โรงงานผลิตพลาสติกผสมด้วยเครื่องปั่นคู่ไม่ใช่เครื่องเดียวที่มีอุปกรณ์แถมมาด้วย ใช่เป็นระบบจัดการวัสดุแบบต่อเนื่องที่มีประมาณสามสิบเครื่องแตกต่างกันต้องส่งวัสดุให้กับเครื่องอื่น ๆ ด้วยความเร็วที่ตรงกัน, อุณหภูมิที่ตรงกัน, และระดับความสะอาดที่ตรงกัน เครื่องอัดรีดสองแกนหมุนร่วมกันเป็นหัวใจของระบบนี้ แต่มักจะเป็นส่วนหนึ่งเท่านั้นของจำนวนอุปกรณ์ที่ติดตั้งและมีพื้นที่ใช้งานน้อยกว่า ผู้วิศวกรที่ออกแบบโรงงานผลิตผสมโดยใช้เครื่องอัดแรงดันอย่างเดียวจะพบว่ามีช่องว่างมากมายในเวลาต่อมา: เครื่องอบที่มีขนาดเล็กเกินไปทำให้ระบบติดขัดเมื่อใช้สารเคลือบที่มีความชื้นสูง, เครื่องป้อนที่ไม่สามารถส่งสารผสมที่มีปริมาณ 0.3% ได้, และระบบปรับอุณหภูมิของน้ำที่ไม่สามารถดูดซับความร้อนจากเครื่องยนต์ได้ในฤดูร้อน
เรื่องนี้เป็นคู่มืออุปกรณ์มากกว่าการวางแผนธุรกิจ เนื้อหาในเอกสารนี้จะแสดงกระบวนการส่งมอบวัตถุดิบจากถังขนาดตันบนดั๊กรับสินค้าไปยังผลิตภัณฑ์ที่บรรจุบนพาเลท โดยในแต่ละสถานีจะระบุถึงการทำงานของเครื่อง, คุณสมบัติสำคัญที่สำคัญ, การตัดสินใจในการเลือกคุณสมบัติเหล่านี้, รูปแบบการติดตั้งที่พบบ่อย, และวิธีการที่สถานีเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ที่อยู่ในลำดับก่อนและหลังจากสถานีดังกล่าว Kerke, โรงงาน Wanplas ที่มีความเชี่ยวชาญในเครื่องบดแบบคู่หมุนร่วมกัน (parallel co-rotating twin-screw compounding extruder) มากกว่า 12 ปี ได้สร้างเครื่องจักรแบบครบวงจรตามแบบนี้ และความเป็นจริงของเครื่องจักรที่แสดงในข้างล่างแสดงถึงวิธีการจัดสร้างและเปิดใช้งานเครื่องจักรเหล่านี้
A compounding line is only as accurate as its worst feeder, only as fast as its slowest cooling stage, and only as clean as its least-controlled conveying step. Specify the whole chain, not just the extruder.
การออกแบบระบบและรายการอุปกรณ์หลัก
เครื่องผลิตผสมแบบสองแกนแบ่งออกเป็นเจ็ดโครงการงานหลัก ได้แก่ การจัดการและเก็บสินค้าในปริมาณมาก, การใส่วัตถุด้วยการคำนวณน้ำหนัก, การฉีด, การเย็นและการผลิตเม็ด, การปรับปรุงและบรรจุสินค้าในช่วงถัดไป, การจัดการระบบสาธารณูปโภค, และห้องปฏิบัติการ สารเคมีไหลไปทางเดียวผ่านห้าหลักแรก ในขณะที่บริการและห้องปฏิบัติการให้การสนับสนุนทั้งหมด การเข้าใจบล็อกมีความสำคัญเนื่องจากความรับผิดชอบด้านขอบเขต, การเชื่อมต่อ, และการควบคุมมักจะแยกออกตามแนวดิ่งเหล่านี้อย่างชัดเจนเมื่อโรงงานถูกจัดหาโดยหลายผู้จัดหา
การจัดวางแบบประกอบโดยปกติจะแบ่งเป็นสองหรือสามระดับ การปล่อยถุงขนาดใหญ่และการแห้งจัดเก็บใช้พื้นที่ระดับพื้นดินใกล้กับสถานที่เก็บวัตถุดิบ เครื่องป้อนอยู่บนพื้นที่ระหว่างชั้นที่อยู่เหนือช่องป้อนของเครื่องอัด ซึ่งทำให้วัสดุตกลงด้วยแรงโน้มถ่วงไปยังท่อ เครื่องอัดและส่วนบดและเครื่องบรรจุอยู่ชั้นล่างเป็นเส้นตรง โดยมีความยาวที่จำเป็นอยู่ระหว่าง 15 ถึง 40 เมตรขึ้นอยู่กับความจุ เครื่องใช้ประโยชน์ถูกจัดกลุ่มภายนอกหรือในห้องเครื่องเพื่อลดเสียง ความสั่น และความร้อนจากห้องผลิต
ตารางด้านล่างเป็นรายการอุปกรณ์หลัก เนื้อหาในบทความนี้ครอบคลุมทุกสถานีที่ถูกนำเสนอ และระบุว่าสถานีนั้นเป็นเรื่องที่จำเป็นสำหรับสายทางหรือเป็นเรื่องที่เลือกได้ หรือไม่ และประเมินระดับการลงทุนที่แตกต่างกันจากระดับต่ำไปสูงสุด โดยไม่ใช้เงินเป็นหน่วยวัด เพราะราคาจะขึ้นอยู่กับความจุ ความแข็งแรงของวัสดุระดับการอัตโนมัติ และประเทศต้นกำเนิด
| No. | Equipment | Function | Key Specification | Status | Relative Investment |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | สถานีปลดสินค้าในถุง | Discharge bulk bags of resin, filler or masterbatch | Hoist 1 to 2 t, vibrating discharge, dust hood | Recommended | Low |
| 2 | Vacuum conveyor | Pneumatic transfer of pellets and powder | 300 to 3000 kg/h, DN38 to DN76 pipe | Essential | Low |
| 3 | Storage silo | Buffer raw material between deliveries and the line | 1 to 20 m³, carbon or stainless steel, level sensor | Recommended | Low to Medium |
| 4 | เครื่องแห้งอากาศ | Remove bound moisture from hygroscopic resin | Dew point −40°C, 50 to 1000 kg hopper | Essential for PA, PC, PET | Medium |
| 5 | Crusher (granulator) | Reclaim start-up lumps, strands and off-spec pellets | 7.5 to 45 kW, screen 6 to 12 mm | Recommended | Low |
| 6 | Loss-in-weight feeder | Gravimetric metering of resin and additives | Accuracy ±0.5%, 0.5 to 2000 kg/h | Essential | Medium to High |
| 7 | Volumetric feeder | Low-cost metering for tolerant single-recipe duty | Screw or disc, accuracy typically ±2% to ±5% | Optional | Low |
| 8 | Liquid injection pump | Inject oil, silicone or coupling agent into the melt | Plunger or gear type, 0.5 to 50 L/h | Optional | Medium |
| 9 | Side feeder | Introduce fiber or powder downstream of melting | Twin-screw, single or double side, vented option | Essential for filled grades | Medium |
| 10 | Central weighing control | Recipe management and batch traceability | PLC plus HMI, recipe library, batch reports | Recommended | Medium |
| 11 | Co-rotating twin-screw extruder | Melt, disperse, devolatilize and pressurize | Ø20 to Ø135 mm, L/D 36 to 52:1, 300 to 1200 rpm | Essential | High to Premium |
| 12 | มอเตอร์หลักและกล่องเกียร์ | Deliver torque to the screw shafts | AC inverter drive or PMSM, hardened-tooth gearbox | Essential | Included with extruder |
| 13 | การระบายความร้อนและความเย็นของท่อ | Zone temperature control along the barrel | 6 to 12 zones, ±1 to 2°C, soft-water circuit | Essential | Included with extruder |
| 14 | ระบบการดูดซึมและการถอดความร้อนด้วยการดูดความร้อน | Remove moisture, monomer and volatiles from the melt | −0.08 to −0.095 MPa, cyclone plus filter | Essential | Medium |
| 15 | Screen changer | Filter gels, char and contamination from the melt | 40 to 200 mesh, manual to continuous types | Essential | Low to High |
| 16 | เครื่องฉีดน้ำ (gear pump) | Stabilize die pressure and lift output | Outlet pressure fluctuation below ±2% | Optional | High |
| 17 | หัว | Form strands or feed the pelletizing die face | Strand die 20 to 120 holes, Ø2.5 to 4 mm | Essential | Low to Medium |
| 18 | Water bath with air knife | Cool and dry strands before cutting | 2 to 6 m length, blower-fed air knife | Essential for strand lines | Low |
| 19 | เครื่องบดเม็ดสาย | Cut cooled strands into pellets | 20 to 120 m/min, pellet length 2 to 4 mm | Essential for strand lines | Medium |
| 20 | Water ring or underwater pelletizer | Die-face cutting for low-viscosity or high-output grades | Rotating blade head, process water loop | Alternative to strand cutting | High to Premium |
| 21 | Centrifugal dryer | Spin-dry pellets after water contact | Residual surface moisture typically below 0.1% | Essential with wet cutting | Low to Medium |
| 22 | Vibrating screen (classifier) | Remove longs, fines and twins from the pellet stream | Two or three decks, 2 to 6 mm apertures | Essential | Low |
| 23 | Blending silo | Homogenize several production batches | 2 to 30 m³, gravity or agitated blending | Recommended | Medium |
| 24 | Metal detector and magnetic separator | Protect customers’ machines from metal contamination | Rare-earth grate magnet plus free-fall detector | Recommended | Low to Medium |
| 25 | Automatic weighing and bagging machine | Fill and seal 25 kg bags or bulk bags | 25 kg valve bag or 500 to 1000 kg ton bag | Optional | Medium to High |
| 26 | Palletizer and stretch wrapper | Stack and wrap finished bags for shipment | Robotic or gantry, 300 to 900 bags/h | Optional | High |
| 27 | ระบบน้ำเย็น | Reject heat from barrels, gearbox and pelletizing | Cooling tower, pumps, plate exchanger, softener | Essential | Medium |
| 28 | Air compressor and dryer | Supply clean dry air for valves and conveying | 0.6 to 0.8 MPa, refrigerated or desiccant dryer | Essential | Low to Medium |
| 29 | Dust and fume extraction | Capture powder dust and vent-stack fume | Pulse-jet bag filter, activated carbon or oxidizer | Essential | Medium |
| 30 | Electrical distribution and control | Power, protection, automation and data | Transformer, control cabinets, PLC, HMI, SCADA | Essential | Medium to High |
| 31 | Laboratory equipment set | Verify melt flow, mechanical and thermal properties | MFR, tensile, impact, HDT, ash, color, moisture | Recommended | Medium to High |
การขนส่งสินค้าในปริมาณมาก, การขนย้าย, การเก็บรักษา และการแห้ง
