Extruders semakin banyak menggunakan pelletisasi bawah air untuk menghasilkan polimer teknik, termasuk resin seperti PET, nilon, dan polikarbonat. Resin ini memiliki karakteristik "sulit" seperti viskositas rendah dan/atau pendinginan cepat atau suhu leleh tinggi.
Dibandingkan dengan granulasi strip, granulasi bawah air memiliki keunggulan kualitas partikel yang baik, tingkat otomatisasi yang tinggi, dan biaya rendah. Namun, dibandingkan dengan resin komoditas yang kurang sensitif seperti polietilen, polypropylene, atau polystyrene, ada risiko pembekuan jamur yang lebih besar ketika memproduksi resin teknik seperti yang disebutkan dalam paragraf sebelumnya.
Peletis bawah air biasanya menggunakan circular dies dengan 10 hingga 20 atau bahkan ratusan lubang. Sistem ini dapat dirancang untuk gabungan di mana saja dari beberapa ratus hingga hampir 20000 pound per jam. (Bahkan peletis yang lebih besar digunakan untuk produksi ekstrusi.)
Alasan pembekuan lubang cetakan
Diameter lubang cetakan biasanya 0,125 inci, tetapi untuk partikel yang lebih kecil, itu bisa sekecil 0,01 inci atau sebesar 0,20 inci. Output dari setiap lubang adalah sekitar 25-100 pound per jam, tetapi output rata-rata dari lubang cetakan 0,125 inci adalah sekitar 30 pound per jam.
Kunci untuk granulasi bawah air adalah dengan mengangkut termoplastik yang cukup melalui lubang cetakan untuk menjaga lubang pada suhu leleh resin, sementara kepala meleleh dan cetakan bersentuhan dengan air pada suhu beberapa ratus derajat lebih rendah. Cetakan logam adalah konduktor termal yang sangat baik, jadi kecuali ada aliran polimer yang cukup melalui lubang cetakan, air akan mendinginkan lubang dan polimer akan memadatkan di dalamnya. Namun, prosesor tidak dapat segera mengetahui bahwa penyumbatan ini telah terjadi.
Masalahnya adalah bahwa jika satu atau lebih lubang cetakan diblokir oleh polimer, efisiensi kepala cetakan akan berkurang. Pada akhirnya, lubang yang diblokir akan mempengaruhi aliran lubang di sekitarnya, menghasilkan partikel jadi yang lebih besar dan tidak teratur dan penurunan hasil. Pada akhirnya, perlu untuk sepenuhnya mematikan jalur produksi untuk membersihkan lubang cetakan.
Alasan utama pembekuan cetakan adalah sebagai berikut: Urutan awal yang tidak tepat dari polimer, aliran air, dan operasi pemotong; Pemanasan dan isolasi cetakan yang tidak memadai, serta fluktuasi proses. Tidak mempertimbangkan formula material (resin, tingkat pengisi, dan jenis pengisi - penyerap panas atau konduksi) juga dapat menyebabkan masalah. Tetapi Anda tidak dapat mengubah resep untuk menyenangkan granulator, itu harus dirancang untuk menjalankan sebagian besar resep.
Sesuaikan proses start-up granulator
Sebagian besar pembekuan lubang cetakan terjadi selama startup, ketika resin, air pendingin, dan pemotong harus dimulai dalam urutan yang benar. Jika resin mulai mengalir melalui cetakan dan pahat melibatkan sebelum air mencapai permukaan cetakan, itu akan menyebabkan penyumbatan dan penyumbatan resin di luar lubang tangki air. Jika air mencapai permukaan cetakan sebelum polimer mulai mengalir, pendinginan berlebihan dapat menyebabkan pori -pori membeku.
