Пластмаси.Транспорт на насипни материали.Основни положения при системете за пренос.

Източник:  http://www.ptonline.com/knowledgecenter/Plastics-Conveying/System-Types

Системите за пренос на пластмаси обикновено се отнасят  към една от следните четири категории.По-долу са показани обикновено срещаните категории при преработвателите,но са възможни изключения.

1) Един източник,един потребител: Екструзия,термоформоване(вакуум формоване) и леене под налягане(преформи). 2)Един източник,много потребители: Екструзия,леене под налягане(нпр. капачки)  и раздувно формоване(бутилки). 3)Няколко източника,един потребител: Екструзия(при смесване на няколко съставки).

4)Няколко източника,няколко потребители: Леене под налягане,екструзия(тръби,кабели).

От горното има изключения(кръстосване на типовете) но обикновено при видовете преработка,изброени по-горе,се използват типовете системи,изброени по-горе за съответния вид преработка. Има и др. фактори,с които трябва да се съобразим:

– Изисква ли полимера сушене?

– Когато източниците са много,дали материалите са подобни един на друг(нпр. полиетилен и полипропилен)?

– Каква система за транспорт се предпочита – обикновена(за общо приложение) или специална(приспособена за конкретното производство)?

– С каъв въздух става пренасянето – с околния въздух или с изсушен въздух?

– Изисква ли се подбор на материала за тръбопроводите?

– Фактори ли са  проверката и  потвърждаването на материала?

– Изисква ли се(ще бъде ли необходимо) почистване на линията?

Тези въпроси трябва да се обсъдят със специалисти по тези системи,които ще ви помогнат. Освен това има и др. подсистеми,които се разглеждат по отделно,но могат да бъдат интегрирани в първичната система за транспортиране на пластмасата.

Интегриране на системата: Когато се има предвид система за централна обработка на материала,най-добре е да се включат всички части на системата,ако е възможно.Това води до по-добро протичане на работата,работа с по-малко персонал и увеличена ефективност.

Линии за много източници и много консуматори: Типично приложение: При леене под налягане се използват много материали,които се транспортират  до много консуматори.Материалете могат да се сушат или не. Тези системи са конструирани,за да се избегне замърсяване на материалите,  като всеки материал се транспортира по отделна линия.Всеки материал се транспортира да един или няколко потребители. Възможно е да има почистване на линиите и ползване за транспортиране както на изсушен или неизсушен въздух. В зависимост от брлоя на материалите или източниците може да се използват един или повече клапани за подбор на материала със или без проверка и потвържданане на материала.

Бел. пр.: Принципната схема,по която работят вакуумни транспортни линии от описания тук тип е както следва:Вакуумна помпа създава вакуум,който по тръбопровод се пренася до приемен силоз над всяка машина.Вакуума се подава в горната част на приемния силоз,като отвора за постъпване на материала е по-ниско.Силозите над машините се пълнят благодарение на създадения вакуум.Ако материала не се суши,той се изтегля от вакуума от съответен резервоар и се пренася до един или няколко консуматори,като постъпва в упоменатите по-горе силози.Ако материала се суши,то първо минава през сушилна инсталация,след което постъпва в силоз,от където се изтегля и транспортира както при несушения материал.

Складиране и транспортиране на насипни материали: Складирането и транспортирането на насипни материали трябва да е част от плана на всяка система за преработка на полимери. Колкото повече материали имате на производствената площадка,толкова по-добре.Това означава не само основните полимери,но също така мленки,добавки,оцветители и т.н.Конструкторите на всяка система трябва да имат точни данни за обема на всеки от тези материали,които се ползват.Съобразете се как бихте могли да складирате материалите в една или повече отделни зони,така че да са извън работното помещение и централната система за обработка  да пренася само необходимите количества на работната площадка. Специализираните линии или тези за обща употреба могат да се използват за транспортиране на материали от силози или захранващи контейнери в зависимост от това дали материалите са подобни или не.Търсете съвет от специалисти за най-добър подход по въпроса за вашия конкретен случай. За задоволяване на нуждите от складове има силози за големи обеми полимери и зареждащо оборудване плюс захранващи(или дневни) силози от всякакви размери. При изчистване на производствената  площадка имате възможност да купувате на едро,което подобрява ефективността. Бел.пр.:Ако в началото на линията има смесител-дозатор,то по линията може да се транспортират готови смеси,с което се икономисват разходи за съоръжения и енергия.

Транспортни системи с общо предназначение: Използват се за транспортиране на един или няколко подобни материали към един или няколко консуматори. Типично приложение: РЕТ или екструзия или сушене или друго приложение,при което един материал(или няколко подобни) се подават към една или повече машини за дълъг период.Материала може да е подложен на сушене или не. Единична линия от такъв тип е практична,когото еднакви или подобни материали се транспортират за дълъг период,така че няма опасения за взаимно замърсяване на материалите. Тези линии работят от един или няколко източника на един и същ материал към всеки консуматор(машина) през ресивер(приемен съд).

Как работят системите? Най-простата стъпка към автоматизация е да се използва устройство за вакуумно зареждане.Иначе трябва да се използува ръчен труд,което е крайно неефективно. Вакуумните  зареждащи устройства отстъпват на автоматизираните системи за транспортиране на пластмаси,но имат и предимства. Всички по-големи системи работят като използват един и същ основен принцип.Използват се една или повече мощни вакуум-помпи,за да се създаде въздушен поток,в който полимера може да се транспортира от един или повече източници към еден или повече консуматори.Има няколко типа системи и многобройни вариации.

Как работи системата? Създаден от вакуум-помпа вакуум се подава в циклон,а от там – в основен тръбопровод,от който се подава вакуум към малки контейнери с конично дъно,които са разположени над приемните силози на отделните машини.Вакуумния тръбопровод завършва в основен(изходен) силоз,който пък се зарежда от съответните транспортни средства ,транспортирали материала да предприятието.Съответно материала изминава обратния път от транспортното средство до всяка машино както следва:От основния(изходен) силоз по основния тръбопровод до контейнерите над всеки от приемните силози над машините.Над всеки от приемните силози в основния тръбопровод има Т-образен клапан,чрез който може да се отклони(или да се спре потока) материал към съответния съд с конично дъно над съответния силоз над машините.Всеки от последните силози може да захрани гравитачно една или няколко машини.По-нататък въздуха преминава през циклон за обезпрашаване и след отделяне на праха се връща във вакуум-помпата.

Как работи индивидуалното вакуумно зареждащо устройство? Тези устройства са най-често употребяванините системи.Те обикновено се намират в малки преработващи предприятия,но също и в предприятия с усъвършенствувани централни системи.Често има ситуации,при които преработвателя се нуждае  да прехвърли материал от мек контейнер към сушителна фуния или в др. направление. Тези устройства обикновено се доставят с опростен контролер,тръба за засмукване,дълъг гъвкав маркуч и две скоби за него.Захранващото устройство е монтирано върху приемния силоз(на съответната машина),който освен само контейнер може да е и сушилно устройство.Тръбата за засмукване е вкарана в материала,който е в изходния контейнер.Контролера е програмиран за продължителността на зареждане и разтоварване на засмукания материал в силоза(или сушилната инсталация) над машината.След разтоворването устройството се изключва.Мощен малък двигател създава достатъчен вакуум,за да повдигне материала на около три метра.Клапан,поставен на тръбата за засмукване може да контролира потока. Повечето малки преработватели използват това  нескъпо,компактно съоръжение,за да се избегне катеренето на работници по стълби със съдове с материал,което е нелек и небезопасен труд.

Бел.пр.: Принципната схема на устройството и действието на съоръжението е както следва: В горната част на приемния силоз(който захранва машината) е мантиран цилиндричен съд с конично дъно.На горвата му част е мантирана малка вакуум-помпа(вакуумка).Когато вакуумката се заднижи,монтирания в долната част на съда(отвора за разтоварване)  люлеещ клапан се затваря и вакуума започва да изсмуква материал през маркуч,чиито отвор е в горната част на съда,а другия му край е в материала,който трябва да се зареди.След изтичане на настроеното време за зареждане вакуумката се изключва.При това люлеещия се клапан се отваря и материала изтича в приеумния силоз(над машината).

Когато производството нараства,производителите обикновено установяват,че многобройните отделни зареждащи устройства,черпещи  материал от многобройни контейнери към многобройни сушителни силози,започват да задръстват проидводствената площадка.Освен това са необходими електрокари ,персонал и още пространство за доставяне на контейнерите с материал в обсега на съответното зареждащо устройство.Производствената площадка следва да се използва за производство,а не като писта за състезание на електрокари.Разпиляването на материал е по-малко в сравнение с ръчно зареждане, но това все още е голям проблем и има опасност за травми при подхлъзване върху разпиляни гранули.А това е и проблем с разхода на енергия.Добавете киловатите,използвани от всички тези двигатели(на вакуумките) и го сравнете с мощността,консумирана от една или две вакуум помпи.Икономията на енергия е значителна.Прибавете към това първоначалните разходи,мястото и енергията,изразходвани за доставяне на контейнерите с материал.Помислете колко труд е разходван за смяна на четките на зареждащите устройства.Разбира се,има и ел.двигатели без четки,но те са по-скъпи и имат ограничен живот. В края на краищата система за централизирано обработване на материала,може би с един или повече централни сушители е обикновено най-икономичния,най-енергоспестяващ начин, за да бъде  предприятието по-производително и по-конкурентноспособно. Икономика на системата: Подобрена или нова система за транспорт на пластмаси може да подобри финансовите резултати на преработката чрез намаляване на брака и разходите за труд,а също разходите за материали и енергия.Разширяване на инсталацията може да отстрани задръстванията,да подобри качеството на изделията и да намали времето за доставка.Не бива да се пренебрегва и намаляването на риска за злополуки,намаляване на престоите и разходите за поддръжка.

