Plastik film üretimi alanındaki temel ekipman olan ABA şişirilmiş film makineleri, yumuşak ambalaj poşetleri, tişört poşetleri ve çöp poşetleri üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak uzun-dönemli çalışma sürecinde, üretim verimliliğini ve ürün kalitesini etkileyen hatalı çalışma, bileşen aşınması veya çevresel faktörler nedeniyle ekipman arızalanmaya eğilimlidir. Bu yazıda, ABA şişirilmiş film makinelerinin yaygın hata türleri özetlenmiş olup, fiili durum ve sektör deneyimine göre, operatörlere teknik referans sağlamak amacıyla hedefe yönelik bir çözüm ortaya konulmaktadır.
1.İnce film köpük Stabilite Sorunları: dalgalanmaların, kopmaların ve salınımların nedenleri ve çözümleri
Membran kabarcığının stabilitesi, film üfleme sürecinde önemli bir endekstir ve anormalliği, eşit olmayan film kalınlığına, yüzey kusurlarına ve hatta üretim kesintilerine yol açacaktır. Yaygın sorunlar arasında film kabarcığı salınımı, kopma ve sıcaklık kontrolüne bağlı yanal salınım, hava akışı girişimi ve mekanik aktarım yer alır.
1.1 Film Kabarcık Salınımı ve kopması
Tipik belirtiler: film kabarcığı yüzeyinde periyodik dalgalanmalar görülür, ciddi vakalarda yırtılma görülebilir.
Sebep:
Sıcaklık Kontrolü Sorunları: Aşırı yüksek ekstrüder sıcaklıkları, eriyik viskozitesini azaltacak ve kalıp kafasının eşit olmayan sıcaklığı, yerel akış farklılıklarına neden olacaktır. Örneğin, bir işletmede kalıp kafasındaki ısıtma halkasının hasar görmesi bir tarafın soğumasına neden oldu, bu da çıkışta türbülansa ve film kabarcığı patlama sıklığında %30 artışa neden oldu.
Hava Akışı Girişimi: Soğutma halkasından gelen homojen olmayan hava akışı veya harici hava akışının bozulması, film kabarcığının soğutma dengesini bozabilir. Deneysel veriler, hava halkası içindeki hava akış hızı farkı %10'dan fazla olduğunda film kabarcığının çapının 5 mm'ye kadar dalgalandığını göstermektedir.
Çekiş uyumsuzluğu: Çekiş hızı ile ekstrüzyon hızının uyumsuzluğu, filmin kabarcık geriliminde dalgalanmalara yol açabilir. Bir keresinde operatör, çekiş silindirlerinin dönüş hızını zamanında ayarlayamamış ve soğuma sırasında gerilim eksikliği nedeniyle film kabarcığının patlamasına neden olmuştur.
Çözümler:
Sıcaklık Kalibrasyonu: Kalıp kafasının farklı bölgelerinin sıcaklığı, yüksek-hassasiyetteki termokupllar kullanılarak düzenli olarak ölçülür. Sapma ±2 dereceyi aşarsa, ısıtma halkalarının gücünü ayarlayın veya arızalı elemanı değiştirin.
Hava Akışı Optimizasyonu: eşit hava sirkülasyonu sağlamak için hava halkasının hava çıkışlarını temizlemek, harici hava akışının etkisini azaltmak için ekipmanın etrafına rüzgar kesici perdeler yerleştirmek. Bir kuruluş, gaz halkasının yapısını değiştirerek film kabarcığının çapındaki dalgalanmayı ± 1 mm'ye düşürdü.
Hız Eşleştirme: Çekiş oranı (genellikle 4:1- 6:1 arasında) film spesifikasyonuna göre ayarlanır ve ekstruder ile çekiş silindirlerinin hızı invertör tarafından senkronize edilir.
1.2 İnce film köpüğün yanal salınımı
Tipik tezahür: Film balonu yatay olarak düzensiz veya periyodik olarak salınır.
Sebep:
Mekanik direnç: Aşınmış çekiş makaralı rulmanlar, eşit olmayan dönme direncine neden olabilir veya kabarcık stabilizatörünün yanlış hizalanması sürtünmeyi artırabilir. Bir durumda, kabarcık stabilizatör braketinin deformasyonu, film kabarcığının temas basıncında %20'lik bir farka neden olur ve bu da salınımlara neden olur.
