Усны шилний машин хэрхэн зузаан ханатай PET шилгүйгээр деформацид орохгүй байдаг вэ?

Ханын зузаан багатай PET шилэн баглаа цэцэрлэгийн үйлдвэрлэлд бүтцийн бат бөх чанарыг хадгалахын тулд нарийвчилсан удирдлага шаардлагатай. Орчин үеийн усны шилэн баглаа цэцэрлэгийн машинууд үр ашгийг дээшлүүлэх, материал хэмнэхийн зэрэгцээ деформацийн олон төрлийн эрсдэлийг шийдвэрлэх ёстой.

Деформацийн үндсэн шалтгаанууд: Гадаргуугийн муруйцалт, зуухан хэлбэр, хазайлт

Ханын зузаан багатай PET үйлдвэрлэлд дараах гурван гол гажиг илүүтэй тохиолддог:

• Гадаргуугийн муруйцалт : Дотоод даралтын ялгаа материаллын хүчийг давах үед үүсдэг бөгөөд гадаргуу нь хонхор хэлбэртэй болно
• Зуйлт : Мөрдийн хоёр хагаст хөлдөх хурд ижил бус байхад сечений бүтэц тогтворгүй болох
• Хөндлөн : Кристалжилтын үеийн дулааны чийдийн зөрүү нь тэгш хэмгүй агшилтын хурд уруудахад хүргэдэг

Шилэн савны өндөр болон ханын зузааны харьцаа 14:1-ээс давах үед эдгээр дутагдал илүү их давтамжтай тохиолдоно.

PET-ийн деформацийн шалтгаан болсон материал дахь хүнд хүч ба хөлдөлтийн динамик

PET-ийн хагас кристаллаг бүтэц нь 90–110°C хоорондын шилжилтийн үе шатанд мэдрэг болдог. 35°C/сек-ээс бага хурдтай хөлдөх нь 12 МPа-аас давах орон нутгийн хүчний концентраци үүсгэж, микроскопын трещиныг эхлүүлэхэд хүргэдэг. 2021 оны судалгаагаар үйлдвэрийн шугам дээр гарч буй деформацийн 62% нь материалийн кристалжилтын кинетик болон машинийн хөлдөлтийн горимын хоорондох зөрүүнээс үүсдэг гэж олж тогтоосон.

Шилэн савны дизайн дахь хөнгөвчлөх чиг хандлагын дагуу нэмэгдэж буй сорилтууд

9 грамм хүртэлх бутелкаас хайх тэмдэг нь дундаж ханын зузааныг 0.18–0.25 мм хүртэл багасгасан бөгөөд энэ нь PET-ийн бүтцийн хязгаарт маш ойр байна. Зах зээлийн мэдээллээр 2020 оноос хойш үйлдвэрлэгчид эдгээр маш хөнгөн загваруудыг хэрэглэснээс хойш деформацийн дутагдал 24%-иар нэмэгдсэн байна. 12:1-ээс дээш суналтын харьцаа стрессийн цэгүүдийг ихэсгэдэг бөгөөд ялангуяа барих хэсгийн геометр болон ёроолын зэргэлдээх хэсэгт илүү ихээр ажиглагддаг.

Деформацийн эрсдэлийг цаг алдан илрүүлэхийн тулд шугаман хяналт

Одоо үед хөнгөн цагаан бутелканы машинууд дараах системүүдийг нэгтгэж байна:

• Инфра улаан туяаны температурын зураглал (±1.5°C нарийвчлал)
• 0.1 мм-ийн хэмжээний хазайлтыг илрүүлдэг лазерын микрометрийн массив
• Хана багасах үзэгдлийг урьдчилан тодорхойлдог даралт буурах туршилтын төхөөрөмж

Эдгээр системүүд 2 секундээс бага хугацаанд хариу өгч, доголдолтой бутелканууд доод түвшний сав баглаа боодолд очихоорой өмнө бодит цагт тохируулга хийх боломжийг олгодог.

