Fejlfinding ved tykkelsesvariation i pladesextruder: Ret ujævn pladetykkelse med justering af form, smeltedampstabilitet og rullekøling

Tykkelsesvariation er et af de dyreste og mest frustrerende problemer på enhver ark extruder linje. Det viser sig som dårlig planhed, inkonsistent vægt pr. kvadratmeter, ustabil kantbeskæring, højere affaldsmængde og klager fra nedstrøms processer som termoformning, laminering eller tryk.

Set fra en sennior procesingeniørs fejlsøgningsperspektiv, skyldes problemer med pladetykkelse sjældent "ét dårligt indstilling". De er typisk et systemproblem, der omfatter værktøjsjustering , stabilitet i smeltefremførsel (ofte smeltepumpen) , og ensartethed i kølerullen . Og hvis din linje inkluderer en nedstrøms skærer – såsom en skumplade skæremaskine eller en thermocol pladeskærer – kan ustabil tykkelse også resultere i skæredefekter og ukorrekt længde/stable.

Denne guide giver en struktureret fejldiagnosevej og praktiske løsninger samt en anbefaling af, hvornår et automatisk tykkelsesmålesystem er værd investeringen.

---

1) Først: Definér tykkelseproblemet (tværs over vs. maskinretning)

Før du foretager justeringer, skal du bekræfte hvilken type variation du har. Den korrektive handling afhænger af mønsteret:

A) Tværgående variation (CD): tyk/tynd tværs over banens bredde

Typiske symptomer:

• den ene kant konsekvent tykkere
• tyk i midten / tynde kanter (eller omvendt)
• gentagne bånd tværs over bredden

Almindelige hovedårsager:

• døvlipprofil eller døvbolteindstillinger
• uforholdsmæssig die-temperaturzonering
• intern forurening af die / delvis tilstoppet
• uens valserulle eller ujævn temperaturfordeling på ruller

B) Maskineretningsvariation (MD): tykkelsesændringer over tid

Typiske symptomer:

• tykkelse "bølger" eller periodiske svingninger
• pludselig drift efter hastighedsændring
• ustabil tykkelse under opstart og efter stop

Almindelige hovedårsager:

• smeltetryksvariationer (ustabilitet i ekstruderens ydelse)
• smeltepumpens hastighed/trykustabilitet
• temperaturustabilitet (barrel, adapter, form)
• fluktuationer i hastighed for nedstrøms trækker/haleaf
• ustabilitet i rullekølingsstyring

Handlingbar Tipp: Gem prøver med tidsstempler og noteret banehastighed. Mange MD-problemer korrelerer med periodiske tryk/temperaturcyklusser.

---

2) Hurtig fejldiagnosearbejdsgang (Brug dette før du rører ved formboltene)

Når tykkelsen er ujævn, justerer operatører ofte straks på formen. Det kan forværre situationen, hvis den reelle årsag er smelteustabilitet eller køling. Brug denne rækkefølge:

1. Tjek tendensen for smeltepres (ved adapter/formindløb)
2. Tjek stabiliteten af smeltetemperaturen (reelle værdier, ikke kun indstillinger)
3. Tjek kølingens ensartethed på rullestakken og nip-stabilitet
4. Så justér formkanter/skruer for tværrettede profilkorrektioner
5. Bekræft ved måling (manuelt eller automatisk) og lås indstillingerne

Denne rækkefølge forhindrer 'over-korrigering' af en formprofil, som ikke er den egentlige årsag.

---

3) Rodårsag #1: Formjustering og formtilstand (mest almindelig tværretted problem)

3.1 Indstilling af formskruer/kanter

Hvis formen ikke er justeret korrekt, vil flowfordelingen forårsage tykkelsesvariationer på tvers af bredden.

Hvad der skal gøres

• Opvarm formen til stabil driftstemperatur og hold den indtil den er fuldt ud opvarmet
• Juster i små skridt (f.eks. kvart omdrejninger), vent på respons
• Log hver justering (position + resultat) for at undgå at skulle justere konstant

Advarsel: Hvis du ofte skal lave store justeringer, kan problemet ligge et andet sted (temperaturzoning, forurening, rullestak)

3.2 Ubalance i formens temperaturzoning

Selvom formboltene er korrekte, kan ujævn formtemperatur ændre smeltens viskositet tværs over bredden

Tjek

• Bekræft den faktiske temperatur for hver formzone (brug kalibrering, hvis tilgængelig)
• Søg efter zoner, der enten overskrider eller hænger bagud (dårlig varmeelement, dårlig termoelement, ringe PID-afstemning)
• Bekræft standen af isolering og varmebånd

3.3 Formforurening / delvis tilstopning

Karboniseret polymer, nedbrudte tilsætningsstoffer eller forureninger kan delvist blokere flowkanaler

Tegn

• “stripe” eller bånddefekter, der ikke reagerer på formboltene
• tykkelsemønster ændrer sig pludselig efter materialeændring
• overfladestriber ledsages af tykkelsesvariation

Festgør

• Rengør form grundigt og sikkert (følg leverandørens procedure)
• Forbedr filtreringen opstrøms, hvis forurening gentager sig
• Gennemgå tørring og renhed af materialet (især ved brug af genanvendt materiale)

---

4) Rodårsag #2: Smeltepumpens (gearpumpe) stabilitet (vigtig kilde til MD-variation)

Mange pladelinjer bruger en smeltepumpe til at stabilisere flowet. Men en smeltepumpe, der er forkert dimensioneret, slidt eller dårligt reguleret, kan i stedet for at fjerne det skabe periodiske tykkelsesvariationer.

