چگونه به بهبود یکسانی ضخامت در خط فیلم پریده اکستروژن

در صنعت بسته‌بندی پلاستیکی، یکنواختی ضخامت فیلم یک شاخص کلیدی در کیفیت فیلم دمشی است. ضخامت ناهموار می‌تواند منجر به کاهش خواص مکانیکی، شفافیت ناکافی، انقباض ناپایدار و حتی تأثیر بر چاپ، لاک‌زنی و فرآیندهای بعدی شود. یکنواختی ضخامت در کاربردهای خاص مانند بسته‌بندی مواد غذایی، بسته‌بندی دارویی، فیلم‌های کشاورزی و فیلم‌های صنعتی اهمیت بیشتری دارد. دستیابی و حفظ یکنواختی عالی در ضخامت در خطوط اکستروژن فیلم دمشی به یک اولویت کلیدی برای شرکت‌های تولیدکننده فیلم دمشی در افزایش قابلیت رقابت محصولاتشان تبدیل شده است.

1.فهم یکنواخت ضخامت و تاثیر آن بر کیفیت فیلم

۱.۱ تعریف خط فیلم پرتاب شده با اکستروزن و نقش آن در عملکرد محصول

اینکه ضخامت فیلم به طور مساوی توزیع شده است، برای عملکرد مکانیکی آن بسیار مهم است. برنامه های کاربردی برتر معمولا تغییرات را در حدود 5٪ اضافه یا منفی نگه می دارند. این بر چیزهایی مانند قدرت کششی و اینکه ویژگی های مانع چقدر خوب است تاثیر می گذارد. وقتی به فیلم های پلی اتیلن نگاه می کنیم، اگر تفاوت ضخامت بیش از 0.5 میلی است (که تقریباً برابر با 12.7 میکرو متر است) ، آزمایشات نشان می دهد مقاومت در برابر سوراخ کردن بین 18 تا 22 درصد بر اساس استانداردهای ASTM D1709 کاهش می یابد. داشتن ضخامت ثابت فقط برای ظاهر مهم نیست. مواد بسته بندی به این ثبات نیاز دارند، همینطور فیلم های کشاورزی و آن پوشش های صنعتی سنگین. حفظ ضخامت یکنواخت به برآورده کردن الزامات ISO 9001:2015 نیز کمک می کند، که بیشتر تولید کنندگان باید این روزها به دنبال آن باشند.

۱.۲ عوامل کلیدی که بر کیفیت فیلم و ثبات فرآیند تأثیر می گذارند

چهار متغیر اصلی بر ثبات ضخامت خطوط فیلم های شسته شده با اکستروزین تاثیر می گذارند:

• نوسانات دمای ذوب (± 3°C) که منجر به عدم ثبات جریان می شود
• آلودگی لب های مرطوب کننده که باعث محدودیت جریان محلی می شود
• خنک کننده حلقه هوا بی تناسب که حباب را تغییر شکل می دهد
• عدم تطابق واسکوزیتی رزین در همکشان چند لایه ای

بر اساس مجله ی تکنولوژی فیلم پلاستیکی (2023) ، 83٪ از تغییرات گج از توزیع نابرابر ذوب در سر قالب ناشی می شود، که بر نیاز به دقت در کنترل جریان تاکید دارد.

۱.۳ نقص های رایج ناشی از ضخامت نامنظم در خط فیلم های شلیک شده اکستروژن

عدم سازگاری های مداوم ضخامت (کمتر از 90٪ یکسانی) منجر به مشکلات عملیاتی و کیفیت قابل توجهی می شود:

سیستم های نظارت خودکار این نقص ها را با ارتباط پروفایل ضخامت در زمان واقعی با تنظیمات فرآیند کاهش می دهد، ثبات را افزایش می دهد و ضایعات را کاهش می دهد.

2.طراحی سر و کنترل جریان ذوب برای اندازه گیری ثابت فیلم

۲.۱ نقش پیچ دقیق و طراحی مات در دستیابی به اکستروزون یکنواخت

عملکرد خطوط فیلم های جدید اکستروزون به هندسه پیچ مهندسی و پیکربندی های مروارید بستگی دارد. پیچ های دقیق با نسبت فشرده سازی بهینه شده باعث تشکیل ذوب همگن می شوند و نوسانات ضخامت ناشی از لزوم را به حداقل می رسانند. هنگامی که با طرح های مرطوب کننده مارمولک چرخش ترکیب می شوند، این سیستم ها در شرایط کنترل شده یکسانی جریان محوری را در حدود ± 2٪ به دست می آورند.