Хэмжээний нарийвчлалыг хангахын тулд урьдчилан хийсэн загварын дизайн ба чанарын хяналтыг сайжруулах

Ханын зузааны жигд байдлын шахмалдуулалтын ажиллагаанд үзүүлэх нөлөө

Зузаан ханатай PET савны хувьд анхдагч савны ханын зузааныг зөв тохируулах нь маш чухал. Хэлхээг хийх үедээ саад учруулахгүй байлгахын тулд бидэнд 0.05 мм-ээс бага хэмжээний хэлбэлзэл шаардлагатай. Өнгөрсөн жилийн зарим судалгаа гайхамшигтай зүйлийг илчилсэн. Ханын зузааны ялгаа зөвхөн 0.1 мм байхад эргүүдлийн дутагдал ойролцоогоор 34%-иар нэмэгддэг. Энэ нь материал загасандаа жигд урсаж чадахгүйгээс болдог. Ихэнх аврага компаниуд саяхан лазерын хэмжилт болон хиймэл оюун ухааны тохируулгатай хослуулсан автомжуулсан зураглалын системийг ашиглаж эхэлсэн. Зорилго нь анхдагч савны бүх хэсгүүдийн ханын зузааны хэлбэлзлийг ойролцоогоор 2% байлгах явдал юм. Энэ нь материал, цаг хугацаа алдахгүйгээр чанарыг хангахад тусалдаг.

Нимгэн ханатай хэрэглээнд зориулсан идеал харьцааг суналт-хэлхэхэд анхдагч сав дизайнлах

Нимгэн ханатай үйлдвэрлэлд тохируулсан анхдагч савнууд нь молекулын чиглэл болон бүтцийн бүрэн байдлыг тэнцвэртэй байлгахын тулд 12:1-14:1 хоорондох суналтын харьцаа шаарддаг. Энэ нь дараах зүйлийг шаардана:

• Радиал стрессийн концентрацийг бууруулах хүзүүний төгсгөлийн загварчлал
• Тэнхлэгийн чангарлыг эвгүй хэмжээгээр сунгах боломжийг олгох шилжилтийн геометр
• Усны шилэн савны машинийн формд хурдан хөргөлтөөр үүсэх жиний тархалтыг нөхөх

Урьдчилан хэлбэрлэсэн хэсгийн үйлдвэрлэлд нарийн тусгаарлалтын хяналт болон загварчлалын программ хангамжийг ашиглах

Орчин үеийн тоног төхөөрөмжүүд битүү тойрогт экструзийн систем, урьдчилан сэргийлэх засвар үйлчилгээний алгоритмуудын хослолоор ±0.015 мм хэмжээний нарийн тусгаарлалтанд хүрдэг. PolyflowX зэрэг загварчлалын платформууд прототипчлолын циклийг 65%-иар бууруулдаг нь дараах зүйлсийг загварчилдаг:

Параметр	Уламжлалт арга	Загварчлалд суурилсан
Хоолойлолтын цаг	22 сек	18 сек (-18%)
Үлдэгдэл хүчдэл	28 МПа	19 МPа (-32%)
Харангаа цэвэргэх дүрслэг	450 Н	310 Н (-31%)

Тохиолдолын судалгаа: Чанартай урьдчилан бэлтгэсэн хэлбэр нь гажигийн түвшинг 40%-иар бууруулсан

Эдгээр стратегийг нэвтрүүлсэн Европын үйлдвэрлэгч нь 2023 онд шилжих савны деформацийг 11,2%-иас 6,7%-р хүртэл бууруулсан бөгөөд энэ нь дараах гурван чухал шинэчлэлтийн үр дүн юм:

1. Шахах үед кристаллаг байдлыг бодит цагт хянах
2. Хувьсах серво-хөдөлгүүрт савны горимыг тохируулах
3. ISO 9001:2015 стандартад нийцсэн бүртгэлийн систем

Үүний үр дүнд усны шилжих савны үйлдвэрлэлийн шугамд материал алдалт, тоног төхөөрөмжийн зогсолтоос хэмнэсэн жилийн хэмнэлт 2.1 сая ам.доллар болжээ.

Хэв шидэх технологийн процесс дахь нарийвчлалтай температурын удирдлага

Усны шилжих савны машинд зориулсан цэвэрлэгээний PET шилжих савны үйлдвэрлэлд бүтцийн бүрэн байдлыг алдахгүй байлгахын тулд температурын хяналтын нарийвчлал ±1,5°С дотор байх шаардлагатай.

