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塑膠擠出吹塑中空成型設(shè)備由機(jī)架、擠出機(jī)、儲料式機(jī)頭、合模機(jī)構(gòu)、吹脹裝置、機(jī)械手、冷卻裝置、安全防護(hù)裝置、自動上料機(jī)、電氣控制系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、氣動控制系統(tǒng)組成,主要適用於高密度聚乙烯(HDPE)或高分子量高密度聚乙烯(HMWHDPE)為原料的各種中空吹塑包裝制品的加工。目前國內(nèi)最大的中空吹塑設(shè)備可生產(chǎn)1250升IBC桶。
塑膠擠出吹塑中空成型設(shè)備的質(zhì)量好壞決定了可操作性、穩(wěn)定性和安全性,更決定了生產(chǎn)中空吹塑制品的效率和成本高低。
本文站在用戶的角度,就多年對不同廠家、不同型號的各種塑膠擠出吹塑中空成型設(shè)備的使用經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行總結(jié)和探討?偟膩碚f,目前市場上的擠出吹塑中空成型設(shè)備中仍存在一些影響設(shè)備能耗和效率的不足之處,迫切需要改進(jìn)和解決。不同型號設(shè)備的不足之處有很多不同點(diǎn),但也有相同的地方,建議從如下8個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)和完善。
提高擠出機(jī)塑化和擠出能力
有些擠出機(jī)只適用全新的原色顆粒料,在回料超過配料30%的時(shí)候,擠出量降低20%-30%;在配料中色粉用量較多的時(shí)候,擠出量降低50%-60%。由於擠出效率太低,長時(shí)間處於等料現(xiàn)象,造成循環(huán)周期長,因此,無論設(shè)備的其他功能、性能有多好,都已嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率,導(dǎo)致生產(chǎn)成本趨高。特別是雙工位中空吹塑和大中空吹塑設(shè)備由於需要儲料多,等料時(shí)間長,就更不能充分發(fā)揮其作用。
原料中使用色母粒代替色粉,效果要好一些。但對於設(shè)備用戶來講,一是使用色母粒成本高,二是中空塑膠制品品種多,單量少,不可能每種產(chǎn)品都用色母粒,而不用色粉。
建議1:由於使用回收料和含色粉的配料導(dǎo)致擠出效率低,嚴(yán)重影響部分產(chǎn)品的生產(chǎn),因此建議設(shè)備廠家研發(fā)設(shè)備時(shí),考慮如何提高擠出機(jī)使用含色粉料和回收料的塑化和擠出能力。
優(yōu)化機(jī)頭流道結(jié)構(gòu)
塑膠擠出吹塑中空成型設(shè)備的機(jī)頭流道形式有多種,如衣架式包絡(luò)流道、衣架式心型流道、單層流道、雙層流道、雙包流道、單面匯合流道、雙面匯合流道等。
有些流道由於結(jié)構(gòu)存在死角,容易使低淺顏色的中空吹塑制品的合模線位置出現(xiàn)兩條長長的污痕。生產(chǎn)原色、黃色、奶白色等淺顏色產(chǎn)品時(shí),要求生產(chǎn)出的中空吹塑制品上無雜色,就必須把機(jī)頭內(nèi)清洗得很乾凈。然而,洗機(jī)總時(shí)間長達(dá)12-18小時(shí),有時(shí)甚至更長,其中洗去污痕的耗時(shí)大約為整個(gè)洗機(jī)時(shí)間的2/3,大大增加了洗機(jī)換色成本。如果頻繁洗機(jī)轉(zhuǎn)色,那更是不堪重負(fù)了。
目前,設(shè)備用戶盡量采用色母粒為顏料,洗機(jī)時(shí)原料中加白礦油和其他一些方法來解決洗機(jī)難的問題。雖然能降低一部分成本,但總的來說,洗機(jī)成本仍然很高。不過也有些設(shè)備廠家設(shè)計(jì)的機(jī)頭流道,比較成熟,洗機(jī)成本相對低一些。
建議2:設(shè)備廠家在機(jī)頭流道設(shè)計(jì)方面,不斷優(yōu)化流道結(jié)構(gòu),為用戶降低洗機(jī)換色成本。
提高伺服壁厚控制能力
中空吹塑制品的壁厚分布的均勻與否主要與三個(gè)因素有關(guān):一是壁厚曲線的設(shè)置,二是與伺服壁厚配套控制的傳感器的跟蹤,三是伺服壁厚控制配置的油閥。
由於有些設(shè)備的伺服壁厚控制技術(shù)不成熟,不能滿足特殊結(jié)構(gòu)的中空吹塑制品的生產(chǎn)技術(shù)要求,一般在曲線駝峰位跟蹤不良,這就容易導(dǎo)致中空吹塑制品出現(xiàn)明顯的環(huán)狀波紋。
中空吹塑100升以下的設(shè)備可選用伺服比例閥,有不易堵、易清洗的優(yōu)點(diǎn),壁厚控制能達(dá)到使用要求。100升以上(含100升)的設(shè)備,由於需要壁厚跟蹤更準(zhǔn)確,制品質(zhì)量要求更高,則選用射流管型電液伺服閥,效果更佳。
