27.09.2024
Оптимизация экструзионно-выдувного формования
Специалисты R&D-центра «СИБУР ПолиЛаб» предлагают проанализировать проблемы, наиболее часто возникающие в процессе экструзионо-выдувного формования, и посмотреть, как они связаны с состоянием основных узлов оборудования.
При инжекционно-выдувном формовании заготовкой является преформа, предварительно полученная методом литья под давлением. Таким методом обычно получают изделия из ПЭТ и ПП. Наиболее же распространенная технология — это экструзионно-выдувное формование, в процессе которого материал в расплавленном состоянии выдавливается, раздувается и принимает форму, предусмотренную оснасткой. Такие изделия обычно получают из ПЭВП и ПП.
Особенности экструзионно-выдувного формования
Метод экструзионно-выдувного формования включает следующие стадии: загрузка гранул; пластификация полимера в экструдере; выдавливание из фильеры трубчатой заготовки в виде рукава (паризона) и попадание ее в раскрытую охлаждаемую форму; смыкание двух половин пресс-формы с заготовленным материалом внутри; подача сжатого воздуха внутрь заготовки, материал рукава разбухает, принимая форму внутренней полости пресс-формы; охлаждение и застывание полимера; размыкание формы и съем готового изделия; окончательная обработка изделий (снятие облоя, обработка кантов).
Решение проблем на производстве
Колебания паризона могут появляться ввиду утечки воздуха в зоне выдувной фильеры. Это приводит к избыточному охлаждению фильеры, что негативно сказывается на качестве изделия. В качестве решения проблемы рекомендуется снижение уровня давления вспомогательного воздуха.
Одной из возможных причин загрязнения паризона является наличие грязи на рабочей поверхности оборудования. Для предотвращения этой проблемы необходимо регулярно проверять и чистить транспортеры, загрузчики и другие рабочие поверхности.
Поверхность паризона может становиться шероховатой по нескольким причинам, в том числе вследствие низкой температуры материала или наличия царапин на поверхности выдувной фильеры. Для устранения проблемы рекомендуется повышение температуры всех зон экструдера и очистка, а также полировка поверхностей фильеры.
Появление дыр в паризоне может быть вызвано наличием посторонних жидкостей в материале. В этом случае необходимо проверить влажность материала и просушить его.
Причиной разнотолщинности стенок изделия может стать повреждение фильеры или неровное положение элементов оборудования. Для устранения этой проблемы рекомендуется проверить целостность фильеры и отцентровать ее.
Появление изгиба паризона часто связано с неотцентрованным положением фильеры или ошибками в режиме охлаждения паризона. Рекомендуется проверить утечку воздуха в районе фильеры и убедиться в правильной установке нагревательных элементов.
Если расплав медленно выходит из головки, возможно, проблема заключается в низком ПТР материала. Рекомендуется сменить материал на другой, значение ПТР которого будет выше, и проверить состояние шнеков и исправность нагревательных элементов.
Хорошая подготовка оборудования и систематический контроль его состояния помогут избежать многих проблем при экструзионно-выдувном формовании. Своевременное реагирование и комплексный подход к решению проблем способствует повышению эффективности производства и качества производимой продукции.
Работа с дефектами качества изделий
При формовании готовых изделий может быть несколько следующих причин плохого качества поверхности стенок:
— низкая температура пресс-формы, вследствие чего образуется конденсат на стенках оснастки. Необходимо увеличить температуру пресс-формы, увеличить время цикла (время охлаждения), закупить специальные клапаны;
— низкий уровень давления раздува в узле раздува. Следует проверить давление в компрессоре, проинспектировать работу воздушного редуктора на машине, воздушного фильтра, клапана давления воздуха и поискать утечку воздуха;
— недостаточная скорость спуска узла раздува. Нужно проверить, есть ли застрявший пластик на элементах узла раздува, проверить давление в компрессоре, воздушный редуктор на машине, воздушный фильтр, клапан давления воздуха и найти утечку воздуха.