Дулааны чийгшил нь PET шилжих саванд ямар хэлбэрээр муруйх, агших үзэгдэл үүсгэдэг вэ?

Хийн хуванцарлах үед тэгш бус дулаан тарах нь орон нутгийн стрессийн төвлөрлийг үүсгэдэг бөгөөд ханын хоорондын температурын зөрүү 25°C-аас давах нь хэлбэрээ алдах гол шалтгаан юм (Пластика техник, 2023). Зузааны шилжилтийн бүсэд хурдан хөргөх нь агшилтын хүчийг ихэсгэж, шилэн саванд байгаа 72 цагийн дотор илрэх өндөр таван формоос хазайх дутагдал үүсгэдэг.

Халаалтын системийн калибрлалт: Баррел, матриц болон халуун савлангийн тохируулга

Урамшсан үйлдвэрлэгчид баррелын температурыг PET материал цэвэршүүлэхтэй тохирох 195–205°C хооронд байлгахын тулд инфра улаан туяаны термографийн судалгаагаар баталгаажсан гурван бүсийн дулааны удирдлагын аргачлалыг хэрэгжүүлдэг. Матрицын гадаргуугийн температурын нэгтгэмжийг хөндийн гадаргуунаас 3 мм-ийн дотор байрлуулсан шахмал хөргөлийн хоолойнуудаар хангамжийг хангаж, ханын дагуу дулааны ялгааг <5°C хүртэл бууруулдаг.

Инфра улаан туяагаар урьдчилан халаах ба жигд халаалтын тулд хаалттай луупын урвуу холбоо

Дунд долгионы инфра улаан туяа (2.5–5µm долгионы урт) нь хэлхээний хэмжээсийг хадгалж, урьдчилан халаахын тулд загварын шилжилтийн бүсийг удирдан зохицуулдаг. Интеграцлагдсан пирометрүүд бодит цагт хананы зузааны дулааны зураглалыг өгөх бөгөөд серво-удирдлагатай халаагчууд ±2°C нэг төрлийн байдлыг хангахын тулд 0.1 секундын хариу үйлдэлтэйгээр энерги гаралтыг тохируулна.

Орчны нөхцөлд суурилсан бодит цагийн тохируулга

Амьдралын нөхцөлөөс хамааран агааржуулах хурд болон хөлдөөх усны урсгалыг автоматаар тохируулах чийгшилд тохируулсан хөргөлтийн алгоритмыг авчрах усны шилэн савны машины дэвшилтэт систем нь байгууламжийн температур урьдчилан тогтоосон заагаас давах үед ажилладаг. Энэ нь улирлын орчны өөрчлөлттэй байхад ч ороомогийн гадаргуугийн тогтвортой байдлыг ±0.8°C дотор хадгална.

Материалын жигд тархалт ба хөргөлтийг хангахын тулд дэвшилтэт ороомгийн загварчлал

Өндөр хурдны үйлдвэрлэлтийн үеэр зузаан ханатай PET шилэн савнуудын деформацийг саатуулахад нарийвчлалтай ороомгийн инженерчлэл чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Урсгалын тэнцвэргүй байдлыг саатуулахын тулд хөндийн загварчлал ба агаарын нүхийг тэнцвэржүүлэх

Өнөөгийн усны сав үйлдвэрлэх тоног төхөөрөмж нь пластик шахах үед материал ижил хэмжээтэйгээр гэдрэгтэхийн тулд хөндийн загварыг ихэд хамаарч байдаг. Хэрэв юмс муу явбал, ихэвчлэн агаар гаргах систем зөв тэнцвэржүүлээгүй байхад оршино. Агаар дотор нь баригдаж, хэлбэрээ алдагдахад вийсэлтэй стрессийн цэгүүдийг үүсгэдэг. Мэргэжлийн стандартын дагуу, 0.3 мм-ээс бага зузаан ханатай хувьд эдгээр агаарын гаргалтыг зөв тохируулах нь муруйх асуудлыг ойролцоогоор 15%-иар бууруулдаг. Хамгийн сайн тал нь үйлдвэрлэлийн хурд цаашлаад бууралгүйгээр цагт 1,800 ширхэг савны түвшинд хэвээр үлдэх явдал юм.

