การอัดขึ้นรูปพลาสติกแผ่นในการผลิตบรรจุภัณฑ์

ทำงานเกี่ยวกับอุปกรณ์อัดรีดแผ่นมาหลายปีแล้ว และมีช่องว่างระหว่างสิ่งที่โบรชัวร์การขายบอกคุณกับสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อคุณยืนอยู่ข้างแถวตอนตี 2 เพื่อพยายามคิดว่าเหตุใดเกจจึงลอยไป การอัดขึ้นรูปพลาสติกแบบแผ่นทำให้เกิดวัสดุบรรจุภัณฑ์สำหรับทุกสิ่งตั้งแต่ถ้วยโยเกิร์ตไปจนถึงภาชนะแบบฝาพับ แต่การได้ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอนั้นใช้เวลามากกว่าการทำตามคู่มือเท่านั้น

เริ่มจากพื้นฐานแต่ไม่ใช่จริงๆ

กระบอกอัดรีดมีโซน - โดยปกติจะเป็นหกหรือเจ็ด ขึ้นอยู่กับเครื่องจักร แต่ละโซนทำงานที่อุณหภูมิที่แตกต่างกัน และการไล่ระดับมีความสำคัญเนื่องจากคุณพยายามละลายโพลีเมอร์ทีละน้อยในขณะที่สร้างแรงกดดัน รีบเร่งแล้วคุณจะได้เม็ดที่ยังไม่ละลาย ดำเนินการช้าเกินไปและคุณเสี่ยงต่อการเสื่อมสภาพจากความร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับวัสดุที่ไวต่ออุณหภูมิ- เช่น PVC

การทำงานของ PP ส่วนใหญ่จะมีโซนป้อนประมาณ 180 องศา และลาดขึ้นไปที่ประมาณ 215 องศาที่แม่พิมพ์ แต่ตัวเลขเหล่านั้นจะเปลี่ยนไปตามเกรดเรซินที่คุณใช้ PP ที่ไหล-หลอมละลาย-สูงต้องการอุณหภูมิที่ต่ำกว่าเกรดมาตรฐาน ไม่เช่นนั้นวัสดุจะหยดออกจากแม่พิมพ์ก่อนที่คุณจะเริ่มสายการผลิตด้วยซ้ำ

การออกแบบแม่พิมพ์เป็นที่ที่ผู้ผลิตใช้จ่ายเงินจริง แม่พิมพ์ราคาถูกทำให้คุณเกิดปัญหาขอบลูกปัด - นั่นคือจุดที่ขอบแผ่นหนากว่าตรงกลาง - และคุณจะต้องตัดความกว้างของวัสดุออก 15-20% เพื่อให้ผลิตภัณฑ์ที่ใช้งานได้ บริษัทอย่าง Nordson EDI เรียกเก็บเงินค่าแม่พิมพ์ในราคาพิเศษ แต่รูปทรงของช่องทางการไหลที่พวกเขาใช้นั้นจริงๆ แล้วกระจายการหลอมให้เท่าๆ กัน ระบบแม่พิมพ์ AutoFlex จะปรับอัตโนมัติตามความหนาต่างๆ ซึ่งฟังดูดีจนกระทั่งคุณต้องเปลี่ยนตัวทำความร้อนและพบว่าชิ้นส่วนมีราคาสูงกว่าค่างวดรถของบางคน

ต้นทุนวัสดุเปลี่ยนแปลงทุกอย่างในปี 2021

ราคาเรซินพุ่งสูงขึ้นในช่วงที่มีการระบาดใหญ่ LDPE ที่ราคาอยู่ที่ 0.45 เหรียญสหรัฐฯ/ปอนด์ในปี 2019 แตะ 0.89 เหรียญสหรัฐฯ/ปอนด์ภายในกลางปี ​​2021 ตามข้อมูลการจัดซื้อจาก plasticstoday.com และทันใดนั้นทุกคนก็สนใจเรื่องอัตราของเสีย ก่อนหน้านั้น อัตราเศษซาก 5% ไม่ใช่เรื่องใหญ่อะไร หลังจากที่ราคาเพิ่มขึ้นสองเท่า 5% เดียวกันนั้นหมายถึงเงินจริงที่เดินออกจากประตู