Причиной утечки воды в оснастке может являться плохая вентиляция пресс-формы. Необходимо проверить выпускные каналы (диаметр для ПЭ — 0,3 мм, для ПП — 0,2 мм) и обработать пресс-форму (например, пескоструйным методом).
При появлении дефекта «акулья кожа» следует повысить температуру всех зон нагрева, температуру двух крайних зон возле дорна, почистить и отполировать/заменить фильеру, сменить материал (например, на сырье с более высоким ПТР) или высушить его (если он влажный). При наличии царапин на поверхности фильеры необходимо ее разобрать и отполировать.
Недостаточный вес готового изделия может являться следствием высокой температуры материала: необходимо понизить температуру всех зон экструдера и экструзионной головки.
При высоких значениях ПТР материала, следствием чего становится низкий уровень разбухаемости (Dieswell), нужно заменить материал со значением ПТР ниже текущего.
Если фильера имеет недостаточный размер, то заменить ее на оснастку с увеличенным зазором.
Обязательно следует проверять и корректировать программные параметры паризон-контроллера.
Причиной образования дыр на горловине может стать высокая влажность материала, который нужно подсушить. Обязательно следует инспектировать чистоту материала, а также очищать фильтры и магниты от загрязнений. Также необходимо следить за работой системы охлаждения и проверять, не застрял ли в оснастке инородный предмет.
Куполообразное дно на выдувном изделии может возникать вследствие неправильного дизайна пресс-формы: следует скорректировать дизайн, обсудив это с производителем пресс-формы. Необходимо также проверить качество охлаждения нижней части оснастки и скорректировать данный параметр.
Скопление большого количества материала на дне выдувного изделия потребует проверки и перенастройки паризон-контроллера в зоне дна (нужно уменьшить количество материала).
Причиной неровности толщины стенок может являться недостаточная вентиляция пресс-формы. Нужно проверить глубину вентиляционных каналов (для ПЭ — 0,3 мм, для ПП — 0,2 мм) и, возможно, обработать оснастку пескоструйным методом.
Необходимо также проверить, нет ли повреждений у элементов дорна, при наличии загрязнений в нем — разобрать и очистить, а неравномерный зазор дорна следует откалибровать.
Посмотреть в журнале
Кирилл БУЛАШОВ, эксперт
Алексей ЧАРИКОВ, оператор
прикладной R&D-центр
«СИБУР ПолиЛаб Москва»
При инжекционно-выдувном формовании заготовкой является преформа, предварительно полученная методом литья под давлением. Таким методом обычно получают изделия из ПЭТ и ПП. Наиболее же распространенная технология — это экструзионно-выдувное формование, в процессе которого материал в расплавленном состоянии выдавливается, раздувается и принимает форму, предусмотренную оснасткой. Такие изделия обычно получают из ПЭВП и ПП.
Особенности экструзионно-выдувного формования
Метод экструзионно-выдувного формования включает следующие стадии: загрузка гранул; пластификация полимера в экструдере; выдавливание из фильеры трубчатой заготовки в виде рукава (паризона) и попадание ее в раскрытую охлаждаемую форму; смыкание двух половин пресс-формы с заготовленным материалом внутри; подача сжатого воздуха внутрь заготовки, материал рукава разбухает, принимая форму внутренней полости пресс-формы; охлаждение и застывание полимера; размыкание формы и съем готового изделия; окончательная обработка изделий (снятие облоя, обработка кантов).
Решение проблем на производстве
Колебания паризона могут появляться ввиду утечки воздуха в зоне выдувной фильеры. Это приводит к избыточному охлаждению фильеры, что негативно сказывается на качестве изделия. В качестве решения проблемы рекомендуется снижение уровня давления вспомогательного воздуха.
Одной из возможных причин загрязнения паризона является наличие грязи на рабочей поверхности оборудования. Для предотвращения этой проблемы необходимо регулярно проверять и чистить транспортеры, загрузчики и другие рабочие поверхности.
Поверхность паризона может становиться шероховатой по нескольким причинам, в том числе вследствие низкой температуры материала или наличия царапин на поверхности выдувной фильеры. Для устранения проблемы рекомендуется повышение температуры всех зон экструдера и очистка, а также полировка поверхностей фильеры.
