Отстраняване на неизправности при вариации в дебелината на екструдирания лист: Отстраняване на неравномерна дебелина чрез настройка на филиера, стабилност на топящата помпа и охлаждане на валцовете

Вариацията в дебелината е един от най-скъпите и досадни проблеми при всеки екструдер за плочки линия. Проявява се като лоша равнинност, непостоянно тегло на квадратен метър, нестабилно отрязване, по-голям брак и оплаквания от последващи процеси като термоформоване, ламиниране или печат.

От гледна точка на старши процесен инженер при отстраняване на неизправности, проблеми с дебелината на листовия материал рядко се причиняват от „една лоша настройка“. Обикновено те са системен проблем, включващ настройка на формата , стабилност на подаване на разтопения материал (често разтопения пумп) , и еднородност на охлаждащите валци . И ако Вашият производствен ред включва рязащо устройство след формоването — като например машина за рязане на пенополистиролни листове или а рязащо устройство за термокол — нестабилната дебелина също може да доведе до дефекти при рязане и неточна дължина/подреждане.

Този наръчник предлага структуриран път за диагностика и практически поправки, както и препоръка за моментът, в който трябва да се разгледа възможността за използване на автоматична система за измерване на дебелина си заслужава инвестицията.

---

1) Първо: Определете проблема с дебелината (в посока ширина спрямо посока на машината)

Преди да направите корекции, потвърдете какъв вид вариация имате. Коригиращото действие зависи от модела:

A) Вариация в напречна посока (CD): дебел/тънък напречно по ширината на листа

Типични симптоми:

• единият ръб постоянно по-дебел
• центърът дебел / краищата тънки (или обратното)
• повтарящи се ивици напречно

Общи първоначални причини:

• профил на устата на матрицата или настройки на болтовете на матрицата
• дисбаланс в зонирането на темперацията на матрицата
• вътрешно замърсяване на матрицата / частична блокиране
• нееднороден нип на валците или разпределение на темперацията на валците

B) Вариация в машинна посока (MD): промени в дебелината във времето

Типични симптоми:

• „вълни“ в дебелината или периодично колебание
• внезапно отклонение след промяна на скоростта
• нестабилна дебелина по време на старт и след спиране

Общи първоначални причини:

• колебания в налягането на разтопената маса (нестабилност в изхода на екструдера)
• неустойчива скорост/налягане на разтопения пумп
• неустойчива температура (цилинър, адаптер, умиращи)
• флуктуации в скоростта на низходящия издърпващ механизъм/хавал-оф
• неустойчив контрол на ролковото охлаждане

Практичен Съвет: Запазвайте проби с отметки за време и отбелязана скорост на линията. Много проблеми по дължина са свързани с периодично циклиране на налягане/температура.

---

2) Бърз диагностичен работен процес (Използвайте това преди да задвижвате болтовете на умиращия)

Когато дебелината е неравномерна, операторите често започват веднага да настройват умиращия. Това може да влоши ситуацията, ако истинската причина е нестабилност на разтопената маса или охлаждане. Използвайте тази последователност:

1. Проверете тенденцията на разтопеното налягане (при входа на адаптера/умиращия)
2. Проверете стабилността на температурата на разтопената маса (реални стойности, а не само зададени стойности)
3. Проверете равномерността на охлаждането на валците и стабилността на процепа
4. Тогава настройте устията/болтовете на фунията за корекция на напречния профил
5. Потвърдете с измерване (ръчно или автоматично) и заключете настройките

Този ред предотвратява „преизлишна корекция“ на профила на фунията, която не е истинската основна причина.

---

3) Основна причина №1: Регулиране на фунията и състоянието на фунията (най-честа напречна проблема)

3.1 Грешки в настройката на болтовете/устията на фунията

Ако фунията не е настроена правилно, разпределението на потока причинява вариации в дебелината по широчината.

Какво да правим

• Нагрейте фунията до стабилна работна температура и я задръжте, докато се загрее напълно
• Регулирайте на малки стъпки (например, четвъртини завъртания), изчакайте за отклик
• Записвайте всяка регулация (позиция + резултат), за да избегнете безцелни промени

Червен флаг: Ако често са необходими големи корекции, проблемът може да е на друго място (температурна зонизация, замърсяване, ролков пакет)

3.2 Неравномерност в температурните зони на филера

Дори ако болтовете на филера са правилно затягани, неравномерната температура променя вискозитета на разтопения полимер по ширина

Проверки

• Проверете реалната температура на всяка зона на филера (използвайте калибрация, ако е налична)
• Потърсете зони, които надминават или изостават (лош нагревател, неизправен термодвойка, слабо настроена PID регулация)
• Потвърдете състоянието на топлоизолацията и нагревателните ленти

3.3 Замърсяване / частична запушване на филера

Въглероден полимер, деградирали добавки или замърсители могат да запушат частично канали за течение

Знаци

• „лента“ или дефекти на ивици, които не реагират на болтове на матрицата
• шаблон за дебелина се променя внезапно след промяна на материала
• повърхностни ивици, които придружават вариране на дебелината

Закача

• Почистете матрицата правилно и безопасно (следвайте процедурата на доставчика)
• Подобрете филтрирането на по-горе, ако замърсяването се повтаря
• Прегледайте състоянието на сушенето и чистотата на материала (особено при използване на рециклирано съдържание)

---

4) Основна причина #2: Стабилност на разтопената помпа (зъбна помпа) (Основен източник на MD вариация)

Много листови линии използват разтопена помпа за стабилизиране на изхода. Въпреки това, ако разтопената помпа е с неправилен размер, износена или слабо регулирана, тя може да причини циклиране на дебелината вместо да го елиминира.