Защо да се използва система за централно транспортиране? Съображенията за инсталиране на нова линия за транспортиране на пластмаси са увеличена печалба,задоволяване на нуждите на клиента,подобрено използване на производствената площ. Какво всъщност значи това? Автоматизирането на обработката на пластмасите означава да се отстранят от производствения процес съдовете за ръчно пренасяне,стълбите,палетите,торбите,използването на мускулна сила,метлите и да се заменят с ефективна автоматична система за пренос и зареждане на пластмасите,с което се намалява отпадъка,ръчния труд,злополуките,подобрява се качеството,спестява се пространство,увеличава се производителността,намалява се времето за реагиране.Всеки път когато се добавя оборудване,което транспортира автоматично пластмасата от контейнера до сушилната инсталация,смесителя или гранулатора,се прави стъпка в посока автоматизация.И най-малкия преработвател печели при добавяне на вакуумни захранващи устройства или въздушни такива със собствен контролер,за да се изтегли полимера от контейнера.Макар че тези решения са подобрение в сравнение с ръчния труд,те консумират много енергия и изискват допълнителен разход за труд за подмяна на четките на ел.двигателите и на самите двигатели.Освен това производственото помещение все още е задръстено с контейнери и електрокари,които да ги транспортират.Всеки,който използва вакуумни захранващи устройства като първи начин за транспортиране на материал,би обмислил преминаване към централна транспортираща система. Малки и средни преработватели могат да използват различни методи за автоматизация,за да развият интегрирана система,с която да се отстранят контейнерите от производствените площи,да се намали консумациятана енергия и разходите за труд.Практически се отстранява и разпиляването на материал и значително се подобрява ефективността на процеса. Големите преработватели имат много по-големи възможности.Торбите ,контейнерите и варелите от първични пластмаси  могат да се елиминират,като се заместят с доставка в насипно състояние чрез автомобили или ж.п. вагони.За транспортиране на полимерите от външни до вътрешни силози(които не са в производственото помещение) може да се използват системи за разтоворване в насипно състояние. Обикновено по-голяма система за обработка на материала включва една или повече централни сушителни системи,които допълнително намаляват общите разходи(има се предвид в сравнение с индивидуални сушилни,когато има необходимост от сушене)

Преодоляване на съмненията: Само споменаването за инсталиране на системи за интегрирана обработка на материалите може да предизвика опасения и неувереност у много преработватели.Всъщност няма място за опасения и неувереността относно резултатите изчезва при работа с висококвалифициран доставчик с многогодишен опит в конструирането и инсталирането на такива системи. Опита не е единствения фактор,който трябва да се има предвид.Трябва да има доверие,че избрания доставчик може да разшири системата в съответствие с нарасналите нужди и то на най-съвременно  равнище. Истинския въпрос е: Оправдано ли е инсталирането на централна система за обработка на материала? Защо да инвестираме? Има само няколко съображения да се инвестира в системи за транспорт на пластмаси и всички те са свързани с икономиката. – Искате да увеличите печалбата като намалите: – Престоя на машините. – Разходите за труд. – Загубите на материал. – Разходите за енергия. – Рисковете за злополуки. – Задръстванията на линията. – Разходите за поддръжка. – Количеството на брака. – Клиентите ви изискват да подобрите продукта и да реагирате по-бързо. – Имате нужда от пространство,за да инсталирате повече машини. Ще се изненадате колко бързо могат да се постигнат тези цели. Инвестициите се изплащат за месеци-не за години: Може да мислите,че стойността на нова или надградена централна система е трудно да бъде оправдана,но не знаете  със сигурност  размера на загубите,които понасяте докато не  ги обследвате  и стойността на „лекарството“ за този проблем.Има много,които живеят с болестта.Необходим е квалифициран лекар,за да диагностицира проблема ви и разходите свързани с лечението или не-лечението.Поправянето може да е частично или цялостно.То може да е скъпо или не,но вие можете  да вложите пари в инвестицията,само когато осъзнаете потенциалните загуби и икономии.

Ето фактите:

-Не може да знаете колко губите всеки месец докато не се установи някаква система за наблюдение.

-Вашите загуби може да са в много специфична област,като  могат да бъдат определени от умна поддръжка или нова вакуум-помпа и т.н.

– Областите на загуби може да са разпръснати,което означава,че месечните загуби заплашват съществуването ви като печеливша компания.

– Свободна консултация или пълно наблюдение на инсталацията ще установят стойността на загубите и ще предложат план за поправяне на положението.

Оценка на разходите и изгодите:

Когато казваме,че инвестицията се връща за месеци-не за години,то имаме предвид точно това.Ще подкрепим това с пример,за да се покаже колко важно е да има професионална оценка на условията за централна система за обработка на материалите и да се предложат решения съобразно с резултатите от анализ на вашата инвестиция и въвзвращаемост.

Ето примера:

Проучване на предприятие с 57 машини:

Примера включва както изграждане на централна сушилна инсталация,така и на транспортна система за полимера.Оценката е преработвателя да спести около 2 млн. долара/год. от намаляване на консумацията на енергия,престой на работната сила и машините и разпиляване на материал. Общата инвестиция,в т.ч. инсталиране беше около 850 хил. долара. Възвръщаемостта е около 5 месеца. Този преработвател е намалил също % на брака и е увеличил производителността и продажбите.

Изследване на използването на машините:

-Наблюдавани машини – 57 бр.(50 бр. за леене под налягане и 7 бр. за раздувно формоване).

– Брой на смените на материали за едно денонощие – 75 бр. както за действуващата,така и за новата система.

– Разход на време за смяна на материала – 2 часа при старата система и 1/2 час при новата.

– Общо загуби на раб.време за 1 денон. – 150 ч. при старата сист. и 38 при новата.

-Общо год. загуба на машинно време – при 240 раб. дни – 36000 при старата сист. и 9000 при новата.

– Производителност на машината в дол./час –  60 дол./час и в двата случая.

– Обща год. стойност на престоите в дол. – 2160000 при старата система и 540000 при новата – т.е. год. икономия от 1620000 дол.  от подобряване на използването на машините.

Проучване на използваната за сушене енергия:

– Брой на сушителите – 42 при старата сист. и 1 при новата.

– Средна консумация на на ел.енергия от сушителите – в квч. – 3,70 при старата сист. и 9,60 при новата.

– Обща консумация в квч. – 155 при старата и 10 квч. при новата система.

– Стойност на ел. енергията в дол./квч. – 0,076 и в двата случая.

– Брой работни часове за год. – 5760 и в двата случая.

– Обща год. стойност на ел.енергията(дол.) – 68028 при старата сист. срущу 4202 при новата.Год. икономия – 63826 дол. Изследване на разпиляванията поради замърсяване,надхвърлено или  недостатъчно сушене на материала:

– Дневни загуби на материал- 40 паунда при старата сист. и 10 при новата. – Стойност на 1 паунд от разпиляния материал(дол./паунд) – по 40 дол. и в двата случая. – Обща год. стойност на разпиляния материал(дол.) – 400 хил.дол. при старата сист. и 100 хил. при новата.Год. икономия – 300 хил.дол.

Изучаване на разходите за труд:

– Текуща стойност на обработката на материала(за всички смени) – 4 при старата и 3 при новата сист.

– Общо надници за год. (в тч. премии) – по 35000 дол. и в двата случая.

– Обем но годишните надници – 140хил.дол. при старата сист.(4 смени) и 105 хил.дол при новата.(т.е. икономия от надници вследствие намаление на бр. на смените) – 35 хил дол./год.

Проучване на консумацията на ел. енергия от вакуумните помпи :

– Брой на помпите – 50 при сстарата инсталация и 8 при новата.

– Средна консумация на помпа в квт. – 1,5 при старата инсталация и 6,1 при новата.

– Обща консумация в квч. -75 за старата система и 49 за новата.

–  Цена на ел. енергията в дол./квч. – 0,076 и в двата случая.

– Работни часове на вакуум-помпите за 1 год. – 4000 при старата инсталация и 1920 при новата.

– Обща годишна стойност на ел. енергията в долари – 22800 при старата инсталация и 7150 при новата.Тогава годишната икономия на ел. енергия е 15650 дол.

Обща годишна икономия при внедряване на централна транспортираца система с централно сушене – 2034475 долара.( Това е сбора от икономиите съответно за 1620000 от подобряване на използването на машините плюс 63826 от икиномия на ел. енергия при сушене плюс 300000 от намалени разпилявания плюс 35000 от икономия на жив труд(надници) плюс 15650 от намалена консумация на ел. енергия от вакуум-помпите). Вижда се,че възвращаемостта е под 6 месеца.

