Menu ng nilalaman
● Ang papel ng lagkit sa plastic extrusion
● Paano gumagana ang pagsukat ng lapot ng lapot
>> 1. Visco-p ng Promix Solutions
>> 2. Soflux ni Sofraser
>> 3. AI-enhanced grey-box soft sensor
● Mga benepisyo ng pagsukat ng lapot ng inline sa makinarya ng extrusion ng plastik
>> Proseso ng katatagan
>> Pag -optimize ng gastos
>> Pagpapahusay ng kalidad
● Pag -aaral ng Kaso sa Pagpapatupad
>> Kaso 1: XPE pipe pagkakabukod ng pag -optimize
>> Kaso 2: Pag -recycle ng HDPE Pipe Production
● Pagsasama sa Industriya 4.0 Ecosystem
>> Pinapagana ng mga modernong sistema ang end-to-end na digitalization sa pamamagitan ng:
>> Mga pangunahing sukatan ng pagganap:
● Pagtugon sa mga hamon na may mataas na lagkit
>> 1. Teknolohiya ng Resonance ng Sofraser
>> 2. Ang paggugupit ng promix
● Konklusyon
● FAQ
>> 1. Paano ang pagsukat ng pagsukat ng lapot ng lapot ay humahawak ng mga pagkakaiba -iba ng kulay?
>> 2. Ano ang timeline ng ROI para sa mga sistemang ito?
>> 3. Maaari bang masubaybayan ng mga system ang mga branched polymers?
>> 4. Gaano kadalas ang mga sensor ay nangangailangan ng pagkakalibrate?
>> 5. Ang mga sistemang ito ba ay gumagana sa mga linya ng coextrusion?
● Mga pagsipi:
Inline ang pagsukat ng lagkit sa plastik Ang makinarya ng Extrusion ay nagbago ng pagproseso ng polimer sa pamamagitan ng pagpapagana ng pagsubaybay sa real-time at pag-optimize ng mga katangian ng daloy ng matunaw. Ang teknolohiyang ito ay tumutugon sa mga kritikal na hamon sa foam extrusion, sheet production, at paggawa ng profile sa pamamagitan ng pagbibigay ng aksyon na data upang patatagin ang mga proseso, bawasan ang mga depekto, at mas mababang mga gastos sa materyal. Sa ibaba, ginalugad namin ang mga mekanismo, benepisyo, at mga aplikasyon ng industriya sa pamamagitan ng detalyadong pagsusuri sa teknikal at pag -aaral ng kaso.
Ang papel ng lagkit sa plastic extrusion
Tinutukoy ng lapot kung paano natutunaw ang polymer sa pamamagitan ng extrusion namatay, nakakaimpluwensya:
- Foam Density (EG, XPS, XPE, o XPET Foams)
- Ang pagkakapareho ng kapal ng dingding sa mga tubo at pelikula
- kalidad ng pagtatapos ng ibabaw
- Mga mekanikal na katangian tulad ng lakas ng makunat
Ang mga tradisyunal na pamamaraan ng offline (halimbawa, capillary rheometer) ay nagpapakilala ng mga pagkaantala ng 30-60 minuto para sa sample na paglamig at pagsubok [7], na ginagawa silang hindi angkop para sa mga dinamikong pagsasaayos ng proseso. Ang isang pag -aaral sa 2019 na paghahambing ng mga inline at offline na pamamaraan ay nagpakita ng isang 32% na pagkakaiba sa pagbabasa ng lagkit sa 35% na nilalaman ng kahalumigmigan [7], na nagtatampok ng mga panganib ng pag -asa sa hindi direktang pagsukat. Sa kaibahan, ang mga inline na sistema tulad ng Visco-P ng Promix at Sofraser's Soflux ay sumusukat sa lagkit ng direkta sa natutunaw na stream na may <5% error [3], na nagpapagana ng agarang pagwawasto.
Paano gumagana ang pagsukat ng lapot ng lapot
Pinagsasama ng mga modernong inline viscometer ang advanced na teknolohiya ng sensor sa industriya 4.0 na kakayahan upang pag -aralan ang pag -uugali ng matunaw sa ilalim ng aktwal na mga rate ng paggupit (0-1,000 S⁻⊃1;) at temperatura (100-350 ° C). Tatlong pangunahing arkitektura ang namumuno sa merkado:
1. Visco-p ng Promix Solutions
- Ang disenyo ng modular ay nagsasama ng isang capillary rheometer na may isang P1 paglamig mixer sa temperatura ng homogenize (± 1.5 ° C) [6].