เนื้อหารีไซเคิลเกี่ยวกับการตลาดน้อยลงแต่เกี่ยวกับเศรษฐศาสตร์มากขึ้น ความท้าทายของการลับคมคือความสม่ำเสมอ - การไหลของหนึ่งชุดแตกต่างไปจากครั้งถัดไป และหากคุณใช้วัสดุบริสุทธิ์ในวันหนึ่งและผสม PCR 30% ในวันถัดไป คุณจะต้องปรับอุณหภูมิของลำกล้องและความเร็วของสกรูอย่างต่อเนื่อง การดำเนินงานบางอย่างทุ่มเททั้งสายการผลิตให้กับวัสดุรีไซเคิลเพียงเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาปวดหัวจากการเปลี่ยนแปลง

มีสิ่งนี้สำหรับแผ่น PET ที่มีความชื้นเป็นตัวกำหนดหรือขัดขวางการวิ่งของคุณ PET ดูดความชื้น ดูดน้ำจากอากาศ และหากคุณพยายามพ่นออกมาโดยไม่ทำให้แห้งก่อน คุณจะพบฟองอากาศและหมอกควันในแผ่น เครื่องดูดความชื้นสามารถลดระดับความชื้นได้ถึง 0.005% ซึ่งเป็นสิ่งที่คุณต้องการ แต่จะมีราคา 15,000-40,000 เหรียญสหรัฐฯ ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดปริมาณงาน ข้ามเครื่องอบผ้าแล้วอัตราการปฏิเสธของคุณก็จะทะลุหลังคา

การกำหนดค่า Roll Stack ไม่มีใครพูดถึงมากนัก

ม้วนสแต็กสาม-กับสอง-ม้วนสแต็ก - ดูเหมือนเรียบง่ายแต่เปลี่ยนการทำงานทั้งหมดของคุณ ม้วนสาม-ช่วยให้คุณควบคุมความเรียบของแผ่นงานได้ดีขึ้น เนื่องจากคุณจะควบคุมทั้งสองพื้นผิวเมื่อแผ่นเย็นลง ม้วนสอง-มีราคาถูกกว่าในการซื้อและบำรุงรักษา ใช้พื้นที่น้อยกว่า สำหรับของที่มีขนาดบางน้อยกว่า 0.5 มม. ม้วนสาม-ก็สมเหตุสมผลดี แผ่นหนากว่า 2 มม. คุณสามารถใช้งานได้-ม้วนสองครั้งในการใช้งานจำนวนมาก

แรงกดระหว่างลูกกลิ้งส่งผลต่อผิวสำเร็จ แรงกดมากเกินไปจะทำให้ได้กระจกเงาที่อาจดูดีแต่อาจทำให้เกิดปัญหาตามมาได้หากจำเป็นต้องพิมพ์หรือเคลือบแผ่นงาน แรงกดไม่เพียงพอและแผ่นไม่เรียบทำให้เกิดคลื่น การค้นหาความกดดันที่เหมาะสมนั้นส่วนใหญ่เป็นการลองผิดลองถูก

ความคงตัวของอุณหภูมิชิลล์โรลนั้นรักษาได้ยากกว่าที่คิด คุณกำลังหมุนเวียนน้ำที่ประมาณ 20-25 องศาผ่านม้วน และแผ่นที่เข้ามาจะอยู่ที่ 140-160 องศา ขึ้นอยู่กับโพลีเมอร์ นั่นเป็นความแตกต่างของอุณหภูมิอย่างมาก และหากเครื่องทำน้ำเย็นของคุณไม่สามารถรักษาอุณหภูมิของลูกกลิ้งไว้ได้ อุณหภูมิของลูกกลิ้งจะเริ่มสูงขึ้น และคุณสมบัติของแผ่นงานของคุณก็จะเปลี่ยนไป เห็นสิ่งนี้เกิดขึ้นที่โรงงานที่ใช้แผ่น HIPS เครื่องทำความเย็นของพวกเขามีขนาดเล็กลงตามความเร็วของสายการผลิตที่พวกเขาพยายามเดิน และทุกบ่ายเมื่ออุณหภูมิโดยรอบถึงจุดสูงสุด พวกเขาก็เริ่มประสบปัญหาด้านคุณภาพ อุปกรณ์ก็โอเค ความจุเครื่องทำความเย็นคือปัญหาคอขวด

เหตุใดความเร็วของสายจึงไม่ใช่แค่เร็วขึ้นเท่านั้น

มีความกดดันในการเพิ่มปริมาณงาน แต่การอัดขึ้นรูปแผ่นมีข้อจำกัดทางกายภาพ โดยปกติช่องว่างแม่พิมพ์จะอยู่ระหว่าง 1.0-2.5 มม. ขึ้นอยู่กับความหนาของแผ่นสุดท้าย และวัสดุจะขยายตัวเมื่อออกมา - เรียกว่าการบวมตัวของแม่พิมพ์ หากคุณวิ่งเร็วเกินไป คุณจะต้องวาดแผ่นงานลงก่อนที่มันจะพองตัวและแข็งตัวเต็มที่ ซึ่งจะทำให้ความหนาแน่นและคุณสมบัติทางกลของคุณเปลี่ยนแปลงไป