Бел.пр.: Горното е добра илюстрация на метод(подход) при оценяване на ефективността на инвестиции в ново оборудване,а и изобщо при нововъведения.Трябва дебело да се подчертае,че са необходими достатъчно точни и достатъчно продължителни наблюдения,както и отчитане на всички фактори – както в полза,така и срещу нововъведението.В случая нпр. нищо не се споменава къде са монтирани (в какви помещения) новите съоръжения и направени ли са в тази връзка разходи.Също нпр. направени ли са разходи за нова ел. инсталеция или електропреносна мрежа. и др. ако се замислим.Нпр. отчетени ли са и сравнени ли са като цяло експлоатационните разходи,разходите на консумативи и др.

Какво може да ни струва липсата на централна система за обработка на материалите?

Да видим последсвията от липсата на централна система и да помислим за свързаните с това разходи.Можете ли да оцените годишните си загуби във връзка с този проблем? Не е рядко да се открият  десетки,а понякога и стотици хил. дол. загуби в презприятие без добра централизирана система за централизирана обработка на материалите. Проблеми,които се появяват при отсъствие на централна система:

– Заема се пространство,което може да се използва за монтиране на нови мощности. – Задръстване около машините.Това увеличава разпиляването на материал и възможността за злополуки.

– Няма проверка на материала.Не могат да бъдат предложени договори,когата се изисква валидиране.

– Неправилния материал отива в неправилната машина.Губи се време иматериал.

– Значително разпиляване на материал.Загуби на материал и труд плюс риск от злополуки.

– Дефекти на изделията,свързани с материала.Произвеждат се дефектни изделия.

– Високи разходи за поддръжка и труд.Увеличен обем на заплатите и на стойността на изделията.

– Често сменяне на материалите.Загуби на време за производство.

– Неефективен работен поток.Неефективно се използват пространство и работна сила.

– Липса на автоматизация.Увеличават се разходите за труд.

– Ограничаване на производствения капацитет.Невъзможност за увеличаване на приходите.

– Удължено време за чистене на силозите.Увеличени разходи за труд и загуба на продукция.

– Лошо сушене на материала.Увеличаване на брака,загуба на клиенти.

Обикновено разходите за инсталиране или надграждане на ефективна система се въвзръщат за месеци.Но е необходим преглед на конкретните условия в дадена фирма,за да се определят областите на загуби и възможните решения. Сравняване на алтернативите на централизираната система:

Да разгледаме алтернативите на автоматизиратата система  за транспортиране на пластмаси и да разгледаме  какво може да се постигне с централизирана инсталация. Ако преработвате пластмаси,то без изключение  трябва да транспортирате пластмаси от едно място на друго,понякога от много места към други също много места.

Ето основните източници на материали и възможните направления на материалите. Пластмасите могат да се доставят до преработвателите в:

– Торби. – Контейнери(твърди).

– Меки контейнери.

– Големи торби.

– Автомобили за доставка в насипен вид(цистерни).

– Вагони за доставка в насипен вид(цистерни).

Според случая преработвателите трябва да транспортират материала до:

– Силози.

– Захранващи силози(фунии).

– Сушилни силози.

-Смесителни съоръжения(силози и др.).

– Направо към захранващия отвор на машината.

Допълнително може да е необходимо да се транспортират мленки(рециклирани от технологичен отпадък) обратно в производствения поток.

Има многобройни начини за транспортиране на пластмаси.

1)Пренасяне ръчно със съдове и стълби: Изгодата е,че стълбите и съдовете са евтини. Недостатъците са:

– Много и интензивен ръчен труд,който е скъп. -Увеличена вероятност за злополуки.

– Разпиляването на гранули увеличава вероятността от злополуки поради подхлъзване.

– Ако материала се суши,то може да се стигне до лошо изсушен материал поради кратко(или променливо) време на престой в захранващата фуния.

– Често машините за леене под налягане остават без материал.

– Висок процент на брака поради замърсяване и лошо сушене.

2)Транспортиране на материала с вакуумни захранващи устройства:

Изгодата е,че тези устройства са сравнително евтини и лесни за настройване.

Недостатъците са:

– Висока консумация на ел. енергия.

-Високи разходи на труд за смяна на четки и двигатели.

– Меките контейнери остават на производствената площадка.

– Необходимо е пространство,за да може електрокарите да доставят меките контейнери.

3) Използване на сонда за загребване и пренасяне на материала до предназначението му:

Предимствата са:

– По-добро решение от ръчното зареждане.

– Може да се използва и при т.н. „гладно захранване“(б.пр.: Използва се при захранване на двушнекови екструдери). Недостатъците са:

– Може да се получи нежелана ситна фракция и разпилявания по пода,което води до риск от злополуки.

– Системата заема доста площ на пода.

– Необходимо е постоянно наблюдение(разход на труд).

– При по-голям % мленки захранването спира.

4)Транспортиране на материала със сгъстен въздух и тръба на Вентури:

-Ниска цена.

– Нисък  дебит при пренасяне на материал. -Необходим е сгъстен въздух(който е скъп).

– Във въздуха се изхвърлят фини частици,което е проблем от здравословна

гл. точка  и води до замърсяване на помещенията.

(Б-пр.: Пластмасовия прах може да предизвика пожар в ел. таблата,ако се натрупа там и се появи искрене.Може да се стигне и до взрив.Виждал съм такива аварии).

5)Издухване на материала чрез напорен вентилатор и пречистване на въздуха:

Предимството е,че пренася материала с голям дебит.

Недостатъците са:

– Значителна инвестиция в оборудването.

– В помещението се изхвърлят фини частици.

– Необходим е циклон за отделяне на въздуха от материала.

6) Използване на централна вакуумна транспортираща система от еден или повече източници до един или повече консуматори:

Предимствата са:

– Умерена цена.

– Дебита на транспортиране е подходящ за всяко оборудване.

-Максимално пригаждане към машините.

-Подобрява устойчивостта на качеството на продукцията.

– В максимална степен се използва площта на производственото помещение при минимално задръстване около машините.

-Позволява контрол и проверка на материала.

– Не се изхвърлят фини частици във въздуха.

-Подобрена хигиена на помещението и намалени злополуки.

-Разпиляването на материал се свежда до минимум.

-Системата може да се разширява в различни конфигурации.

– Лесно се интегрира със силози,смесители,сушители,захранващи бункери и т.н.

-Може да бъде интегрирана със система за наблюдение и контрол,обхващаща цялото предприятие.

-Свежда се до минимум човешката намеса в процесите,с което се намаляват разходите за труд.

Недостатък – персонала вероятно ще има нужда от преобучаване за работа с по-големи системи.

Ако трябва да разширите производството? Ако планирате да добавите три машини към съществуващите,но съществуващата система е на границата на  задръстването и дори не можете да захраните най-новата си машина?

Тогава виждате че системата ви е малка за новите изисквания и че трябва да се замени с нова.Но нямате средства за такава инвестиция.Как бихте могли да увеличите капацитета на системата до желаното ниво с минимални разходи? Нека огледаме положението и се опитаме да разберем къде сме.

Действащата система захранва 12 машини.

-Съществуващи тръбопроводи- линии за транспортиране на материал с диаметър 50 мм. 90 м. хоризонтални, 6 м. вертикални с 5 колена.

– Съществуващи тръби с диаметър 50 мм. – 90 м. хоризонтални вакуумни линии,6м. вертикални с 5 колена.

-Необходим(изискван) капацитет – 1000 кг./час.

-Система на помпата – 5 конски сили,напорна.

– Условия на работа на помпата – напорния вентилатор е оразмерен да работи при плюс/минус  …….

– Условия на вакуума: Спадане на статичното налягане(само за движещия въздух) за 18 метра от тръби с диаметър 50 мм.

– 6 hg или 50 % от капацитета на помпата- помпата има вакуум 6 hg на разположение за транспортиране на материал.

– Задръстване и прекъсвания :

1)Поради недостатъчен вакуум на съществуващата помпа.

2)Изгаряне на двигателя на помпата или непосходящи характеристики на вакуума.

3)Смяна на шайбите и увеличаване на скоростта на помпата води до по-голям въздушен поток,по-голяма скорост и по-голям пад на статичното налягане,а това води до по-малко наличен вакуум за транспортиране на материала.

Ако се опитвате да разширите съществуващата система – за да захраните 15 машини добавяте:

– 20 м.хоризонтална тръба  за материала с външен диаметър 50 мм. и  6  м. вептикална с  6 колена.

– 20 м. хоризонтална тръба(вакуум линия) с външен диаметър 50 мм.  и 6 м. вертикална с 6 колена.

Новите вакуумни условия са по-лоши от преди.

– Сувеличаване на дистанцията статичното налягане пада  на 7 hg.

-Останащия капацитет на помпата е 5 hg.

Простото удължаване на съществуващата система не е решението на вашия проблем.

Може да бъде предложено друго,много скъпо „решение“.

-Да се отстранят всички стари вакуумни линии и линии за материала и да се заменят с такива с по-голям диаметър.

-Също да се замени старата помпа 5 Hp PD  с помпа 7,5 Нр PD(по-мощна).

Това е много скъпо решение.Не само че допълнително ще се разходват хиляди долари за замяна на всички вакуумни и материални линии плюс увеличаване на размера на помпата,което не дава голяма ефективност,но и производството ще бъде спряно  докато се  монтира новата линия.

Има по-добро(истинското) решение.Ето го:

Вакуум помпата е сърцето на системата.Тя произвежда въздуха,който движи материала и трябва да има такава стойност на вакуума,че да преодолява съпротивлението,породено от съвместното движение на въздуха и материала.Сега има свръх-ефектива  помпа,използваща по-съвършенна технология за задоволяване на нуждите на транспортирането на насипни материали.