Eriyik Viskozitesi: Film kabarcığının stabilitesi, hammadde eriyiğinin yüksek veya düşük akış hızından etkilenebilir. Örneğin, LDPE'nin MFR'si 3 g/10 dakikayı aştığında, film kabarcığı aşırı hareketlilik nedeniyle salınmaya eğilimlidir.
Çözümler:
Mekanik inceleme ve bakım: Çekiş makarası yatağının yağlama durumunu düzenli olarak kontrol edin ve aşınmış bileşenleri değiştirin. Kabarcık dengeleyicinin konumunu kalıbın merkez çizgisiyle hizalayacak şekilde ayarlayın.
Hammadde seçimi: Prosesin gereksinimlerine göre, eriyiğin akışkanlığını arttırmak için talk tozu (%1 hacim %1 – %3) ekleyerek eriyik akış hızına uygun hammadde.
2. Düzensiz Film Kalınlığı: Kalıp Kafası, Soğutma ve Proses Parametrelerinin İşbirliğine Dayalı Optimizasyonu
Film kalınlığının eşitsizliği ürün kalitesini etkileyen temel faktördür. Yaygın sorunlar arasında boyuna kalınlık dalgalanmaları ve enine kalınlık farklılıkları yer alır. Bunun temel nedeni kalıp tasarımı, soğutma verimliliği ve proses parametre ayarında yatmaktadır.
2.1 Boyuna Kalınlık Dalgalanmaları
Tipik görünüm: Filmin kalınlığı, ekstrüzyon yönü boyunca periyodik olarak değişir.
Sebep:
Kalıp Dudak Boşluğu: Kalıp dudak dudak boşluğunun ayarlanması veya yerel aşınma, malzemenin eşit olmayan şekilde boşaltılmasına yol açacaktır. Bir durumda, kalıplar arasındaki boşluk 15 mm idi ve bu da filmin uzunlamasına kalınlığının yüzde 15'ten fazla dalgalanmasına neden oldu.
Filtre Eleği Tıkanması: Filtre üzerindeki karbon birikintileri veya yabancı maddeler eriyik basıncında dalgalanmalara neden olabilir. Deney, filtre ekranının basınç farkı 15 MPa'yı aştığında film kalınlığındaki dalgalanmanın üç kat arttığını göstermektedir.
Çözümler:
Kalıp Kafası Kalibrasyonu: Kalıp boşluğu bir dokunaç ölçer ile ölçülür. Sapma 0,02 mm'yi aşarsa cıvatayı ayarlayın veya kalıp dudağını değiştirin. Yüzeyi pürüzsüz tutmak için pafta kafasının iç duvarındaki karbon birikintilerini düzenli olarak temizleyin.
1. Filtre değişimi: Hammaddenin özelliklerine göre, bir filtre değiştirme döngüsü ayarlayın (genellikle 200-500 saat), yüksek gözenekli (80–120 gözenekli) filtre eleklerini benimseyin, filtreleme verimliliğini artırın.
2.2 Yan Kalınlık Farklılıkları
Tipik görünüm: Filmin kalınlık dağılımı, genişlik boyunca eşit değildir.
Sebep:
Soğutma Hava Halkası: Tasarım kusurları veya hava halkalarının eşit olmayan hava akışı dağılımı, soğutma hızında farklılıklara yol açabilir. Bir durumda, hava halkasının kanat açısı 5 derece saptı, bu da filmin kenarı ile merkezi arasında 0,02 mm'lik bir kalınlık farkına yol açtı.
Şişirme-Üst Oranı: Aşırı yüksek-şiştirme oranları (genellikle 3:1'den fazla), film balonunun eşit olmayan yanal uzamasını şiddetlendirebilir.
Çözümler:
Hava Halkası Modifikasyonu: hava akışı dağıtımını optimize etmek için çift çıkışlı rüzgar halkasını seçin veya akış kılavuzu plakaları takın. İyi hava sirkülasyonu sağlamak için hava halkasının içindeki tozu düzenli olarak temizleyin.