Хөлдөөх каналын байршил болон хэлбэртэй таарсан хөлдөөх технологи

Хэвийн хөргөлтийн шугамуудын хувьд бутелкэний жинхэнэ хэлбэртэй таарахуйц 3D технологиор хэвлэсэн шугамууд нь дулаан тархалтын 94% хүртэл нарийвчлалд хүрч чаддаг. Энэ нь зөвхөн ойролцоогоор 68% л чадваргүй шулуун цоорох системүүдтэй харьцуулахад маш сайн юм. Өнгөрсөн жилээр Polymers сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгаа гайхамшигтай зүйлсийг харуулсан. Эдгээр шинэ шугамууд нь хөргөх хугацааг 30-50 хувь хүртэл багасгаж, бүтээгдэхүүнд далавчны асуудлыг үүсгэдэг температурын цэгүүдийг бодитоор арилгадаг. Хэвийн хөргөлтийн арга техникийг хэвний гадаргуугийн бодит цагт мониторлох системтэй хослуулж эхэлсэн үйлдвэрүүд маш сайн үр дүн гаргаж байна. Үйлдвэрлэлийн ихэнх парти нь одоо 0.02 мм-ийн хазайлтаас хэтрэхгүй байгаа бөгөөд үйлдвэрлэгчийн тайлангийн мэдээгээр тэдний үйл ажиллагааны ойролцоогоор 95% нь ийм нарийвчлалд хүрч байна.

Туршлагын тохиолдол: 0.25 мм-ийн хананд хазайлтыг арилгах талын хөргөлт

Улам бүр хөнгөн 500 мл-ийн шилэн баглаа боодолд гарч буй хэв гажилтыг засахын тулд амьсгалтанд нэр төрлийн сав үйлдвэрлэгч нь чиглэсэн асимметрик хөргөлтийг ашигласан. Матрицын дөрвөлжин хэсгүүдийн хөргөх хурдыг 12°C-аар өөрчлөх замаар тэд <0.15 мм-ийн ханын хазайлттай болсон бөгөөд энэ нь ердийн арга замаас 67% сайжруулсан үзүүлэлт юм. Энэ арга нь материал ашиглалтыг 18%-иар багасгасан ч 2,200 ширхэг/цагийн үйлдвэрлэлийн хурдны түвшинд үйлдвэрлэлийг хадгалж чадсан.

Зах зээлийн шаардлагад нийцүүлэн үйлдвэрлэсэн матриц болон стандарт загварууд: давуу ба сул талууд

Зарагдагч матрицууд нь анхдагч зардалд 25–40% илүү өртөмжтэй ч боловч их хэмжээний нарийн ханатай хэрэгслүүдийн хувьд 3 дахин урт үйлчилдэг. Стандарт загварууд нь >0.4 мм ханын зузаантай бүтээгдэхүүнүүдийн хувьд тохиромжтой ч <0.3 мм-ийн дизайнтай бүтээгдэхүүнд асуудалтай байдаг. Энэ нь PET салбарын холбоо (2023) судалгаагаар 72% усан бренд нар жингээ багасгах луу шилжих явцад чухал ач холбогдолтой юм.

ISBM-д тогтвортой байдлыг хангахын тулд хийх параметрүүд болон дараа обработлогыг оновчтой болгох

ISBM дэх динамик даралтын профилиуд болон шатлалттай хэрэглээ

Усны шил хийх технологийн хөгжил нь зузаан ханатай PET савны деформацийг сааруулахад тусалдаг динамик даралттай техник аргыг оруулсан болно. Ихэнх машинууд нь 3-5 бар орчим доогуур даралттай анхдагч хийлгэх үе шатаас эхэлдэг бөгөөд энэ нь пластик хэлбэрт материалуудыг гадаргуугаар нь жигд татахад тусалдаг. Дараа нь 8-40 бар хоорондох их даралттай үндсэн ажиллагаа ирдэг бөгөөд эцсийн хэлбэрт нь бат бэх байдлаар орох боломжийг олгодог. Үйлдвэрлэгчид энэ хоёр шаттай арга нь хуучин цорын ганц шаттай хийлгэх арга замаас ойролцоогоор 18 хувиар стрессийн цэгийг бууруулдагийг олж мэдсэн. Үр дүнд нь одоогийн цөөн ханатай шилний загваруудад тохиолддог панелийн муруйдал, зууван форм зэрэг асуудлууд багасдаг. Энэ төрлийн удирдлагатай даралтын удирдлага нь орчин үеийн үйлдвэрлэлийн шугамд чанарын хяналтанд маш их ялгаатай нөлөө үзүүлдэг.

