Οι εξωθητές χρησιμοποιούν όλο και περισσότερο υποβρύχια σφαιρίδιο για την παραγωγή πολυμερών μηχανικών, συμπεριλαμβανομένων ρητινών όπως ΡΕΤ, νάιλον και πολυανθρακικό. Αυτές οι ρητίνες έχουν "δύσκολα" χαρακτηριστικά όπως χαμηλό ιξώδες και/ή γρήγορη ψύξη ή υψηλή θερμοκρασία τήγματος.
Σε σύγκριση με την κοκκοποίηση της λωρίδας, η υποβρύχια κοκκοποίηση έχει τα πλεονεκτήματα της καλής ποιότητας των σωματιδίων, του υψηλού βαθμού αυτοματισμού και του χαμηλού κόστους. Ωστόσο, σε σύγκριση με τις λιγότερο ευαίσθητες ρητίνες εμπορευμάτων όπως το πολυαιθυλένιο, το πολυπροπυλένιο ή το πολυστυρένιο, υπάρχει μεγαλύτερος κίνδυνος κατάψυξης μούχλας κατά την παραγωγή μηχανικών ρητινών όπως αυτές που αναφέρονται στην προηγούμενη παράγραφο.
Τα υποβρύχια σφαιρίδια χρησιμοποιούν συνήθως κυκλικές μήτρες με 10 έως 20 ή ακόμα και εκατοντάδες τρύπες. Το σύστημα μπορεί να σχεδιαστεί για την ανάκαμψη οπουδήποτε από μερικές εκατοντάδες έως σχεδόν 20000 λίβρες την ώρα. (Ακόμα μεγαλύτερα σφαιρίδια χρησιμοποιούνται για την παραγωγή εξώθησης.)
Λόγοι για κατάψυξη οπών μούχλας
Η διάμετρος της οπής του καλουπιού είναι συνήθως 0,125 ίντσες, αλλά για μικρότερα σωματίδια, μπορεί να είναι τόσο μικρή όσο 0,01 ίντσες ή τόσο μεγάλη όσο 0,20 ίντσες. Η έξοδος κάθε οπής είναι περίπου 25-100 λίβρες την ώρα, αλλά η μέση παραγωγή μιας οπής μούχλα 0,125 ιντσών είναι περίπου 30 κιλά την ώρα.
Το κλειδί για την υποβρύχια κοκκοποίηση είναι να μεταφέρει αρκετό θερμοπλαστικό μέσω των οπών καλουπιών για να διατηρηθεί οι οπές στη θερμοκρασία τήξης της ρητίνης, ενώ η κεφαλή τήγμα και μούχλα έρχονται σε επαφή με νερό σε θερμοκρασία αρκετές εκατοντάδες βαθμούς χαμηλότερα. Τα μεταλλικά καλούπια είναι εξαιρετικοί θερμικοί αγωγοί, οπότε αν δεν υπάρχει επαρκής ροή πολυμερούς μέσω των οπών του καλουπιού, το νερό θα δροσίσει τις τρύπες και το πολυμερές θα στερεοποιηθεί μέσα τους. Ωστόσο, ο επεξεργαστής δεν μπορεί να γνωρίζει αμέσως ότι έχει συμβεί αυτό το μπλοκάρισμα.
Το πρόβλημα είναι ότι εάν μία ή περισσότερες οπές μούχλας μπλοκαριστεί από το πολυμερές, η αποτελεσματικότητα της κεφαλής του καλουπιού θα μειωθεί. Τελικά, οι μπλοκαρισμένες οπές θα επηρεάσουν τη ροή των γύρω οπών, με αποτέλεσμα μεγαλύτερα και ακανόνιστα διαμορφωμένα τελικά σωματίδια και μείωση της απόδοσης. Τελικά, είναι απαραίτητο να κλείσετε εντελώς τη γραμμή παραγωγής για να καθαρίσετε τις τρύπες.