Parametre Ayarlaması: Malzemenin özelliklerine bağlı olarak, kalıp ağzı boşluğunu ayarlayarak yanal kalınlık farklılıklarını telafi etmek için uygun bir şişirme oranı (LDPE genellikle 2,5: 1-3: 1'dir) ayarlayın.
3. Yüzey Kusurları: Hammaddelerin, proseslerin ve temizliğin genel kontrolü
Yüzey kusurları (jel parçacıkları, şeritler ve balık gözleri gibi) filmlerin görünüşünü ve özelliklerini doğrudan etkiler. Bunun nedenleri arasında hammadde kalitesi, proses kontrolü ve ekipman temizliği yer almaktadır.
3.1 Jel Parçacıkları ve Çizgiler
Tipik Belirtiler: Filmin yüzeyinde şeffaf veya yarı-şeffaf granüler çıkıntılar görünüyor.
Sebep:
Hammadde Safsızlıkları: Hammaddelerde çözünmemiş parçacıklar veya eşit olmayan şekilde dağılmış katkı maddeleri. Bir işletmede, ince filmler üzerindeki jel parçacıklarının yoğunluğu, geri dönüştürülmüş malzemelerin aşırı kullanımı (%30'dan fazla) nedeniyle beş kat arttı.
Yetersiz Plastikleştirme: Aşırı düşük ekstruder sıcaklıkları veya çok yüksek vida dönüş hızları, malzemenin tamamen erimesini engelleyecektir. Deneysel veriler, erime sıcaklığının 5 derece azaldığını ve jel parçacıklarının görülme oranının %20 20 arttığını, vida dönüş hızının 80 rpm'yi aştığını göstermektedir.
Çözümler:
Hammadde Ön İşlemi: Geri dönüştürülmüş malzemelerin oranını kontrol etmek için ham maddelerin sıkı bir şekilde elenmesi (genellikle %20'den fazla değildir). İçeriklerdeki nemi gidermek ve hidrolizin düşük molekül ağırlıklı maddeler üretmesini önlemek için bir kurutucu (80 – 100 derece) kullanın.
Proses Optimizasyonu: Hammaddenin özelliklerine göre uygun bir ekstruder sıcaklık profili (örn. bölümlü sıcaklıklar 160 – 180 derece) ayarlanır ve vida dönüş hızı 60 – 70 rpm aralığında kontrol edilir.
3.2 Balık Gözü
Tipik Belirtiler: Filmin yüzeyinde küçük, şeffaf, çözünmeyen noktalar belirir.
Sebep:
Pafta Kafası Temizliği: Pafta kafasının iç kısmında kalan kok veya yabancı maddeler, malzemenin eşit olmayan şekilde boşaltılmasına neden olabilir. Bir vakada, kalıplar arasındaki temizlik aralıklarının (24 saatten fazla) daha uzun olması nedeniyle balık gözü kusur oranı %5'e yükseldi.
Soğutma Hızı: Soğutma halkasından aşırı hava akışı, eriyiğin hızlı katılaşmasına ve çözünmemiş parçacıkların yüzeyde kalmasına neden olabilir.
Çözümler:
Pafta Kafası bakımı: Kömürleşmiş malzemeyi çıkarmak için pafta kafasının içini her 8 saatte bir bakır kazıyıcıyla temizleyin. Derinlemesine temizlik (örn. trikloroetilene batırma) için pafta kafalarını periyodik olarak çıkarın.
Soğutma Ayarı: Lokal aşırı soğutmayı önlemek için filmin kalınlığına göre uygun hava kilidi akış hızını (genellikle 0,5–1,0 m3/dak) ayarlayın.
4. Mekanik Arızalar: Önleyici Bakım ve Parça Değiştirme Stratejileri
Mekanik arıza, ekipmanın aksama süresinin doğrudan nedenidir. Yaygın sorunlar arasında vida aşınması, redüksiyon dişli kutusundaki gürültü anormalliği, ısıtma halkalarının hasar görmesi vb. yer alır. Arıza oranını azaltmak için düzenli bakım ve parçaların zamanında değiştirilmesi gerekir.
4.1 Vida Aşınması
Tipik Belirtiler: Ekstrüzyon hacminde azalma, eriyik basıncında dalgalanma.