Усны шил хийх машин дахь зохицох алгоритм ба ухаалаг шинж чанар дээр суурилсан даралт зохицуулах

Сүүлийн үеийн үйлдвэрлэгчид предформын температур болон агаарын чийгийн түвшинд үндэслэн хувилбарын параметрүүдийг бодит цагт тохируулдаг хиймэл оюун ухааны системийг нэвтрүүлсэн. Нейроэврикцийн үр дүнтэй тохируулгын талаарх 2021 оны судалгаа машин сургалтын алгоритмууд растай харьцаа ба даралтын муруйг зэрэг зохицуулж, мөчлөгийн хугацааг хувираахгүйгээр шаардлагатай стрессийн бүсэд материалд 22% илүү зузаан тараалт авах боломжийг хангасан.

Хиймэл хэвийн дараа хэлбэрээ алдахаас сэргийлэхийн тулд хөргөлт ба гаргалтын синхрончлол

Хөргөлтийн систем ба гаргалтын механизмийн нарийн синхрончлол нь хэвээс гарсны дараа сав баглаа боодол хэмжээний тогтвортой байдлыг хадгалах боломжийг олгоно. Серво-хяналттай сунгах стержень одоо хувьсах хурдтай хөргөлтийн сэнснүүдтэй зохицож, удамших дулааны агшилтаар 0.2 мм-ийн ханатай савнуудын гаргалтын дараах муруйлтыг 31%-иар бууруулсан.

Нарийн ханатай үйлдвэрлэлийн тогтвортой байдлыг хангах зорилгоор автомжуулсан жорын менежмент

Дэвшилтэт автомжуулсан жорны системүүд нь 500-аас дээш шилэн савны загваруудын хувьд тохируулга боломжтой параметрүүдийг хадгалж, материал багцын хувьсах зүй тогтолд автоматаар тохируулдаг. Энэ стандартчлал нь өндөр хурдны шилэн саван бутлагч шугамууд дээр суурилуулалтын алдааг 35%-иар бууруулсан ба үйлдвэрлэлийн хяналтын үед хэмжээний нийцэл 98,6%-ийг хангах боломжийг олгодог.

Түгээмэл асуулт

PET шилэн саванд хажуу ханын муруйлт гэж юу вэ, ямар шалтгаантай байдаг вэ?

Хажуу ханын муруйлт нь PET материалаас дотоод даралтын ялгаа илүү их үед үүсч, шилэн савны гадаргуу дээр гүдгэр хэлбэрээр илэрдэг.

PET шилэн савыг хийн хийлэгдэх үед ханын зузаан тогтвортой байх нь яагаад чухал вэ?

Ханын зузааны тогтвортой байдал (0,05 мм-ээс бага хэмжээний хэлбэлзэлтэй) нь хийн хийлэгдэх үед овал хэлбэрт шилжих зэрэг асуудлыг урьдчилан сэргийлж, материалын жигд урсгалыг хангаж, дутагдалтайд хүргэдэг.

Орчин үеийн усны шилэн савны машинууд хэлбэрээ алдах эрсдлийг хэрхэн илрүүлдэг вэ?

Орчин үеийн машинууд инфра улаан туяаны температурын зураглал, лазерийн микрометр массив, даралт буурах туршилтын тоноглолоороор цаг алдалгүйгээр хэлбэрээ алдах эрсдлийг цаг алдалгүй илрүүлдэг.

Хэвний загвар нь PET савны материалын деформацийг хэрхэн сааруулах вэ?

Цоорхойн загвар, агаар гаргалтын тэнцвэртэй зэрэг нарийн хэвийн инженерчлэлийг ашигласнаар материалийг жигд тараан, муруйтал, хүнд хүчлэлт гэх мэт деформацийг сааруулдаг.