(Tương thích với dây chuyền ép đùn profile Yongte WPC, có tính năng "kiểm soát nhiệt độ chính xác + truyền nhiệt đồng đều + thích ứng động" để giải quyết các vấn đề như dòng chảy không đều và khuyết tật bề mặt trong vật liệu WPC (PP/PE tái chế với 60-70% bột gỗ), đồng thời cân bằng chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất)
Khuôn profile WPC là một thành phần quan trọng trong quá trình tạo hình vật liệu, trong đó việc kiểm soát nhiệt độ tác động trực tiếp đến:
Khả năng chảy của vật liệu composite bột gỗ và nhựa tái chế kém. Nhiệt độ khuôn thấp sẽ dẫn đến thiếu nguyên liệu và tắc nghẽn dòng chảy. Nhiệt độ cao sẽ khiến bột gỗ bị cacbon hóa, bề mặt sản phẩm bị ố vàng và độ co rút kích thước không đồng đều.
Chất lượng tạo hình sản phẩm: Nhiệt độ không đồng đều có thể gây ra các khuyết tật như độ dày thành, độ nhám bề mặt, bong bóng và cong vênh trên mặt cắt, đặc biệt ảnh hưởng đến độ phẳng và cường độ chịu tải của mặt cắt công trình (ví dụ: sàn và tấm tường).
Năng suất: Nhiệt độ khuôn hợp lý có thể giảm thời gian làm mát và đông kết của vật liệu, phù hợp với nhịp của máy đùn và máy kéo, đồng thời tránh việc tắt máy và làm lại do cài đặt kém.
Mục tiêu cốt lõi là duy trì sự dao động nhiệt độ khuôn trong±2℃, từ đó thiết lập một hệ thống khép kín đảm bảo phân bổ nhiệt độ đồng đều trên kênh dòng chảy, dòng vật liệu ổn định và quá trình hóa rắn vật liệu nhanh chóng, chính xác.
Nhiệt độ tương thích cốt lõi của vật liệu WPC phải được xác định bằng cách cân bằng điểm nóng chảy của PP/PE tái chế (130-170°C) với khả năng chịu nhiệt tối đa của bột gỗ (≤180°C). Điều này đòi hỏi phải tối ưu hóa cấu trúc sản phẩm để ngăn chặn quá trình cacbon hóa bột gỗ hoặc độ dẻo hóa vật liệu không đủ.
|
kịch bản ứng dụng |
Phạm vi nhiệt độ tối ưu cho hiệu suất khuôn |
Cài đặt mặc định ban đầu |
logic tối ưu hóa |
điểm cải tiến chất lượng/hiệu quả |
|
Phần tiêu chuẩn (mặt cắt ngang đơn giản, chẳng hạn như tấm phẳng, ống vuông) |
170-175℃ |
160-170℃ |
Phù hợp với điểm nóng chảy của nguyên liệu thô để tránh làm nguội sớm hoặc dẻo quá mức.℃), làm giảm lực cản dòng chảy do vật liệu nguội đột ngột khi mở khuôn. |
Tốc độ xả tăng 10% và độ mịn bề mặt được cải thiện 20%. |
|
Các biên dạng phức tạp (nhiều khoang, thành mỏng, có nhiều góc, chẳng hạn như các đường gờ trang trí) |
175-180℃ |
165-170℃ |
Tăng nhiệt độ trong khoang để đảm bảo điền đầy đủ vật liệu và ngăn ngừa tình trạng thiếu vật liệu hoặc vết hàn |
Tỷ lệ vượt qua sản phẩm tăng 15% và tỷ lệ làm lại do thiếu nguyên liệu giảm xuống dưới 1%. |
|
Hàm lượng gỗ cao (≥65%) |
172-178℃ |
165-170℃ |
Bột gỗ có tính lưu động kém, độ nhớt của vật liệu giảm khi đun nóng vừa phải, đồng thời tránh nhiệt độ quá cao dẫn đến cacbon hóa bột gỗ. |
Tần suất tắc nghẽn kênh dòng chảy giảm 80% và biến động tải của máy đùn giảm 10%. |
|
PP/PE tái chế có điểm nóng chảy thấp (≤140℃) |
165-170℃ |
160-170℃ |
Phù hợp với điểm nóng chảy của nguyên liệu thô để tránh làm nguội sớm hoặc dẻo quá mức. |
Giảm tỷ lệ co ngót từ 3% xuống dưới 1,5% |
|
sản xuất tốc độ cao (≥Tốc độ kéo 2m/phút) |
173-177℃ |
165-170℃ |
Sau khi tăng tốc, thời gian lưu trú của vật liệu trong khuôn được rút ngắn và nhiệt độ tăng lên sẽ bù đắp cho tính lưu động. |
Năng suất tăng 20%, không có khuyết tật về độ nhám bề mặt |
Sự thay đổi nhiệt độ (≥5℃) thường xuyên xảy ra ở vùng cấp liệu, khoang, đầu ra và các góc của khuôn profile WPC. Để đảm bảo nhiệt độ đồng đều trên toàn bộ khuôn, cần có sự kết hợp giữa kiểm soát nhiệt độ theo vùng và tối ưu hóa cấu trúc.
