ترك رسالة
وجهات النظر: 222 المؤلف: ريبيكا النشر الوقت: 2025-04-03 الأصل: موقع
قائمة المحتوى
● دور اللزوجة في البثق البلاستيكي
● كيف يعمل قياس اللزوجة المضمّن
>> 1. Visco-P بواسطة Promix Solutions
>> 3. أجهزة استشعار ناعمة من رمادي رمادي AI-AI
● فوائد قياس اللزوجة المضمونة على آلات بثق البلاستيك
>> تعزيز الجودة
>> الحالة 1: تحسين عزل الأنابيب XPE
>> الحالة 2: إنتاج أنابيب HDPE المعاد تدويرها
● التكامل مع النظم الإيكولوجية للصناعة 4.0
>> تتيح الأنظمة الحديثة الرقمنة من طرف إلى طرف من خلال:
● معالجة التحديات عالية اللزوجة
>> 1. تقنية الرنين في Sofraser
● خاتمة
>> 1. كيف يتعامل قياس اللزوجة المضمّن إلى اختلافات تلوين؟
>> 2. ما هو الجدول الزمني لعائد الاستثمار لهذه الأنظمة؟
>> 3. هل يمكن للأنظمة مراقبة البوليمرات المتفرعة بشكل مختلف؟
>> 4. كم مرة تتطلب أجهزة الاستشعار المعايرة؟
>> 5. هل تعمل هذه الأنظمة مع خطوط التعايش؟
قياس اللزوجة المضمنة على المواد البلاستيكية لقد أحدثت آلات البثق ثورة في معالجة البوليمرات من خلال تمكين المراقبة في الوقت الفعلي وتحسين خصائص تدفق الذوبان. تتصدى هذه التقنية التحديات الهامة في بثق الرغوة ، وإنتاج الصفائح ، وتصنيع الملفات الشخصية من خلال توفير بيانات قابلة للتنفيذ لتحقيق الاستقرار في العمليات ، وتقليل العيوب ، وخفض تكاليف المواد. أدناه ، نستكشف آلياتها وفوائدها وتطبيقات الصناعة من خلال التحليل الفني المفصل ودراسات الحالة.
تحدد اللزوجة كيف يتدفق ذوبان البوليمر من خلال وفاة البثق ، والتأثير على:
- كثافة الرغوة (على سبيل المثال ، XPS ، XPE ، أو XPET FOAMS)
- توحيد سمك الجدار في الأنابيب والأفلام
- جودة الانتهاء من السطح
- الخصائص الميكانيكية مثل قوة الشد
الأساليب التقليدية دون اتصال (على سبيل المثال ، أجهزة قياس الريوم الشعرية) تقدم تأخيرات من 30 إلى 60 دقيقة للتبريد واختبار العينة [7] ، مما يجعلها غير مناسبة لتعديلات العملية الديناميكية. أظهرت دراسة 2019 التي تقارن الأساليب المضمّنة وغير المتصلة بنسبة 32 ٪ في قراءات اللزوجة في محتوى الرطوبة بنسبة 35 ٪ [7] ، مع تسليط الضوء على مخاطر الاعتماد على القياسات غير المباشرة. على النقيض من ذلك ، فإن الأنظمة المضمنة مثل ProMix's Visco-P و Sofraser's Soflux تقيس لزوجة مباشرة في تيار الذوبان مع خطأ <5 ٪ [3] ، مما يتيح تصحيحات فورية.
تجمع أجهزة اللزوجة الحديثة المضمنة بين تقنية المستشعرات المتقدمة مع إمكانات الصناعة 4.0 لتحليل سلوك الذوبان تحت معدلات القص الفعلية (0-1000 S⁻⊃1 ؛) ودرجات الحرارة (100-350 درجة مئوية). تهيمن ثلاثة أبناء رئيسية على السوق:
- يدمج التصميم المعياري مقياس الرياح الشعري مع خلاط تبريد P1 لتجانس درجة الحرارة (± 1.5 درجة مئوية) [6].
- يحول اللزوجة في الوقت الفعلي إلى معدل تدفق الذوبان (MFR) للبولي أوليفين أو اللزوجة الجوهرية (IV) للحيوانات الأليفة [4].
- يتميز بتخزين البيانات لمدة 12 شهرًا وتقارير CP/CPK الآلية للتحكم في العملية الإحصائية [6].
- تقنية استشعار الاهتزاز تتعامل مع اللزوجة التي تصل إلى 1،000،000 ميجا باسكال مع <2 ٪ فقدان الرأس [1].
- تصميم التنظيف الذاتي يمنع تراكم المواد أثناء البثق التفاعلي [3].
- يجمع نظام جامعة مانشستر المختلط بين النماذج القائمة على الفيزياء والشبكات العصبية العميقة.
- يحقق دقة التنبؤ بنسبة 95 ٪ لتغيرات اللزوجة الناتجة عن سرعة المسمار (100-300 دورة في الدقيقة) وتغيرات درجة الحرارة [5].
- يلغي الحاجة إلى أجهزة قياس الريوم الغازية مع الحفاظ على الإنتاجية [5].
- يكتشف تقلبات اللزوجة الصغيرة التي تسببها 500 Pa · S الناتجة عن:
- ± 5 ٪ محتوى المواد المعاد تدويره
- ± 0.5 ٪ اختلافات عامل النفخ [6]
- ± 3 درجة مئوية تنجرف درجة الحرارة
- دراسة الحالة: ضبط مستويات ISO-Butane في إنتاج رغوة XPE قلل من اللزوجة من 20،000 pa · s إلى 9000 pa · s ، وثبات كثافة بنية الخلية إلى 1.5 كجم/م 3 ؛ [6].