-Заменете съществуващата помпо с високоефективна 7,5 Нр,уоразмерена да работи при 16 „hg.

Със 7″ hg  статичен пад, при вакуум помпа 16″ hg UV остават 9“ hg на разположение за зареждане на материал,което е 80% нарастване спрямо съществуващата помпа.

-Оставете съществуващите вакуумни линии и линии за материал, като добавите само достатъчно нови линии за трите нови преработващи машини.

Краен резултат – големи икономии:

– Минимални инвестиции – системата работи със съществуващите линии.

– Не се спира работата на машините .

– По-ниски производствени и енергиини разходи,свързано с новата,високоефективна и с минимална поддръжка вакуум-помпа.

Разходи,свързани с остарели системи:

По-старите централни системи се налага да бъдат подновени поради неефективност,която води до увеличаване на производствените разходи.

Похарчени са десетки и стотици хил. долари за предприятия,които са надраснали старите си системи за обработка на материалите.Може да са прменени изискванията на производството,или контролните системи са остарели.Разширяването на предприятието се спъва от нисък капацитет на помпите,а и разходите за поддръжка нарастват.

Разходи,свързани с остарели централни системи:

Бел.пр.:Изброените по-долу фактори може да дадат насока какво да се наблюдава при оценката на ефективността на дадена транспортна система.

– Задръстени линии: Загубено време за производство  и допълнителни разходи за труд за намиране и почистване на линиите.

–  Машините „гладуват“ за материал: Загубено време за производство,бракувани изделия.

– Продължително почистване на силозите:Увеличен разход на труд и престои.

– Недостатъчен капацитет на помпата: Загубено производствено време,брак.

– Лошо сушене на материала: Некачествени изделия.Загуба на клиенти.

– Изделията не отговарят на образците:Спиране на машините,загубено производство.

– Остарели контролни прибори.Няма резервни части: Спрени машини.Загуба на продукция.

–  Недостатъчен капацитет на сушилната инсталация:Брак.Не може да се навакса с продукцията.

– Недостатъчен капацитет на помпата: Не може да се разшири производството.

– Недостатъчен капацитет на контролната система:Не може да се разшири производството.

-Отнемаща много време  поддръжка на помпите,силозите и контролните прибори: Увеличени разходи на труд и престои.

-Проблеми със смесителя: Увеличаване на разходите за материал и влошаване на качеството.

Конструкция на системата:

Централните системи за обработка на материали са  „вродено“  комплексни.За да се подпомогнат преработвателите да оценят системите си тук предоставяме помощ за идентифициране на дребните проблеми,които могат да се отстранят и даже да подпомогнат провеждането на пълноценно наблюдение на инсталацията,ако е необходимо.

Не се опитвайте да конструирате собствена централна система.Вместо това научете,каквото можете за основните принципи на работа и съставните части на системата,а след това се обърнете към професионалисти.Потърсете помощ ,за да се изясни от какво имате нужда.Може да имате някакви дребни проблеми,които могат лесно да се диагностицират и поправят или пък се нуждаете от цялостен оглед на инсталацията.На адрес http://www.novatec.com/rewiew  може да определите текущите загуби на труд,материали и престои и да калкулирате възвръщането на инвестицията в нова инсталация.(Бел.пр.Следва превод на този материал в отделна статия).

Избягване на „косите на ангела“ : Бел.пр.: Подробен материал по въпроса е публикуван през м. септември или октомври 2011год.По тази причина не давам тази част от материала.

Проверка,проследяване,потвърждаване и записване на използваните   материали:

Тези процедури са с нарастваща важност за всички видове преработка на пластмаси. До скоро беше обичайно само  при производството  на медицински изделия и някои много чуствителни изделия да се изискват тези процедури.Но все повече преработватели чрез леене под налягане осъзнават,че разделителната линия между печалба и загуба е тънка. и че трябва да се направи нещо за да се избегнат загуби на материал и престой на оборудването.При вкарване в процеса на неправилния материал може да се стигне до значителни загуби.Нещо повече-ако важен клиент има проблем с дадено изделие,то проблема може да се проследи по обратен път и да се установи дали проблема е от процеса или от материала.

Контролни уреди на системите за централна обработка на материалите:

Подберете контролна система,която ще задоволи текущите и бъдещи нужди и която опораторите могат да разберат и управляват.

Избора варира от контролна система на единично зареждащо устройство до контролни системи за транспортни съоръжения с една или повече вакуум-помпи и с пренос от много източници към много потребители.Нуждите на конкретната преработка ще определят необходимото  ниво на сложност.Някои от съвременните по-екзотични контролни системи ще могат да извършват автоматично доста от ремонтите.Това включва сигнал за повреда на двигателя на макуум-помпата,превишена или занижена стойност на вакуума,задръстени филтри,скъсане торби(може би за ръкавните филтри),повишаване на ампеража,прекъсване на фаза на двигателя.Първоначалната стойност при това ниво на сложност  навежда клиентите на мисълта да изберат контролни системи,които включват само  табло,показващо състоянието на камерите и помпите.

Смесване на материалите в съотношение(пропорция):

Просто смесване в съотношение на материали,като нпр. свеж и рециклиран материал,може да се извърши с използване на външен пропорционален клапан.Този надежден възел може да се монтира на входа на всеки ресивер(приемен съд/силоз) за материал.Вътрешните клапани се отварят и затварят с оглед вкарване на материалите в желаната съотношение.Външните клапани работят с ресивери(приемни съдове) и с зареждащи устройства.Добре е да има прозрачен прозорец от поликарбонат на пропорционалния клапан,което позволявя наблюдение за правилно смесване.Пропорционалните клапани може да се монтират както директно на съответното съоръжение или на разстояние(свързани с тръбопроводи).

Транспортиране с околен или изсушен въздух:

Трябва да решите дали  „транспортиране със сушен въздух“  е това,от което вашия процес има нужда.Вакуумното транспортиране изисква въздухът да влезе в линията,транспортираща материала от към източника на материал,така че вакуума да изтласка материала в необходимото направление.Този въздух може да е от околния или да е изсушен въздух.

Транспортиране с околен въздух: Обикновено се използва,когата транспортираните материали не поемат влага(т.е. не са хигроскопични).В този случай съда,където е материала e снабден с прост патронен филтър или филтрираща мрежа,през която околния въздух се засмуква в линията.Филтъра или мрежата предотвратяват попадането на нежелани замърсявания в потока на материала.

Транспортиране с изсушен въздух: Препоръчва се,когато преработвания материал е много чуствителен към влага(поема влага,т.е. е хигроскопичен).Такива са найлон(полиамид),РЕТ(полиетилентерефталат),РС(поликарбонат) и т.н.Това(дали да се работи със сушун въздух или не) зависи от изискванията към крайното изделие.Транспортирането със сушен въздух се изпълнява чрез затваряне на транспортиращата верига при съда,който е източник на материал под сушилния контейнер(съд,силоз).След пренасяне на материала,въздуха минава отнова през сушилния контейнер.

Съвет: С оглед икономия на енергия,използвайте транспортиране с изсушен въздух сама когато е абсолютно необходимо.

Клапани:

Клапани са необходими за всеки ресивер(приемен съд).Може да се избере ресивер с вграден клапан или индивидуални Т-образни клапани,които се монтират близо до всеки ресивер.Те често се монтират над ресиверите,но някои марки могат да се монтират отстрани,така че може да са разпаложени зад или под ресивера.Така са по-достъпни и  се намалява претрупването над силозите.

Как работят  Т-образните клапани: Когато диска е в положение „затворено“,вакуума минава през(към) следващия клапан.Когато клапана получи сигнал за пълнене на силоза,диска се отваря,което дава възможност на вакуума да изтласка материал в силоза.Усилен филтруващ диск на силоза позволява на въздуха да премине през него(филтъра),като  гранулите се предпазват  от засмукване  във  вакуумната линия.Клапаните трябва да се задвижват с чист,сух и очистен от масло сгъстен въздух.

Вакуум – помпи :

Сърцето на една централна транспортираща система са вакуумните  помпи(помпа).Те може да са една или няколко.Те генерират вакуум,който засмуква материала от изходния силоз  по съответното направление.

Често са необходими няколко помпи и те трябва да са правилно оразмерени,за да се осигури достатъчен въздушен поток.

Всяка помпа трябва да е свързана с добре работещ циклон,който отстранява 99% от праха и фините частици преди въздуха да постъпи отново във филтъръ на помпата.

Вакуум помпите са оразмерени на основа на  „Еквивалентни метри въздушен поток“(вж. по-долу),диаметъра на линията и дебита на пренасяния материал.

Общи сведения:

-Регенеративните напорни помпи са най-малко ефикасни и са подходящи за ниска или средна производителност и/или при преобладаващи къси разстояния.

-Позитивните помпи с отместване са средно ефективни и са конструирани за средно високи производителности и по-дълги разстояния.

-Помпите със свръхвисок вакуум са най-ефективни и най-добре подхождат за високи производителности при пренасяне на дълги разстояния.

Всеки тип помпа има собствена ниша на приложение.

Основни принципи при оразмеряване на вакуум-помпи :

-Сведете до минимум броя на рамената,вертикалните пренасяния и дължината на гъвкавите маркучи.

