Экструдерам тоже нужно бороться с жарой

Jun 25, 2023

Аллан Грифф | 18 сентября 2022 г.

На прошлой неделе на большей части территории Северной Америки стало очень жарко, а здесь, в Восточном заливе Калифорнии, немного меньше, где температура выше 80°F называется волной тепла. Некоторые из вас в других штатах могут посчитать это летним облегчением. Несколько лет назад я посетил клиента в центральной долине Калифорнии, когда температура возле экструдера составляла 105°F, а снаружи - 105°F. Думаю, на прошлой неделе было еще хуже.

Холода не существует. Я упомянул об этом в своей статье о нагреве «Горячая тема в экструзионной технологии».

Тепло — это движение молекул, поэтому без молекул у нас нет температуры, но вся материя состоит из молекул, включая воду, воздух, все пластики и нас самих. Это все химия — никакой органической или природной магии какого-либо другого рода.

Мы охлаждаемся потоотделением: на каждый грамм воды, которая ускользает от нас и превращается в воду в воздухе или на нашей одежде, теряется 540 калорий. Вода в воздухе – это влажность. Если воздух «полный» (насыщенный), мы не можем охладиться за счет потоотделения. Мы можем принимать душ в более холодной воде, пить что-нибудь холодное или избегать движений, вызывающих выделение тепла, но экструдер не может сделать ничего из этого. Мы и экструдер можем использовать вентиляторы, но машина не будет потеть.

В экструдере мы должны нагреть пластик, чтобы он стал достаточно мягким для его формирования, но затем нам нужно снова отвести тепло, чтобы использовать продукт. Это часто делается путем пропускания продукта через воду. Это работает, потому что вода под давлением на уровне моря достаточно прохладна, чтобы затвердеть (заморозить) любой пластик. Некоторые экструзии, такие как листы и литая пленка, охлаждаются путем пропускания их через металлические валки, которые обычно охлаждаются водой. Некоторые продукты, в частности пленка, полученная экструзией с раздувом, охлаждаются путем обдува выходящего пластика воздухом. Этот воздух может быть предварительно охлажден для ускорения производства, но при высокой влажности слишком холодный воздух может конденсировать воду на поверхностях воздушных колец. Кроме того, как и в случае с кондиционированием воздуха в доме или офисе, за охлаждение воздуха приходится платить. Знайте денежные цифры и держите шланги изолированными, чтобы снизить затраты. Помните также, что скорость охлаждения влияет на физические свойства, поэтому охлаждение может быть слишком быстрым.

Все пластики сжимаются при охлаждении, некоторые гораздо больше, чем другие. Охлаждение необходимо контролировать — не слишком быстрое и не слишком медленное и как можно более равномерное по поверхности продукта. Представьте себе трубку, плавающую в охлаждающей воде, нижняя половина которой погружена в воду, а верхняя половина открыта для воздуха (или вакуума). Это может объяснить различия в толщине продукта.

Измерение температуры также является частью управления охлаждением. У нас есть инфракрасные термометры для бесконтактного измерения и погружные термопары в экструзионной головке в дополнение к традиционному, но менее полезному месту на конце шнека. Температура металла (головки и матрицы) не является температурой расплава. Не забудьте записать и отобразить значения, чтобы вам не пришлось их записывать. Вы даже можете настроить сигналы тревоги, если они выходят за пределы желаемого диапазона.

Для измерения продукта неправильной или круглой формы с помощью инфракрасного излучения, когда он выходит из матрицы, требуется очень устойчивая рука или, что еще лучше, стационарное измерительное устройство. Выполняйте обходы, сканируя устройство вверх и вниз и наблюдая за высшей точкой. Лазерные датчики распространены на некоторых рынках. Необходимость записи истории все еще существует. Обязательно что-нибудь сделайте, иначе вы не хотите ослепнуть такой важной переменной. Знать ответы на вопрос: «Что будет, если расплав выйдет слишком горячим или слишком холодным?»

Городская вода является наиболее распространенной охлаждающей средой, но ее можно использовать с охлаждением за дополнительную плату. В некоторых случаях воду можно охладить путем испарения и рециркулировать. Технология внутризаводских систем охлаждения хорошо известна, и должна быть возможность сравнить затраты, чтобы принять решение о дальнейших действиях. В регионах, где наружная температура сильно варьируется, будь то сезон от сезона или день и ночь, следует уделить некоторое внимание тому, как это может снизить затраты на охлаждение. Я помню одну небольшую строчку, где устройством контроля температуры была большая бочка, наполненная водой, которую мужчина постоянно подкармливал снегом снаружи, чтобы поддерживать температуру 0°C. Это была зима на северо-востоке. Я не уверен, что они сделали, когда на улице растаял снег.