- يقلل من معدلات الخردة بنسبة 30 ٪ من خلال الكشف عن الأخطاء المبكر [6].
- يتيح استخدام مواد إعادة تكلفة أقل من 15 إلى 20 ٪ دون فقدان الجودة [1].
- يحسن توحيد الخلايا الرغوية (CV <8 ٪ مقابل 15 ٪ غير متصل [7]).
- يزيد من سرعة الإنتاج بنسبة 22 ٪ في بثق ورقة PET من خلال التحكم الدقيق IV [4].
| المعلمة | الأسلوب التقليدي | القياس مضمّن |
|---|---|---|
| وقت الاستجابة | 45-90 دقيقة7 | <5 ثوان4 |
| خطأ القياس | ± 12 ٪7 | ± 5 ٪3 |
| تفريغ البيانات | لقطة واحدة نقطة | أخذ عينات مستمرة 100 هرتز |
شركة تصنيع أوروبية متكاملة Visco-P مع خلاطات تبريد P1 إلى:
1. مراقبة اللزوجة خلال مراحل بدء التشغيل (انظر الرسم البياني أدناه).
2. اضبط درجة حرارة الذوبان من 135 درجة مئوية إلى 102.5 درجة مئوية أثناء إضافة iso-butane.
3. تحقيق اللزوجة المستهدفة من 10000 Pa · S ± 500 Pa · S ، تحسين كثافة الرغوة بنسبة 15 ٪ [6].
باستخدام Sofraser's Soflux ، نبات أمريكا الشمالية:
- تمت معالجته بنسبة 40 ٪ بعد المستهلك HDPE مع اختلافات اللزوجة تصل إلى 25 ٪.
- تحافظ تعديلات الفجوة الآلية للموت على سماكة الجدار داخل 0.15 مم.
- انخفاض استهلاك الطاقة بنسبة 18 ٪ من خلال تسخين القص المحسّن [3].
- واجهات OPC UA/PROFINET التي تربط بين اللزوجة بأنظمة MES.
- خوارزميات الصيانة التنبؤية تحليل اتجاهات اللزوجة لارتداء المسمار.
- نماذج التعلم الآلي تربط اللزوجة مع قوة شد المنتج النهائي (R⊃2 ؛ = 0.92) [5].
- 99.7 ٪ توفر البيانات على مدار 12 شهرًا [4].
- <2 دقيقة متوسط الوقت للكشف عن التناقضات في المواد الأولية [5].
للمرفق والبوليمرات المتخصصة (50-10،000 Pa · S):
- يحافظ على الدقة بمعدلات القص <1 S⁻⊃1 ؛ من خلال التحكم في التردد التكيفي [3].
- مقابض مملوءة المركبات مع محتوى الألياف الزجاجية بنسبة 40 ٪ [1].
- النماذج الرياضية صحيحة للتأثيرات غير النيوتونية في رغوة PVC [4].
- يتوافق تحويل MFR في الوقت الفعلي مع معايير ASTM D1238 [4].
تطورت قياس اللزوجة المضمّنة على آلات البثق البلاستيكية من أداة مراقبة الجودة إلى أصول استراتيجية تمكين:
- 25-30 ٪ من دورات البحث والتطوير لخلطات البوليمر الجديدة.
-إنتاج العيوب القريبة من الصفر من خلال التحكم في الحلقة المغلقة التي تدعم إنترنت الأشياء.
- التصنيع المستدام عبر معالجة المواد المعاد تدويرها موثوقة.
يستخدم Soflux Sofraser تحليل الاهتزاز المستقل عن القص للحفاظ على الدقة على الرغم من تحميلات الصباغ تصل إلى 8 ٪ [3].
يحقق معظم المستخدمين الاسترداد في 6-9 أشهر من خلال 18-30 ٪ من انخفاض الخردة و 15 ٪ من توفير الطاقة [6] [1].
نعم. يطبق برنامج ProMix تلقائيًا نموذج Carreau-Yasuda لـ LDPE وغيرها من الراتنجات الحساسة للقص [4].
تكفي المعايرة السنوية لمعظم التطبيقات ، مع تعويض الانجراف الآلي الذي يحافظ على دقة ± 3 ٪ بين الخدمات [3].
قطعاً. تستفيد أنظمة الطبقة متعددة الطبقات من مطابقة اللزوجة بين الطبقات ، مما يقلل من عدم الاستقرار البيني بنسبة 40 ٪ [5].
[1] https://trends.directindustry.com/sofraser/project-8994-139902.html
[2] https://www.promix-solutions.com/en/company/news-exhibitions/news-detail/inline-viscosity-measurement-the-key-to-optimization-in-foam-extrusion
[3] https://www.inventech.nl/files/product/sofraser/pdf/sofraser_article_extrusion_plastic__elastomer_jun014.pdf
[4] https://www.ptonline.com/products/inline-viscometer-for-extrusion
[5] https://www.plasticstoday.com/extrusion-pipe-profile/advances-
[6] http://www.extrusion-info.com/articles/4945
[7] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/jfpe.13199
[8] https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/0021955x19864400
[9]
[10] https://www.sofraser.com/products/soflux-extrusion-viscometer/
[11] https://www.mdpi.com/2073-4360/14/12/2316
[12] https://rheonics.com/products/inline-viscometer-srv/
[13] https://hydramotion.com/en/products/xl-series
[14]
[15] https://www.plasticsmachinerymanufacturing.com/thermoforming/article/13001770/visCometer-Provides-inline-measurement-for-extruder
[16] https://www.ptonline.com/articles/underSing-Viscosity-in-extrusion
[17] https://www.petro-online.com/news/flow-level-pressure/12/sofraser/inline-viscosity-measurement-on-plastics-extrusion-machinerynbsp/29540