(1) Nâng cấp hệ thống sưởi và kiểm soát nhiệt độ trong khu vực
Kế hoạch cải tạo: Vòng gia nhiệt khuôn sẽ được chia thành 3-4 vùng độc lập (vùng cấp liệu, phần giữa khoang, đầu khoang và cổng xả), mỗi vùng được trang bị bộ điều khiển nhiệt độ PID độc lập (±0.5℃ chính xác), thay thế hệ thống sưởi ấm tích hợp thông thường.
0,1mm và độ phẳng bề mặt tăng 95%.℃) → khoang giữa (172-175℃) → đầu khoang (170-172℃) → cổng xả (168-170℃), tạo ra độ dốc 'phía trước cao, phía sau thấp' nhẹ nhàng để đảm bảo dòng nguyên liệu đồng thời đẩy nhanh quá trình hóa rắn.
Kết quả: Chênh lệch nhiệt độ từng khu vực của khuôn nhỏ hơn 2℃, độ lệch của độ dày thành của mặt cắt giảm từ±0,3mm đến±0,1mm và độ phẳng bề mặt tăng 95%.
(2) Tối ưu hóa cách bố trí bộ phận làm nóng
Thay thế vòng gia nhiệt một vòng truyền thống bằng gạch gia nhiệt gốm bán kín, bám dính vào bề mặt khuôn (tăng diện tích tiếp xúc lên 60%) và giảm thất thoát nhiệt.
Thêm các thanh gia nhiệt phụ (công suất 50-100W) ở các góc của khuôn và thu hẹp các kênh dòng chảy để bù đắp cho sự tản nhiệt nhanh và nhiệt độ thấp ở những khu vực này.
Bông cách nhiệt nhiệt độ cao (dày 5-8mm) được đặt giữa bộ phận làm nóng và khuôn để ngăn nhiệt truyền vào khung, từ đó làm giảm phản ứng nhiệt độ của khuôn với điều kiện môi trường xung quanh.
(3) Điều chỉnh cấu trúc kênh dòng chảy
Nếu có vùng chết trong đường dẫn khuôn (vật liệu dễ giữ lại), thành trong của đường dẫn phải được đánh bóng (độ nhám Ra≤0.8μm) và diện tích mặt cắt ngang của vùng chết cần được mở rộng. Ngoài ra, hệ thống sưởi cục bộ (+3-5℃) nên được áp dụng để tránh lưu giữ vật liệu và cacbon hóa.
Đối với các mặt cắt ngang phức tạp, thiết kế "kênh dòng chuyển dốc" được triển khai để duy trì tốc độ dòng vật liệu đồng đều trên tất cả các nhánh khoang, với việc tinh chỉnh nhiệt độ (±2℃) cho các vùng tương ứng.
(1) Nâng cấp hệ thống kiểm soát nhiệt độ
Thay thế bộ điều nhiệt tiêu chuẩn bằng bộ điều nhiệt thông minh PID (±0.1℃ chính xác) tự động điều chỉnh công suất gia nhiệt để tránh nhiệt độ tăng vọt (giảm đột ngột sau khi nhiệt độ tăng nhanh).
Cảm biến phản hồi nhiệt độ (điện trở bạch kim PT100, thời gian đáp ứng≤0,5s) được lắp đặt trên thành trong của khoang khuôn (không phải trên bề mặt vòng gia nhiệt) để thu thập dữ liệu nhiệt độ thời gian thực từ vùng tiếp xúc vật liệu, ngăn ngừa việc đánh giá sai về 'nhiệt độ bề mặt đạt tiêu chuẩn nhưng nhiệt độ khoang không đủ'.