- Nag-convert ng lagkit ng real-time na matunaw na rate ng daloy (MFR) para sa polyolefins o intrinsic viscosity (IV) para sa PET [4].
- Nagtatampok ng 12-buwan na imbakan ng data at awtomatikong ulat ng CP/CPK para sa control ng proseso ng istatistika [6].
2. Soflux ni Sofraser
- Ang Vibrating Sensor Technology ay humahawak ng mga viscosities hanggang sa 1,000,000 MPa · s na may <2% pagkawala ng ulo [1].
- Ang disenyo ng paglilinis ng sarili ay pinipigilan ang materyal na buildup sa panahon ng reaktibo na extrusion [3].
3. AI-enhanced grey-box soft sensor
- Ang sistema ng hybrid ng University of Manchester ay pinagsasama ang mga modelo na batay sa pisika na may malalim na mga neural network.
- Nakamit ang 95% na katumpakan ng hula para sa mga pagbabago sa lagkit na dulot ng bilis ng tornilyo (100-300 rpm) at mga pagkakaiba -iba ng temperatura [5].
- Tinatanggal ang pangangailangan para sa nagsasalakay na rheometer habang pinapanatili ang throughput [5].
Mga benepisyo ng pagsukat ng lapot ng inline sa makinarya ng extrusion ng plastik
Proseso ng katatagan
- Nakita ang pagbabagu -bago ng lagkit na kasing liit ng 500 pa · s sanhi ng:
- ± 5% na recycled na nilalaman ng materyal
- ± 0.5% na mga pagkakaiba -iba ng ahente ng pamumulaklak [6]
- ± 3 ° C temperatura drift
- Pag-aaral ng Kaso: Ang pag-aayos ng mga antas ng iso-butane sa produksiyon ng XPE foam ay nabawasan ang lagkit mula sa 20,000 pa · s hanggang 9,000 pa · s, nagpapatatag ng density ng istraktura ng cell sa ± 1.5 kg/m³ [6].
Pag -optimize ng gastos
- Binabawasan ang mga rate ng scrap sa pamamagitan ng 30% sa pamamagitan ng maagang pagtuklas ng kasalanan [6].
- nagbibigay-daan sa paggamit ng 15-20% na mga mas mababang gastos na regrind na materyales nang walang pagkawala ng kalidad [1].
Pagpapahusay ng kalidad
- Nagpapabuti ng pagkakapareho ng foam cell (CV <8% kumpara sa 15% offline [7]).
- pinatataas ang bilis ng produksyon ng 22% sa extrusion ng PET sheet sa pamamagitan ng tumpak na IV control [4].
| Parameter | tradisyonal na pamamaraan | ng pagsukat ng inline |
| Oras ng pagtugon | 45-90 minuto7 | <5 segundo4 |
| Error sa pagsukat | ± 12%7 | ± 5%3 |
| Data ng butil | Single-point snapshot | Patuloy na 100 Hz sampling |
Pag -aaral ng Kaso sa Pagpapatupad
Kaso 1: XPE pipe pagkakabukod ng pag -optimize
Ang isang tagagawa ng Europa ay isinama ang VISCO-P na may P1 na mga mixer ng paglamig sa:
1. Subaybayan ang lagkit sa panahon ng mga yugto ng pagsisimula (tingnan ang graph sa ibaba).
2. Ayusin ang temperatura ng matunaw mula 135 ° C hanggang 102.5 ° C habang nagdaragdag ng iso-butane.
3. Makamit ang target na lagkit ng 10,000 pa · s ± 500 pa · s, pagpapabuti ng density ng bula ng 15%[6].
Kaso 2: Pag -recycle ng HDPE Pipe Production
Gamit ang Sofraser's Soflux, isang halaman sa North American:
- naproseso 40% post-consumer HDPE na may mga pagkakaiba-iba ng lagkit hanggang sa 25%.
- Ang mga awtomatikong pagsasaayos ng agwat ng agwat ay pinananatili ang kapal ng pader sa loob ng ± 0.15 mm.
- Nabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya sa pamamagitan ng 18% sa pamamagitan ng na -optimize na pag -init ng paggugupit [3].