บล็อกด้านบนกำหนดจำนวนการแปรรูปด้วยมือที่โรงผลิตจะต้องใช้ตลอดไป เครื่องของพวกเขาเป็นเครื่องที่มีราคาไม่แพงเมื่อเทียบกับเครื่องอัดขึ้นรูป แต่พวกเขาเพิ่มต้นทุนการแรงงาน, การสัมผัสฝุ่น และค่าประมาณความชื้นที่เครื่องอัดขึ้นรูปต้องปรับค่าให้ถูกต้อง การกำหนดบล็อกนี้อย่างถูกต้องเป็นการปรับปรุงคุณภาพที่มีราคาถูกที่สุดที่มีให้บริการสำหรับโรงงานผลิตสารประกอบใหม่
สถานีปลดสินค้าในถุง
เครื่องปล่อยถุงขนาดใหญ่จะยกถุงขนาด 500 ถึง 1000 กิโลกรัมด้วยเครื่องยกไฟฟ้า หรือรถยก, จับปากปล่อยเข้ากับกล่องป้องกันฝุ่น, และปล่อยลงในถังเก็บด้านล่าง สิ่งจำเป็นคือตัวกระตุ้นลำแสงสั่นหรือแผ่นกระตุ้นเพื่อทำลายสะพานของผง, เครื่องนวดถุงสำหรับแคลเซียมคาร์บอเนตหรือแทลกที่บด, และหูป้องกันฝุ่นที่เชื่อมต่อกับระบบการดูดซับกลาง ความจุของโครงสร้างควรระบุเป็นขนาดที่สูงกว่าปริมาณของกระเป๋าที่ใช้จริงที่สุด และมีความสูงของห้องใต้โครงสร้างอย่างน้อย 3.5 เมตรสำหรับโครงสร้างแบบยกด้วยเครน สถานีจะส่งวัตถุดิบไปยังเครื่องขนถ่ายแบบแรงดันลบหรือไปยังถังเก็บโดยตรง และสำหรับงานผง เครื่องวาล์วหมุนที่จุดปล่อยจะป้องกันการท่วม
เครื่องขนถ่ายแบบอัดอากาศและเครื่องขนถ่ายแบบอากาศ
เครื่องโหลดแรงดันลบจะเคลื่อนย้ายเม็ดพลาสติก, ผงเติม และวัสดุรีไซเคิลจากจุดปล่อยไปยังถังเก็บ, เครื่องอบแห้ง และถังใส่ ความจุการขนส่งในโรงงานผสมอุตสาหกรรมทั่วไปอยู่ระหว่าง 300 ถึง 3000 กิโลกรัมต่อชั่วโมง โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางท่อตั้งแต่ DN38 ถึง DN76; เส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ขึ้นจะถูกเลือกเมื่อวัสดุมีความไหลที่น้อย, เมื่อระยะทางในการขนส่งเกินประมาณ 30 เมตร, หรือเมื่อความเร็วในการเติมต้องเท่ากับความเร็วของเครื่องใส่วัสดุหลักที่มีความเร็วสูง เครื่องโหลดสถานเดียวที่มีเครื่องยนต์อิสระเหมาะสำหรับสายผลิตภัณฑ์เล็ก ๆ ในขณะที่ระบบป้อนกลางที่มีเครื่องสูบอากาศและแผงวาล์วการจัดลำดับเหมาะสำหรับสายผลิตภัณฑ์ที่มีเครื่องป้อนหลายเครื่อง สายท่อที่หักมุมควรมีมุมหักที่กว้าง และสำหรับผลิตภัณฑ์ที่เติมใยแก้ว ควรหลีกเลี่ยงการหักมุมในวงจรของเม็ดพลาสติกที่สร้างขึ้นแล้ว เพราะการหักมุมจะทำให้เส้นใยแตกและสร้างเม็ดเล็ก ๆ กระบอกกรองที่มีการทำความสะอาดด้วยกระแสลมตรงข้ามเป็นมาตรฐานสำหรับงานใช้ผง
ถังเก็บสินค้า
Silos จัดเก็บการจัดส่งสินค้าทั้งหมดและตัดข้อต่อระหว่างสายการผลิตกับดัคคาที่รับสินค้า โรงผลิตผสมส่วนประกอบใช้ถังขนาด 1 ถึง 20 ลูกบาศก์เมตรเป็นส่วนใหญ่; ถังแนวนอนขนาดเล็ก 1 ถึง 5 ลูกบาศก์เมตรตั้งอยู่ภายในอาคารด้านบนของเครื่องใส่วัตถุต้น, ในขณะที่ถังเก็บสินค้าออกซอนขนาด 10 ถึง 20 ลูกบาศก์เมตรอยู่ภายนอกอาคารเก็บสารพื้นฐานที่นำมาจากรถบรรทุกขนาดใหญ่ เหล็กแข็งที่มีการทาสีด้วยยางพาราเป็นวัสดุที่ใช้ทั่วไปสำหรับผลิตภัณฑ์โพลิโอลีฟีน, ในขณะที่เหล็กสแตนเลสถูกกำหนดสำหรับการผลิตอาหารที่ติดต่อกับอาหาร, การแพทย์, การสร้างภาพและการผลิตสีอ่อนที่ไม่สามารถยอมรับการรับประทานสารเหล็กได้ ทุกถังต้องมีเครื่องวัดระดับ, ไม่ว่าจะเป็นแผ่นหมุนสำหรับสัญญาณระดับสูง-ต่ำที่ง่าย หรือระบบรังสีหรือเซ็นเซอร์น้ำหนักเมื่อข้อมูลการจัดเก็บนำไปใช้ในระบบบริหารโรงงาน แกนที่มีมุมอย่างน้อย 60 องศาและแผ่นระบายอากาศช่วยป้องกันการสะสมของผง
เครื่องแห้งอากาศ
ความชื้นของสารยึดเกาะต้องถูกทำความแห้งก่อนการผสมหรือเครื่องอัดขึ้นรูปจะใช้ความสามารถในการกำจัดความชื้นในการกำจัดน้ำแทนการกำจัดสารที่ละลายในกระบวนการ และการแตกตัวทางเคมีจะทำให้ความยาวโมเลกุลลดลงอย่างไม่สามารถคืนค่าได้ เครื่องอบแห้งลดความชื้นด้วยหมุนเวียนสารกรองโมเลกุลแบบปิดสายพานสามารถให้ค่าอุณหภูมิของน้ำแข็งประมาณ −40°C ซึ่งเป็นความต้องการทางปฏิบัติสำหรับ PA, PC, PET, PBT, TPU และ PMMA ความจุของ Hopper จะถูกกำหนดเป็นความเร็วการเคลื่อนที่ที่คูณด้วยเวลาในระบบ โดยเพิ่ม 25 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์เพื่อรับมือกับการไหลที่เพิ่มขึ้น เครื่องแห้งจะทิ้งผลิตภัณฑ์ออกไปโดยตรงสู่เครื่องใส่ผลิตภัณฑ์หลักที่มีการสูญเสียน้ำหนัก และการโอนควรจะสั้นและปิดผนึกเนื่องจาก PA ที่แห้งจะคืนส่วนใหญ่ของความชื้นภายในไม่กี่นาทีหลังจากเปิดตัวอยู่ในอากาศที่มีความชื้น
| Resin | Drying Temperature | Drying Time | Target Moisture | Dryer Type |
|---|---|---|---|---|
| PA6 / PA66 | 80 to 100°C | 4 to 6 h | Below 0.10% | Desiccant, −40°C dew point |
| PC | 110 to 120°C | 3 to 4 h | Below 0.02% | Desiccant, −40°C dew point |
| PET | 150 to 170°C | 4 to 6 h | Below 0.005% | Crystallizing dryer plus desiccant |
| PBT | 120 to 130°C | 3 to 4 h | Below 0.02% | Desiccant, −40°C dew point |
| ABS / PS | 80 to 90°C | 2 to 3 h | Below 0.10% | Hot air or desiccant |
| PP / PE | Not required | Not required | Surface moisture only | Hot air if stored outdoors |
| Calcium carbonate / talc | 100 to 120°C | 1 to 2 h | Below 0.30% | Powder dryer or heated silo |
เครื่องบดและเครื่องรีไซเคิล
ทุกสายการผสมจะผลิตการระบายก่อนการเริ่มต้น, ขอบสายที่หนา, วัสดุการเปลี่ยนแปลง, และเม็ดพลาสติกที่ไม่ตรงตามมาตรฐาน เครื่องบดที่มีเครื่องยนต์ขนาด 7.5 ถึง 45 กิโลวัตต์และหน้ากากกรองขนาด 6 ถึง 12 มม. จะเปลี่ยนวัสดุดังกล่าวให้เป็นวัสดุบดซ้ำที่สามารถนำกลับเข้าสู่เครื่องอัดผสมโดยใช้อุปกรณ์อัดผสมเฉพาะในเปอร์เซ็นต์ที่ควบคุมได้ ความว่างของแผ่นมีต้องสามารถปรับได้ และห้องเก็บเสียงควรมีความจำเป็นเนื่องจากการแยกขยะด้วยการแทงเป็นหนึ่งในกิจกรรมที่มีเสียงดังที่สุดในโรงงาน สำหรับผลิตภัณฑ์ที่เต็มไปด้วยฝุ่นหรือมีเส้นใยเพิ่มเติมมาก คุณจะต้องใช้แผ่นตัดที่ทนทานต่อการสึกหรอและเครื่องแยกไอน้ำที่ติดตั้งบนจุดปล่อยเพื่อควบคุมฝุ่นละเอียด
การให้อาหารด้วยการวัดน้ำหนัก: ความแม่นยำหลัก
ความแม่นยำในการใส่วัตถุดิบมีผลต่อความสม่ำเสมอของสารผสมมากกว่าสิ่งใด ๆ อื่น ๆ ในระบบการผสมสารผสม เครื่องอัดรีดสองแกนหมุนร่วมกันเป็นเครื่องที่ให้อาหารไม่เพียงพอ ซึ่งหมายความว่า อุปกรณ์ใส่อาหาร และไม่ใช่แกนที่กำหนดความเร็วในการผลิตและอัตราส่วนสูตร ถ้าไฟล์เพิ่มเติมที่มีค่าอัตรา 2 เปอร์เซ็นต์หลุดออกจาก 10 เปอร์เซ็นต์ของค่าเริ่มต้นของมันเอง ก็จะทำให้สารผสมที่ได้ผลิตออกมานอกจากความละเอียดที่กำหนดไว้ได้แม้ว่าสกรูจะผสมกันอย่างดีแค่ไหนก็ตาม
เครื่องใส่อาหารแบบลดน้ำหนัก
เครื่องใส่อาหารตามน้ำหนัก หรือที่เรียกว่า เครื่องใส่อาหารแบบกรวยเมตริก (gravimetric feeder) จะวางอยู่บนเซลล์น้ำหนักและควบคุมความเร็วของมอเตอร์สำหรับการวัดน้ำหนัก เพื่อให้ความเร็วในการลดน้ำหนักตรงตามค่าที่ตั้งไว้ หน่วยที่มีการออกแบบที่ดีจะมีความแม่นยำระยะสั้นอยู่ในช่วงประมาณ ±0.5 เปอร์เซ็นต์ของค่าปรับตั้ง, มีความตรงข้ามในอัตราส่วนการลดความเร็วประมาณ 20:1 ถึง 100:1 ตามสภาพการวัด ความเร็วการใส่สารในเครื่องผสมมีช่วงตั้งแต่ 0.5 กก./ชม. สำหรับสารเสริมที่มีความเข้มข้นสูงจนถึง 2,000 กก./ชม. สำหรับสารพื้นฐานบนเครื่องผสมขนาดใหญ่ หัวปั๊มเติม, ความถี่การเติม และรูปร่างของถังมีความสำคัญเท่ากับเซนเซอร์น้ำหนัก เพราะเครื่องควบคุมจะทำงานในโหมดความจุขณะเติม และการเกิดการสะสมของน้ำจะแสดงเป็นการขยายความเร็ว
มีสามรูปแบบการวัดที่ครอบคลุมงานทุกประเภท เครื่องวัดปริมาณแบบสกรูเดียวสามารถควบคุมเม็ดและเกล็ดที่ไหลได้อย่างอิสระ เครื่องวัดความจุแบบสองแกนมักมีแกนที่มีรูปร่างคอดหรือแกนลูกสูบ ซึ่งใช้สำหรับการแปรรูปผงที่จะทำให้เกิดการไหลท่วมหรือติดขัดได้ เช่น กรดแคปริก, ทาลค, คาร์บอนดำ และสารป้องกันไฟ เครื่องบรรจุชั้นสั่นสะเทือนสามารถใช้กับวัสดุที่เป็นผงหรือบาง ๆ หรือเป็นเส้นใย เช่น เส้นแก้วที่ตัดและบางสีเคมีที่เป็นผงเนื่องจากเครื่องนี้สามารถเคลื่อนย้ายวัสดุได้โดยไม่มีการแตกหัก สายการผสมแบบทั่วไปกำหนดเครื่องใส่สารหลักและเครื่องใส่สารเสริม 2 ถึง 6 เครื่อง; กฎทั่วไปคือสายที่เล็กที่สุดควรมีความเร็วเกิน 10% ของความเร็วสูงสุดของเครื่องใส่สารที่เลือก หรือจะต้องเพิ่มเครื่องใส่สารที่เล็กกว่า
| Material Form | Recommended Feeder Type | Typical Accuracy | Practical Feed Range | Notes |
|---|---|---|---|---|
| Free-flowing pellets, base resin | Single-screw loss-in-weight | ±0.5% | 20 to 2000 kg/h | Refill from silo or dryer, agitator optional |
| Fine powder (CaCO₃, talc, TiO₂) | Twin-screw loss-in-weight | ±0.5% to ±1% | 5 to 800 kg/h | Flexible wall with paddle agitation prevents bridging |
| Carbon black, low bulk density | Twin-screw with vertical agitator | ±1% | 2 to 200 kg/h | Sealed hopper and dust extraction required |
| Chopped glass fiber | Vibratory tray | ±1% | 5 to 500 kg/h | Zero shear preserves fiber length before the barrel |
| Flake or regrind | Single-screw with crammer | ±1% to ±2% | 10 to 600 kg/h | Irregular bulk density needs a forced-fill device |
| Micro-dose additive below 0.5% | Micro loss-in-weight, twin-screw | ±0.5% | 0.5 to 20 kg/h | Consider pre-diluting into a carrier masterbatch |
| Liquid oil, silicone, coupling agent | Plunger or gear metering pump | ±1% | 0.5 to 50 L/h | Heated line and non-return injection nozzle |