Dalam sistem granulasi bawah air awal, operator terampil secara manual mengendalikan urutan ini. Mulai dari awal 1990 -an, otomatisasi dan kontrol dapat dicapai melalui sistem kontrol PLC komersial. Katup pengalihan polimer dan proses bypass air memungkinkan PLC untuk lebih akurat mengontrol waktu polimer dan air yang memasuki cetakan. Granulator yang diproduksi sejak pertengahan 1990-an menawarkan sistem pemotongan otomatis yang menggunakan motor hidrolik, pneumatik, dan servo untuk mengontrol tekanan pemotongan. Oleh karena itu, sistem sepenuhnya otomatis saat ini dapat mengontrol urutan startup dalam sepersekian detik.
Mengoptimalkan desain cetakan
Setelah jalur produksi dimulai dan berjalan, sebagian besar cetakan dapat dihindari dari pembekuan dengan mempertahankan aliran material yang sangat konstan melalui lubang cetakan. Tetapi beberapa masalah pembekuan terkait dengan desain cetakan itu sendiri.
Cetakan dipanaskan oleh pemanas senter atau minyak panas. Pemanasan listrik tidak akan sepenuhnya seragam karena kartrid tinta terutama ditempatkan di atas cincin di sekitar lubang cetakan, di dekat tepi luar pelat cetakan. Oleh karena itu, lubang di sekitar bagian luar dadu seringkali lebih panas daripada lubang di tengah. Produsen cetakan pernah berusaha menambahkan silinder di tengah cetakan, tetapi rekayasa terbukti canggung
Oleh karena itu, pemanas silindris mungkin tidak cocok untuk cetakan besar atau bahan dengan kisaran suhu leleh sempit, seperti nilon, yang mungkin cenderung membeku di tengah cetakan.
Dibandingkan dengan pemanas silindris, pemanasan oli dapat menerapkan lebih banyak panas yang seragam pada area yang lebih luas. Sistem oli dikonfigurasi dengan hingga delapan zona cetakan. Tetapi pemanasan oli lebih mahal daripada pemanas silindris. Pemanasan oli umumnya digunakan dalam jalur produksi output tinggi produsen resin atau pabrik pencampuran besar. Baru -baru ini, telah diterapkan pada sistem yang lebih kecil untuk mencapai kontrol suhu yang lebih baik.
Jika katup oli diblokir, lubang cetakan di area cetakan yang terkena akan menjadi lebih dingin dan dapat membeku, tetapi sisa cetakan akan baik -baik saja. Pada awalnya, output mungkin tidak berubah. Demikian pula, seperti pemanas silinder, masalahnya akan bermanifestasi sebagai partikel yang rusak.
Semua chip memiliki beberapa jenis lapisan isolasi. Sebagian besar cetakan menggunakan pelat khusus yang terpasang di tengah permukaan cetakan. Tetapi pelat mungkin melonggarkan. Kemudian air mengalir di belakangnya, mendinginkan cetakan dan berpotensi menyebabkan pembekuan.
Metode isolasi lain adalah menggunakan desain cetakan "berongga" dengan celah yang mengandung kekosongan. Jika itu bukan bagian dari desain templat asli, itu dapat dipasang ke sebagian besar sistem. Vakum adalah isolator yang baik dan tidak dapat rusak seperti papan isolasi padat.
Mengurangi fluktuasi proses
Setiap jenis gangguan proses ekstrusi atau fluktuasi output dapat menyebabkan pembekuan. Misalnya, mengekstrusi bahan daur ulang dengan kepadatan pengemasan rendah dapat menyebabkan fluktuasi output ekstruder, yang mengarah ke aliran polimer yang tidak konsisten dan pembekuan lubang cetakan secara acak. Pompa lebur polimer dapat digunakan untuk mencegah fluktuasi ini dan memberikan aliran mati yang konsisten.
Penggunaan pengubah layar jenis skateboard terputus juga dapat menyebabkan gangguan aliran dan menjebak udara, mengakibatkan hilangnya polimer sementara yang mengalir ke arah lubang cetakan. Dapat menyebabkan pembekuan lubang cetakan secara acak. Solusinya adalah dengan menggunakan pengubah layar kontinu, yang dapat langsung menggantikan layar kotor tanpa mengganggu proses atau menjebak udara.