4.1 Hvordan problemer med smeltepumpe viser sig

• tykkelsessvingninger med en gentagende periode
• tryk "jagt" på manometeret
• arkmanometer ændres, når pumpeens temperatur ændrer sig
• ustabilitet efter hastighedsændringer (langsom genopretning)

4.2 Hvad der skal tjekkes på smeltepumpesystemet

• Pumpeindløbstryk : for lavt kan forårsage mangel og pulsation
• Pumpeudløbstryk : bør være stabilt; store svingninger indikerer kontrolproblemer
• Pumpetemperaturregulering : viskositetsfølsomhed gør temperaturstabilitet kritisk
• Drift og styrekreds : verificer lukket krets-styringsstrategi og afstemning
• Slitage : intern lejespil-slid øger glidning og reducerer stabilitet

Praktisk løsningsvej

1. Bekræft, at pumpeens temperatur er stabil ved driftsbelastning
2. Bekræft, at indløbstrykket er inden for anbefalet område (undgå kavitation/mangel på væske)
3. Tjek for filterindsats-tilstoppet, der forårsager ustabilitet ved indløb
4. Undersøg for slid, hvis trykstyring ikke kan stabiliseres
5. Om nødvendigt, ændr pumpestørrelse eller juster styringsmetode (afhængigt af produkt og ydelse)

Et stabilt smeltefremføringssystem reducerer markant MD-tykkelsesvariation og får formjustering til at „holde“ længere.

---

5) Rodårsag #3: Rullekølingens ensartethed og nip-kontrol (ofte fejldiagnosticeret)

Selv med perfekt smeltestrøm kan pladetykkelsen variere på grund af efterfølgende formning og køling – især ved skumplader eller produkter af typen termokol, hvor køling og kompression er følsomme.

5.1 Ujævn rulletemperatur

Hvis den ene side af rullesættet er varmere, kan pladen bevare større tykkelse eller trække sig sammen forskelligt, hvilket skaber ujævn tykkelse og planhed.

Tjek

• Mål rulleoverfladens temperatur venstre mod højre (ved stabil produktion)
• Bekræft vand/termisk olie flowhastighed og fordeling
• Undersøg kalkdannelse/blokering inde i rullekanaler
• Bekræft køleanlæggets kapacitet og temperaturstabilitet under belastning

5.2 Nip-tryk og rullejustering

Ujævnt nip-tryk forårsager ujævn kalandrering/kompression tværs over bredden.

Tjek

• Verificer rulleparallelitet og mekanisk justering
• Undersøg lejer og karkassens stivhed
• Bekræft indstilling og gentagelighed af nip-tryk
• Hold øje med vibrationer, der "aftrykker" variationer i banen

---

6) Hvorfor tykkelsesvariation forårsager skæreproblemer (Skumplade-skæremaskine / Thermocol-pladeskærer)

Hvis tykkelsen er ustabiel, bliver efterfølgende skæring mindre forudsigelig:

• Inkonsekvent tykkelse kan ændre pladens stivhed → feeding slip
• Variation i kantprofil påvirker nøjagtigheden ved slitting og stabletning
• Skumtykkelsesvariation ændrer kompression under skæring → burer eller dårlig kvalitet på kanterne

For linjer, der kører a skumplade skæremaskine eller thermocol pladeskærer , ved at rette målevariationer opstrøms forbedres ofte:

• gentagbarhed af skærelængde
• firkantethed
• stakkekvalitet og reducerede tilstopninger

Når købere sammenligner pris på pladeskæremaskine , husk: en "bedre" skærer kan ikke fuldt ud kompensere for ustabiel pladetykkelse. Skærerydelsen afhænger af stabil ekstrudering og køling opstrøms.

---

7) Anbefalet løsningsopgradering: Automatisk tykkelsmåling (når det er værd det)

Hvis du gentagne gange kæmper mod tykkelsdrift, kan et automatisk målesystem hurtigt betale sig igennem reduktion af affald og hurtigere stabilisering.

7.1 Hvad automatisk måling hjælper dig med

• Overvåg tværprofiler i realtid
• Identificer maskinerettede svingninger og korrélér dem med tryk/temperaturtendenser
• Reducer opstarttid ved at guide justeringer af form og rulle
• Opbyg en datarecord til fejlfinding og proceskontrol

7.2 Hvorfor overveje det

• Højværdipå plade hvor affald er dyrt
• Stramme toleransekrav
• Ofte skift i materiale (blandinger af ny og genanvendt materiale, tilsætningsstoffer)
• Højhastighedsbaner hvor manuel måling ikke følger med i processen

Selv et simpelt system, der logger tendenser i materialetykkelse, kan forhindre justeringer baseret på 'prøv-og-fejl', hvilket øger affald.

---

8) Opsummering: En systemtilgang retter ujævn materialetykkelse hurtigere

Til fejlfinding af variationer i tykkelse på en ark extruder , følg en struktureret metode:

1. Afgør, om variationen er tværs (CD) eller langs (MD)
2. Bekræft smeltetryk og temperaturstabilitet, inden du rører ved formboltene
3. Tilpas formprofilen og verificer formens temperaturzoner
4. Undersøg stabiliteten af smeltepumpen samt trykforholdene ved indløb/udløb
5. Kontroller jævnhed i valsernes køling, niptryk og justering
6. Hvis problemerne gentager sig, tilføj et automatisk system til måling af tykkelse

Denne fremgangsmåde undgår endeløse manuelle justeringer og hjælper dig med at opnå stabil kvalitet – hvilket forbedrer udbytte, OEE og ydeevnen ved efterfølgende skæring.