti mehāniskās un termiskās apstrādes procesi, kas ir pelnījuši padziļinātu izpratni. Šajā rakstā ir izskaidrots darbības principsplastmasas plēves pūšanas mašīna,katras galvenās sastāvdaļas ieguldījums plēves pūtēja procesā un to, kā sistēmas mainīgie mijiedarbojas, lai noteiktu galīgās plēves īpašības.

Pamatkoncepcija: saspiešana, lai apmierinātu inflāciju

Visvienkāršākajā līmenīplastmasas plēves pūšanas mašīnair divas funkcijas: tas izkausē plastmasas sveķus, pēc tam izspiež plastmasu cauri apļveida veidnei, veidojot cauruli, kas pēc tam tiek uzpūsta ar gaisu, veidojot nepārtrauktu plēves burbuli. Putas velkas uz augšu (lielākajā daļā dizainu), atdziest, sabrūk un lokās. Šis process, kas pazīstams kā pūšanas plēves ekstrūzija, atšķiras no liešanas, kurā izkausēta plastmasa tiek uzklāta uz dzesēšanas ruļļa. Izpūstai plēvei ir labākas mehāniskās īpašības abos plēves virzienos un kopumā labāka nodilumizturība, tāpēc tā dominē iepakojuma lietojumos.

1. posms: sveķu barošana un izkausēšana

Process sākas ar tvertni. Neapstrādātas plastmasas granulas{1}}visbiežāk polietilēns (LDPE, HDPE vai LLDPE), lai gan tiek apstrādāts arī polipropilēns un citi sveķi, -tiek ievietotas tvertnēs un gravitācijas spēks tiek ievadīts ekstrūdera mucā. Mucas iekšpusē ir rotējoša skrūve, ko darbina motors. Skrūve dara vairāk nekā virza materiālu uz priekšu. Tā ģeometrija-lidojuma dziļums, kompresijas pakāpe, slīpums-var vienlaikus paveikt trīs lietas:

Cieto daļiņu transportēšana no padeves zonas uz matricu

Pakāpeniski saspiediet materiālu, radot berzes siltumu

Izkausējiet un homogenizējiet sveķus, lai sasniegtu veidni viendabīgā, bez burbuļu{0}}kausējumā

Tvertni ieskauj elektriskā sildīšanas sloksne, kas ir sadalīta vairākās zonās. Katra zona tiek kontrolēta neatkarīgi, ļaujot precīzi iestatīt temperatūras profilu gar mucu. Tipiskās kušanas temperatūras polietilēna plēves ražošanā ir no 160 grādiem līdz 220 grādiem atkarībā no konkrētās sveķu klases un plēves prasībām. Spiediens palielinās, kad skrūve virza izkausēto plastmasu uz priekšu. Filtri un atdalīšanas plāksne mucas apakšā uztver piesārņotājus un palīdz homogenizēt kausējumu, pirms tas ieplūst veidnē.

2. posms: veidņu{1}}veidnes caurule

Izkausēta plastmasa no ekstrūdera nonāk gredzenveida veidnē, veidojot unikālas pūšamās plēves ekstrūzijas īpašības. Atšķirībā no plakanām rievu veidnēm, gredzenveida veidnēm ir apļveida atvere-būtībā gredzens-, caur kuru plastmasa tiek iespiesta bezšuvju caurulē. Izšķiroša nozīme ir presformas spraugas ģeometrijai. spraugas platums platums nosaka sākotnējo cauruļvada sienas biezumu pirms paplašināšanas. Veidotajām lūpām jābūt precīzi apstrādātām un vienmērīgi perforētām visā apkārtmērā; Jebkādas izmaiņas radīs biezu vai plānu plankumu, kas iet cauri plēves rullim. Gredzenveida formas centrā ir serde, caur kuru plastmasas caurules iekšpusē tiek ievadīts saspiests gaiss. Tas ir inflācijas mehānisms, un mēs par to runāsim vēlāk. Dažasplastmasas plēves pūšanas mašīnamodeļos tiek izmantotas viena slāņa{0}}veidnes; citi ir paredzēti ko-ekstrudēšanai, saliekot vairākus gredzenveida veidņu kanālus, lai izveidotu plēves slāņus, kas apvieno dažādus sveķu slāņus vienā struktūrā. Piemēram, Barjeras plēves var apvienot piecus, septiņus vai pat deviņus slāņus, lai sasniegtu specifiskus skābekļa vai mitruma izturības mērķus.

