Le froissement du film est un défaut de qualité courant dans le processus de soufflage, en particulier dans la production de machines d'extrusion-soufflage à trois couches ABA. Basé sur les pratiques industrielles et les principes de l'équipement, cet article analyse systématiquement les causes du froissement des équipements sous quatre dimensions : l'installation de l'équipement, le contrôle des processus, la gestion des matières premières et l'optimisation du système de refroidissement, et propose des solutions pratiques pour fournir des conseils techniques aux entreprises de production.
Installation d’équipements et optimisation de structure mécanique
1.1 Étalonnage du nivellement de la tête de filièreLe désalignement de la tête de filière est la cause directe d’une épaisseur inégale du film transversal. Lorsque les axes de la tête de filière forment un angle par rapport à la direction de traction, un écoulement asymétrique de la matière fondue se produit pendant l'extrusion de la filière, ce qui entraîne un défaut initial « plus épais d'un côté et plus fin de l'autre ». Ces variations d'épaisseur s'amplifient à mesure que la bulle gonfle et se manifestent finalement par des plis périodiques.
Solutions :
Utilisez un niveleur laser pour inspecter les surfaces d'installation de la matrice afin de garantir une erreur de planéité inférieure ou égale à 0,05 mm/m.
Ajustez les boulons de support de la tête de filière pour un calibrage progressif en utilisant la méthode de « serrage alternatif diagonal »
Vérifiez périodiquement les propriétés d'étanchéité du boulon de fixation de la tête de filière pour éviter que les vibrations de production ne produisent un déplacement.
1.2 Optimisation des paramètres géométriques des planches d'effondrement pour les plaques évidées
L'angle, la rugosité de la surface et la symétrie de la plaque pliante affectent directement la planéité du film. Une étude de cas a démontré une réduction de 62 % des rides en abaissant l'angle de la plaque pliante de 60 degrés à 45 degrés.
Points d'optimisation :
Sélection de l'angle : calculez le diamètre de la bulle avec thêta = 2artan (D/2L), dont D est le diamètre de la bulle et L est la distance entre la matrice et la plaque de pliage.
Traitement de surface : Chromage dur avec une rugosité de surface inférieure ou égale à 0,2 μm
Calibrage de symétrie : Validation de l'écart de position spatiale Inférieur ou égal à 0,1 mm entre plaques gauche/droite à l'aide d'une machine à mesurer tridimensionnelle
1.3 Entretien du système de transport-off-roll
Le parallélisme, l'uniformité de la pression et l'état de surface du rouleau de déchargement ont des effets importants sur le contrôle de la tension du film. Un cas d'usine a révélé que les roulements à rouleaux avaient un faux-rond radial de 0,3 mm, provoquant un plissement longitudinal important.
Spécifications d'entretien :
Vérifiez quotidiennement les rayures sur les surfaces adhésives ou des rouleaux.
Mesure hebdomadaire du faux-rond à l'aide de comparateurs à cadran et remplacement des roulements dès que la limite est dépassée
Des tests mensuels de répartition de la pression ont été effectués pour garantir que la gauche-droite est inférieure ou égale à 5 % de différence de pression
Contrôle précis des paramètres de processus
2.1 Correspondance du rapport d'explosion-et du rapport d'étirage
Synergy between magnification and tensile ratio determines the orientation of the films. When BUR>3.5 et DDR<4.0, excessive transverse stretching results in wrinkles. DOE experiments determined optimal parameters LDPE/LLDPE blends: BUR=3.0±0.2, DDR=4.5±0.3.
Éléments essentiels du contrôle :
Établir des matrices de paramètres de processus pour déterminer la gamme de différents matériaux/épaisseurs
Installation de jauges d'épaisseur en ligne pour-surveillance en temps réel de l'épaisseur MD/TD
Réalisation d'algorithmes de contrôle PID pour une vitesse constante du moteur de traction (plage de fluctuation inférieure ou égale à 0,5%)
2.2 Optimisation du profil de température de fusion
Une température de fusion excessive réduit l'enchevêtrement des chaînes moléculaires et diminue la résistance de la fusion ; une température insuffisante peut conduire à une mauvaise plastification, ce qui peut entraîner une instabilité des bulles. Des études ont montré que pour chaque augmentation de température de 10 degrés, l’amplitude des oscillations des bulles augmente de 23 %.
Stratégies de contrôle de la température :
Contrôle de température zonal : 160-180 degrés dans la zone d'alimentation, 180-200 degrés dans la zone de compression, 200-220 degrés dans la zone de mesure.
Contrôle précis de la température de la tête de filière : chauffage par cycle d'huile Fluctuation inférieure ou égale à 1 degré
Vitesse de vis-liaison de température : lorsque la vitesse de vis est supérieure à 80 r/min, la température de la zone de mesure est automatiquement augmentée de 5 degrés pour compenser l'échauffement par cisaillement.
2.3 Amélioration de l'efficacité du système de refroidissement
Les rides sont généralement causées par un refroidissement inadéquat ou une circulation inégale des anneaux d'air. Dans un cas d'entreprise, la conception d'anneaux d'air optimisés par simulation CFD-a entraîné une augmentation de 18 % de l'efficacité du refroidissement et une diminution de 41 % du pli.