| Tolerant single-recipe bulk stream | Volumetric screw feeder | ±2% to ±5% | 10 to 1000 kg/h | Lowest cost, no compensation for density drift |
เครื่องใส่วัตถุแบบระบบปริมาตร
เครื่องป้อนแบบวัดปริมาตรวัดด้วยการหมุนของแปรงแทนการวัดด้วยน้ำหนัก เนื่องจากมันไม่สามารถคำนวณค่าความหนาแน่นของวัตถุได้อย่างถูกต้อง จึงทำให้ความแม่นยำอยู่ในช่วง ±2 ถึง ±5% หน่วยความจุยังมีความหมายสำหรับสายผลิตภัณฑ์ที่ใช้สูตรเดียวที่ผลิตวัตถุที่สม่ำเสมอ, สำหรับสายเติมที่ไม่สำคัญที่มีความละเอียดที่กว้างขวาง, และเป็นวิธีประหยัดในการสร้างสายเริ่มต้นที่สามารถปรับขึ้นเป็นการควบคุมด้วยหน่วยน้ำหนักได้ในภายหลัง อินเตอร์เฟซทางเครื่องกลและแผงติดตั้งควรจะเหมือนกัน เพื่อให้การอัปเกรดในอนาคตเป็นการเปลี่ยนแปลงโดยใช้ล็อคและล็อค
เครื่องฉีดสารเหลว
สารเพิ่มเติมในรูปของน้ำเช่น น้ำมันขาว, น้ำมันซิลิโคน, สารเพิ่มความยืดหยุ่น, สารเชื่อม, และเปอร์ออกซิเดรน จะถูกฉีดเข้าไปในท่อโดยตรงผ่านช่องฉีดที่ไม่มีการคืนกลับที่มีความร้อนอยู่, โดยมักจะตั้งอยู่หลังจากโซนละลายแรก เครื่องสูบวัดปริมาณในช่วง 0.5 ถึง 50 ลิตรต่อชั่วโมง ให้ความจุที่ซ้ำได้ต่อแรงกดหลัง; เครื่องสูบเกียร์ใช้เมื่อของเหลวมีความหนืดและต้องลดการสั่นสะเทือนให้ต่ำที่สุด เครื่องสูบควรเชื่อมต่อกับเครื่องควบคุมน้ำหนักกลางเพื่อให้การไหลของสารละลายคงอยู่ในอัตราส่วนกับความจุรวม และถังสำหรับจัดส่งควรติดตั้งเซ็นเซอร์น้ำหนักเพื่อตรวจสอบการบริโภคโดยการน้ำหนักแทนการนับจังหวะของเครื่องสูบเท่านั้น
เครื่องอัดข้าง
เครื่องใส่วัสดุข้าง (side feeder) เป็นเครื่องสองลูกสูบที่สั้นที่จะนำวัสดุเข้าไปในท่อผ่านช่องใส่ข้างหลังจากที่รากของสารเคลือบได้ละลายแล้ว เรื่องสำคัญสำหรับใยแก้วคือการนำเส้นใยหรือเส้นใยแยกเข้าสู่กระบวนการละลายในช่องป้อนแทนที่จะนำเข้าสู่ช่องป้อน ซึ่งจะช่วยรักษาเส้นใยที่เหลือและความสามารถทางกลของวัสดุได้ เรื่องนี้สำคัญอย่างเท่าเทียมกับการใส่ฟิลเลอร์มาก เพราะเครื่องใส่ข้างสามารถหลีกเลี่ยงขีดจำกัดความจุของช่องใส่ที่จะจำกัดความเร็วในการผลิตของผงที่มีความหนาแน่นต่ำได้ การตั้งค่า ได้แก่ เครื่องใส่ข้างเดียวสำหรับสารเติมเต็มแบบมาตรฐาน, เครื่องใส่ข้างสองด้านสำหรับการเติมแบบสองขั้นหรือผสมเส้นใยและสารอินทรีย์, และเครื่องใส่ข้างที่มีช่องระบายอากาศซึ่งส่วนท่อด้านบนจะกำจัดอากาศที่ถูกพาสามารถทำให้ผงเข้าไปได้อย่างรวดเร็วขึ้น สถานที่ติดตั้งระบุในเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อตั้งแต่ช่องใส่วัตถุ และส่วนของหม้อขับรอบช่องทางด้านข้างต้องเป็นส่วนที่ส่งวัตถุ ไม่ใช่ส่วนที่กดทับและจำกัดการเคลื่อนไหว
การควบคุมน้ำหนักและสูตรหลัก
ระบบควบคุมกลางเชื่อมต่อทุกเครื่องอัดสาย, เครื่องสูบน้ำ และเครื่องอัดด้วยระบบควบคุมอัตราส่วนเดียวกัน ความสำคัญทางปฏิบัติของมันอยู่ในการจัดการสูตรการผลิต ให้ผู้ปฏิบัติงานเลือกรหัสสินค้าแทนที่จะพิมพ์ค่าตั้งค่า 8 ตัว และในการติดตามรุ่นการผลิต เพื่อให้แต่ละรุ่นการผลิตมีบันทึกความเร็วการใส่วัตถุดิบ ความเร็วของแปรง ความดันและอุณหภูมิของวัตถุดิบ ระบบมักจะเปิดเผยข้อมูลผ่านโปรโตคอลอุตสาหกรรมเพื่อให้บันทึกการผลิตเข้าสู่ระบบธุรกิจของโรงงานโดยไม่ต้องถอดรหัสด้วยมือ
เครื่องอัดรีดสองแท่งหลัก
เครื่องอัดด้วยแกนคู่ที่หมุนร่วมกันทำการละลาย, การผสมแบบกระจายและการแบ่งปัน, การกำจัดความชื้น และการสร้างแรงดันในช่วงเวลาที่ต่อเนื่องได้อย่างสมบูรณ์ ความสามารถของมันถูกกำหนดโดยสี่ตัวเลข ได้แก่ เส้นผ่านศูนย์กลางของลูกปืน, อัตราส่วน L/D, ความตึงและความเร็วสูงสุดของลูกปืน ทุกการตัดสินใจอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นบนเครื่องจะเกิดขึ้นจากสิ่งเหล่านี้
Kerke สร้างเครื่องหมุนร่วมกันแบบพาโรลล์ลั่นทั่วช่วงการผสมทั้งหมด ตั้งแต่เครื่องทดลองขนาดแกนประมาณ 20 มม. ไปจนถึงช่วงกลาง 35, 50 และ 65 มม. และเครื่องผลิตขนาด 75, 95 และ 135 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางของลูกหมุนกำหนดความจุของอากาศที่ว่าง และด้วยเหตุนี้กำหนดความจุของอากาศ; ส่วนสูตร L/D กำหนดระยะเวลาในการพักอาศัยที่มีอยู่และจำนวนการดำเนินการในกระบอกที่สามารถจัดวางได้; ความตึงที่เฉพาะเจาะจงที่แสดงเป็นความตึงที่แบ่งด้วยคูณของระยะห่างศูนย์กำหนดความแรงงานที่ลูกหมุนสามารถใช้ได้ก่อนที่แนวแกนจะมีขีดจำกัด; และความเร็วของลูกหมุนกำหนดความเร็วการตัดและผลผลิตที่สามารถควบคุมได้ภายในวงแหวนของความตึงนั้น
| Screw Diameter Class | Typical L/D | Typical Screw Speed | Indicative Duty | Typical Application |
|---|---|---|---|---|
| 20 to 25 mm | 40 to 48:1 | 300 to 900 rpm | Laboratory and sampling | Formulation development, small trial batches |
| 35 mm | 40 to 48:1 | 400 to 900 rpm | Pilot and small production | Color masterbatch, specialty compounds |
| 50 mm | 40 to 52:1 | 400 to 1000 rpm | Small to mid production | Filled PP, cable compound, engineering plastics |
| 65 mm | 40 to 52:1 | 400 to 1200 rpm | Mid production | Glass-fiber PA, filler masterbatch, TPE |
| 75 mm | 36 to 48:1 | 400 to 1200 rpm | Mid to large production | High-output filled compounds |
| 95 mm | 36 to 48:1 | 300 to 900 rpm | Large production | Dedicated single-product lines |
| 135 mm | 36 to 44:1 | 300 to 800 rpm | Very large production | Commodity filler and polyolefin compounding |
มอเตอร์หลักและกล่องเกียร์
ระบบขับเคลื่อนเป็นเครื่องยนต์ไฟฟ้าแบบ AC ที่มีระบบขับเคลื่อนความถี่ที่เปลี่ยนได้ หรือเป็นเครื่องยนต์สัมพัทธ์แบบไมโครไฟฟ้า (PMSM) ที่มีประสิทธิภาพสูงในช่วงความเร็วกว้างขึ้น และลดความต้องการระบายความร้อน มอเตอร์เชื่อมต่อผ่านตัวเชื่อมต่อไปยังกล่องเกียร์กระจายแรงสูงที่มีหน้าเกียร์ที่แข็งและถูกปรับผิว เนื่องจากเครื่องเกียร์แบบคู่แขนต้องส่งแรงบิดที่ใหญ่ผ่านแนวรัศมีสายออก 2 แนวที่ใกล้กัน จึงทำให้การออกแบบฐานรองรับแรงกดเป็นส่วนที่จำกัดและเป็นสาเหตุหลักของความแตกต่างในแรงบิดเฉพาะระหว่างช่วงเครื่อง สถานีล้างน้ำมันแบบกดด้วยเครื่องสูบน้ำมัน, ฟิลเตอร์, และเครื่องเย็นน้ำมันเป็นอุปกรณ์มาตรฐานที่ขนาดกลางขึ้นไป และอุณหภูมิของน้ำมันควรมีระบบเชื่อมต่อกันอย่างดี เพื่อให้เครื่องยนต์หยุดทำงานก่อนที่เบรคจะเสียหาย การวิเคราะห์น้ำมันเกียร์ในระยะเวลาที่กำหนดเป็นการป้องกันการบกพร่องที่มีประสิทธิภาพสูงสุดบนเครื่อง
การระบายความร้อนและความเย็นของท่อ
ถังถูกสร้างขึ้นจากชิ้นส่วนที่เรียงตามลำดับ, โดยมีความยาว 4 ด้านเป็นปกติ, เพื่อให้การวางแผนการผลิตสามารถปรับเปลี่ยนได้: ชิ้นส่วนที่ปิด, ชิ้นส่วนที่ให้อาหาร, ชิ้นส่วนที่ให้อาหารด้านข้าง, ชิ้นส่วนที่ระบายอากาศ, และชิ้นส่วนที่ผสมกันถูกเชื่อมต่อกันด้วยน็อตตามลำดับที่การผลิตต้องการ ส่วนหรือคู่ส่วนแต่ละชิ้นก่อให้เกิดโซนควบคุม ซึ่งมี 6 ถึง 12 โซนบนเครื่องผลิตผงทั่วไป การทำความร้อนเป็นการใช้แถบไฟฟ้าที่ทำจากเซรามิกหรืออลูมิเนียมคั่ว; การทำความเย็นเป็นการใช้น้ำอุ่นที่ไหลผ่านช่องหรือท่อทำความเย็นที่ทำจากอลูมิเนียมคั่ว โดยเปิด-ปิดด้วยวาล์วโซลินอยด์หรือปรับระดับด้วยวาล์วควบคุม การควบคุมแบบเส้นตรงให้การควบคุมที่เข้มข้นขึ้น โดยสามารถควบคุมได้ในช่วง ±1 ถึง 2°C ซึ่งสำคัญสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการความเย็นอย่างเข้ม เช่น คอมปาวด์ PVC, ระบบป้องกันไฟ และโพลีเอสเตอร์ที่สามารถแบคทีเรียได้ น้ำอ่อนเป็นสิ่งจำเป็น: น้ำแข็งจะทำให้ช่องระบายความร้อนแคบลง และปัญหาในการระบายความร้อนมักจะพบได้เมื่อโซนเริ่มเกินค่าที่กำหนด
การกำหนดสกรูและหม้อ
การกำหนดการตั้งค่าสกรูคือการที่เครื่องอัดขึ้นรูปประเภททั่วไปกลายเป็นเครื่องผลิตกระบวนการเฉพาะ ลูกบิดที่ผสมแบบปัจจุบันมีส่วนที่แยกออกเป็นชิ้น ๆ โดยมีส่วนที่แข็งแกร่งถูกติดตั้งบนแนวเส้นสปิลด์ ทำให้เครื่องเดียวสามารถปรับเปลี่ยนสำหรับผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันได้ภายในเวลาสั้น ๆ การรู้ว่าผู้ผลิตแต่ละแบรนด์ทำอะไรเป็นสิ่งจำเป็นทั้งในการซื้อสินค้าและการแก้ปัญหา
- ส่วนที่ส่งต่อจะนำวัตถุขนส่งไปข้างหน้า ความกว้างของลูกสูบถูกเลือกให้ตรงกับความต้องการ: ความกว้างลูกสูบที่กว้างที่สุดในส่วนของช่องใส่และช่องปล่อยเพื่อให้มีพื้นที่รับอากาศและพื้นผิวที่เปิดกว้างที่สุด, ความกว้างลูกสูบที่สั้นกว่าก่อนส่วนที่มีข้อจำกัดเพื่อสร้างการปิดผนึกของวัสดุที่ละลาย
- เครื่องผสมชนิดบล็อกช่วยในการผสม การวางแนว 30 องศาให้ความสัมพันธ์การขนส่งไปทางหน้าและการผสมที่น้อยมาก, 45 องศาเป็นตัวเลือกการผสมทั่วไป, 60 องศาเพิ่มความแข็งแรงของแรงฉีกและเวลาในการพักอาศัย, และ 90 องศาเป็นกลางโดยมีการผสมที่แข็งแรงแต่ไม่มีความสามารถในการขนส่ง
- ชิ้นส่วนที่ถูกปัดกลับสร้างบ่อก๊าซที่เต็มไปด้วยแรงดัน ซึ่งทำให้การละลายเสร็จสิ้นอย่างสมบูรณ์และสร้างการกั้นก่อนที่จะมีช่องระบายอากาศ พวกเขายังทำให้อุณหภูมิละลายในพื้นที่สูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงต้องใช้อย่างระมัดระวัง
- Tooth mixing elements, sometimes called gear or slotted mixing elements, give strong distributive mixing with low shear, which suits color dispersion and heat-sensitive systems.