Οι κύριοι λόγοι για την κατάψυξη των καλουπιών είναι οι εξής: ακατάλληλη ακολουθία εκκίνησης πολυμερούς, ροής νερού και λειτουργία κοπής. Ανεπαρκής θέρμανση και μόνωση του καλουπιού, καθώς και διακυμάνσεις της διαδικασίας. Η μη θεωρία του τύπου υλικού (ρητίνη, επίπεδο πλήρωσης και τύπου πλήρωσης - απορρόφηση θερμότητας ή αγώγιμης) μπορεί επίσης να οδηγήσει σε προβλήματα. Αλλά δεν μπορείτε να αλλάξετε τη συνταγή για να ευχαριστήσετε τον κοκκοποιητή, θα πρέπει να σχεδιαστεί για να τρέχει τις περισσότερες συνταγές.
Ρυθμίστε τη διαδικασία εκκίνησης του κοκκοποιού
Το μεγαλύτερο μέρος της κατάψυξης των οπών μούχλας συμβαίνει κατά την εκκίνηση, όταν η ρητίνη, το νερό ψύξης και ο κόπτης πρέπει να ξεκινούν με τη σωστή σειρά. Εάν η ρητίνη αρχίσει να ρέει μέσα από το καλούπι και το εργαλείο εμπλέκεται πριν το νερό φτάσει στην επιφάνεια του καλουπιού, θα προκαλέσει αποκλείοντας και ρητίνη μπλοκαρισμό έξω από τις τρύπες της δεξαμενής νερού. Εάν το νερό φτάσει στην επιφάνεια του καλουπιού πριν αρχίσει να ρέει το πολυμερές, η υπερβολική ψύξη μπορεί να προκαλέσει την κατάψυξη των πόρων.
Στα πρώιμα υποβρύχια συστήματα κοκκοποίησης, οι εξειδικευμένοι χειριστές ελέγχουν με μη αυτόματο τρόπο αυτήν την ακολουθία. Ξεκινώντας από τις αρχές της δεκαετίας του 1990, ο αυτοματισμός και ο έλεγχος μπορούν να επιτευχθούν μέσω εμπορικών συστημάτων ελέγχου PLC. Η βαλβίδα εκτροπής πολυμερούς και το σύστημα παράκαμψης νερού, επιτρέπουν στην PLC να ελέγχει με μεγαλύτερη ακρίβεια το χρονισμό του πολυμερούς και του νερού που εισέρχεται στο καλούπι. Οι κοκκοποιητές που κατασκευάζονται από τα μέσα της δεκαετίας του '90 προσφέρουν αυτόματα συστήματα κοπής που χρησιμοποιούν υδραυλικά, πνευματικά και σερβοκινητήρες για τον έλεγχο της πίεσης κοπής. Επομένως, τα σημερινά πλήρως αυτοματοποιημένα συστήματα μπορούν να ελέγξουν την ακολουθία εκκίνησης σε ένα κλάσμα του δευτερολέπτου.
Βελτιστοποιήστε το σχεδιασμό καλουπιών
Μόλις ξεκινήσει η γραμμή παραγωγής και λειτουργεί, τα περισσότερα καλούπια μπορούν να αποφευχθούν από το πάγωμα διατηρώντας μια πολύ σταθερή ροή υλικού μέσω των οπών καλουπιών. Αλλά ορισμένα ζητήματα κατάψυξης σχετίζονται με το ίδιο το σχεδιασμό του καλουπιού.
Το καλούπι θερμαίνεται από θερμαντήρα φακού ή ζεστό λάδι. Η ηλεκτρική θέρμανση δεν θα είναι εντελώς ομοιόμορφη επειδή τα κασέτες μελανιού τοποθετούνται κυρίως στο δακτύλιο γύρω από τις οπές του καλουπιού, κοντά στην εξωτερική άκρη της πλάκας μούχλας. Ως εκ τούτου, οι τρύπες γύρω από το εξωτερικό της μήτρας είναι συχνά θερμότερες από τις τρύπες του κέντρου. Ο κατασκευαστής καλουπιών προσπάθησε κάποτε να προσθέσει έναν κύλινδρο στο κέντρο του καλουπιού, αλλά η μηχανική αποδείχθηκε αδέξια
Ως εκ τούτου, οι κυλινδρικές θερμαντικές θερμαντήρες μπορεί να μην είναι κατάλληλες για μεγάλα καλούπια ή υλικά με στενό εύρος θερμοκρασίας τήξης, όπως το νάιλον, τα οποία μπορεί να τείνουν να παγώνουν στο κέντρο του καλουπιού.