Greiner Extrusion ซึ่งตั้งอยู่ในออสเตรีย ข้อมูลที่เผยแพร่แสดงให้เห็นว่าสายการผลิตแผ่น PET ทำงานระหว่าง 25-45 ม./นาที สำหรับเกจตั้งแต่ 0.3-1.5 มม. ความเร็วเหล่านั้นเป็นผลมาจากการปรับปรุงกระบวนการให้เหมาะสมเป็นเวลาหลายทศวรรษ เพียงเพราะมอเตอร์สามารถหมุนเร็วขึ้นไม่ได้หมายความว่าผลิตภัณฑ์ของคุณจะเป็นที่ยอมรับ ที่ greiner-gpi.com จะให้รายละเอียดว่าความเร็วของสายการผลิตเกี่ยวข้องโดยตรงกับอัตราการตกผลึกใน PET อย่างไร และหากคุณเย็นลงเร็วเกินไป คุณจะพบกับบริเวณที่ไม่มีรูปร่างซึ่งส่งผลต่อความชัดเจนและความแข็งแกร่ง

ระยะเวลาการคงอยู่ของวัสดุในถังก็มีความสำคัญเช่นกัน นั่งอยู่ในนั้นนานเกินไปที่อุณหภูมิสูงและคุณจะย่อยสลายได้ โพลีเมอร์แต่ละชนิดมีความคงตัวทางความร้อนที่แตกต่างกัน - โพลีคาร์บอเนตสามารถรองรับระยะเวลาการคงตัวได้นานกว่าอะคริลิก ซึ่งจะกลายเป็นสีเหลืองหากคุณให้ความร้อนมากเกินไป เมื่อคุณเปลี่ยนกำหนดการผลิต ขั้นตอนการเริ่มต้นและการปิดระบบจำเป็นต้องคำนึงถึงการล้าง - การล้างวัสดุเก่าออก เพื่อไม่ให้ปนเปื้อนกับการดำเนินการใหม่

พัฒนาระบบการวัดความหนา

เมื่อก่อนคุณจะต้องวัดความหนาด้วยไมโครมิเตอร์แบบมือถือ เก็บตัวอย่างทุกๆ สองสามนาที ปรับไดโบลต์ด้วยตนเองหากคุณเห็นการเคลื่อนตัว ขณะนี้มีระบบอัตโนมัติที่มีการสแกนเซ็นเซอร์เลเซอร์หรือนิวเคลียร์ทั่วทั้งเว็บ โดยส่งข้อมูลกลับไปยังตัวควบคุมที่ปรับแม่พิมพ์ได้ทันที แต่ระบบเหล่านั้นต้องเสียค่าใช้จ่าย - การตั้งค่าเกจการสแกนแบบเต็มมีการติดตั้ง 80,000-150,000 ดอลลาร์

การดำเนินการขนาดเล็กยังคงทำการวัดและการปรับด้วยตนเอง ใช้เวลาในการเพิ่มประสิทธิภาพนานกว่า คุณจะได้รับความหลากหลายมากขึ้น แต่หากข้อกำหนดของลูกค้าหลวมพอ คุณก็สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ราคาแพง บรรจุภัณฑ์อุปกรณ์การแพทย์ไม่สามารถทำได้ด้วยวิธีนี้ กฎระเบียบของ FDA กำหนดให้มีการควบคุมกระบวนการที่จัดทำเป็นเอกสาร และการแสดงให้เห็นว่าความหนาของคุณอยู่ภายใน ±2% หมายความว่าการมีข้อมูลการตรวจวัดอย่างต่อเนื่อง

การจัดการเว็บหลังจากแผ่นเย็นลง

การควบคุมความตึงผ่านตัวหมุนเป็นลักษณะเฉพาะของตัวเอง ความตึงที่มากเกินไปและแผ่นบางๆ อาจทำให้ยืดตัวและเปลี่ยนขนาดได้ แรงตึงน้อยเกินไปและคุณเกิดการม้วนแบบเหลื่อมหรือม้วนหลวมซึ่งไม่สามารถคลายออกด้านท้ายน้ำได้อย่างหมดจด สารกันลื่นในสูตรส่งผลต่อปฏิกิริยาของชั้นแผ่นเมื่อเกิดการเลื่อนของสลิปและม้วนมากเกินไป - ในระหว่างการขนส่ง