- ส่วนประกอบที่ไม่ตรงกลางสร้างไฟล์ที่มีความยาวแปรผันด้วยอุณหภูมิต่ำ ทำให้เหมาะสำหรับผสมของโพลีเมอร์ที่การแยกชิ้นส่วนของเม็ดน้ำมันมีความสำคัญมากกว่าการแยกด้วยแรงเสียดทาน
การเคมีโลหะเป็นการตัดสินใจเลือกอย่างอิสระของตัวเอง เหล็กที่มีการนิทรอยด์เหมาะสำหรับงานที่ไม่มีการเติมและงานที่มีการเติมน้อย สแตนเลสที่มีการทนความร้อนเหมาะสำหรับวัสดุที่มีความแข็งปานกลาง สินค้ากลุ่มเมทัลโลจีที่มีความเข้มข้นของคาร์ไบด์สูง และแผ่นลิ้นบาร์เรลที่เป็นสองวัสดุต้องใช้สำหรับกระบวนการผลิตใยแก้ว, สารเติมแต่งอินทรีย์ที่มีปริมาณเกิน 40 เปอร์เซ็นต์ และระบบป้องกันไฟที่มีสารไฮโดรเจนหรือฟอสฟอรัส โดยการสึกหรอที่เกิดจากการกัดกร่อนร่วมกับการขัดถู การกำหนดเทคนิคการผลิตโลหะที่ทนทานต่อการสึกหรอตั้งแต่แรกมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าการเปลี่ยนส่วนท่อที่สึกหรอหลังจาก 12 เดือน
การจัดวางท่อตามลำดับกระบวนการ การตั้งค่าแบบเติมสูงมาตรฐานใช้ระบบอัดชิ้นงาน, การละลายด้วยบล็อกปั่น 45 องศา, ชิ้นงานปิดท้ายด้วยตัวปิด, ส่วนอัดชิ้นงานด้านข้าง, การผสม, การระบายอากาศ, การผสมต่อไป, การระบายความดันลบ, และส่วนวัดปริมาณสำหรับส่งไปยังตัวแท่ง การออกแบบด้วยไฟเบอร์แก้วช่วยให้กระบวนการผสมหลังจากการใส่วัสดุจากด้านข้างมีความนุ่มนวลอย่างตั้งใจ โดยใช้ระบบขนส่งระยะห่างยาวและส่วนที่มีฟันแทนการผสมอย่างแรงฉุด เพราะการผสมที่เพิ่มขึ้นจะทำให้ความยาวของไฟเบอร์ที่เหลือลดลง และลดคุณสมบัติการทนต่อแรงดึงและแรงกระแทกของวัสดุที่ผลิตออกมา
การกำจัดก๊าซ, การกรอง และการนำเครื่องปรุง
ระหว่างส่วนผสมสุดท้ายและเครื่องฉีดพลาสติก มีเครื่องสามเครื่องที่กำหนดว่าคอมปาวด์ที่มีคุณภาพทางเทคนิคจะเข้าสู่เครื่องผลิตเม็ดพลาสติกในสภาพที่สามารถจำหน่ายได้ ได้แก่ ระบบการดูดอากาศ, เครื่องเปลี่ยนสายกรอง และ (เลือกใช้) เครื่องสูบน้ำไหล เนื่องจากพวกเขาเป็นส่วนที่ไม่ได้ระบุอย่างละเอียดมากนักเนื่องจากอยู่ในตำแหน่งที่อยู่ในร่มของตัวอัดฉีดเอง
ระบบการดูดซึมและการถอดความร้อนด้วยการดูดความร้อน
การระบายอากาศจะนำความชื้นที่เหลืออยู่, โมโนเมอร์, โอลิโกเมอร์, สารละลาย และผลผลิตจากการปฏิกิริยาไปจากวัสดุที่ละลาย เครื่องสูบอากาศแบบรอบน้ำเป็นตัวเลือกที่ใช้เป็นมาตรฐานบนเครื่องผลิตสารประกอบเนื่องจากสามารถรับภาระของควันที่สามารถปรับเปลี่ยนได้ และสามารถให้แรงดันที่ประมาณ −0.08 ถึง −0.09 MPa เมื่อต้องการความดันลมต่ำกว่าเดิม เช่น ในวัสดุที่รีไซเคิลมีปริมาณสารไวไลต์สูง หรือในกรณีของโพลีเอมิเนียมที่สารโมเลกุลที่เหลือส่งผลต่อกลิ่นและการเปลี่ยนสี สามารถเพิ่มเครื่องผลิตลมแบบ Roots ก่อนเครื่องสูบลมรอบน้ำเพื่อให้ได้ความดันลมประมาณ −0.095 MPa รถฉีดความดันต่ำต้องมีเครื่องแยกไอน้ำเพื่อจับผงที่ถูกพาสามารถ, ถังกำจัดสารละลายเพื่อกำจัดสารละลาย, และการกรองด้วยกระเปาะเพื่อป้องกันเครื่องสูบ อุปกรณ์ป้องกันการระเบิด (vent stuffer), น็อตเล็ก ๆ ที่ช่วยดันวัสดุที่กำลังไหลออกกลับไปในท่อ, ป้องกันการระเบิดของวัสดุที่มีความหนืดต่ำหรือมีความฟองน้ำ
การถอดความชื้นแบบสองขั้นตอน, โดยมีช่องปล่อยอากาศในช่วงแรกของท่อและช่องปล่อยดังกล่าวต่อมาด้วยการดูดซับอากาศ, เป็นการตั้งค่าทั่วไปสำหรับวัตถุดิบที่มีความชื้นและถูกรีไซเคิลเนื่องจากจะนำความชื้นส่วนใหญ่ไปก่อนที่สารละลายจะไปถึงส่วนดูดซับอากาศอย่างลึก สายการดูดควันควรสั้นและมีทิศทางลาดลงไปยังถังปิดการดูดควัน และติดตั้งวาล์วตัดการเชื่อมต่อที่ทุกจุดการระบายอากาศ เพื่อให้สามารถทำความสะอาดจุดระบายอากาศได้อย่างง่ายดายในขณะเปลี่ยนผลิตภัณฑ์โดยไม่ทำให้ระบบการดูดควันในส่วนอื่น ๆ ถูกตัด
เครื่องเปลี่ยนสายและการกรองน้ำตาล
เครื่องเปลี่ยนแผ่นจะเก็บถุงกรองที่ช่วยถอดก้อนเจล, ก้อนแร่, ก้อนผงที่ไม่ละลาย และสารตกค้างจากวัสดุที่ละลาย ดัชนีการเลือกใช้คือระดับความสกปรกและค่าใช้จ่ายในการหยุดการทำงาน เครื่องเปลี่ยนแผ่นสลิปแบบมือถือเป็นแบบที่ง่ายที่สุดและต้องหยุดรถชั่วคราวเพื่อเปลี่ยนหน้าจอ ประเภทแผ่นเปลี่ยนรวดเร็วแบบไฮดรอลิกทำให้การเปลี่ยนแปลงใช้เวลาน้อยกว่าไม่กี่วินาที แต่ยังส่งผลให้เกิดการกระทบแรงดันที่สั้น การออกแบบแบบสองปิโสนและสี่ตำแหน่งช่วยให้สามารถเปลี่ยนช่องของหน้าจอได้อย่างต่อเนื่องโดยที่ช่องอีกช่องจะอยู่ในการผลิตอยู่เสมอ ทำให้การทำงานสามารถดำเนินต่อไปได้อย่างต่อเนื่อง เครื่องเปลี่ยนผ้าแบบสายลำเลียงต่อเนื่องจะเคลื่อนย้ายลำดับของผ้าเคลือบอัตโนมัติตามแรงดันที่แตกต่างกัน และเป็นตัวเลือกสำหรับวัตถุดิบที่รีไซเคิลที่มีความสกปรกมาก
| Screen Changer Type | Typical Mesh Range | Changeover Behaviour | Best Suited To | Relative Investment |
|---|---|---|---|---|
| Manual slide plate | 40 to 100 mesh | Line stop, 1 to 3 minutes | Clean virgin resin, short runs, lab and pilot lines | Low |
| Hydraulic quick-change plate | 60 to 150 mesh | Seconds, brief pressure dip | General compounding with clean feedstock | Low to Medium |
| Dual-piston four-position | 80 to 200 mesh | Continuous, no line stop | Masterbatch and engineering compounds needing fine filtration | Medium to High |
| Continuous belt screen | 40 to 120 mesh | Fully automatic, pressure controlled | Recycled and contaminated feedstock, long campaigns | High |
| Backflush laser-drilled filter | Equivalent to 100 to 200 mesh | Self-cleaning by backflush cycle | Very high contamination, continuous 24-hour running | Premium |
ความละเอียดของกรองเป็นความสมดุล กล่องขนาดใหญ่ที่มีเมช 40 ถึง 60 ช่วยป้องกันตัวแปลงจากการติดสารมลพิษอย่างรุนแรงในระดับการลดแรงดันที่ต่ำ แพ็คละ 150 ถึง 200 เมช์ใช้สำหรับสารประกอบชนิดเส้นใยและชนิดฟิล์มที่มีความเสียหายต่อลูกค้าเมื่อมีแค่แค่แค่ 1 แกลก แต่จะเพิ่มความกดสูงขึ้น, ทำให้อุณหภูมิสูงขึ้น และลดอายุการใช้งานของสกรีน ผู้เปลี่ยนหน้าจอควรมีเครื่องวัดแรงดันความต่างและตั้งค่าสัญญาณเตือนไว้ เพื่อให้เปลี่ยนหน้าจอด้วยข้อมูลแทนการตัดสินใจของผู้ใช้
เครื่องฉีดน้ำ
เครื่องสูบน้ำหรือเครื่องสูบเกียร์จะติดตั้งระหว่างเครื่องเปลี่ยนสายกรองและเครื่องฉีดเมื่อความสม่ำเสมอของแรงดันมีความสำคัญ เนื่องจากเครื่องอัดฉีดแบบสองลูกสูบมีการใส่วัสดุแบบไม่เพียงพอ ดังนั้น ความดันการปล่อยจะเปลี่ยนแปลงไปตามความแปรปรวนของการใส่วัสดุ และพฤติกรรมการสูบของลูกสูบ; เครื่องสูบจะตัดปัญหานี้ออกจากตัวเครื่อง และมักจะคงความแปรปรวนของความดันการปล่อยอยู่ภายในประมาณ ±2 เปอร์เซ็นต์ ประโยชน์คือเส้นใยมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่สม่ำเสมอมากขึ้น, ความสม่ำเสมอในขนาดของเม็ดบดดีขึ้น, ความสามารถในการทำการกรองที่ละเอียดขึ้นโดยไม่ทำให้ปริมาณผลิตภัณฑ์ลดลง และบ่อยครั้งมีการเพิ่มปริมาณผลิตภัณฑ์เล็กน้อยเนื่องจากเครื่องอัดขึ้นรูปไม่ต้องสร้างแรงดันในช่องขึ้นรูปเองทั้งหมดแล้ว ความเสี่ยงคือเวลาที่ใช้ในการพักนานขึ้น, ส่วนที่ทำความร้อนเพิ่มเติมที่ต้องทำการระบายขณะเปลี่ยนสี, และค่าใช้จ่ายในการลงทุนและค่าใช้จ่ายในการดูแลที่สูงขึ้น ซึ่งเป็นเหตุผลที่เครื่องสูบน้ำแข็งเป็นสิ่งที่พบบ่อยในสายสำหรับสารผสมหลักและวัสดุเส้นใย และไม่พบบ่อยในสายสำหรับวัสดุเติมเต็มทั่วไป
หัว
หัวเครื่องยิงเปลี่ยนไอน้ำที่ไหลเข้าสู่รูปร่างที่เครื่องบดจำเป็นต้องมี เครื่องตัดสายมีช่อง 20 ถึง 120 ช่อง ขนาด Ø2.5 ถึง 4 มม. บนแผ่นที่ทำความร้อน โดยจำนวนช่องและขนาดของช่องถูกกำหนดให้ตรงกับปริมาณผลิตภัณฑ์ เพื่อให้ความเร็วของสายอยู่ในช่วงที่อ่างน้ำสามารถทำความเย็นได้ สายท่อสำหรับสารผสมที่เติมเต็มต้องมีระบบสายพานภายในที่เรียบง่ายและไม่มีจุดตกค้าง เพราะเนื้อไหลที่ตกค้างจะเสื่อมสภาพและสร้างจุดสีดำขึ้นมา เครื่องตัดวงกลมน้ำและเครื่องตัดใต้น้ำมีหน้าประกบเรียบที่แผ่นแปรงหมุนตัดลงไป และทั้งสองเครื่องต้องใช้ห้องตัดแปรง, การควบคุมแรงดันแปรง และวงจรน้ำในกระบวนการ แผ่นต้องมีการทำความร้อนด้วยไฟฟ้าหรือน้ำมันเพื่อป้องกันการแข็งตัวที่ช่องด้านนอก ซึ่งเป็นสาเหตุที่พบมากที่สุดของการแตกของเส้นที่ไม่สม่ำเสมอ