– Избягвайте наклон нагоре(изкачване по линиите за материал).

– Избягвайте многобройни огъвания след напускане на силоза,от който е засмукан материала.

– Не инсталирайте помпи с намален размер – те ще работят тежко и ще увеличат консумацията на енергия.

Оразмерявайте помпите съгласно следните правила:

– 1 м. хоризонтална тръба = 1 еквивалентен метър.

– 1 м. вертикална тръба = 2 еквивалентни метра.

– 1 бр. 90 градусово коляно = 6 еквивалентни метра.

– 1 м. гъвкав маркуч = 3 еквивалентни метра.

– Не забравяйте да се съобразите с обстоятелствата по пътя на линията и въздушните линии(ел.проводници,стени и т.п.)

– Един ж.п. вагон е дълъг средно 18 м.

Криви на помпите:

За всеки размер и тип помпа има „криви на помпите“. За да се определи необходимия размер на помпата,то изчислените(виж по-горе как) еквивалентни метри и изискваната производителност на пренасянето се сравняват с кривите на помпата.

Съвет: Поддържайте филтрите на помпата чисти и изпразвайте колектора за прах на циклона,за да работи помпата максимално ефективно.

Съвет: Когато се работи с помпа под необходимия размер,то резултата е задръствания и съкращаване на живота на помпата.

Въпроси на конструирането :

Добре конструираната и правилно инсталирана система за транспорт е истинска придобивка,която се изплаща бързо.Консултирайте се със специалисти по тези системи.

 

Пластмаси.Леене подналягане.Система за наблюдение и контрол на процеса на леене под налягане.

Автор: Barry Copping

Източник:  https://men246.wordpress.com/wp-admin/post-new.php?post_type=post

Plastics & Rubbr Weekly,май 2012 год.

Новия СVе монитор от AST  Technology осигурява изчерпателна информация за работата  и техническите  характеристики на системата за леене под налягане,която може да се прехвърли навсякъде по света.

Уреда има 2 GB флаш памет за съхраняване на данни от процеса,чертежи на матрицата,инструкции за настройка и др.

Данните,които могат да се показват на монитор включват:

–  Целия брой работни цикли на инструмента.

– Запис на времената на цикъла през живота на инструмента.

– Запис на времето на цикъла в продължение на 25 хил. цикъла.

– Запис на престоите.

– Съотношение на престоите към работното време(т.е. коефициента на използване на раб. време).

– Запис на времето за ремонт на матрицата.

Резултатите могат да се видят на монитора или да се свалят чрез USB порт за сведения,отчети,доклади,анализи).

Пластмаси.Раздувно формоване.Модернизирайте машината си за раздувно формоване.

Източник:  http://industrialblowmolding.com/?p=41

В ранните дни на промишленото раздувно формоване преработвателите имаха да преодоляват немалко препятствия,за да оцелеят,много от които формираха лоши навици.

Ето няколко,които идват н ум:

1)Времето за смяна на материала и  цвета бяха от порядъка на 8 часа до цяло денонощие в зависимост от цвета и материала.

2)Несъвършенната конструкция на главите води до загуба на машинно време и скъпи ремонти.Много от тях се появяваха на всеки шест месеца,като се натрупваха седмици престои.

3)През дългите периоди на престой се чакаше да дойдат сервизни техници и да започнат решаванетона проблема.

4.Много основни поддръжки,схеми и последователности от операции нямаха необходимата връзка с конкретната машина.От тогава са останали тонове стари машини с много „замръзнали“  от години ремонти.В много от случаите внесените промени в машините не са записани.

5)Всички стари машини бяха полуавтоматични и беше необходимо оператор да затваря предпазните врати и да рестартира цикъла.Това водеше до много непредвидим контрол на времето на цикъла.Липсваха системи за отнемане на готовото изделие.

6)Смяната на матриците отнемаше цял ден и дори два.Често това включваше и смяна ва главата(или елементи от нея).

7)Смяна на изделията като че ли винаги предизвикваше проблеми,дори  когато същата смяна е била извършвана преди седмица.

8)Времената на циклите зависеха от комбинация от:

– Времето на излизане на шлауха.

-Времето за затваряне на матрицата.

-Времето за раздуване.

-Времето за вентилиране.

-Времето за декомпресия(изсмукване).

-Отваряне на матрицата.

-Отваряне на вратата(предпазната врата).

-Ръчно отстраняване на изделието.

-Затваряне на вратата.

-Придвижване на матрицата в положение преди затваряне.

Поради многото въвлечени фактори,тези препятствия ограничават броя на смените(на матриците) и различните видове изделия,които биха могли да се произвеждат на машината.

Развитието на машиностроенето и технологиите за преработка отстраниха много от тези препятствия като поставиха производителите в по-добра позиция за подобряване на машините и печалбата.

Да погледнем състоянието на индустриалното раздувно формоване сега:

1)Съвременната технология при главите позволява смяна на цветонете за около 20 мин. и максимум  за 1ч. 25 мин. при най-трудните сменяния.Тъй като някои производители имат до три смени на цветовете на ден,то икономиите са огромни.

2)Съвременните глави изискват малко ремонт или поддръжка.Промишлеността е преминала от ненадеждните миканитови бандажни нагреватели  на главата към екструдирани алуминиеви и др. по-надеждни нагреватели.

След пет години експлоатация тези нагреватели нямат и една повреда и сравнени с миканитовите пестят разходи за сменяне и намаляват престоите.Подходящо конструираната глава отстранява потенциалното триене на метал с металqm,протриващо подвижните части по пътя на потока на полимера .

Това беше главната причина за продължителното сменяне на цветове и материали(задържането на предходния материал ,съотв. цвят  в луфтовете между подвижните части вътре в главата).

На пазара има глави,които позволявят разглобяване/почистване/сглобяване за смяна на цвета или мателиала за 1 час.

3)Все още не е необичайно да се чакат сервизни техници.Стигнал съм до извода,че 80% от проблемите с машините днес  са поради неправилна настройка.Този вид вторични трусове могат да бъдат решени чрез свързване на доставчиците директно с машината,за да се осъществи поддръжка и ремонт.Днес повечето проблеми могат да се решат за 1-2 часа.

4.Ръководствата за работа и поддръжка на машината сега могат да се направят видими на компютърен екран на машината.Няма нужда да се търсят оригинални ръководства на хартиен носител – инструкциите са на разположение по всяко време.

5)Автоматизираното отнемане на готовите изделия сега е стандартен компонент от всяка машина.Това дава възможност за постоянен по време цикъл.Днес вече има смисъл отнемането на готовите изделия да стова с манипулатори или др. приспособления.При работа с двойна глава държача(манипулатара) предотвратява падането на изделието.

6)Съвременните матрици са конструирани с бързо сменящи се връзки за вода , въздух и хидравлика.Днес има преработватели,които сменят матрица за 15 мин.Това означава повече работно време на машината и повече печалба.Разходите за окомплектоване с приспособления за по-бързо сменяне на матриците са незначителни,а ползите са значителни.

В много случаи връзки за вода,въздух и хидравлика,монтирани директно на матрицата ще спестят много часове поради това,че са необходими по-малко на брой връзки.Съхранявайте инструментите за смяна на матрици така,че да са на разположение веднага(без губене на време) за следващата смяна.Така се пести време.

Друга област,където има сменяне е главата.Тя обикновено е гореща,тежка и обемиста.Обикновени маси или настройващи се стендове,с които да се поддържа  и насочва главата ще спестят време и смяната ще бъде по-безопасна.

Доколко всичко това си струва?

Всяка  спестена секунда  увеличава ефективността.Например,ако се спестят 3 сек. от 6-секунден цикъл,като се премине на работа с двойна глава и матриците работят по 7000 часа/год.,то производството се увеличава с 30000бр.

годишно.

Как да бъде изпълнено това?

Уверете се,че между стартирането на изтласкването на шлауха и достигането на размера й няма повече от 1 сек.Би следвало да има възможност позицията на матрицата преди затваряне да се доведе по-близо до позицията на затваряне.Само това може да спести 1 сек.

Раздуването с въздух и вентилирането обикновено са най-дългата част от цикъла.Съкратете времето за раздуване с въздух и вижте дали това ще засегне способността да се произвеждат приемливи изделия.

Проверете времето за вентилиране/изсмукване на въздуха от вътрешността на изделието.Уверете се,че клапана за по-бързо изсмукване е достатъчно голям,за да освободи голямо количество въздух за 5-6 сек. и по-малко.(Виждал съм това да отнема 10-20 сек. и повече при неправилно оразмерен клапан за изсмукване).

Приспособлението за отнемане на готовото изделие трябва да тръгва преди отваряне на предпазната врата.Само отворете плочите,държащи матрицата,достатъчно,за да може устройството да вземе изделието.

При машина с една глава цветовете се сменят от бяло към тъмно-синьо и обратно към бяло.Тези две смени се постигат като цяло за около 30 удара(30 мин.) – не за едно,а за две сменяния.

Пластмаси.Приложение.Най-често употребявани полимери,когато се изискват огнезащитни свойства.

Източник:  http://www.rtpcompany.com/products/flame/resins.htm

Тук се описват най-популярните полимери,използвани когато се изискват огнезабавящи свойства съобразно със свойствата им и типични приложения.

Полипропилен(РР):

Превъзходна устойчивост на умора и изключителна химическа устойчивост.Работни температури до 105 град. Целзии.