โดยปกติแล้ว การตัดขอบจะถูกรีไซเคิล และป้อนกลับเข้าสู่กระบวนการขณะบดใหม่ แต่คุณสามารถเพิ่มการลับคมได้มากก่อนที่คุณสมบัติจะเริ่มเสื่อมคุณภาพเท่านั้น การดำเนินงานส่วนใหญ่อยู่ภายใต้เนื้อหาการลับคมไม่เกิน 25% สำหรับผลิตภัณฑ์หลัก สำหรับการใช้งานที่มีความสำคัญน้อยกว่า คุณสามารถดันให้สูงขึ้นได้ แต่ความสม่ำเสมอของสีจะกลายเป็นปัญหาเมื่อคุณผสมวัสดุบริสุทธิ์และวัสดุรีไซเคิล

การรักษาพื้นผิวเป็นเรื่องปกติสำหรับแผ่นงานที่ต้องพิมพ์หรือเคลือบด้วยกาว การบำบัดด้วยโคโรนาหรือการบำบัดด้วยเปลวไฟจะปรับเปลี่ยนพลังงานพื้นผิว ทำให้สามารถรับหมึกและกาวได้ ระดับการรักษาจะลดลงเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งเป็นสาเหตุที่เครื่องพิมพ์ต้องการแผ่นที่อัดขึ้นมาใหม่หากสามารถทำได้

ค่าบำรุงรักษาอุปกรณ์ที่เพิ่มขึ้น

การสึกหรอของสกรูและกระบอกปืนจะเกิดขึ้นทีละน้อย พื้นผิวของสกรูขัดเงาเรียบ ระยะห่างเพิ่มขึ้น และเอาต์พุตลดลง คุณอาจไม่สังเกตเห็นในตอนแรก แต่เมื่อเวลาผ่านไปหลายพันชั่วโมงความเร็วของสกรูที่กำหนดจะลดลง 10-15% ในที่สุดคุณจะต้องเคลือบสกรูใหม่หรือเปลี่ยนใหม่ทั้งหมด ซึ่งจะอยู่ที่ 20,000-50,000 เหรียญสหรัฐ ขึ้นอยู่กับขนาดและวัสดุ

การบำรุงรักษาแม่พิมพ์มีความคงที่ การสะสมของคาร์บอนที่ขอบแม่พิมพ์จำเป็นต้องทำความสะอาดทุกๆ สองสามสัปดาห์ในการใช้งานบางประเภท และรายวันในการใช้งานอื่นๆ สลักเกลียวปรับจำเป็นต้องปรับเทียบอยู่ แถบทำความร้อนล้มเหลวและจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่ การปฏิบัติงานบางอย่างกำหนดเวลาสลับแม่พิมพ์เพื่อให้สามารถทำความสะอาดอย่างล้ำลึกและตรวจสอบแม่พิมพ์ตัวหนึ่งในขณะที่ดำเนินการผลิตกับอีกตัวหนึ่ง

การเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเกียร์ เปลี่ยนไส้กรอง สอบเทียบตัวควบคุมอุณหภูมิ - เป็นเรื่องปกติแต่โดยรวมแล้ว ตารางการบำรุงรักษาเชิงป้องกันช่วยได้ แต่การหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนยังคงเกิดขึ้น แบริ่งขัดข้อง, ฟิวส์ขาด, PLC ขัดข้อง ทุก ๆ ชั่วโมงที่สายการผลิตหยุดทำงาน รายได้จะสูญเสียไป และโดยปกติแล้วจะมีตัวแปลงอีกรายหนึ่งที่พร้อมจะดำเนินธุรกิจของคุณในบรรจุภัณฑ์ หากคุณไม่สามารถจัดส่งได้ตรงเวลา

การลงทุนสำหรับสายการผลิตแผ่นงานที่สมบูรณ์เริ่มต้นที่ประมาณ 800,000 ดอลลาร์สำหรับสิ่งพื้นฐาน และอาจเกินกว่า 3 ล้านดอลลาร์สำหรับระบบความกว้างและความเร็วสูงที่มีการควบคุมและระบบอัตโนมัติทั้งหมด ตลาดอุปกรณ์มือสองมีอยู่ แต่การซื้อมือสองหมายถึงการสืบทอดปัญหาการบำรุงรักษาของผู้อื่น เว้นแต่คุณจะรู้จริงๆ ว่าคุณกำลังตรวจสอบอะไรในระหว่างการตรวจสอบ