อุปกรณ์เย็นและบด
วิธีการผลิตเม็ดเป็นการตัดสินใจที่สำคัญที่สุดในโรงงานผลิตสารประกอบเนื่องจากมันกำหนดอุปกรณ์เย็น, การบำบัดน้ำ, ขั้นตอนการแห้ง, รูปร่างของเม็ดที่ส่งมอบให้กับลูกค้า และความยากลำบากในการเปลี่ยนสินค้า มี 4 วิธีการผลิตที่ใช้ได้จริง ได้แก่ การบดเป็นเม็ดบนชายหาด, การตัดด้วยเครื่องตัดวงกลมรอบน้ำ, การบดเป็นเม็ดใต้น้ำ, และการตัดด้วยเครื่องตัดวงกลมที่เย็นด้วยอากาศ
อบน้ำและมีดลม
บนเส้นขนาดยาว 2 ถึง 6 เมตร มีเส้นที่ถูกฉีดออกผ่านช่องระบายความร้อนที่ทำจากสแตนเลส ความยาวเลือกจากปริมาณผลผลิต, เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใย และพฤติกรรมการคริสตัลของโพลีเมอร์; ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพสูงและเป็นสารคริสตัลจำเป็นต้องใช้อ่างที่มีความยาวยาวกว่าผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพต่ำและเป็นสารไม่คริสตัล อุณหภูมิของน้ำจะถูกควบคุมอยู่ระหว่าง 25 ถึง 60 องศาเซลเซียส เพราะน้ำที่เย็นเกินไปจะทำให้ผิวของเส้นหยาบและทำให้เกิดแกนที่ร้อนซึ่งจะเกิดการหักตัวในเครื่องตัด ลูกบิดควบคุมเส้นและรางไหลบนที่มีช่องปรับให้เส้นอยู่เรียงตัวและป้องกันไม่ให้เส้นสัมผัสกันและติดกัน ที่จุดออกทาง, เครื่องตัดลมที่ใช้เครื่องพ่นอากาศระดับความดันสูงจะตัดน้ำที่อยู่บนผิว; การแห้งที่มีประสิทธิภาพสำคัญเนื่องจากน้ำที่เข้าสู่เครื่องตัดจะทำให้แผ่นมีการสึกกร่อนและผลิตเม็ดที่ชื้นซึ่งต้องใช้ความจุการแห้งด้วยแรงหมุนลมมากขึ้น
เครื่องบดเม็ดสาย
เครื่องบดสายดึงสายที่เย็นลงระหว่างคู่ลูกกลิ้งอัดและตัดออกจากแผ่นมีดที่ติดตั้งไว้โดยใช้หมุนเวียนแบบสายลม ความเร็วในการเคลื่อนที่ของเครื่องตั้งอยู่ระหว่าง 20 ถึง 120 เมตร/นาที ซึ่งสามารถใช้งานได้กับการผสมส่วนผสมหลายประเภท และความยาวของเม็ดถูกกำหนดโดยอัตราส่วนระหว่างความเร็วของอาหารและความเร็วของหมุนของเครื่อง โดยทั่วไปแล้วจะผลิตเม็ดขนาด 2 ถึง 4 มม. จุดสำคัญของเครื่องคือวัสดุของแผ่นลม, โดยเหล็กเครื่องมือที่เหมาะสำหรับงานที่ไม่มีส่วนผสม และคาร์ไบด์ทังสเตนที่จำเป็นสำหรับใยแก้วและส่วนผสมธรรมชาติ; พื้นผิวของแผ่นป้อน, ซึ่งแผ่นล่างที่มีผิวยางจับเส้นที่นุ่ม และแผ่นเหล็กที่มีลูกบอลจับเส้นที่แข็ง; และความง่ายในการปรับความว่างของแผ่นลม, เนื่องจากช่องว่างที่ไม่ถูกตั้งค่าเป็นอย่างดีเป็นสาเหตุหลักของเส้นที่หัก, ผงเล็ก และเส้นที่สอง เครื่องปิดเสียงและเครื่องป้องกันที่เชื่อมต่อกันเป็นความต้องการความปลอดภัยที่เป็นมาตรฐาน
เครื่องหมุนน้ำและการบดเม็ดใต้น้ำ
การบดเม็ดด้วยวงกลมน้ำตัดวัสดุที่อยู่ในสภาพละลายที่หน้าปากเครื่องด้วยหัวแหลมที่หมุนรอบ ๆ ในขณะที่วงกลมของน้ำที่ถูกฉีดรอบ ๆ ในห้องตัดจะทำหน้าที่เย็นและขนส่งเม็ด เนื่องจากมันสามารถหลีกเลี่ยงการดำเนินการกับสายได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งเหมาะกับวัสดุที่มีความหนืดต่ำ, ละลายความร้อน, และผลิตภัณฑ์ที่ไม่สามารถรวมสายได้อย่างสม่ำเสมอ การบดเม็ดในน้ำลึกขยายไปอีกขั้นด้วยการนำหน้ากระบอกทั้งหมดลงไปในวงจรน้ำที่ควบคุมอุณหภูมิ; เม็ดถูกตัด, จำกัดความร้อน, และถูกนำออกไปในหนึ่งกระบวนการเดียว ทำให้ได้เม็ดที่มีรูปร่างใกล้เคียงกับวงกลม และมีฝุ่นที่ต่ำมาก ทั้งสองวิธีต้องใช้ระบบน้ำกระบวนการที่มีปั๊ม, อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน, กรอง, และควบคุมอุณหภูมิ และทั้งสองวิธีเพิ่มเครื่องอบหมุนแบบศูนย์กลางไว้ข้างล่างสาย จุดอ่อนของพวกเขาคือการเปลี่ยนเครื่อง: การล้างและทำความสะอาดห้องฉีดและเครื่องตัดที่ลอยอยู่ในน้ำใช้เวลานานกว่าการเปลี่ยนเส้น, ดังนั้นเครื่องผลิตสารประกอบที่มีหลายสีมักจะใช้วิธีตัดเส้น
| Pelletizing Method | Suitable Materials | Pellet Shape | Typical Output Range | Maintenance Difficulty | Relative Cost |
|---|---|---|---|---|---|
| Strand pelletizing, water bath | Most filled and unfilled thermoplastics, engineering compounds | Cylindrical, 2 to 4 mm | 50 to 3000 kg/h | Low, blade and roll adjustment | Low to Medium |
| Water ring die-face cutting | Low-viscosity grades, filler masterbatch, adhesives | Lens to oval | 100 to 2000 kg/h | Medium, blade pressure and die face | Medium to High |
| Underwater pelletizing | Elastomers, TPE, hot-melt, high-output single product | Near spherical, low dust | 300 to 6000 kg/h | High, water loop and seal management | Premium |
| Air-cooled die-face cutting | Moisture-sensitive grades, PVC compound, some masterbatch | Irregular to lens | 50 to 800 kg/h | Medium, blade wear and fines control | Medium |
เครื่องอบแห้งแบบหมุนวนและเครื่องกรองที่สั่น
สายของเม็ดปูนชื้นจะผ่านไปในเครื่องแห้งด้วยแรงหมุนศูนย์กลาง ซึ่งเป็นหมุนเวียนตั้งตรงอยู่ภายในถาดที่มีรูพรุน ซึ่งจะทิ้งน้ำออกไปขณะที่ยกเม็ดปูนขึ้นไป ขนาดที่ถูกต้องทำให้ความชื้นบนผิวลดลงต่ำกว่า 0.1 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเพียงพอสำหรับการบรรจุสินค้าที่ไม่มีความชื้นได้ทันที ความเร็วของหมุนเวียนและมุมของแผ่นปัดน้ำต้องสามารถปรับได้ เพราะเม็ดที่นิ่มหรือเหนียวอาจสะสมได้ในความเร็วสูง ต่อมาด้วยเครื่องจักรแยกด้วยการสั่นสะเทือน ซึ่งมักมี 2 หรือ 3 ชั้น ได้แก่ ชั้นบนที่ปฏิเสธเม็ดหรือสายที่ยาวหรือผสมกัน, ชั้นทำงานที่ส่งผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพตามมาตรฐาน, และชั้นล่างที่เก็บเม็ดเล็กและฝุ่น เครื่องกรองเป็นเครื่องที่ง่ายและสามารถคืนทุนได้ตั้งแต่ครั้งแรกที่เม็ดปูนขนาดใหญ่เกินไปจะทำให้เครื่องอบผ้า หรือท่ออัดของลูกค้าติดขัด
การดำเนินการด้านล่างสายการผลิต, การผสม และการบรรจุ
เครื่องบล็อกการปิดท้ายจะนำสายลูกกลิ้งที่ต่อเนื่องไปสู่ผลิตภัณฑ์ที่มีความสมบูรณ์แบบและตรวจสอบได้อย่างสมบูรณ์แบบในบรรจุภัณฑ์ที่ลูกค้าสั่ง เครื่องของบริษัทนี้เป็นเครื่องแบบเดิม แต่จุดที่สัมผัสกันระหว่างเครื่องเหล่านี้คือที่มีความเสี่ยงต่อการติดเชื้อและการจัดหมายเลขผิดพลาดมากที่สุด
การผสมแท่ง
ผลผลิตที่เกิดจากการผสมแปรผันเล็กน้อยในช่วงการผลิตเนื่องจากเครื่องบรรจุอาหารเติมอาหารใหม่, สภาวะแวดล้อมเปลี่ยนแปลง และหน้าจอเต็มไปด้วยอาหาร เครื่องบดขนาด 2 ถึง 30 ลูกบาศก์เมตรจะทำให้การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวสมบูรณ์แบบ เครื่องผสมด้วยแรงโน้มถ่วงใช้ท่อภายในที่มีช่องเข้าแยกกันอย่างช้า ๆ เพื่อให้วัสดุจากหลายชั้นแนวนอนถูกปล่อยออกมาในเวลาเดียวกัน; เครื่องผสมที่มีการสั่นสะเทือนใช้ลูกสูบภายในที่เคลื่อนตัวช้า ๆ การผสมผสานเป็นสิ่งที่สำคัญมากสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการสีที่คงที่ และสำหรับสารประกอบที่ขายในช่วงความไหลของวัสดุที่แคบมาก ซึ่งความสม่ำเสมอระหว่างรุ่นเป็นคุณค่าทั้งหมดของผลิตภัณฑ์ สิโลควรมีเครื่องวัดระดับ, กรองฝุ่นที่ด้านบน และจุดการดึงตัวอย่างที่จุดปล่อย
การตรวจจับโลหะและการแยกด้วยแม่เหล็ก