Приложения: Облицовка на проводници и кабели,дребни детайли,градински инструменти,външни решетки,поддържащи скоби,детайли за мебели,играчки,кухненски инструменти.

Найлон(полиамид)(РА):

Превъзходни механични свойства до 135 град. Целзии при непрекъсната употреба.Отлива се лесно при тънки стени.Добра устойчивост на химикали.

Приложения: Електрически и електронни превключватели,при електростатично боядисване.

Поликарбонат(РС):

Превъзходна удароустойчивост,висока устойчивост на топлина,добри електрични свойства,превъзходни механични свойства до 120 град. Целзии.Контролирано свиване,устойчивост на размерите,термична стабилност,добра течливост(на стопилката),добро качество(вид) на повърхността.

Приложения: Потребителски стоки,бизнес машини,кутии за различни апарати,медицински изделия.

Акрилонитрил Бутадиен Стирол(ABS):

Термична устойчивост при продължителна употреба – 80 град. Целзии.Лесно се преработва,химически устойчив,повишена повърхностна твърдост,добра удароустойчивост и обща здравина.Добърза производство на плоскости.

Приложения: Кутии за бизнес оборудване и медицински изделия.

Полибутилен Терефталат(PBT):

Добра устойчивост на размерите,висока температуроустойчивост,химическа устойчивост.Добро течене на стопилката при  тънки стени,бърза кристализация,ниски температури на матрицата,кратки времена на цикъла при леене под налягане.Тези особености правят този материал икономичен при леене.

Приложения: Електрически и електронни превключватели(предпочитан пред найлона,когато абсорбцията на влага е проблем).

Сплав Поликарбонат/Акрилонитрил Бутадиен Стирол(PC/ABS):

По-висока температура на провисване в сравнение с ABS  при по-добра удароустойчивост при ниски температури в сравнение с поликарбоната.Добра устойчивост на размерите,лесно се оцветява.

Приложения: Кутии за бинес машини и компютри,също на прибори и уреди.

Сплав Поликарбонат/Полиметилметакрилат(РММА):

По-висока удароустойчивост в сравнение със сплавта  PC/ABS при по- лесна преработка в сравнение с РММА.Превъзходно течене на стопилката,идеално за тънкостенни изделия.

Приложения: Кутии за преносими прибори,за закрепване на осветителни тела,компоненти на прибори и апарати,играчки,мебели,автомобилни части,медико-диагностично оборудване.

Термопластични вулканизиращи се еластомери:

Предлагат широка гама от еластомерни свойства плюс превъзходна топлоустойчивост

Пластмаси.Преработка.Огнезабавители-как действуват при пластмасите?

Източник:  http://www.rtpcompany.com/products/flame/standard.htm

Всяка година в света се използват милиони килограми огнезабавители.При различните полимери в зависимост от изискванията на потребителя  могат да се приложат различни като хим. състав и като комбинация системи огнезабавители.

Някои полимери сами по себе си имат огнезабавящо действие.Други – в т.ч. найлон ,полиестери,полипропилени и много други полезни и ефективни материали – нямат такова действие.Те трябва да бъдат модифицирани,за да достигнат необходимото ниво на огнеустойчивост като се използват огнезабавители като добавки.

Последователността при запалване и горене на полимерите е следната: Нагряване – Пиролиза на полимера – Образуване на горими газове – Образуване на пламък,като горенето се подхранва от кислорода в околната среда – Нагряване на полимера от пламъка(така цикъла се затваря и горенето се самоподдържа до изгаряне на полимера или прекъсване на горенето по някаква причина) – Отделяне на дим и гозове(като странични продукти на горенето).В зависимост от състава и добавките в полимера и условията на горене може да има или не пепелен остатък и/или смоли.

Механизъм на огнезабавянето при пластмасите:

1)Инхибиране(задържане на горенето) на газовата фаза:

По време на горенето добавения огнезабавител  реагира с горящия полимер в газова  фаза,като прекъсва на молекулно ниво производството на свободни радикали и така подтиска процеса на горене.Този механизъм обикновено се използва(действува) при халогенираните огнезабавящи системи.

2)Овъгляване на твърдата фаза:

Образуващите нагар огнезабавящи добавки реагират като образуват въглероден слой по повърхността на материала.Този слой изолира полимера,като забавя пиролизата и образува бариера,която затруднява отделянето на допълнителни газове,които да подхранят по-нататъшното горене.Този метод обикновено се прилага при не-халогенни огнезабавящи системи,които използват химикали,съдържащи фосфор и азот.

3)Гасене и охлаждане:

Хидрратираните минерали(съдържащи вода в кристалната си решетка) образуват класа на не-халогенните огнезабавители,които обикновено се използват при екструзия – нпр. при изолация на кабели.Тези системи използват ендотермична реакция в присъствие на огън,при която се освобождават водни молекули,които охлаждат полимера и отслабват процеса на горене.

Пластмаси.Рециклиране.Инсталация TVEplus на Erema за рециклиране на фолио и екструзия на рециклирания матепиал до гранули.

Източник:  http://www.omnexus.com/plastics-channels/part-design-manufacturing/articles.aspx?id=30363&lr=chal12d170512&li=100127700#P2

Erema – Австрия разработи нови серии инсталации TVEplus,насочени към рециклиране на многослоен филм с голяма плащ на печата,рециклиране на влажни материали,както и силно замърсени пластмаси до гранули,подходящи за повторно използване за производство на висококачествени фолии. Инсталацията Erema 1310 има шнек с диаметър 100 мм. с възможност за производителност около 650 кг./час.Инсталацията  TVEplus се отличава с подобрено филтриране на стопилката в резултат на намаляване на срязващия поток на филтъра,оптимизирана тройна дегазация с режещ компактор и висока хомогенизираща ефективност  по потока  на филтриране  и подобрена дегазация.Това е екологично насочена технология със стандартни особености,намаляваща консумацията на енергия до над 10%.Използват се висококачествени двигатели и оптимизирана технология на контрол.

Към системата TVEplus може да работи конструирана от Erema гранулираща глава HG D с челно рязане на горещо,с директно задвижване,улесняващо поддръжката,непрекъснато смазване на задвижващия вал,увеличена дълготрайност на гранулиращите ножове,бързо сменяне на ножовете и намален разход на охлаждаща вода.

Бел.пр.: До колкото ми е известно принципно технологията на Erema се състои в нарязване,измиване и агломериране на фолиото в цилиндрична камера с режещ (и разбъркваш) ротор на дъното,монтиран на вертикална ос.Получения материал се подава непосредствено(без охлаждане) в екструдера,описан по-горе,където се дегазира,хомогенизира,филтрира  и гранулира чрез горещо рязане.

Пластмаси.Леене под налягане.Системна оценка на машините за леене под налягане.Коя машина е добра?

Автор:John Bozzelly,Rodney J.Groleau и Norm Ward

Източник: http://www.scientificmolding.com/articles/Antec_machine_audit%5B1%5D.pdf

Леенето под налягане продължава да доминира като предпочитан процес за производство на големи обеми точни(по размери) изделия от пластмаси.Но често целта да се произведат „идентични“(точно повтарящи се) изделия не се постига.Повечето производители имат общи проблеми като недоливания,изпресовки,измятания,проблеми със съединителната линия(линията на сливането на потоците),непостоянни размери и т.н.Причините са дискусионни и често са различни при различни ситуации.Положението се усложнява допълнително когато причините не могат да бъдат ясно дефинирани като такива,свързани с машината,с матрицата,с метода на преработка  или с полимера.

Този материал ще се фокусира върху количественото изразяване на работата на машината,така че когато възникне проблем,да може да се вземе ясно решение дали проблема е причинен от машината или не.Целта е да се дефинира систематична оценка на машините за леене под налягане относно производствените й възможности(да провежда процеса правилно),независимо от матрицата и др. странични фактори.Намерението е да се установи какво се изисква от машината,за да е годна за качествено провеждане на процеса.Промишлеността няма „световни“  стандарти за оценка на машините за леене под налягане.

Какво се изисква от една машина за леене под налягане,за да осигури качествен процес?Отговора може да се намери като се подходи от гледна точка на пластмасите.Ключа към контрол на процеса и добра преработка е да се сложи ударение върху четири променливи на пластмасите: 1)Индекс на течливост. 2)Температура. 3)Налягане. 4)Степен и време на охлаждане.

Машината трябва да контролира точно тези променливи,когато стапя и впръсква пластмасата.Прехвърлянето на тези променливи в изискванията и границите на машините за приемливо функциониране се осигурява от следните тестове.