۲.۲ اهمیت یکنواخت شکاف های دی در کنترل ضخامت

ثبات شکاف های متراکم مستقیماً به ثبات گج فیلم مرتبط است. انحراف 0.05 میلی متر در عرض محور می تواند منجر به تغییر ضخامت 12٪ در فیلم نهایی شود. مچ های پیشرفته، جبران حرارتی در زمان واقعی را برای حفظ تحمل شکاف کمتر از 10μm، تضمین تولید مداوم در طول چرخه های تولید طولانی می کنند.

۲.۳ تعادل توزیع جریان ذوب برای به حداقل رساندن تغییرات اندازه

الگوهای جریان نامتقارن مسئول 63٪ از نقص های ضخامت در عملیات فیلم های نفوس هستند. سیستم هایی که از فن آوری های جریان کنترل شده مواد استفاده می کنند، با ساده سازی کانال های ذوب، بهینه سازی نرخ برش و حفظ جریان لایه ای، تحمل 40٪ ضخامت بیشتری را به دست می آورند.

2.4 چپ های ثابت در مقابل تنظیم پذیر: ارزیابی عملکرد در سیستم های مدرن

در حالی که لب های ثابت مرطوب ساده سازی مکانیکی را ارائه می دهند، لب های تنظیم پذیر با وضوح 0.001 میلی متر به طور فزاینده ای در سیستم های مدرن استاندارد هستند. این محرک ها با نظارت خودکار بر ضخامت، موقعیت لب را به طور پویا تنظیم می کنند تا یکسانی اندازه گیری را در حدود ± 1.5٪ در تغییرات رول و انتقال دسته رزین حفظ کنند.

3. خنک سازی حلقه هوا و ثبات حباب در اکستروژن فیلم بلند

۳.۱ چگونه سیستم های پیشرفته حلقه هوا باعث افزایش خنک کننده و یکنواخت فیلم می شوند

تکنولوژی حلقه هوا پیشرفته خنک کننده ی یکنواخت را از طریق جریان هوا با سرعت بالا و کنترل شده در اطراف حباب پلیمر تضمین می کند. این باعث می شود کریستالیزه شدن پایدار، توزیع ناهموار استرس را کاهش دهد و تغییرات ضخامت را به حداقل برساند. با حفظ ارتفاع خط یخ مطلوب، این سیستم ها اثرات حافظه مواد را کاهش می دهند و شفافیت نوری را بهبود می بخشند - که برای کاربردهای بسته بندی با دید بالا حیاتی است.

۳.۲ مدیریت جریان هوا بی تناسب برای بهبود قابلیت اطمینان سیستم کنترل ضخامت

خنک شدن نامنظم یکی از مقصر اصلی تغییرات غلتکی که در طول دایره می بینیم است، که اغلب از آستانه 4 درصد فراتر می رود. راه حلش چیه؟ قرار دادن مناسب کانال های هوا در ترکیب با کنترل دقیق توزیع سرعت هوا به تعادل اطراف حباب در طول پردازش کمک می کند. تجهیزات پیشرفته امروز شامل این لوله های هوشمند پویا هستند که در واقع خود را بر اساس آنچه که از اندازه گیری ضخامت در زمان واقعی حس می کنند تنظیم می کنند. این اصلاح خودکار این انحرافات چرخشی آزاردهنده را از بین می برد و ثبات ضخامت را به حدود 1.5٪ انحراف کاهش می دهد. این یک جهش به جلو در مقایسه با تنظیمات دستی قدیمی است که هرگز به اندازه کافی دقیق برای استانداردهای تولید مدرن نبود.