มีอุปกรณ์ 2 เครื่องป้องกันลูกค้าที่อยู่ทางล่าง แม็กเนตกรองแร่หายากหรือแม่เหล็กที่ติดตั้งในช่องกระแทกลอยจับชิ้นส่วนเหล็กจากการสึกหรอ, แผ่นที่แตกหัก และอุปกรณ์ที่หล่นออกมา เครื่องตรวจจับโลหะที่ตกฟรีไหลลงสู่ตัวแม่เหล็กจะตรวจจับชิ้นส่วนโลหะและสแตนเลส และกดปุ่มเปิดปากบดทิ้งที่ทำงานรวดเร็ว ทั้งสองอย่างเป็นประกันภัยที่ถูกกว่าที่คิด: ชิ้นเหล็กเล็ก ๆ ที่กระเด็นเข้าสู่เครื่องฉีดพลาสติกของลูกค้าอาจทำให้สกรูหรือรันเนอร์ร้อนหรือช่องของตัวพิมพ์เสียหาย และค่าการเรียกร้องที่เกิดขึ้นจะสูงกว่าค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์หลายเท่าตัว ความไวในการตรวจจับควรตรวจสอบทุกครั้งที่เริ่มการเปลี่ยนชั่วโมงด้วยลูกบอลทดสอบที่ได้รับการรับรอง และบันทึกผลการตรวจสอบ
การน้ำหนัก, การบรรจุถุง และการวางบนพาเลท
การกำหนดการบรรจุตามโปรไฟล์ของลูกค้า เครื่องบรรจุถุงขนาด 25 กิโลกรัมใช้ถังน้ำหนัก, เครื่องวางถุงหรือการวางถุงด้วยมือ, หัวเติมด้วยแปรงหรือเครื่องเติมด้วยลม, และเครื่องปิดสนิทหรือหัวซ่อม, โดยมีอัตราการบรรจุที่อยู่ระหว่าง 200 ถึง 600 ถุงต่อชั่วโมง สถานีบรรจุถุงขนาดใหญ่จะเติมถุงขนาด 500 ถึง 1,000 กิโลกรัมลงบนพื้นที่วัดน้ำหนักด้วยระบบปรับอากาศและก้าน สายถุงเปิดปากที่มีหัวแบบ-เติม-ปิดใช้ได้เมื่อต้องการใช้ถุงพลาสติกที่มีภาพพิมพ์ การตรวจน้ำหนักอัตโนมัติหลังเติมสินค้าเป็นเรื่องปกติเนื่องจากข้อพิพาทเกี่ยวกับน้ำหนักถุงเป็นจุดขัดแย้งทางการค้าที่พบบ่อย ด้านล่าง, เครื่องจัดบรรจุสินค้าแบบอัตโนมัติหรือเครื่องจัดบรรจุสินค้าที่มีแขนจับจัดบรรจุกระเป๋าในแบบที่มีความมั่นคง และเครื่องปิดผนึกจะรักษาความแน่นของสินค้า การจัดบรรจุสินค้าเป็นการปรับปรุงอัตโนมัติระดับสองที่นิยมมากที่สุดเนื่องจากจะลดงานที่ต้องใช้แรงงานมากที่สุดในโรงงานและประโยชน์จากการปรับปรุงนี้จะขึ้นอยู่กับปริมาณการผลิต
ระบบบริการด้านการใช้งานที่อยู่หลังแนว
เครื่องใช้ประโยชน์มักถูกกำหนดงบประมาณต่ำกว่าที่ควรในโครงการที่รวมกัน และผลกระทบปรากฏเป็นการสูญเสียความจุของระบบในช่วงฤดูร้อน, การล้มเหลวในการควบคุมอุณหภูมิ และการหยุดทำงานที่ไม่คาดคิด เครื่องผสมจะเปลี่ยนส่วนใหญ่ของพลังขับเคลื่อนเป็นความร้อนที่ต้องถูกกำจัด และเครื่องจะเคลื่อนย้ายผงที่ต้องถูกจับไว้
ระบบน้ำเย็น
ต้องใช้สายระบายน้ำ 2 สายเป็นปกติ ปั๊มน้ำอุ่นรอบปิดใช้สำหรับช่องทำความเย็นท่อและ (ถ้ามีติดตั้ง) ช่องทำความเย็นน้ำมันกล่องเกียร์ ต้องเป็นน้ำอุ่นหรือน้ำที่ถูกดูดกลิ่นมันออก เพราะช่องท่อที่ขุดมีความกว้างที่แคบ และการตกสะเก็ดเป็นไปได้ยาก สายไฟฟ้าที่เปิดจากตู้เย็นใช้สำหรับน้ำอุ่นในกระบวนการผลิตเม็ด, น้ำในกระบวนการตัดแผ่นด้วยเครื่องตัด, น้ำสำหรับการสร้างความดันลบของเครื่องสูบและเครื่องเปลี่ยนความร้อนที่กำจัดความร้อนจากวงจรปิด เครื่องทำความเย็นถูกเพิ่มที่จุดที่สายไฟต้องทำการอุ่นน้ำต่ำกว่าอุณหภูมิของจุดชื้นหรือที่มีความจำเป็นต้องทำการเย็นเร็วของผลิตภัณฑ์เฉพาะ และเครื่องควบคุมอุณหภูมิมอลด์แบบใช้สายไฟบางครั้งจะใช้เพื่อควบคุมอุณหภูมิของชิ้นงานหรือน้ำในกระบวนการใต้น้ำให้อยู่ที่อุณหภูมิที่ตั้งไว้ การบำบัดน้ำ, การกรอง และระบบการใช้สารฆ่าเชื้อช่วยป้องกันระบบทั้งหมด
แอร์ดิสทริบิวเตอร์, การดักจับฝุ่น และระบบจ่ายไฟ
เกลียวอากาศที่มีแรงดัน 0.6 ถึง 0.8 MPa ขับเคลื่อนปั๊มขนส่ง, เครื่องเปลี่ยนกรองอากาศ, แกนอากาศ, สถานที่จัดการและทำความสะอาดถุง เครื่องแห้งอากาศที่เย็นไว้เป็นอย่างน้อย, พร้อมเครื่องแห้งอากาศด้วยสารดูดความชื้นที่มีคุณภาพอากาศของเครื่องมาตรฐานระบุไว้, และเครื่องรับอากาศขนาดใหญ่เพียงพอที่จะดูดความต้องการสูงสุดจากการทำความสะอาดกรองแบบปั๊มเจ็ท การรวบรวมฝุ่นใช้เครื่องกรองถุงแบบกระแสปั๊ม (pulse-jet bag filters) ที่สถานีถุงขนาดใหญ่, เครื่องใส่ผง, เครื่องบด, และจุดบรรจุ, โดยกำหนดความเร็วในการรวบรวมที่แต่ละช่องปิดแนวตั้งแทนที่จะคำนวณ ชั้นลมของเครื่องอัดและควันจากแผ่นตัวทำงานต้องมีเส้นทางการดักจับอิสระ; การดักจับด้วยก๊าซคาร์บอนที่ถูกกระตุ้นสามารถรับมือกับปริมาณที่มากได้ ส่วนเครื่องกำจัดควันแบบคาตาลิทิกหรือเครื่องกำจัดควันแบบความร้อนที่รีเจนเนอเรทใช้ได้เมื่อมีข้อจำกัดด้านการปล่อยสารมลพิษในพื้นที่หรือมีแพ็คเกจปรับสภาพที่มาก
การออกแบบระบบไฟฟ้าเริ่มต้นจากความต้องการของโหลดที่เชื่อมต่อ ได้แก่ มอเตอร์หลัก, เครื่องทำความร้อนท่อ, เครื่องใส่วัสดุ, เครื่องสูบอากาศ, เครื่องสูบน้ำ, เครื่องอบแห้ง, เครื่องบด, เครื่องปั๊มอากาศ, เครื่องกรองฝุ่น, และสายบรรจุ เนื่องจากเครื่องอุ่นและเครื่องขับหลักไม่เคยใช้พลังงานสูงสุดพร้อมกัน ความจุของตัวแปลงไฟฟ้าจะถูกกำหนดตามความต้องการหลากหลาย โดยมีความยืดหยุ่นสำหรับการขยายตัวในอนาคต อุปกรณ์ควบคุมเป็น PLC ที่มี HMI ที่ตัวอัดฉีด, การควบคุมกระจายสำหรับกลุ่มอุปกรณ์ใส่วัสดุ, และชั้นควบคุมที่บันทึกข้อมูลกระบวนการ การเชื่อมต่อข้อมูลกับระบบการจัดการโรงงานมักใช้ OPC UA, และยังพบ EUROMAP 63 บนอุปกรณ์พลาสติกเก่า; การกำหนดการเชื่อมต่อในขั้นตอนการซื้อจะช่วยป้องกันการติดตั้งใหม่ที่มีค่าใช้จ่ายสูงในภายหลัง
| Line Capacity | Cooling Water Demand | Indicative Connected Load | Compressed Air | Dust Extraction Airflow |
|---|---|---|---|---|
| 100 kg/h | 8 to 15 m³/h | 60 to 110 kW | 0.3 to 0.6 m³/min | 1500 to 3000 m³/h |
| 300 kg/h | 15 to 30 m³/h | 120 to 220 kW | 0.6 to 1.2 m³/min | 3000 to 6000 m³/h |
| 500 kg/h | 25 to 45 m³/h | 200 to 350 kW | 1.0 to 2.0 m³/min | 5000 to 9000 m³/h |
| 1000 kg/h | 45 to 80 m³/h | 350 to 600 kW | 1.5 to 3.0 m³/min | 8000 to 15000 m³/h |
อุปกรณ์ทดสอบและควบคุมคุณภาพ
โรงงานผลิตผสมจำหน่ายคุณสมบัติที่ถูกวัดไว้อย่างละเอียด ไม่ใช่เม็ด ซึ่งทำให้ห้องปฏิบัติการเป็นทรัพย์สินทางการผลิตแทนที่จะเป็นค่าใช้จ่าย ชุดขั้นต่ำตรวจสอบการไหล, คุณภาพทางเคมี, คุณภาพทางความร้อน, ความเข้มของวัตถุเติม และความสวยงาม; ชุดขยายเพิ่มความไวต่อการลุกไหม้และเครื่องผสมขั้นพื้นฐานสำหรับการทดสอบสูตร
เครื่องที่ใช้มากที่สุดคือเครื่องทดสอบความไหลของวัสดุที่ละลาย เนื่องจากความไหลของวัสดุที่ละลายเป็นตัวบ่งชี้ที่เร็วที่สุดว่าบรรจุภัณฑ์ได้เปลี่ยนไปแล้ว โดยอาจเกิดจากความผิดพลาดของอุปกรณ์ใส่วัสดุ, การแตกหักที่มากเกินไป หรือการเสื่อมสภาพจากความชื้น การทดสอบแรงดึงจะตรวจสอบระดับการเสริมแรงที่ได้รับจริง, การทดสอบแรงกระแทกจะเปิดเผยความไม่สมดุลของสารปรับปรุงแรงกระแทก, และการทดสอบความยืดหยุ่นจากความร้อนและ Vicat จะยืนยันคำกล่าวอ้างเกี่ยวกับความทนทานต่อความร้อนในแผ่นข้อมูล เครื่องเผาแบบแนบฟองวางจะวัดความชื้นของควัน ซึ่งเป็นการตรวจสอบความจุของวัสดุและแก้วโดยตรง และด้วยเหตุนี้เป็นการปรับค่าการตั้งค่าของเครื่องใส่ เครื่องวัดสีปิดวงจรการตรวจสอบสี และเครื่องวัดความชื้นตรวจสอบความชื้นของสารละลายที่เข้ามาและเม็ดพลาสติกที่ผลิตแล้ว
| Laboratory Equipment | Property Measured | Reference Standard | Why It Matters on a Compounding Line |
|---|---|---|---|
| Melt flow rate tester | Melt mass-flow rate, melt volume-flow rate | ISO 1133, ASTM D1238 | Fastest daily check for degradation and feeder drift |
| Universal testing machine | Tensile strength, elongation, flexural properties | ISO 527, ISO 178 | Confirms reinforcement level and fiber length retention |
| Impact tester, Izod and Charpy | Notched impact strength | ISO 180, ISO 179 | Detects poor impact modifier dispersion |
| HDT and Vicat apparatus | Heat deflection temperature, softening point | ISO 75, ISO 306 | Validates thermal claims for engineering compounds |
| Muffle furnace | Ash and filler content | ISO 3451 | Direct verification of filler and glass loading |
| Colorimeter | Color difference, whiteness, yellowness | ISO 105 series, ASTM D2244 | Objective color approval and batch matching |
