چگونه مدل ماشین مناسب را برای فرآیندهای ترکیب لاستیک با ظرفیت های مختلف تولید انتخاب کنیم؟

سوال عالی، پیکربندی یک خط ترکیب لاستیک به شدت به ظرفیت تولید هدف بستگی دارد، که مقیاس، سطح اتوماسیون و ماشین آلات خاصی را انتخاب می کند.

در اینجا یک تجزیه و تحلیل از پیکربندی های ماشین مناسب برای ظرفیت های مختلف تولید، از مقیاس آزمایشگاهی به مخلوط مستمر بسیار زیاد است.

• هدف:توسعه فرمول، کنترل کیفیت، نمونه سازي

• ویژگی های کلیدی:انعطاف پذیری، دقت، تمیز کردن آسان

• پیکربندی معمولی:

  • مخلوط کننده: مخلوط کننده داخلی (بزرگ بودن آزمایشگاهی)- مخلوط کننده کوچک Banbury (به عنوان مثال، اتاق 1 لیتر یا 3 لیتر) یا یک آسیاب کوچک دو رول. امکان شبیه سازی چرخه های مخلوط تولید در مقیاس کامل را فراهم می کند.

  • پایین رودخانه: آسیاب دو رول آزمایشگاهیبرای برش ورق، خنک کردن و تغذیه نمونه ها به یک پریس کوچک.

  • درمان: مطبوعات آزمایشگاهی️ پریس کوچک برای قالب دادن سلاخ های آزمایش یا اشکال ساده.

  • کنترل فرآیند:کار دستی، چرخه های زمانبندی، کنترل دمای پایه.

  • طرح بندی:واحد های کوچک یا مستقل، اغلب در یک اتاق.

• هدف:ترکیبات تخصصی، سفارشات سفارشی، محصولات صنعتی با حجم کمتر.

• ویژگی های کلیدی:سازگاری دسته، انعطاف پذیری خوب، سرمایه گذاری متوسط.

• پیکربندی معمولی:

  • مخلوط کننده: مخلوط کننده داخلی (بخش متوسط)برای مثال، Banbury ( اندازه # 3، # 9، # 11) یا مخلوط کننده نوع intermix.

  • قطره کشی و برش ورق:مخلوط کننده به طور مستقیم روی یکآسیاب دو رول("مویل قطره") که دسته را همگن می کند و آن را بیرون می آورد.

  • خنک کننده و دستکاری:ورق داغ از طریق یککانویر خنک کننده(فستون چند گذر یا نوع درام) باواحد دسته بندیاغلب شاملبرشوانباشت.

  • درمان:فرآیند های دسته بندی شده یا نیمه پیوسته مانند قالب بندی فشرده سازی، سفت کردن اتوکلاو یا خطوط اکستروژن کوتاه متناوب.

  • کنترل فرآیند:کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLCs) برای توالی مخلوط کننده، دمای و خنک کننده. ردیابی دسته دستی.

• هدف:لاستیک ها، قطعات خودرو، کالاهای صنعتی بزرگ، رایج ترین پیکربندی برای تولید جدی.

• ویژگی های کلیدی:بهره وری بالا، اتوماسیون، کیفیت ثابت از دسته به دسته، سیستم های دستکاری مواد.

• پیکربندی معمولی (یک خط جدید و خودکار):

  • دستکاری مواد خام:

    • ایستگاه های کیف بزرگ (FIBC) / سیلوبرای پلیمرها و کربن بلک

    • وزن خودکار مواد: سیستم های دوز گیری گرانویتریک یا حجم متریک(تولید کننده پنوماتیک برای پودرها، سیستم تزریق مایع برای روغن ها/پلاستیزه کننده ها)

    • دستکاری خودکار کیسه(برای مواد جزئی) با روبات ها یا ایستگاه های دفع مواد با انتقال.

  • مرحله مخلوط کردن:

    • مخلوط کننده های داخلی بزرگ(به عنوان مثال، Banbury # 27، # 370) باکنترل فشار راموکنترل دمای روتور.