Optimisation du système de refroidissement :
Modification de l'anneau de gaz : conception à double lèvre, flux stable de la lèvre intérieure, oscillation de la bulle de contrôle de la lèvre extérieure
Contrôle du volume du vent : Installer Installez des souffleurs à fréquence variable et ajustez le diamètre des bulles en temps réel (Recommandations : 0,8-1,2 m3/min.kg)
Gestion de la température : configurez un système d'eau de refroidissement pour maintenir l'air frais à 15-20 degrés
Gestion de la qualité et de la formulation des matières premières
3.1 Prétraitement des matières premières
L'eau, les impuretés et les matériaux de faible poids moléculaire présents dans les matières premières peuvent entraîner une mauvaise plastification et une rupture des bulles. Le protocole de prétraitement d'une entreprise a réduit de 76 % les plis associés aux matières premières.
Normes de prétraitement :
Traitement de séchage : LDPE/LLDPE a été séché à 80 degrés pendant 4 heures pour atteindre une teneur en humidité inférieure ou égale à 0,02 %
Filtration tamisante : Particules > 180 microns éliminées à l'aide d'un filtre à mailles 80.
Mélange homogène : alimentateur en apesanteur pour assurer une fluctuation du rapport de couche inférieure ou égale à 0,5 %
3.2 Optimisation des formulations
Les différences d’indice de fluidité (MFR) affectent directement les propriétés des films. Des expériences orthogonales ont identifié les paramètres les plus optimaux : A couche (surface MFR=2.0g/10 min min et B (noyau) MFR=0.8g/10 min comme les meilleures propriétés globales.
Principes de conception des formulations :
Correspondance MFR intercouche : Maintenir la différence entre les couches de surface et centrales Inférieure ou égale à 1,5 g/10 min
Dose de confinement : Ajustée à l’épaisseur du film (< 20 micron film 0.3-0.5%)
Choix résistant : la nano-silice a une meilleure dispersion que le talc traditionnel
Surveillance du processus de production et gestion des exceptions
4.1 Surveillance de la qualité en ligne
Établir un système de surveillance tridimensionnelle de la « phase épaisse et ténue » pour effectuer une alerte précoce contre les rides. Le système de surveillance intelligent d'une entreprise était précis à 92 % dans la prévision des rides 15 minutes à l'avance.
Configuration du système de surveillance :
Jauges d'épaisseur laser : fréquence de 1 000 échantillons/min, précision de ± 0,5 μm
Capteurs de tension : plage 0-500N, résolution 0,1N
Caméra haute vitesse- : détection des microrides avec une fréquence d'images de 2 000 ips et des algorithmes de traitement d'image
4.2 Procédures de gestion des exceptions
Développez des SOP standardisées pour une réponse rapide aux pannes. Flux de travail typique de traitement de l'élimination des rides :
Observer les caractéristiques des rides → Mesurer la périodicité des rides → Inspecter les composants de l'équipement correspondant → Ajuster les paramètres du processus → Vérifier l'efficacité → Documenter les enregistrements
Analyse de cas :
Rides transversales périodiques avec un cycle de ligne de production de 1,2 m :
Ajustez l'angle de 50 à 40 degrés pour éliminer les rides
Enregistrez le plus grand nombre de paramètres d'angle pour le numéro de lot de matière première
Maintenance préventive et amélioration continue
5.1 Plan d'entretien des équipements
Mise en œuvre d'une maintenance préventive basée sur TPM, axée sur :
Nettoyage de la tête de filière : Nettoyage par ultrasons toutes les 500 heures pour éliminer les dépôts de carbone.
Criblage : Criblage du jeu du tube à vis toutes les 2 000 heures (remplacé supérieur ou égal à 0,3 mm)
Vérifications du système électrique : vérification trimestrielle de la précision de l'onduleur/capteur
5.2 Création d'une base de données de processus
Accumuler des données de production et établir des modèles liés à la qualité des processus. La base de données d'une entreprise montre :
Plage de température optimale de la tête de filière : 215-220 degrés avec le taux de plis le plus bas
Vitesse de remorquage optimale par rapport à la vitesse de vis : 1.8 -2.2 pour une planéité optimale du film
Conclusion:
La résolution des problèmes de rides des machines à film soufflé ABA nécessite une réflexion systématique, depuis la précision de l'équipement et le contrôle des processus jusqu'à la gestion des matières premières et le contrôle des processus. La mise en œuvre de la solution proposée a permis à une entreprise de :
La réduction du taux de rides a été réduite de 8,2 % à 1,5 %
Le rendement du premier-passage a augmenté de 27 points de pourcentage.
Amélioration de 19 % de l’efficacité globale de l’équipement
Le fabricant doit ajuster la solution en fonction des caractéristiques de son propre équipement, établir des mécanismes d'amélioration continue, évaluer périodiquement l'efficacité de la solution, optimiser en permanence les paramètres de production et enfin atteindre l'objectif d'une production sans rides.