| Moisture analyzer | Moisture content | ISO 15512 | Controls drying and prevents hydrolytic degradation |
| Flammability test chamber | Burning behaviour rating | UL 94 | Required for flame-retardant compound development |
| Laboratory twin-screw extruder | Small-batch compounding trials | Not applicable | Develops recipes without occupying the production line |
เครื่องอัดลูกกลิ้งสองลูกของห้องปฏิบัติการควรได้รับความสนใจอย่างพิเศษ เครื่องทดลองขนาด 20 ถึง 25 มม. ที่มีวงจรสกรูเดียวกันกับเครื่องผลิตในสายการผลิตสามารถพัฒนารูปแบบการผลิตได้จากปริมาณวัตถุไม่กี่กิโลกรัม แล้วขยายขนาดได้อย่างมั่นใจ เนื่องจากปริมาณพลังงานและวงจรสกรูที่ใช้สามารถแปลงกันได้ในช่วงขนาดต่าง ๆ Kerke จัดหาเครื่องอัดลูกสูบคู่สำหรับงานวิจัยไปพร้อมกับเครื่องผลิตของตน เพื่อให้งานพัฒนาการและงานผลิตอยู่ในระดับเทียบเคียง ซึ่งทำให้การขยายขนาดเป็นไปอย่างมีความเป็นไปได้มากกว่าการทดลอง
การกำหนดการใช้งานเส้นทางที่ครบถ้วนตามชั้นความเร็ว
การเลือกอุปกรณ์เปลี่ยนแปลงอย่างมีคุณภาพ ไม่ใช่เพียงแค่ปริมาณเท่านั้น เมื่อผลลัพธ์ที่ต้องการเพิ่มขึ้น เมื่อความจุ 100 กิโลกรัมต่อชั่วโมง เครื่องผลิตผสมสามารถทำงานด้วยวิธีการที่ไม่มีอัตโนมัติมากนัก; เมื่อความจุ 1,000 กิโลกรัมต่อชั่วโมง การจัดการวัสดุ, เครื่องใช้ และการบรรจุต้องเป็นแบบอัตโนมัติทั้งหมด หรือจะทำให้การใช้งานและเวลาหยุดทำงานลดลงไปกว่าปริมาณการผลิต
| Station | 100 kg/h | 300 kg/h | 500 kg/h | 1000 kg/h |
|---|---|---|---|---|
| Extruder class | Ø35 mm, L/D 40 to 44 | Ø50 mm, L/D 44 to 48 | Ø65 mm, L/D 44 to 48 | Ø75 to 95 mm, L/D 40 to 48 |
| เครื่องใส่อาหารแบบลดน้ำหนัก | 1 main plus 1 to 2 additive | 1 main plus 2 to 3 additive | 1 main plus 3 to 4 additive | 1 main plus 4 to 6 additive |
| Side feeder | Optional, single | Single, twin-screw | Single or double | Double, one vented |
| Bulk handling | Manual bag tipping | Ton bag station plus vacuum conveyor | Ton bag station, silo, central conveying | Outdoor silos, tanker intake, central conveying |
| Drying | 50 to 100 kg hopper dryer | 150 to 300 kg desiccant dryer | 300 to 500 kg desiccant dryer | 600 to 1000 kg desiccant dryer |
| Screen changer | Manual slide plate | Hydraulic quick-change | Hydraulic or dual-piston | Dual-piston four-position or continuous |
| เครื่องฉีดน้ำ | Not typical | Optional | Recommended for fine filtration | Recommended |
| Pelletizing | Strand, 2 m bath | Strand, 3 m bath | Strand 4 to 5 m bath, or water ring | Strand 5 to 6 m bath, or underwater |
| Classification | Single-deck screen | Two-deck screen | Two or three-deck screen | Three-deck screen plus fines cyclone |
| Blending | Batch mixer, optional | 2 to 5 m³ silo | 5 to 10 m³ silo | 15 to 30 m³ silo |
| Packing | Manual weigh and seal | Semi-automatic bagging | Automatic bagging | Automatic bagging plus palletizer |
| Control | Extruder PLC and HMI | Extruder plus feeder group control | Central recipe control | Central control with SCADA data logging |
มีสองแบบที่ควรจดจำ ก่อนอื่น, จำนวนเครื่องใส่วัตถุดิบจะเพิ่มขึ้นเร็วกว่าการผลิต เพราะความซับซ้อนของผลิตภัณฑ์มากกว่าระดับการผลิตที่เป็นตัวกำหนดจำนวนเครื่องใส่วัตถุดิบ; เครื่องผลิตสารผสมเฉพาะ 300 กิโลกรัมต่อชั่วโมงอาจมีเครื่องใส่วัตถุดิบมากกว่าระบบเติมสารทั่วไป 1,000 กิโลกรัมต่อชั่วโมง สิ่งที่สอง, การอัตโนมัติในการบรรจุสินค้าเป็นเรื่องที่จำเป็นเมื่อความเร็วในการบรรจุอยู่ที่ 500 กิโลกรัมต่อชั่วโมง เพราะการบรรจุด้วยมือในความเร็วที่สูงกว่า 500 กิโลกรัมต่อชั่วโมงต้องมีการดูแลจากหลายคนอย่างต่อเนื่อง ซึ่งราคาใช้จ่ายในการดำเนินการนั้นจะเร็วกว่าราคาของเครื่องอัตโนมัติ
อุปกรณ์ที่จำเป็นและอุปกรณ์ที่ไม่จำเป็น: การจัดระยะเวลาการติดตั้งอุปกรณ์
ไม่ใช่ทุกเครื่องในรายการหลักจะมาถึงในวันแรก วิธีที่น่าเชื่อถือในการเปลี่ยนแปลงโรงงานผลิตผสมคือการติดตั้งทุกอย่างที่สัมผัสเส้นทางของวัตถุที่ละลายและทุกอย่างที่ยากต่อการปรับปรุงใหม่ แล้วเพิ่มความแม่นยำ ความอัตโนมัติ และความจุในภายหลัง อุปกรณ์การละลายและการเคลื่อนย้ายกำหนดว่าผลิตภัณฑ์ที่โรงงานสามารถผลิตได้ทางกายภาพ; อุปกรณ์ข้างเคียงกำหนดว่ามันสามารถผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพเท่าใด
ติดตั้งจากจุดเริ่มต้น: เครื่องอัดด้วยการตั้งค่า L/D และท่อสุดท้าย, ระบบการดูดซับ, ตัวเครื่องเปลี่ยนหน้ากาก, เครื่องกด, อ่างน้ำที่ความยาวสุดท้าย, เครื่องผลิตเม็ด, หน้ากากการคัดแยก, ระบบน้ำเย็นที่ความจุสุดท้าย, การจ่ายไฟและช่องเก็บสายเคเบิล, และพื้นที่ชั้นกลางที่มีพื้นที่สำหรับจำนวนเครื่องใส่วัสดุที่วางแผนไว้สูงสุด การขยายท่อ, การยาวขึ้นของอ่างน้ำ, การขยายขนาดของเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า หรือ การขยายขนาดของตึกเย็นหลังจากที่โรงงานกำลังทำงานเสมอแล้วจะมีค่าใช้จ่ายมากขึ้นและทำให้การผลิตหยุดชะงัก
ถ้าเป็นไปได้ให้ลดลง: อุปกรณ์อัดอาหารเพิ่มเติมนอกจากความต้องการของสูตรแรก, เครื่องฉีดสารเคมี, เครื่องฉีดวัสดุ, อุปกรณ์อัดอาหารด้านข้างที่สอง, เครื่องตรวจสอบโลหะ, เครื่องบรรจุอัตโนมัติ, เครื่องบรรจุบนพาเลท, เครื่องผสม, และห้องปฏิบัติการขยาย ทุกอย่างนี้สามารถรวมเข้าด้วยกันได้ในภายหลัง ตราบใดที่มีพื้นที่กว้างพอเพียง การเชื่อมต่อเครื่องใช้ และความจุที่เหลือในช่องควบคุมถูกจัดสรรไว้ การจัดเตรียมเป็นวิชาความสำคัญ: การทิ้งแผงหลังคา, พอร์ตกระบอกที่ถูกปิด, สล็อตเครื่องยนต์ที่เหลือ, และเส้นทางสายเคเบิลที่มีฉลากจะไม่ทำให้เกิดค่าใช้จ่ายมากในขณะก่อสร้าง และทำให้การอัปเกรดในอนาคตเป็นงานที่สามารถทำได้ในวันหยุดสุดสัปดาห์
มีสองรายการที่ถูกเลื่อนออกไปเป็นประจำที่ควรระมัดระวัง การละเลยเครื่องตรวจจับโลหะเป็นการประหยัดที่ไม่สมเหตุสมผลเนื่องจากชิ้นส่วนเดียวสามารถทำให้เครื่องฉีดพลาสติกของลูกค้าเกิดความเสียหายได้ การละเลยเครื่องเผาเศษและเครื่องทดสอบความไหลของวัตถุละลายหมายความว่าโรงงานไม่สามารถตรวจสอบปริมาณวัตถุเติมหรือตรวจจับการเสื่อมสภาพได้เอง ทำให้การควบคุมคุณภาพขึ้นอยู่กับการร้องเรียนจากลูกค้า ทั้งสองเป็นการลงทุนที่มีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับความเสี่ยงที่ต้องรับ
การเลือกผู้จัดจำหน่ายที่สามารถจัดส่งทั้งชุดสินค้าเป็นหนึ่งชุดที่มีความร่วมสมัยจะลดความเสี่ยงจากการเชื่อมต่อได้มากที่สุด Kerke, โรงงาน Wanplas, สร้างเครื่องอัดแบบคู่หมุนแบบพาร์าเลลล์ร่วมกันกับระบบป้อนอาหาร, เครื่องป้อนข้าง, ระบบตัดและบด, เครื่องผสมความเร็วสูง, เครื่องบด, เครื่องบดเป็นผง, และเครื่องทำความเย็นน้ำ และจำหน่ายผลิตภัณฑ์เหล่านี้เป็นเครื่องผลิตผงแบบครบวงจร เครื่องมือที่ได้รับการพัฒนาขึ้นในระดับสากลจาก Coperion, Leistritz, JSW และ Berstorff จะเข้าสู่ตลาดเดียวกันที่มีคุณภาพสูง และการเปรียบเทียบที่เป็นประโยชน์สำหรับผู้ซื้อส่วนใหญ่คือระหว่างระบบที่มีการติดตั้งแบบครบวงจรและมีหน้าที่การติดตั้งเดียวกัน และการรวมระบบจากหลายผู้ผลิตที่ต้องทำการควบคุมบนสถานที่ Wanplas บริษัทแม่ของแบรนด์ Kerke และโรงงานสาขา ได้นำเสนอความคิดเห็นร่วมกันทั่วกลุ่มเกี่ยวกับการสนับสนุนส่วนประกอบ การตรวจสอบความจุ และมาตรฐานคุณภาพของอุปกรณ์ทั้งหมด
คำถามที่ถามบ่อย
อุปกรณ์ที่จำเป็นอย่างน้อยสำหรับเครื่องผลิตผสมแบบสองแผ่นคืออะไร?