Появление дыр в паризоне может быть вызвано наличием посторонних жидкостей в материале. В этом случае необходимо проверить влажность материала и просушить его.
Причиной разнотолщинности стенок изделия может стать повреждение фильеры или неровное положение элементов оборудования. Для устранения этой проблемы рекомендуется проверить целостность фильеры и отцентровать ее.
Появление изгиба паризона часто связано с неотцентрованным положением фильеры или ошибками в режиме охлаждения паризона. Рекомендуется проверить утечку воздуха в районе фильеры и убедиться в правильной установке нагревательных элементов.
Если расплав медленно выходит из головки, возможно, проблема заключается в низком ПТР материала. Рекомендуется сменить материал на другой, значение ПТР которого будет выше, и проверить состояние шнеков и исправность нагревательных элементов.
Хорошая подготовка оборудования и систематический контроль его состояния помогут избежать многих проблем при экструзионно-выдувном формовании. Своевременное реагирование и комплексный подход к решению проблем способствует повышению эффективности производства и качества производимой продукции.
Работа с дефектами качества изделий
При формовании готовых изделий может быть несколько следующих причин плохого качества поверхности стенок:
— низкая температура пресс-формы, вследствие чего образуется конденсат на стенках оснастки. Необходимо увеличить температуру пресс-формы, увеличить время цикла (время охлаждения), закупить специальные клапаны;
— низкий уровень давления раздува в узле раздува. Следует проверить давление в компрессоре, проинспектировать работу воздушного редуктора на машине, воздушного фильтра, клапана давления воздуха и поискать утечку воздуха;
— недостаточная скорость спуска узла раздува. Нужно проверить, есть ли застрявший пластик на элементах узла раздува, проверить давление в компрессоре, воздушный редуктор на машине, воздушный фильтр, клапан давления воздуха и найти утечку воздуха.
Причиной утечки воды в оснастке может являться плохая вентиляция пресс-формы. Необходимо проверить выпускные каналы (диаметр для ПЭ — 0,3 мм, для ПП — 0,2 мм) и обработать пресс-форму (например, пескоструйным методом).
При появлении дефекта «акулья кожа» следует повысить температуру всех зон нагрева, температуру двух крайних зон возле дорна, почистить и отполировать/заменить фильеру, сменить материал (например, на сырье с более высоким ПТР) или высушить его (если он влажный). При наличии царапин на поверхности фильеры необходимо ее разобрать и отполировать.
Недостаточный вес готового изделия может являться следствием высокой температуры материала: необходимо понизить температуру всех зон экструдера и экструзионной головки.
При высоких значениях ПТР материала, следствием чего становится низкий уровень разбухаемости (Dieswell), нужно заменить материал со значением ПТР ниже текущего.
Если фильера имеет недостаточный размер, то заменить ее на оснастку с увеличенным зазором.
Обязательно следует проверять и корректировать программные параметры паризон-контроллера.
Причиной образования дыр на горловине может стать высокая влажность материала, который нужно подсушить. Обязательно следует инспектировать чистоту материала, а также очищать фильтры и магниты от загрязнений. Также необходимо следить за работой системы охлаждения и проверять, не застрял ли в оснастке инородный предмет.
Куполообразное дно на выдувном изделии может возникать вследствие неправильного дизайна пресс-формы: следует скорректировать дизайн, обсудив это с производителем пресс-формы. Необходимо также проверить качество охлаждения нижней части оснастки и скорректировать данный параметр.
Скопление большого количества материала на дне выдувного изделия потребует проверки и перенастройки паризон-контроллера в зоне дна (нужно уменьшить количество материала).
Причиной неровности толщины стенок может являться недостаточная вентиляция пресс-формы. Нужно проверить глубину вентиляционных каналов (для ПЭ — 0,3 мм, для ПП — 0,2 мм) и, возможно, обработать оснастку пескоструйным методом.
Необходимо также проверить, нет ли повреждений у элементов дорна, при наличии загрязнений в нем — разобрать и очистить, а неравномерный зазор дорна следует откалибровать.
Посмотреть в журнале