3.3 حلقه های هوا دو لبه و نوسان برای ثبات مناسب حباب

طراحی حلقه دو لبه هوا باعث ایجاد مناطق خنک کننده متمرکز می شود که به صلب لایه های داخلی و خارجی حباب در همان زمان کمک می کند، که باعث توقف لرزش های ناشی از کشیدن مزاحم می شود. این نسخه های خاص نوسان در واقع هوا را به صورت مورد نیاز حرکت می دهند تا با تغییرات در لزوم مبارزه کنند در حالی که چیزها اتفاق می افتد، مانند شاکسوری برای این فرآیند کار می کنند. آزمایش های دنیای واقعی از کارخانه های تولیدی نشان می دهد که این تنظیمات مشکلات بی ثباتی مانند بالون را در مقایسه با سیستم های معمولی یک لب حدود دو سوم کاهش می دهد. نتیجه اش چه شد؟ تفاوت ضخامت حتی در سرعت بالا کمتر از ۰.۷۵ درصد باقی می ماند، چیزی که مدیران کارخانه را بسیار خوشحال می کند.

4. کاربرد فناوری‌های پیشرفته

4.1 سیستم کنترل خودکار ضخامت (اتو گیج)

این سیستم از پرتوهای مادون قرمز یا بتا برای اندازه‌گیری توزیع ضخامت فیلم به‌صورت آنلاین استفاده می‌کند و داده‌ها را به پیچ گرمایشی سر قالب یا حلقه هوا خودکار بازمی‌گرداند، امکان تنظیمات لحظه‌ای را فراهم می‌کند و یکنواختی محیطی را به‌طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد.

4.2 کنترل حباب خنک‌کننده داخلی (IBC)

این سیستم جریان هوا و دما درون حباب را کنترل می‌کند و ثبات دقیق‌تر حباب و تنظیم ضخامت را فراهم می‌کند، به‌ویژه مناسب برای تولید فیلم با عرض گسترده است.

4.3 سیستم دوزاسیون و تغذیه خودکار

این سیستم نسبت پایداری از مواد اولیه و افزودنی‌ها را تضمین می‌کند و از نوسانات ضخامت ناشی از دوزدهی دستی ناهموار جلوگیری می‌کند.

5. مدیریت تولید و نقاط کلیدی عملیاتی

• بازرسی قبل از راه‌اندازی: پاک بودن سر قالب، حلقه هوا و سیستم خنک‌کننده را تضمین کنید و عملکرد مناسب پیچ و محفظه را بررسی کنید.
• نظارت بر فرآیند: فشار مذاب، سرعت کشش و حجم هوای حلقه هوا را به‌طور مداوم نظارت کنید تا عملکرد پایدار را تضمین کنید.
• نگهداری منظم: به طور منظم سر قالب را باز کنید و تمیز کنید و همچنین بازوهای هوایی را تمیز کنید تا وضعیت بهینه تجهیزات حفظ شود.
• آموزش پرسنل: اپراتورها باید با اصول تنظیم ضخامت آشنا باشند تا از انجام تنظیمات کور که می‌تواند منجر به نوسانات بیشتر شود، جلوگیری کنند.

سوالات متداول

1.چرا یکنواخت بودن ضخامت در تولید فیلم مهم است؟

یکنواخت ضخامت بر عملکرد مکانیکی فیلم ها تأثیر می گذارد، بر مقاومت کششی، خواص مانع و کاهش نقص هایی مانند از دست دادن مقاومت سوراخ می شود.

2.چه عواملی بر ثبات ضخامت خطوط فیلم های نفست تاثیر می گذارند؟

عوامل کلیدی شامل نوسانات دمای ذوب، آلودگی لب های مرطوب، خنک شدن حلقه هوا نامتقارن و عدم مطابقت لزگی رزین است.

3.چگونه می توان نقص های ناشی از عدم انسجام ضخامت را کاهش داد؟

سیستم های نظارت خودکار به ارتباط پروفایل ضخامت در زمان واقعی با تنظیمات فرآیند برای افزایش ثبات و کاهش ضایعات کمک می کند.

4.تکنولوژی های مدرن در حفظ کنترل گج چه نقشی دارند؟

فناوری هایی مانند سنسورهای لیزر، بهینه سازی مبتنی بر هوش مصنوعی و سیستم های فعال شده توسط IoT نقش مهمی در حفظ تحمل ضخامت و بهبود بهره وری فرآیند دارند.