สายการผลิตที่มีความยืดหยุ่นต้องมีเครื่องใส่เส้นหลัก, เครื่องอัดฉีดสองแกนที่หมุนร่วมกันพร้อมระบบการกำจัดสารก่อภูมิแพ้ด้วยการดูดความร้อน, เครื่องเปลี่ยนตัวกรอง, เครื่องตัดเส้น, อ่างน้ำร้อนพร้อมแผ่นลม, เครื่องบดเส้น, เครื่องกรองที่สั่น, สถานีบรรจุถุงแบบครบวงจร, พร้อมทั้งน้ำเย็นและอากาศดัน ชุดนี้จะทำให้เกิดเม็ดพลาสติกที่สามารถขายได้จากสูตรง่าย ๆ ทุกสิ่งอื่นในรายการหลักช่วยเพิ่มความแม่นยำ, สร้างความหลากหลายของสินค้า, ลดการใช้แรงงาน หรือป้องกันคุณภาพ แต่ไม่จำเป็นสำหรับการทำงานของแนวรวม
เครื่องไหนที่สามารถเพิ่มได้ในภายหลังโดยไม่ต้องสร้างใหม่เส้นทาง?
เครื่องใส่อาหารเพิ่มเติม, เครื่องฉีดสารเคมี, เครื่องฉีดวัสดุที่ละลาย, เครื่องใส่วัสดุด้านข้างที่สอง, เครื่องตรวจจับโลหะ, เครื่องบรรจุมาแป้งอัตโนมัติ, เครื่องบรรจุบนพาเลท, เครื่องบดและส่วนใหญ่ของอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์สามารถปรับปรุงได้อย่างง่ายดาย สิ่งที่จำเป็นคือการกำหนดขนาดของชั้นกลาง, พอร์ตท่อ, เชื่อมต่อเครื่องใช้, และเครื่องจักรกลไฟฟ้าให้เหมาะสมกับการติดตั้งในรูปแบบสุดท้ายในขณะก่อสร้าง สิ่งที่ไม่สามารถเพิ่มได้ง่าย ๆ คือ ความยาวของท่อ, ความยาวของอ่างน้ำร้อน, ความจุของเครื่องแปลงไฟฟ้า, และความจุของตู้เย็น ดังนั้นควรระบุค่าที่เป็นเป้าหมายสุดท้ายตั้งแต่แรก
วิธีที่สายไฟเบอร์แก้วแตกต่างจากสายเติมเต็มแบบปกติ
เส้นใยแก้วใช้ตัวกรองแบบสองชนิดและตัวหมุนแบบผสมโลหะผงเพื่อรับมือกับการขัดถลอก, นำใยผ่านทางอุปกรณ์ใส่ใยด้านข้างที่วางอยู่ล่างสายการไหลของเขตละลาย, และใช้การผสมที่ช้าเพื่อรักษาระยะยาวของใยที่เหลืออยู่หลังจากช่องใส่ด้านข้าง เครื่องบดเม็ดต้องใช้แผ่นตัดที่ทำจากคาร์ไบด์ทังสเตนหรือแผ่นตัดที่มีสารประกอบสูง และต้องเปลี่ยนแผ่นตัดบ่อยขึ้น สายเครื่องอัดถ่านที่มีความจุสูงเน้นไปที่ความจุของเครื่องอัดข้าง, การวัดปริมาณผงด้วยแกนคู่, ความจุการดูดฝุ่นเพิ่มเติม, และระบบการเก็บฝุ่นที่ใหญ่กว่ามาก
เมื่อไหร่การแปรรูปเม็ดใต้น้ำคุ้มค่าและมีความซับซ้อนมากกว่าการแปรรูปแบบอื่น?
การบดเม็ดในน้ำมีความสำคัญในการผลิตสินค้าที่มีความหนืดต่ำที่ไม่สามารถรวมเป็นสายได้, เช่น เอลาสโตเมอร์, TPE และยางแข็งแบบละลายร้อน, ระบบผลิตสินค้าที่มีกำลังผลิตสูงเกิน 1,000 กก./ชม. และเมื่อลูกค้าต้องการผลิตเม็ดที่เป็นรูปกลมและไม่มีฝุ่น ให้มีวงจรน้ำการผลิต, อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน, การดูแลความแน่นของสายพาน, และการเปลี่ยนแปลงที่ยาวนานขึ้น สำหรับเครื่องผลิตผสมแบบ Job-shop ที่ต้องเปลี่ยนสีและวัสดุบ่อยครั้ง การบดสายก็มักจะเป็นทางเลือกที่ดีกว่าทั้งด้านเศรษฐกิจและการดำเนินงาน
จำนวนแผงควบคุมอุณหภูมิของท่อต้องมีกี่แผง?
เครื่องผลิตสารเคมีส่วนผสมส่วนใหญ่ใช้ 6 ถึง 12 โซน โดยมีโซนหนึ่งต่อชิ้นส่วนแท่งหรือคู่แท่ง และมีการควบคุมแยกสำหรับตัวแท่งและตัวเชื่อมต่อ พื้นที่ที่มากขึ้นช่วยให้สามารถควบคุมโครงสร้างการละลายได้อย่างละเอียดขึ้น และมีความสำคัญสำหรับระบบที่ต้องระวังความร้อน เช่น คอมปาวด์ PVC, สายพันธุ์ที่มีคุณสมบัติป้องกันไฟ และโพลีเอสเตอร์ที่สามารถแบคทีเรียได้ จำนวนโซนควรตรงกับระบบปรับอุณหภูมิด้วยวาล์วควบคุมอัตราส่วนถ้าการผลิตต้องคงอยู่ภายในช่วง 1 ถึง 2 องศาเซลเซียส เพราะระบบปรับอุณหภูมิด้วยสวิตช์ไฟฟ้าไม่สามารถให้ความมั่นคงในช่วงนั้นได้
ฉันต้องการทั้งช่องระบายอากาศและช่องระบายความดันลบหรือไม่?
การระบายอากาศแบบสองขั้นเป็นวิธีที่แนะนำเมื่อวัตถุดิบมีความชื้นหรือความร้อนสูงมาก ซึ่งรวมถึงวัสดุที่รีไซเคิล, สารเติมแต่งที่ไม่แห้ง และระบบที่มีการเปลี่ยนแปลง เครื่องระบายอากาศจะกำจัดส่วนใหญ่ของควันที่มีค่าใช้จ่ายต่ำ ดังนั้นส่วนการทำความเย็นโดยใช้ความดันต่ำสามารถดำเนินการต่อได้เพียงกับส่วนที่เหลือ และสามารถทำให้เกิดความดันอากาศที่มีประสิทธิภาพได้ลึกขึ้น สำหรับแพ็คเกจของเหลวที่มีส่วนผสมของสารเสริมน้อย ๆ ใช้ท่อระบายความร้อนแบบแรงดันต่ำ (vacuum vent) เท่านั้นจะเพียงพอ
สายใด ๆ ควรสนับสนุนอินเตอร์เฟซข้อมูลเหล่านี้?
กำหนด OPC UA เป็นอินเทอร์เฟซหลักสำหรับข้อมูลกระบวนการ, การดาวน์โหลดสูตร, และการรายงานรอบการผลิตเนื่องจากเป็นทิศทางการพัฒนาของการเชื่อมต่อเครื่องจักรผลิตพลาสติกในปัจจุบัน EUROMAP 63 ยังคงมีอยู่บนอุปกรณ์เก่าและอาจจำเป็นสำหรับความร่วมมือกับระบบโรงงานที่มีอยู่ การตกลงรายการแท็ก, ระยะเวลาการดำเนินการแบบสุ่ม, และความรับผิดชอบในการเชื่อมต่อในขั้นตอนการซื้อจะช่วยป้องกันโครงการการรวมที่มีค่าใช้จ่ายสูงหลังจากการเปิดใช้งาน
จำนวนพื้นที่ที่จำเป็นสำหรับระบบผลิตผสมแบบครบวงจรคือเท่าใด?
สายขนาด 100 ถึง 300 กิโลกรัมต่อชั่วโมงจะใช้พื้นที่เดินตรงประมาณ 15 ถึง 22 เมตร กว้าง 5 ถึง 7 เมตร และมีความสูงของชั้นกลางอย่างน้อย 4.5 เมตรสำหรับแผงรองรับ สายขนาด 500 ถึง 1,000 กิโลกรัมต่อชั่วโมง จะต้องมีความยาว 25 ถึง 40 เมตร ความกว้าง 8 ถึง 12 เมตร และความสูงเปิด 6 เมตร หรือมากกว่านั้น เพิ่มพื้นที่แยกสำหรับเก็บวัตถุดิบ, สินค้าผลิตภัณฑ์, ห้องเครื่องจักร, และห้องทดลอง, และให้มีทางเข้าสำหรับการบำรุงรักษาอยู่บริเวณหนึ่งด้านของท่ออย่างน้อยหนึ่งด้านสำหรับการถอดสกรู
คำสรุป
การสร้างโรงงานผลิตพลาสติกแบบคอมพาวด์ด้วยสกรูคู่ หมายถึงการกำหนดประมาณสามสิบเครื่องที่ต้องทำงานเป็นระบบที่ต่อเนื่อง เครื่องอัดแรงดันตั้งค่าวัตถุดิบที่โรงงานสามารถผลิตได้ แต่เครื่องใส่วัตถุดิบตั้งค่าการผลิตอย่างแม่นยำ เครื่องดูดและกรองตั้งค่าวัสดุที่จะเข้าสู่ท่ออย่างไร เครื่องบดตั้งค่ากำหนดรูปร่างและระดับฝุ่นที่ลูกค้าจะได้รับ และระบบประปาและไฟฟ้าสามารถตั้งค่าว่าจะทำงานอย่างเต็มรูปแบบในวันที่ร้อนที่สุดของปีได้หรือไม่ การอ่านโรงงานเป็นกระบวนการไหลของวัสดุอย่างละขั้นตอนเป็นวิธีเดียวที่น่าเชื่อถือเพื่อหลีกเลี่ยงช่องว่างที่เกิดขึ้นเมื่อเครื่องจักรถูกซื้อเป็นรวมของเครื่องจักรแต่ละเครื่อง
การดำเนินการเป็นไปอย่างตรงไปตรงมา ตั้งค่าทรัพยากรที่ใช้และชนิดของผลิตภัณฑ์ก่อน เพราะค่าที่ตั้งไว้จะกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของเหล็ก, ความตึง, L/D และจำนวนเครื่องบรรจุ Then choose the pelletizing method, since it dictates the cooling, drying and water treatment scope. Then size utilities against the real heat and dust load rather than a rule of thumb. ในที่สุด คุณต้องตัดสินใจว่าจะติดตั้งอะไรในขณะนี้ และจะจัดสถานที่ไว้สำหรับอะไรบ้าง โดยติดตั้งทุกอย่างที่อยู่ในเส้นทางการละลาย และทุกอย่างที่ยากต่อการปรับปรุง Kerke, โรงงาน Wanplas ที่มีประสบการณ์มากกว่า 12 ปีในการสร้างเครื่องบดแบบคู่หมุนแบบพาราเลลล์ (parallel co-rotating twin-screw compounding extruder) จะจัดส่งเครื่องเหล่านี้เป็นระบบที่มีความสมบูรณ์รวมถึงอุปกรณ์ป้อน, บด, บดเป็นเม็ด, และอุปกรณ์เสริม ทำให้การเชื่อมต่อระหว่างสถานีถูกออกแบบครั้งเดียวแทนที่จะต้องเจรจาในสถานที่







