塑料擠出片材厚度變化
塑料擠出片材厚度變化
擠出片材的厚度不一致是一個嚴重的問題。在擠出用于熱成形的薄片材時,均勻的厚度對于被成形件獲得合適壁厚和防止光學變形都是重要的,這兩個對于包裝來說都是嚴重的質量問題。厚片材的厚度變化會帶來另外的變形問題 - 你經常不得不在輥筒上對片材進行再次加熱以把它弄平整。
卷材的厚度問題可能是在機向(MD)或橫向(TD)的,并有著與設備、材料和工藝有關的多種多樣的起因。傳統減少厚度變化的方法是添加一套掃描厚度控制系統。更好的方法是解決引起變化的問題。如果能完成這個,那么測厚系統將不必工作得太辛苦,可以被用來調整剩下的小波動。
設備上的成因
片材厚度變化可能來自于不正確的螺桿與模頭設計、不合適的溫度分布和磨損的擠出機套筒和螺桿。如果操作者有用舊的螺桿或套筒,就能區(qū)別保養(yǎng)記錄,但他們可能不會把它看成是厚度變化之源。螺桿引起的機向和橫向的厚度變化是由沖擊所引發(fā)的,因為它們重復出現,所以易于被發(fā)現。熔體泵能有助于消除由不佳螺桿設計或由磨損引起的厚度變化。
不正確的套筒溫度分布也有可能導致沖擊,但熔體泵不會解決這個問題,這將在粘度變化和由此引起的機向和橫向上的不均勻厚度中得到反映。套筒溫度分布必須將樹脂的熔融特性與螺桿式樣進行匹配。
針對特定的操作條件,設計出了片材擠出模頭中的長流道。如果處理該種聚合物的條件并不符合模頭式樣,那么就會做出不均勻的產品。
材料上的成因
厚度問題可能由進入到加料塊和模頭中的熔體溫度不穩(wěn)定和加料與混料不穩(wěn)定所引起。保持熔體流的溫度穩(wěn)定是維持片材尺寸的最重要因素。熔體溫度直接影響著熔體粘度。甚至粘度的小小變化也將改變在模頭中的流動分布,從而改變片材性能。在這里,設定不正確的套筒溫度會再次易于引發(fā)故障。
材料組成的變化可能引起熔體溫度和粘度變化。當處理混合料時,不穩(wěn)定的混合比率可以誘發(fā)問題。檢查混料器是否設定正確和運轉正確是件有意義的事情。
工藝上的成因
不適當的速度調節(jié)、操作者引起的變化和工廠環(huán)境的變化也能影響片材厚度的變化。螺桿速度變化直接影響著機向厚度一致性。擠出機能放大驅動系統中的任何速度差錯。所以即使是小小的速度變化也能導致嚴重的機向尺寸變化。速度變化也影響著流體分布,從而也改變著橫向的性能。利用現代具有譯碼器反饋的數字驅動將消除速度引起的厚度變化。
操作者對工藝參數的調節(jié)會干擾厚度的控制。而且,操作者傾向于以他們自己的方式來運行生產線。他們不應對此袖手旁觀。通過增加總線控制,可以減少因操作者引起的變化,這限制了操作者經許可做出的調整的范圍??偩€控制也縮短了達到規(guī)范所需的起動時間。由于控制系統了解整個工藝過程,所以它能比單獨的離散控制器或傳統多段控制器更好地完成作業(yè)。
工廠環(huán)境的變化,例如來自敞開門或風扇的氣流,也會破壞片材的尺寸。溫度與濕度的季節(jié)性變化常對卷材厚度起著不利影響。戶外溫度可以影響冷卻輥中冷卻水的溫度。戶內溫度和氣流可以改變片材的冷卻速度。厚度薄的片材對周圍氣流的變化特別的敏感。
甚至當周圍因素不穩(wěn)定時,閉環(huán)的特點控制能爭求保持片材厚度。然而,如下面所述的自動繪圖是有助于彌補環(huán)境變化的控制策略。