    • اغلبفرآیند مخلوط چند مرحله ای(به عنوان مثال، مخلوط کننده masterbatch → قطره به آسیاب → خنک کننده مخزن متوسط → مخلوط نهایی → قطره به آسیاب).

  • فرآوری پایینی:

    • خط قطع اتوماتیک دسته بندی:شامل یک آسیاب دو رول،کانویر خنک کننده چند گذر,برش اتوماتیک,وزن کردنوانباشت/پالت کردن. ممکنهسیستم رمزگذاری خودکار دسته(تاریخ بندی)

  • کنترل فرآیند:یکپارچهسیستم کنترل گیاهان (PCS)یاSCADAمدیریت کامل دستور العمل، جمع آوری داده در زمان واقعی (قدرت، درجه حرارت، انرژی) و ردیابی (MES - سیستم اجرای تولید).

• هدف:محصولات استاندارد با حجم بالا مانند پنل تایر، پروفایل های مهر و موم خودرو، ترکیب سیم و کابل.

• ویژگی های کلیدی:حداکثر تولید، حداقل کار، ثبات عالی، هزینه های بالا.

• پیکربندی معمولی:

  • مخلوط کننده:انتقال از دسته به دستهمخلوط کننده های مستمر.

    • دستگاه های دو پیچ (همگردی یا ضدگردی):بسیار کارآمد برای ترکیب دقیق، اغلب برای ترکیب های لاستیکی مهندسی استفاده می شود.

    • مخلوط کننده مداوم فارل (FCM) یا اکسترودر بشکه پین:از Banbury تکامل یافته است که برای تولید بسیار بالا از ترکیبات لاستیک (معمول در کارخانه های لاستیک) طراحی شده است.

  • خط مستمر یکپارچه:

    • تزریق مداوم گرانشی (از دست دادن وزن) تمام مواد تشکیل دهنده به گلوی مخلوط کننده.

    • ترکیب داغ از مخلوط کننده خارج می شود و مستقیما به یکرولر مرو اکسترویدر(یا "سر رول") برای تشکیل یک ورق پیوسته.

    • ورق وارد یکخط خنک کننده مستمر(حمام آب طولانی، یک یا چند گذر یا بشکهای خنک کننده).

    • مرحله نهایی شاملبرش مستمر(به طول یا اندازه بال)انباشت خودکاروبسته بندی.

  • کنترل فرآیند:کنترل کاملا خودکار، حلقه بسته، ادغام با سیستم های ERP سطح شرکت، نگهداری پیش بینی شده و تجزیه و تحلیل پیشرفته فرآیند.

1. ترکیب ماده:ترکیبات پرکننده بالا نیاز به مخلوط کننده های قدرتمند با خنک کننده خوب دارند. ترکیبات حساس به گرما (به عنوان مثال، برخی از EPDM) ممکن است نیاز به خطوط خنک کننده بهینه یا مخلوط کننده های کنترل شده درجه حرارت داشته باشند.

2. انواع محصول:تغییرات مکرر دستور العمل به سیستم های دسته انعطاف پذیر نسبت به خطوط مستمر اختصاص داده شده کمک می کند.

3. الزامات کیفیت و ردیابی:صنایع مانند خودرو و پزشکی بدون توجه به ظرفیت، نیاز به یکپارچه سازی کامل MES دارند.

4. سرمایه در مقابل هزینه های عملیاتی:خطوط دسته ای دارای هزینه های پایین تر اما نیروی کار / انرژی بالاتر در هر کیلوگرم هستند. خطوط مداوم دارای هزینه های بسیار بالا اما هزینه های عملیاتی پایین تر در استفاده کامل هستند.

5. اثر پا:خطوط مستمر می توانند اثر کمتری در هر کیلوگرم تولید نسبت به یک خط دسته معادل با مخلوط کننده های متعدد و خطوط خنک کننده گسترده داشته باشند.

به طور خلاصه، پیشرفت این است:
دسته دستی ( آزمایشگاهی) → دسته خودکار (کارگاه صنعتی) → کاملاً یکپارچه مستمر (برای تولید استاندارد در مقیاس بزرگ).انتخاب درست، نیازها را با انعطاف پذیری، الزامات کیفیت و ملاحظات اقتصادی متعادل می کند.