建議3:設(shè)備廠家完善伺服壁厚控制技術(shù),提高伺服壁厚控制能力。
配置足夠的功率
塑膠擠出吹塑中空成型設(shè)備功率的配置也是非常重要的一方面。很多設(shè)備廠家為了降低成本、降低能耗,在功率配置上降低很多。特別是液壓系統(tǒng)用的電機(jī)和油泵的功率在原來的基礎(chǔ)上降低了30%-40%,雖然油路增加了蓄能器,但在使用新機(jī)相關(guān)動作時(shí),壓力泄壓20-30kg,動作結(jié)束後壓力又漸漸恢復(fù),只能說暫時(shí)對使用無大礙。
但由於功率余量偏小,在質(zhì)量三包期一年內(nèi)使用,執(zhí)行個(gè)別動作壓力就越來越跟不上,主要表現(xiàn)在大中空吹塑設(shè)備在注射型坯的過程中,伺服壓力和注射壓力逐漸達(dá)不到使用的壓力要求,導(dǎo)致型坯下墜,產(chǎn)生壁厚控制不準(zhǔn),嚴(yán)重影響用戶的使用。相關(guān)電機(jī)、油泵、蓄能器的損壞,是正常情況以外的因素了。
近年來,10L-50L的塑膠擠出吹塑中空成型設(shè)備多為兩個(gè)工位,擠出能力相對單工位的要求高很多。由於有些設(shè)備的擠出機(jī)本身配置較小,在自動循環(huán)中,到注射壓料時(shí),儲料還不夠,加長了等料時(shí)間,導(dǎo)致設(shè)備用戶的生產(chǎn)效率提高不上去。
建議4:在預(yù)算設(shè)備各方面的功率時(shí),應(yīng)多一些余量,因?yàn)閷?shí)際使用功率和預(yù)算功率是有較大差距的,不可能長時(shí)間處於最理想的狀態(tài)。
增大水路和氣路管道
中小型塑膠擠出吹塑中空成型設(shè)備的水路和氣路管道的內(nèi)徑一般為8mm,通過管道的冷卻水和壓縮空氣的流量不夠大,導(dǎo)致成型和冷卻速度慢,生產(chǎn)周期長。
建議5:水路和氣路的管道內(nèi)徑為10-12mm左右為合適,因?yàn)橹锌沾邓苤破分饕靠焖俪尚、快速冷卻來縮短生產(chǎn)周期,提高生產(chǎn)效率。
提高設(shè)備的安全性能
設(shè)備的安全主要依靠設(shè)備本身的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和動作聯(lián)鎖條件控制以及用戶使用中的正規(guī)操作。有些塑膠擠出吹塑中空成型設(shè)備由於結(jié)構(gòu)和動作聯(lián)鎖條件控制不成熟,存在安全隱患。
建議6:提高設(shè)備的安全性能。
設(shè)計(jì)合理的篩網(wǎng)清理結(jié)構(gòu)
為了確保機(jī)頭安全,塑膠擠出吹塑中空成型設(shè)備在擠出機(jī)螺桿頭前面位置裝有隔離塑膠以外的雜物的篩網(wǎng)。設(shè)備使用時(shí)間一長,清理篩網(wǎng)上的雜質(zhì)時(shí),就需要把機(jī)頭和擠出機(jī)連接處分開,花費(fèi)時(shí)間較長。
建議7:在擠出機(jī)螺桿頭前面位置設(shè)計(jì)自動換網(wǎng)結(jié)構(gòu),或其他合理的不停機(jī)(或不分離)換網(wǎng)結(jié)構(gòu),以便省時(shí)省力,提高生產(chǎn)效率。
提高整機(jī)的穩(wěn)定性
塑膠擠出吹塑中空成型設(shè)備整體的穩(wěn)定性是由各系統(tǒng)的技術(shù)成熟程度、布局的合理性及使用用戶的操作所決定的。主要應(yīng)避免在使用過程中出現(xiàn)死機(jī)或個(gè)別動作失控或時(shí)好時(shí)壞的現(xiàn)象。
建議8:要提高整機(jī)的穩(wěn)定性,設(shè)備生產(chǎn)廠家要具備從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)到檢測的成熟技術(shù),對電路、油路、氣路、水路要合理布局;選用的主要元、器件質(zhì)量要過硬;同時(shí)設(shè)備使用用戶的操作要正規(guī)、熟練。
設(shè)備各方面的性能都好了,其穩(wěn)定性自然好很多,生產(chǎn)效率也相應(yīng)提高,設(shè)備的平均能耗也會降低。
每個(gè)設(shè)備生產(chǎn)廠家都希望自己生產(chǎn)的設(shè)備是最完美、最受用戶歡迎的設(shè)備;而設(shè)備用戶也希望選擇一種能耗最低、效率最高的設(shè)備。雖然世界上沒有完人,也沒有完美的設(shè)備,但是設(shè)備生產(chǎn)廠家和設(shè)備用戶之間都在不斷改進(jìn),不斷追求完美,同時(shí)也有責(zé)任為促進(jìn)社會生產(chǎn)力的發(fā)展付出共同的努力。以上提出的塑膠擠出吹塑中空成型設(shè)備8個(gè)方面的改進(jìn)建議,也希望其他用戶和設(shè)備生產(chǎn)廠家共同探討,使中空吹塑包裝行業(yè)技術(shù)不斷完善,更加成熟。