4.1 Какви са проблемите с разтопената помпа

• осцилиране на дебелината с повтарящ се период
• налягане „колебание“ на манометъра
• промяна на показанията на манометъра при колебание на температурата на помпата
• нестабилност след промяна на скоростта (бавно възстановяване)

4.2 Какво да проверите в системата на разтопената помпа

• Налягане на входа на помпата : твърде ниско може да причини недостиг и пулсации
• Налягане на изхода на помпата : трябва да е стабилно; големи колебания сочат проблеми с управлението
• Контрол на температурата на помпата : чувствителността към вискозитет прави стабилността на температурата от решаващо значение
• Влачене и контур за управление : проверете стратегията за затворен контур и настройката ѝ
• Облекло : увеличаването на износването от вътрешни зазори води до повишено плъзгане и намаляване на устойчивостта

Практически начин за отстраняване

1. Потвърдете, че температурата на помпата е стабилна при работното натоварване
2. Проверете дали налягането на входа е в препоръчителния диапазон (избягвайте кавитация/недостиг)
3. Проверете за блокиране на филтърната мрежа, което причинява нестабилност на входа
4. Проверете за износване, ако регулирането на налягането не може да се стабилизира
5. Ако е необходимо, преоценете размера на помпата или променете метода на управление (в зависимост от продукта и производителността)

Стабилна система за подаване на разтопен материал значително намалява вариациите в дебелината в надлъжна посока и осигурява по-дълго запазване на настройките на филмира.

---

5) Основна причина №3: Равномерност на охлаждането на валците и контрол на нипа (често се диагностицира погрешно)

Дори при перфектно течение на разтопения материал, дебелината на листа може да варира поради последващи процеси на формоване и охлаждане – особено при продукти от пенопласт или тип термокол, където охлаждането и компресията са чувствителни.

5.1 Неравномерна температура на валците

Ако едната страна на системата от валци е по-топла, листът може да запази по-голяма дебелина или да се свие по различен начин, което води до неравномерна дебелина и равнинност.

Проверки

• Измерете температурата на повърхността на валците отляво спрямо отдясно (при стабилно производство)
• Проверете скоростта и разпределението на потока на вода/термално масло
• Проверете за натрупване на варовикови отлагания/блокаж вътре в каналите на валците
• Потвърдете капацитета на уреда за охлаждане и стабилността на температурата под товар

5.2 Налягане в нипа и подравняване на валците

Неравномерното налягане в нипа причинява неравномерно калибриране/компресия по цялата ширина.

Проверки

• Проверете паралелността на валците и механичното подравняване
• Проверете лагерите и огъваемостта на рамата
• Потвърдете настройките за налягане в процепа и повтаряемостта им
• Следете вибрациите, които „отпечатват“ неравномерности в листа

---

6) Защо неравномерността в дебелината предизвиква проблеми при рязане (машина за рязане на пенополистиролни листове / рязане на термопластмасови листове)

Ако дебелината е нестабилна, последващото рязане става по-малко предвидимо:

• Непостоянна дебелина може да промени твърдостта на листа → плъзгане при подаване
• Променливостта на ръба влияе на точността при разделяне и събиране
• Промяна в дебелината на пенопласта променя компресията по време на рязане → образуване на задръжки или лошо качество на ръба

За линии, които работят с различни машина за рязане на пенополистиролни листове oR рязащо устройство за термокол , отстраняването на вариациите в калибрирането на източника често подобрява:

• повторяемост на дължината на рязане
• квадратност
• качество на натрупване и по-малко задръствания

Когато покупателите сравняват цена на машина за рязане на листове , запомнете: „по-добър“ рязач не може напълно да компенсира нестабилна дебелина на листа. Производителността на рязача зависи от стабилна екструзия и охлаждане на източника.

---

7) Препоръчително решение за надграждане: Автоматично измерване на дебелината (Когато си струва)

Ако постоянно се борите с промяна на дебелината, системата за автоматично измерване на калибъра може бързо да се възвърне чрез намаляване на отпадъците и по-бързо стабилизиране.

7.1 Какво ви помага да правите автоматичното измерване

• Наблюдение на CD профила в реално време
• Идентифициране на MD осцилации и корелация с тенденциите на налягане/температура
• Съкращаване на времето за стартиране чрез насочване на настройките на матрицата/валците
• Създаване на запис с данни за диагностика и контрол на процеса

7.2 Кога да се има предвид

• Високостойностен лист, при който отпадъците са скъпи
• Строги изисквания за допуснати отклонения
• Чести промени на материала (смеси от първичен/рециклиран материал, добавки)
• Високоскоростни линии, при които ръчното измерване изостава от процеса

Дори и проста система, която записва тенденциите на дебелината, може да предотврати настройките по метода „опит и грешка“, които увеличават отпадъците.

---

8) Резюме: Системният подход отстранява неравномерната дебелина по-бързо

За диагностика на вариациите в дебелината при екструдер за плочки следвайте структуриран метод:

1. Определя дали вариацията е CD (по ширина) или MD (във времето)
2. Потвърждава стабилността на налягането и температоарата на разтопената маса, преди да се настройват болтовете на умиращата форма
3. Наглася профила на умиращата форма и проверява зонирането на температура на формата
4. Проверява стабилността на помпата за разтопена маса и условията на налягане на входа/изхода
5. Проверява равномерността на охлаждането на валците, налягането в точката на сцепване и подравняването
6. Ако проблемите се повтарят, добави автоматична система за измерване на дебелина

Този подход избягва безкрайните ръчни настройки и ви помага да постигнете стабилно качество—подобрявайки добива, OEE и производителността при последващото рязане.