Pagsasama sa Industriya 4.0 Ecosystem
Pinapagana ng mga modernong sistema ang end-to-end na digitalization sa pamamagitan ng:
- Mga interface ng OPC UA/Profinet na nagkokonekta sa mga viscometer sa MES Systems.
- Ang mahuhulaan na mga algorithm ng pagpapanatili na nagsusuri ng mga kalakaran ng lagkit para sa pagsusuot ng tornilyo.
- Mga modelo ng pag -aaral ng machine na nakakaugnay sa lagkit na may pangwakas na lakas ng tensyon ng produkto (R⊃2; = 0.92) [5].
Mga pangunahing sukatan ng pagganap:
- 99.7% pagkakaroon ng data sa loob ng 12-buwan na panahon [4].
- <2 minuto ang ibig sabihin ng oras upang makita ang mga hindi pagkakapare -pareho ng feedstock [5].
Pagtugon sa mga hamon na may mataas na lagkit
Para sa mga elastomer at specialty polymers (50-10,000 pa · s):
1. Teknolohiya ng Resonance ng Sofraser
- nagpapanatili ng kawastuhan sa mga rate ng paggupit <1 S⁻⊃1; sa pamamagitan ng adaptive frequency control [3].
- Ang mga hawakan na puno ng mga compound na may 40% na nilalaman ng hibla ng hibla [1].
2. Ang paggugupit ng promix
- Ang mga modelo ng matematika ay tama para sa mga non-Newtonian effects sa PVC foam [4].
- Ang real-time na conversion ng MFR ay nakahanay sa mga pamantayan ng ASTM D1238 [4].
Konklusyon
Ang pagsukat ng lapot ng lapot sa makinarya ng extrusion ng plastik ay nagbago mula sa isang tool na kontrol sa kalidad sa isang madiskarteng pag -aari na nagpapagana:
- 25-30% mas mabilis na mga siklo ng R&D para sa mga bagong timpla ng polimer.
-Malapit-zero na depekto ng depekto sa pamamagitan ng IoT na pinagana ang closed-loop control.
- Sustainable manufacturing sa pamamagitan ng maaasahang pag -recycle ng materyal na pagproseso.
FAQ
1. Paano ang pagsukat ng pagsukat ng lapot ng lapot ay humahawak ng mga pagkakaiba -iba ng kulay?
Ang soflux ng Sofraser ay gumagamit ng paggugupit-independiyenteng pagsusuri ng panginginig ng boses upang mapanatili ang kawastuhan sa kabila ng mga pag-load ng pigment hanggang sa 8%[3].
2. Ano ang timeline ng ROI para sa mga sistemang ito?
Karamihan sa mga gumagamit ay nakamit ang payback sa 6-9 na buwan hanggang 18-30% na pagbawas ng scrap at 15% na pagtitipid ng enerhiya [6] [1].
3. Maaari bang masubaybayan ng mga system ang mga branched polymers?
Oo. Ang software ng Promix ay awtomatikong nalalapat ang modelo ng Carreau-Yasuda para sa LDPE at iba pang mga paggugupit na sensitibo sa paggugupit [4].
4. Gaano kadalas ang mga sensor ay nangangailangan ng pagkakalibrate?
Ang taunang pag -calibrate ay sapat para sa karamihan ng mga aplikasyon, na may awtomatikong pag -drift na kabayaran na nagpapanatili ng ± 3% na katumpakan sa pagitan ng mga serbisyo [3].
5. Ang mga sistemang ito ba ay gumagana sa mga linya ng coextrusion?
Ganap. Ang mga sistemang multi-layer ay nakikinabang mula sa pagtutugma ng lagkit sa pagitan ng mga layer, pagbabawas ng kawalang-tatag ng interface ng 40%[5].
Mga pagsipi:
[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-light-foam-extrusion
[3] https://www
[4] https://www.ptonline.com/products/inline-viscometer-for-extrusion
'
[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] https://www.gneuss.com/en/polymer-technologies/extrusion/online-viscometer-vis/
[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] https://petpla.net/2023/07/25/inline-viscosity-measurement/
[15] https://www
[16] https://www.ptonline.com/articles/understanding-viscosity-in-extrusion
[17] https://www.petro-online.com/news/flow-level-pressure/12/sofraser/inline-viscosity-measurement-on-plastics-extrusion-machinerynbsp/29540