Sebep:-uzun süreli kullanım vida yüzeyinin aşınmasına yol açabilir veya ham maddedeki metal yabancı maddeleri aşınmayı hızlandırabilir. Bir işletmede manyetik ayırıcı olmadığından vidanın aşınma oranı üç kat arttı.
Çözümler:
Önleyici Değiştirme: Vida malzemesine (örn. 38 CrMoA) bağlı olarak bir değiştirme döngüsü (genellikle 5.000-8.000 saat) ayarlayın ve vida ile kovan arasındaki boşluğu düzenli olarak ölçün (sapma 0,3 mm'yi aşarsa vidayı değiştirin).
Safsızlık Kontrolü: Hammaddelerdeki metal yabancı maddelerin filtrelenmesi için girişe bir manyetik ayırıcının (manyetik alan gücü en az 8000 Gs) kurulması.
4.2 Redüksiyon Şanzıman gürültüsünde anormallik
Tipik performans: Çalışma sırasında periyodik olarak anormal gürültü meydana gelir.
Sebebi: Aşınmış yataklar veya dişlilerin zayıf birbirine geçmesi titreşime neden olur. Bir vakada, dişli kutusunun dişli kutusundaki yağlayıcı madde bozularak yatağın sıcaklığının 80 dereceye yükselmesine neden olarak anormal gürültüye neden oldu.
Çözümler:
Yağlama Bakımı: Yağ her 500 saatte bir değiştirilir (L-CKC220 endüstriyel dişli yağı kullanılarak) ve yağ seviyeleri ve kalitesi düzenli olarak kontrol edilir.
Bileşenin Değiştirilmesi: Anormal ses devam ederse, redüktör dişli kutusunu çıkarın, yataklarda ve dişlilerde aşınma ve yıpranma olup olmadığını kontrol edin ve gerekirse hasarlı bileşenleri değiştirin.
V. Operasyonel Özellikler ve acil durum müdahalesi: arıza riskini azaltmanın anahtarı
Arıza kayıplarını azaltmak için teknik optimizasyonun yanı sıra standartlaştırılmış operasyonlar ve acil durum müdahale yetenekleri de önemlidir. Aşağıdaki önlemler alınmalıdır:
Standartlaştırılmış Prosedürler: Ani durma ve başlama nedeniyle erime bozulmasını önlemek için ekipmanın başlatılması, kapatılması ve parametre ayarı için işletim prosedürleri geliştirin. Örneğin ekstruder sıcaklığı 120 derecenin altına düşürülmeli ve kapatmadan önce kalıp kafasındaki kalan eriyik temizlenmelidir.
Acil Durum Planı: Film kabarcığı kopması ve kalınlık sapmaları gibi ani arızalara karşı hızlı müdahale mekanizması oluşturmak. Örneğin, film kabarcığı patladığında, çekiş hızını derhal azaltın (en az %30) ve sıcaklığı ve hava akışını kontrol edin.
Veri kaydı: Önemli proses parametrelerini (sıcaklık, basınç ve hız gibi) ve arıza olaylarını kaydedin ve potansiyel riskleri belirlemek için İstatistiksel proses kontrolünü (SPC) kullanın. Bir kuruluş, vida aşınmasını iki hafta önceden tahmin etmek için veri analizini kullanarak beklenmedik bir kesintiyi önledi.
Çözüm:
ABA üfleyicinin istikrarlı çalışması, sıcaklık kontrolü, hava akışı optimizasyonu, hammadde yönetimi, mekanik bakım ve çalışma özelliklerinde kapsamlı önlemler gerektirir. Önleyici bakım uygulayarak, arıza veri tabanı oluşturarak ve operatörlerin çalışma becerilerini geliştirerek arıza oranı büyük ölçüde azaltılabilir ve üretim verimliliği ve ürün kalitesi iyileştirilebilir. Gelecekte, Nesnelerin İnterneti (IoT) ve (Yapay Zeka) uygulamalarıyla ekipman arızası tahmini ve otomatik ayarlama, şişirilmiş film süreçlerinin akıllı gelişimini daha da teşvik edecek şekilde endüstri trendi haline gelecektir.