И Н Д Е К С   Н А   Т Е Ч Л И В О С Т   Н А   П Л А С Т М А С А Т А :

Прецизния контрол на индекса на течливост при изтласкване на пластмасата в гнездата е от критична важност за контрола на процеса,тъй като пластмасата изменя вискозитета си с промяна на степента на впръскване(времето на запълване на гнездата).Понякога това не се разбира,тъй като индекса на стопилка се използва като индустриален стандарт,за да се опише теченето на пластмасата.Теста за индекс  на стопилка  измерва само една точка от кривата на вискозитета.Относителния вискозитет спада с увеличаване на скоростта на впръскване,отначало по-бързо,а с нарастване на скоростта на впръскване спадането на отн. вискозитет става все по-малко,като се стреми към гранична стойност при високи скорости на впръскване.Ако машината не може да контролира степента на запълване(времето на запълване),то тогава вискозитета(при последователните удари) се променя.Ако вискозитета варира от удар на удар или от партида на партида поради промени на скоростта на впръскване,детайлите няма да са идентични,тъй като промените на вискозитета предизвикват различни градиенти на налягането в различни части на изделието.Също така може да се получи различна степен на ориентация на макромолекулите.Така че машината трябва да има постоянен контрол върху степента на впръскване(времето на впръскване).Тестовете за проверка на способността на машината да възпроизвежда контрола върху времето за запълване(на гнездата) са: 1)Чуствителност на натоварване. 2)Постоянство на времето на запълване. 3)Постоянство на позицията на изключване 4)Постоянство на недоливанията(може би се има предвид постоянство на обема на впръскания материал на етапа на впръскване,преди задържането под налягяне).

Както при тези,така и при следващите тестове се препоръча да се използват калибрирани и занулени усилващи сигнала уреди за измерване на  налягането в комбинация с метод на записване,който записва сигналите минимум 100 пъти в секунда.Измерванията на времето трябва да са с точност 1/100 сек.Данните трябва да се събират с използване на определен формат и честота.Например пет последователни удара на всеки 30 сек.Дръжте в готовност допълнителен дневник(място за записи) за в случай,че се появят особени събития,когато се предвиждат дълги изпигвателни периоди.Подреждайте данните в таблица и ги изобразявайте в графики.Ако данните са под контрол и са установени спецификации(стойности на определените параменри),то може да се изчисли индекс на способностите(възможностите) на машината. Измервателния уред за налягане трябва да е присъединен директно към хидравличния цилиндър след клапана за контрол на потока.Не се препоръчва свързване с контролера на машината и с приборите за изобразяване(на машината).По-„мъдро“ е да се гледа „през рамато“ на контролера на машината,за да сме сигурни в правилната й работа.Тези тестове се изпълнявят най-добре при условията DECOUPLED MOLDING.Това означава хидравличното налягане  в цилиндъра за впръскване да не достига настроената точка на първия етап или да ускорява налягането и запълването или фазата на скоростта(фазата от впръскването,при която се кантролира скоростта-първата фаза-за разлика от втората фаза,където се контролира налягането) трябва да приключва преди гнездата да са запълнени с пластмаса.Например,ако машината е спряна в края на първата фаза(тази, при която се контролира скоростта на впръскване),то изделието да е запълнено на 99%,т.е. да е леко недолято.

Необходимо оборудване:

Машина за леене под налягане,оборудвана с устройство за прехвърляне на позицията(за преминаване от първи към втори етап на впръскването,т.е. от контрол на скоростта на впръскване към контрол на налягането на впръскване).Машината трябва да  е в състояние да работи на полуавтоматичен цикъл с оттеглена назад дюза.Сензора на хидравличното налягане трябва да отговаря на описаното по-горе.

Устройството за прехвърляне на позицията(прехвърлянето на позицията) трябва да е с резолюция(точност),съответствуваща на 0,1% от обема на удара(отливката).

Устройството за запис на графики или др. записващи устройства трябва да работят с честота 100 херца и измерването на времето да е с точност 0,01 сек.Препоръчва се часовник за измерване на времето за запълване.

Тест за чуствителност на натоварване:

Теста за чуствителност на натоварване проверява способността на машината да впръсква  материала при постоянна и повтаряща се скорост,тъй като измененията на температурата на материала и на др.  променливи фактори на процеса причинявят  изменения на вискозитета.Замисъла е да се променя изискванато от впръскващия възел натоварване и да се отбележат промените на времето на запълване.

Процедура: При работеща машина,произвеждаща приемливи изделия се наблюдава времето на запълване в продължение на 24 часа.Времето на запълване не трябва да варира повече от 1%.

Постоянство  на недоливането:

Постоянството на недоливането е важно за това впръскващия възел да даставя правилното количество пластмаса в гнездата за определено време.Това е още по-важно,ако начина на пренасяне на стопилката е свързан с позицията на шнека отколкото с налягането в гнездото.Изменението на недоливането могат да причинят изменение на времената на запълване.

Процедура:При машина,която е в устойчиво състояние,и произвежда изделия се наблюдават вариациите на недоливането за 24-часов период,като се използва измерващото устойство,описано по-горе.Вариации повече от 1% са неприемливи.

Т Е М П Е Р А Т У Р А   Н А   П Л А С Т М А С А Т А :

Познаването на фактическата температура на стопилката помага да се разбере първоначалния  вискозитет на пластмасата ,охлаждането,степента на кристаличност и устойчивостта на пластмасите по отношение на деструкция.Конфигурацията „шнек-цилиндър“,комбинирана с температурен контрол на бандажните нагреватели трябва да контролират точно температурата на пластмасата.Еднородността на стопилката е очаквана,но рядко се постига със стандартни шнекове.Настроените температури не отразяват фактичеките условия ,при които се намира стопилката.Разлики от 10% са обикновено явление,но не са приемливи.Тестовете,използвани за проверка на способността на машината да контролира температурата са: 1)Температура на стопилката 2)Температура на дюзата 3)Постоянство на времето за пластициране 4)Постоянство на противоналягането(подпорното налягане).

Температура на стопилката(метод  30/30) :

Процедура: Проверете температурата на стопилката чрез прегряване с 20 град. Целзии над очакваната температура на стопилката.Уверете се,че машината е в устойчиво състояние и в процес на производство на изделия.Прекратете цикъла и съберете стопилката от един удар в изолиран съд(впръскване при оттеглена назад дюза).Поставете прегрятата проба в центъра на „палачинка“ от стопилка.Не разбърквайте.Тънки или бързо взети проби не са необходими или препоръчани.Изчакайте 30 сек. или докато температурата се стабилизира и направете измерване.

Сондата(на уреда за измерване на температурата) трябва да е нагрята до по-висока температура отколкото пластмасата,тъй като метала провежда топлината 100-1000 пъти по-бърво от пластмасата.Без прегряване(на сондата)  пластмасата ще се охлади и около термодвойката и ще формира тънък филм,т.е. изолация  .Пластмасата не може да пренесе топлината върху сондата така бързо както метала.Това провило е в сила и при измерване на температурата на стопилка,получена чрез интрузия,и сонда,поставена в дюзата и е принципно съображение за правилно изпълнение на измерването.

Ако температурната разлика между пластмасата и настроената на цилиндъра е повече от 10 град. Целзии,трябва да се направят подходящи модификации.Това може да включва настройка чрез PID контролер(такъв с обратна връзка),модифициране на шнека,промяна на типа на лентовите нагреватели и т. н.

Температурния контрол също може да се влияе от профилите на нагревателните зони.Така че при този тест метода на преработка не може да бъде управляван като възможност.

Температура на дюзата:

Слабия температурен контрол на дюзата може да причини почервеняване на отвора за впръскване,скосяване,деструкция на полимера,протичане(прокапване),замръзване на стопилката в дюзата.

Процедура:Трябва да се вземат всички предпазни мерки.Задължително се използват ръкавици,щитове за лицето като трябва да има пълното съзнание,че в цилиндъра може да се развие огромно налягане поради запушена дюза или деструкция на полимера.Уверете се,че дюзата е отворена(т.е. че не е запушена) и стопилката лесно протича през нея.Прекъснете цикъла след достигане на устойчиво състояние и вкарайте термодвойка в дюзата докато термодвойката достигне средата на дюзата.Изчакайте докато температурата на сондата се стабилизира и извършете замервания(съответно записване) на температурите.

Ако разликата между настроената на дюзата температура и фактимеската температура в центъра на дюзата е повече от  3 град. Целзии,отстранете проблема.Огледайте разположението на термодвойката.Тя трябва да е между лентата на нагревателя и пластмасатa,за предпочитане вградена в стоманата на дюзата.Правилното разположение е в средата на дюзата в предната й третина.Това взема предвид загубите от дюзата когато е в контакт с леяковата втулка.Дюзата и върха й трябва да се контролират от PID контролер(виж по-горе).Не се препоръча използването на контрол посредством реостат.

Постоянство на времето на пластициране:

Постоянството на времето на пластициране е важно,понеже подпомага да се държи температурата на пластмасата под контрол.Тъй като леенето е термичен процес,то постоянството му във времето е много важно.Оборотите на шнека може да се променят,с което ще се промени и времето,през което шнека работи за стапяне на пластмасата.Тъй като повечето енергия за стапяне на пластмасата се произвежда от въртенето на шнека(срязващите напрежения),температурата може да варира от удар на удар.

Процедура: Наблюдавайте времето за пластициране когато машината работи и произвежда приемливи изделия в продължение на 24 часа.Максимално допустимото отклонение е  5%.

Ако времето за пластициране не е постоянно в горните граници,проверете шнека,постоянството на оборотите на шнека,огледайте захранващата гърловина и захранването на шнека.Уверете се,че захранващата гърловина е с контролирана температураа, не само охладена.

Метода на преработка може да повлияе на този тест.Неподходяща температура на задната зона ще причини приплъзване на шнека.Температурата на задната зона трябва да е оптимизирана за съответния полимер,така чче той да залепва към цилиндъра и да е с минимално залепване към шнека.Често запазването на постоянно(устойчиво)  време на цикъла може да се постигне с подходящо настройване на температурата на задната зона.