(2) Hệ thống làm mát được kết hợp chính xác.
Khuôn phải được trang bị nước làm mát vách ngăn: kênh nước làm mát (đường kính 8-10mm) được đặt ở đầu ra và cuối khoang, tốc độ dòng nước làm mát (0,5-1,5m/s) được điều khiển bằng van điện từ để đạt được sự cân bằng giữa "gia nhiệt và tạo hình + làm mát cục bộ";
Nhiệt độ nước làm mát được kiểm soát chặt chẽ ở mức 15-20℃ (phù hợp với việc tối ưu hóa hệ thống làm mát dây chuyền sản xuất trước đó), ngăn chặn nhiệt độ quá cao làm chậm quá trình thiết lập khuôn hoặc nhiệt độ không đủ gây ra biến động nhiệt độ khuôn quá mức.
Đối với các biên dạng phức tạp có các góc nhọn hoặc độ dày thành không đồng đều, thiết kế "làm mát điểm" (sử dụng vòi làm mát vi mô) được áp dụng để giảm nhiệt độ cục bộ một cách chính xác và ngăn ngừa cong vênh biên dạng.
Nhiệt độ khuôn không phải là một giá trị cố định và phải được điều chỉnh linh hoạt theo các biến số trong quá trình sản xuất để đảm bảo sự ổn định.
|
Kịch bản thay đổi |
Hướng điều chỉnh nhiệt độ |
phạm vi điều chỉnh |
Căn cứ điều chỉnh |
|
PP/PE tái chế có điểm +5℃ tăng điểm nóng chảy |
Đồng bộ tăng nhiệt độ của khuôn. |
+3-5℃ |
Ngăn chặn vật liệu nguội quá nhanh trong khuôn, làm tăng lực cản dòng chảy. |
|
Tăng tốc độ sản xuất (từ 1,5m/phút→2,5m/phút) |
tăng nhiệt độ vừa phải |
+2-3℃ |
Bù đắp cho việc giảm thời gian lưu giữ vật liệu trong khuôn để đảm bảo điền đầy |
|
Hàm lượng bột gỗ tăng (từ 60% lên 70%) |
Tăng nhiệt độ |
+5℃ |
Tỷ lệ bột gỗ cao làm giảm tính lưu động, cần tăng nhiệt độ để giảm độ nhớt của vật liệu. |
|
Nâng cấp sản phẩm (phần đơn giản lên phần phức tạp) |
Tăng nhiệt độ |
+5-8℃ |
Khoang phức tạp đòi hỏi tính lưu động cao hơn để tránh thiếu vật liệu và vết hàn |
|
Nhiệt độ môi trường giảm xuống≤10℃ |
Tăng nhiệt độ |
+3-4℃ |
Giảm ảnh hưởng của truyền nhiệt môi trường đến nhiệt độ khuôn |
Hiệu chuẩn thường xuyên: Hiệu chuẩn hàng tháng các cảm biến PT100 và bộ điều nhiệt PID bằng nhiệt kế tiêu chuẩn, với sự điều chỉnh hoặc thay thế ngay lập tức nếu sai số vượt quá±0.5℃.
Khả năng chảy của vật liệu composite bột gỗ và nhựa tái chế kém. Nhiệt độ khuôn thấp sẽ dẫn đến thiếu nguyên liệu và tắc nghẽn dòng chảy. Nhiệt độ cao sẽ khiến bột gỗ bị cacbon hóa, bề mặt sản phẩm bị ố vàng và độ co rút kích thước không đồng đều.
Thay thế các bộ phận làm nóng: Khi công suất của cuộn dây đốt nóng giảm xuống≥10% (như được biểu thị bằng màn hình công suất của bộ điều chỉnh nhiệt) hoặc hệ thống sưởi không đồng đều, hãy thay thế kịp thời tấm sưởi hoặc thanh sưởi (nên giữ các phụ tùng thay thế có cùng thông số kỹ thuật).