3. fāze: inflācijas un sala līnijas

Cauruļveida kausējumam izejot no veidnes, caur veidnes serdi tiek iepūsts gaiss, izpūšot cauruli burbuļos. Tas ir avotsplastmasas plēves pūšanas mašīnanosaukums "The Blow", kas arī ir daudzu filmas fiziskā rakstura noteicējs. Burbuļa galīgā diametra attiecību pret matricas diametru sauc par spridzināšanas koeficientu (BUR). Piemēram, 2,5:1 A BUR nozīmē, ka burbulis izplešas līdz 2,5 reizēm par veidnes diametru. Šīs plēves šķērseniskās stiepšanās orientācijas tiek palielinātas, novirzot polimēra molekulas mašīnas sānu virzienā. Tajā pašā laikā burbuļus velk uz augšu ar torņa sprauslas ruļļiem. Vilkšanas ātrumu attiecībā pret tā saspiešanas ātrumu sauc par vilkšanas ātrumu vai vilkšanas attiecību. Šī gareniskā stiepšanās orientē molekulas kustēties mašīnas virzienā. Šķērsvirziena un garenvirziena stiepes attiecību kombinācija nodrošina pūtējam tā biaksiāli orientētu struktūru un unikālu mehānisko līdzsvaru. Dzesēšanas gaiss pūta no gaisa gredzena virs veidnes uz burbuļa ārpusi. Burbuļiem augot un atdziestot, ir redzama robeža - — tā, kur plastmasa pāriet no izkausētas caurspīdīgas uz sacietējušu necaurspīdīgu. To sauc par sasalšanas līniju vai sasalšanas līniju. Tās augstums virs veidnes ir galvenais procesa parametrs: augstāka sasaluma līnija nozīmē, ka sveķiem nepieciešams ilgāks laiks, lai izkustu, un tiem ir vairāk laika atslābt, kā rezultātā tiek iegūta mīkstāka plēve ar mazāku stingrību. Zemāka sala līnija nozīmē ātrāku sacietēšanu, lielāku orientāciju un labāku stiepes veiktspēju. Salnas līnijas augstuma kontrole ietver dzesēšanas vēja apjoma, gaisa temperatūras, ekstrūzijas ātruma un absorbcijas ātruma regulēšanu, un pieredzējuši operatori zinās, kā šie mainīgie mijiedarbojas.

4. posms: sabrukums un tinums

Virs gaisa gredzena burbuļi virzās uz augšu caur salokāmu rāmi-saplūstošu dēļu vai rullīšu sēriju, kas pakāpeniski saplacina burbuļus dubultā plakanā caurulē. Pareiza sabrukšanas ģeometrija ir svarīga: nevienmērīgs spiediens vai asimetriska rāmja ģeometrija rada plēves krokas, kas kļūst par pastāvīgu masas problēmu lejup pa straumi. Salokāmās sekcijas augšpusē plakanā caurule iziet cauri spraugām, lai veiktu divas funkcijas:

Noslēdziet gaisu burbuļa iekšpusē, lai uzturētu piepūšanas spiedienu

Tie nodrošina vilkmi un kontrolē vilkšanas lielumu.

Pēc sagriešanas ruļļos plēve tiek izvadīta cauri veltnim un uztīta uz serdes. Tinuma spriegojums ir rūpīgi jākontrolē: pārāk cieši, un plēve izstiepsies un sagriezīsies; pārāk vaļīga, un spole kļūs mīksta un neregulāra. Vismodernākāplastmasas plēves pūšanas mašīnakonstrukcijās ietilpst virsmas tinēji, centrālie tinēji vai kombinētie tinēji atbilstoši pielietojumam. Ļoti plānām plēvēm vai liela diametra veltņiem automātiskās ruļļu maiņas sistēmas nodrošina nepārtrauktu ražošanu, neapturot ražošanas līniju.

Galvenie mainīgie, kas nosaka filmas īpašības

Izpratne par to, kā aplastmasas plēves pūšanas mašīnaDarbi nozīmē saprast, ka galīgā plēve nav tikai plastmasas izstrādājums, ko jūs ievietojat,-tas ir tas, kā jūs darbināt iekārtu. Galvenie procesa mainīgie lielumi un to galvenā ietekme:

Šie mainīgie nedarbojas neatkarīgi. Piemēram, iekraušanas ātruma maiņa var ietekmēt mērinstrumentu augstumu un sala līnijas augstumu. Dzesēšanas gaisa regulēšana ietekmē arī izvades ātrumu, sala līniju un caurspīdīgumu. Šī savstarpējā atkarība padara filmu pūšanu gan par procesu, gan par inženierzinātņu praksi.

Kāpēc filmas izpūšana joprojām ir piemērota metode

Liešanas plēves līnijas ir ātrākas un var radīt plēves ar augstāku optisko skaidrību, taču pūšamā plēve joprojām dominē iepakojumā šādu iemeslu dēļ:

Mehānisko īpašību līdzsvarošana: Biaksiālā stiepes plēve var izturēt plīsumu un caurduršanu visos virzienos, ne tikai vienā.

Elastība: caurules platumu, plēves biezumu un BUR var regulēt plašā diapazonā bez būtiskām instrumentu izmaiņām.

Bezšuvju cauruļu ražošana: maisu lietošanai bezšuvju caurules forma novērš blīvēšanas posmu.

Daudzslāņu iespēja: ko-izpūstas plēves tehnoloģija var vienlaikus sakraut dažādus sveķus, veidojot īpašības, kuras ir grūti sasniegt ar citām metodēm.

Pēdējās domas

Plastmasas plēves pūtēji darbojas nepārtrauktā, vadāmā pārvērtību ķēdē: cietie sveķi kļūst par viendabīgu kausējumu, kausējums kļūst par cauruli, caurule kļūst par burbuli, burbulis kļūst par plēvi, un plēve kļūst par rullīti. Katru transformāciju kontrolē noteikts parametrs, un katrs parametrs ietekmē vairākas pakārtotās īpašības. Ikvienam, kas ir iesaistīts filmu veidošanā,-neatkarīgi no tā, vai runa ir par kvalitātes problēmu risināšanu, produkcijas optimizēšanu vai aprīkojuma norādīšanu jaunai ražošanas līnijai,-izpratne par šo cēloņsakarību ir būtiska visam pārējam.