Постоянство на противоналягането(подпорното налягане):

Противоналягането има значително влияние както на качеството,така и на температурата на стопилката.Големината на противоналягането влияе на температурата на стопилката.Непостоянното противоналягане по време на пластикация ще доведе до вариации на температурата,което пък води до нееднородност на стопилката.Това може да причини измятане,непостоянен поток на стопилката през горещите леяци и неустойчиво запълване на гнездата. Забележете,че стойността на противоналягането на една машина може да е различно от това на друга,поради различните нива на интензификация( на смесването?).Ударението е върху налягането на пластмасата,а не върху хидравличното налягяне.

Процедура: Наблюдавайте противоналягането на хидравличния цилиндър в продължение на 24 часа при работеща машина в устойчив режим.Отклоненията не трябва да са повече от плюс/минус 2% по време на пластицирането при всеки отделен удар,както и от удар на удар.

НАЛЯГАНЕ  НА ПЛАСТМАСАТА:

Налягането на пластмасата   и по-специално профила на налягането  на изделието,определя размерите,теглото,всмукванията,мехурчетата,измятанията  и др. свойства на изделието.Функциите на машината,които имат отношение към профила на налягането на изделието са степента на впръскване(както беше казано по-горе),прехода от първия към втория етап и устойчивостта на втория етап или поддържащото налягане.Хидравличното налягане на машината не винаги е в корелация(не винаги върви успоредно или пропорционално) с налягането на пластмасата в гнездото,но то трябва да е точно контролирано и устойчиво,за да бъде процеса ефективен.В случая от значение са три изпитания на машината: 1)Време на преход от първи към втори етап и устойчивостта на това време 2)Устойчивост на налягането през втория етап 3)Размера на възглавницата(количеството материал,оставащ пред щнека след впръскването).

Време за преход и неговата устойчивост:

Времето за преход от първи към втори етап е мярка за времето на реагиране на контролера и клапана.

Процедура: Съберете шест удара от работеща машина.Измерете времето,необходимо за превключване от първи към втори етап.Това време започва от края на първи етап и завършва когато втори етап или поддържащото налягане е стабилно.Време под 0,1 сек. е „световна класа“. Време от 0,4 сек. е максимално разрешеното.Изделия,които имат участъци с тънки стени,малки отвори за впръскване,или бърз цикъл, са чуствителни към дълги закъснения.За да сте сигурни наблюдавайте това време в продължение на 24 часа.Постоянството на времето на прехода от първи към втори етап е важно-то опеделя налягането в гнездото в края на запълването,а от там и устойчивосттана качеството(повторяемостта,липсата на колебания в степента на запълване).

Устойчивост на налягането през втория етап:

Втория етап или задържането под налягане определя градиента на налягането от отвора за впръскване към частта от изделието,която се запълва последна.Контрола и бързата реакция да критично важни за поддържане на допуските в размерите на изделието,теглото и профила на налягането.

Процедура:При работеща машина наблюдавайте стойността на налягането през втория етап за период от 24 часа.То не трябва да варира повече от 1% по време на удара,освен когато е профилирано или от удар на удар.Ако е профилирано,стъпките трябва да са стабилни(да се стабилизират) в границите на 0,1 сек.Поддържащото налягане при различни машини може да не е еднакво поради разлика в степента на интензифициране.

След втория етап,т.е. след отнемането на поддържащото налягане би следвало да има малко закъснение(интервал от време) преди да започне въртенето на шнека(т.е. стапянето,дозирането и хомогенизирането на материала за следващия удар).Това спомага за по-малко износване на двигателя на шнека,върха на шнека и отстранява мигновено или високо срязващо напрежение в пластмасата.

Размера на „възглавницата“  също е важен.Предназначението й у да пренася налягането на пластмасата през леяка,неговите разклонения,отворите за впръскване в гнездата и самите гнезда,за да се уплътни изделието.Размера(грамажа) на удара и на възглавницата трябва да са стабилни,без значителни вариации.Големи отклонения в размера на възглавницата са индикатор за изтичане на стопилка пред възвратния клапан или повреден цилиндър.И двата вида повреди са значими и трябва да се отстранят.Не се препоръчва приспособим(адаптивен) контрол на недоливането.Възвратния клапан ще дава различен теч на всеки удар и какъвто и да е адаптивен контрол ще налучква в 50% от времето.Това е познато като намеса в процеса(фалшифициране на процеса).

СТЕПЕН И ВРЕМЕ НА ОХЛАЖДАНЕ НА ПЛАСТМАСАТА:

Степента и времето на охлаждане на пластмасата  определят остатъчната ориентация в изделието,разпределението на напреженията на свиване(компресия)  и  разтягане,измятането,размерите и устойчивостта им след отливането.При този термичен процес постоянството(устойчивостта) е по-важно от бързината на цикъла.Ако времето на цикъла варира,не може да се постигне състояние на устойчиво леене.Принципния тест за проверка на контрола на охлаждането е продължителността на цикъла.Правилното използване на таймер за отваряне на  матрицата  може да е критично за установяване на устойчиви времена на цикъла.Отбележете също,че охлаждането започва когато гнездото е пълно,а не когато стартират таймерите за втвърдяване и охлаждане.

Процедура: Оставете машината да работи 24 часа на автоматичен режим.Ако е на полуавтоматичен режим,настройте таймера за отваряне на матрицата ,така  че цикъла да не зависи от оператора.Вариране на времето на цикъла повече от 1%  е неприемливо.Ако цикъла варира,проверете  контрола на температурата на маслото и скоростите на затварянето.

РЕЗЮМЕ:Тези тестове осигуряват практическа систематична оценка на различни машини за леене под налягане за годност на процеса(за качествено производство),независимо от матрицата и др. фактори.За различни машини могат да се постигнат сравними стойности.Най-новите електрически и компютърни усъвършенствувания на контрола на машината са по-малко важни от здравината и надежността на механичните и хидравлични компоненти.Свръхпрецизните контролери са със съмнителна стойност на машина,на която хидравликата е с ниска степен на точност на функциониране.

Тук не са разгледани тестовете за безопасност на системите на машината.Те следва да се извършат преди пускане на машината в производство.

Пластмаси.Екструзия.Екструдеране на прахообразен материал.

Автор: Timothy Wormer

Източник: Plastics Technology http://www.ptonline.com/tips/post/powder-down-the-feed-throat

Има запитвания от производители,работещи чрез екструзия на едношнеков екструдер за конструиране на шнек за смесване на големе количества прахообразни добавки в основния свеж полимер.Но едношнековите екструдери не могат да пренасят прахообразни добавки в обеми над 20% в условия на захранване от пълна фуния.

Двушнековите екструдери са разработени е конструирани  за преработка при захранване с големи проценти прахообразни материали и това обикновено се извършва в режим на „гладно“ захранване а също при много високи обороти на шнека,обикновено два-три пъти по-високи от тези при едношнековите екструдери.

Пластмаси.Преработка.Преработване на мленки(от бракувани изделия и др.)

Автор: Timothy Wormer Източник: Рlastics Technology http://www.ptonline.com/tips

На почти всички преработватели се налага да използват мленки.Количеството на консумираните в процеса мленки зависи в най-широка степен от самия процес.При леенето пад налягане,например,доколкото се създава малко количество отпадък,съответно не се влагат много мленки.Положението е доста различно при екструзия на листове и свързаното  с това  термоформоване(вакуум-формоване).Тук целия „скелет“(изрезките след отделяне на вакуум-формованото изделие) трябва да се върне в процеса.Подобно е положението и при раздувното формоване,където почти винаги се образуват големи количества(неизбежен технологичен) отпадък.

Размера на мленките има директно влияние върху насипната плътност на материала при смесване с гранулите на свежия материал.Процентното съдържание на мленки също има влияние върху насипната плътност.Тези два параметъра се отразяват на пластициращата способност на шнека,независимо дали става дума за екструзия или леене под налягане.

Най-добре е преработваните мленки да имат насипна плътност,близка до тази на свежия материал и размера на мленките да е приблизително като този на гранулите на свежия материал.Обикновено ако решетката на мелницата  има отвори с диаметър 10 мм.,то размера на частиците на мленките ще е близо до този на гранулите и насипното им тегло ще е близо до това на свежия материал.

И накрая – важно е мленките да са „свободни от прах“.За целта е необходимо ножовете на мелницата  да се поддържат остри и в процеса да е включена добре работеща система за събиране на праха.Фините частици в мленките причиняват проблеми като черни точки,загуба на производителност и блокове от стопилка.Тези блокове се появяват,тъй като фините частици се стапят преди свежите гранули и мленките.,което води до нежелателни ефекти.

Пластмаси.Преработка.Преработване на мленки(от бракувани изделия и др.)

Автор: Timothy Wormer Източник: Рlastics Technology http://www.ptonline.com/tips   На почти всички преработватели се налага да използват мленки.Количеството на консумираните в процеса мленки  в най9широка степен от самия процес.При леенето пад налягане,например,доколкото се създава малко количество отпадък,съответно не се влагат много мленки.Положението е доста различно при екструзия на листове и свързаното  с това  термоформоване(вакуум-формоване).Тук целия „скелет“(изрезките след отделяне на вакуум-формованото изделие) трябва да се върне в процеса.Подобно е положението и при раздувното формоване,където почти винаги се образуват големи количества(неизбежен технологичен) отпадък.