Quy trình làm nóng trước khuôn: Trước khi khởi động, hãy làm theo trình tự 'làm nóng trước theo từng đoạn' (nhiệt độ phòng→ 120°C (duy trì 30 phút)→ 150°C (duy trì 20 phút)→ nhiệt độ mục tiêu (duy trì 15 phút)) để tránh biến dạng khuôn do gia nhiệt đột ngột và đảm bảo phân bố nhiệt độ đồng đều.
|
Các khuyết tật liên quan đến nhiệt độ trong khuôn |
Tăng 50% |
Biện pháp tối ưu hóa |
|
Bề mặt hồ sơ là thô và dạng hạt. |
Nhiệt độ khuôn quá thấp, dẫn đến độ dẻo của vật liệu không đủ hoặc dòng chảy vật liệu kém do nhiệt độ thấp cục bộ. |
Tăng nhiệt độ lên 3-5℃; Kiểm tra xem bộ phận làm nóng có bị hỏng hay không và bổ sung bộ sưởi cục bộ |
|
Bề mặt hồ sơ có màu vàng với các đốm cháy. |
Nhiệt độ khuôn quá cao khiến bột gỗ bị cacbon hóa; hoặc sự lưu giữ vật chất trong vùng chết của đường dẫn dẫn đến quá trình cacbon hóa. |
Hạ nhiệt 5-8℃; đánh bóng vùng chết của kênh dòng chảy và làm sạch cặn carbon trong khuôn |
|
Hồ sơ bị cong vênh và co rút kích thước không đồng đều |
Chênh lệch nhiệt độ ở từng vùng của khuôn lớn; hoặc sự phân bố của hệ thống làm mát không đồng đều |
Điều chỉnh nhiệt độ vùng để giảm chênh lệch nhiệt độ xuống≤2℃La polvere di legno ha scarsa fluidità e la viscosità del materiale viene ridotta con un riscaldamento moderato, evitando al contempo una temperatura eccessiva che porta alla carbonizzazione della polvere di legno. |
|
Độ lệch về độ dày thành của hồ sơ là đáng kể. |
Sự không đồng đều về nhiệt độ trong các nhánh của khoang khuôn dẫn đến tốc độ dòng nguyên liệu không đồng đều. |
Nhiệt độ của nhánh có tốc độ dòng chảy chậm được tăng thêm 2-3℃. |
|
Khuôn xả không trơn tru và thường xuyên bị tắc. |
Nhiệt độ khuôn quá thấp khiến vật liệu nguội và đông đặc lại; hoặc bột gỗ có độ ẩm quá cao (do vấn đề nhiệt độ trộn). |
Nhiệt độ tăng 5-10℃; trong khi đó, độ ẩm của bột gỗ cần được kiểm soát ở mức≤3% (tối ưu hóa quy trình tiền xử lý nguyên liệu thô) |
|
thước đo |
Trước khi tối ưu hóa |
tính hậu tối ưu |
biên độ tăng |
|
Phạm vi dao động nhiệt độ của khuôn |
±5℃ |
±2℃ |
Giảm 60% |
|
Tỷ lệ chất lượng bề mặt của hồ sơ |
85% |
98% |
Tăng 13 điểm phần trăm |
|
mất điện do nhiệt độ |
6% |
Ít hơn 1% |
Giảm 83% |
|
giới hạn trên của tốc độ sản xuất |
1,5-2m/phút |
0,3mm đến |
Tăng 50% |
|
tuổi thọ của khuôn |
Ít hơn 1% |
24-30 tháng |
Gia hạn thêm 100% |
Cốt lõi của việc kiểm soát nhiệt độ khuôn hồ sơ WPC nằm ở việc "khớp chính xác + truyền nhiệt đồng đều + thích ứng động". Tận dụng các đặc tính tổng hợp của PP/PE tái chế và bột gỗ, hệ thống đạt được sự đồng nhất về nhiệt độ trên toàn khu vực thông qua "điều khiển nhiệt độ theo vùng + điều khiển nhiệt độ thông minh PID + tối ưu hóa cấu trúc". Các thông số được điều chỉnh linh hoạt theo kịch bản sản xuất (nguyên liệu thô, tốc độ, sản phẩm) để tránh các lỗi do giá trị cố định gây ra. Bảo trì và hiệu chuẩn thường xuyên đảm bảo độ chính xác kiểm soát nhiệt độ lâu dài. Giải pháp tối ưu hóa không chỉ giải quyết các vấn đề thường gặp như độ nhám bề mặt, cong vênh và tắc nghẽn mà còn nâng cao hiệu quả sản xuất và kéo dài tuổi thọ khuôn, hỗ trợ quan trọng cho hoạt động ổn định của dây chuyền sản xuất profile WPC.
Chỉnh sửa và chia sẻ