Σε σύγκριση με τους κυλινδρικούς θερμαντήρες, η θέρμανση του πετρελαίου μπορεί να εφαρμόσει περισσότερη ομοιόμορφη θερμότητα σε μια μεγαλύτερη περιοχή. Το σύστημα λαδιού έχει ρυθμιστεί με έως και οκτώ ζώνες μούχλας. Αλλά η θέρμανση του πετρελαίου είναι ακριβότερη από τους κυλινδρικούς θερμαντήρες. Η θέρμανση λαδιού χρησιμοποιείται συνήθως σε γραμμές παραγωγής υψηλής παραγωγής των κατασκευαστών ρητίνης ή μεγάλων φυτών ανάμειξης. Πρόσφατα, έχει εφαρμοστεί σε μικρότερα συστήματα για την επίτευξη καλύτερου ελέγχου της θερμοκρασίας.
Εάν η βαλβίδα λαδιού είναι μπλοκαρισμένη, οι οπές μούχλας στην πληγείσα περιοχή του καλουπιού θα γίνουν ψυχρότερες και μπορεί να παγώσουν, αλλά το υπόλοιπο της μούχλα θα είναι εντάξει. Στην αρχή, η έξοδος μπορεί να μην αλλάξει. Ομοίως, όπως οι κυλινδρικοί θερμαντήρες, το πρόβλημα θα εκδηλωθεί ως ελαττωματικά σωματίδια.
Όλα τα τσιπ έχουν κάποιο είδος στρώματος μόνωσης. Τα περισσότερα καλούπια χρησιμοποιούν ειδικές πλάκες που συνδέονται στη μέση της επιφάνειας του καλουπιού. Αλλά η πλάκα μπορεί να χαλαρώσει. Στη συνέχεια, το νερό ρέει πίσω τους, ψύξη των καλουπιών και ενδεχομένως προκαλώντας κατάψυξη.
Μια άλλη μέθοδος μόνωσης είναι η χρήση ενός σχεδιασμού μούχλας "κοίλου" με κενά που περιέχουν κενό. Εάν δεν αποτελεί μέρος του αρχικού σχεδιασμού προτύπου, μπορεί να ανακατασκευαστεί στα περισσότερα συστήματα. Το κενό είναι ένα καλό μονωτικό και δεν μπορεί να καταστραφεί σαν στερεά μονωτικά πίνακες.
Μειώστε τις διακυμάνσεις της διαδικασίας
Οποιοσδήποτε τύπος διακοπής της διαδικασίας εξώθησης ή διακύμανσης εξόδου μπορεί να προκαλέσει κατάψυξη. Για παράδειγμα, η εξώθηση ανακυκλωμένων υλικών με χαμηλή πυκνότητα συσκευασίας μπορεί να προκαλέσει διακυμάνσεις στην έξοδο του εξωθητήρα, οδηγώντας σε ασυνεπή ροή πολυμερούς και κατάψυξη των οπών μούχλας με τυχαίο τρόπο. Οι αντλίες τήγματος πολυμερών μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την πρόληψη αυτών των διακυμάνσεων και την παροχή σταθερής ροής της μήτρας.
Η χρήση των ασυνεχείς αλλαγείς οθόνης τύπου skateboard μπορεί επίσης να προκαλέσει διακοπή ροής και αέρα παγίδευσης, με αποτέλεσμα την προσωρινή απώλεια πολυμερούς που ρέει προς τις οπές του καλουπιού. Μπορεί να προκαλέσει τυχαία κατάψυξη οπών μούχλας. Η λύση είναι να χρησιμοποιηθεί ένας συνεχής αλλαγή οθόνης, ο οποίος μπορεί να αντικαταστήσει αμέσως τις βρώμικες οθόνες χωρίς να διακόψει τη διαδικασία ή τον αέρα παγίδευσης.