除了可能是重要的优点以外,特别是对于口径相对较小的挤出产品,环形分配器具有熔体流合并的模块化结构的典型特性,这可能不利用于粘度差别大的聚合物。而且,大量的封闭面对制造品质提出了高要求。
PVC-U排水管的生产以适配器共挤出为特征。不同的熔体流在适配器内会合。对于无压力的应用来说,三层管被做出来,其中两外层由非泡沫状PVC-U组成,中间层由泡沫状PVC-U组成。为了降低这种管道的投资成本,可以利用一种加料块,直径达160mm,不需要其它的管材模头。管材模头被直接安装在加料块之上。
产品和尺寸的变换
小规格的批量和多样的产品会导致连续的停停走走式生产。原料和规格的频繁变化需要对机器和周边设备的工艺参数进行持久的调节。更换模具、清洗和启动时间长会导致长时间的停机和生产的金钱损失。
在当前的技术状况下,清洗与产品变换时间不能被可靠地预先确定下来。所以不可能做较长期的精确生产规划。产品变换的问题经常是研究活动的课题。流道形状、模头涂层、过程控制、原材料和添加剂的影响正在被仔细研究。原料、设备和产品制造商正在努力把产品变换的问题并入到他们新成果的规范当中。为新规格产品而更换模具方面的开发正在以更快的速度进行。规格变换系统的目的是要以尽可能最短的停机时间和最少的废料来变换产品或规格。
可调节校准螺纹的利用可在PO和PVC管材的挤出中实现压力级别的改变,而不会中断生产。它由硬质加料段和灵活的校准支架所构成,能使管材标称直径的所有压力等级在没有生产停顿的情况下形成。简单的手动调节装置能使校准支架根据外径进行精确调节,并有为皱缩而备的公差。计数器显示出当前值。校准支架是按可移动条形结构来进行设计的。它确保支架及所通过的管材在任何口径位置都是绝对圆形的。
为了改变管材口径,挤出生产线只需要停下来几分钟时间,或者带一些系统后根本不需要停机了。对于停机做一次完整的规格变化来说,一些简单步骤是有必要的,在10~15分钟之内就可以完成。两个校准器规格涵盖到40~160mm的管径。1.8~32.1mm的所有传统壁厚范围是可能的。当生产仍在运转时其它变化系统改变着直径。不仅变更所花的时间较少,而且因为工作流程实现高度自动化而使人工成本降低。不同的制造商提供工艺窗口多变的不同式样系统,直径为250~400mm。这些工艺窗口是按可变校准螺纹和模头的规格来定义的,同时考虑到了工艺技术局限性、材料参数、产量、模头和熔体间隙。在这些范围内,特殊的挤出生产线可以触摸一下按钮就形成所有需要的直径和压力级别。
型材领域也受到了连续产品变换的影响。所以加工者对挤出模头的快速变换系统是越来越有兴趣了。这些系统能把模头更换时间缩短至30~45分钟,直到生产重新开始。
下游周边设备
生产速度正在持续提高。Battenfeld挤出技术公司的5层PE/铝复合管生产系统达到了52m/min的生产速度。下游周边设备,如校准、牵引或切割设备,必须不断地适应于发展。
真空校准装置在管材生产中已经变得成熟了,因为它们的操作更简单更安全。带陶瓷涂层导轮的不锈钢装置降低了摩擦力,提高了产品的表面质量。喷淋式冷却被用于高速下的理想冷却。这能在产量显著提高的情况下实现更好的冷却和皱缩性能。与浸没工艺相比,喷淋能实现更快的速度,因为在材料和用作冷却介质的水之间具有更好的热传递。在再次冷却之前,产品表面能量经喷嘴进到空气中,所以不会被水吸收。
校准台性能提高会导致更大的噪音排放,从而破坏工作环境。主要的噪音产生者是液环真空泵和控制压力的“放气阀”。通过开与关专用泵,中央真空供应和压力传感器监控可以被用来根据实际需求对整体气体供应进行调节。因为只是一些泵在任何时候都在运转,所以与传统系统相比,除了噪音降低以外,能源也有着明显的节省。而且,还使用了管状消音器,这进一步降低了气体排放时的噪音。
在开发切割系统当中,越来越多地考虑到降噪要求。新式切割系统也在降尘、切割表面质量和形状控制中享有优势。
深入的发展以适应产品规格而不用停止生产为目标。组合式牵引/切割/包装装置能在生产仍在运转时调节切割长度。调整过的切割长度仅被输入到控制器中,在2~3秒钟之内获得统一的速度,没有停机或材料浪费。对于更大的切割长度,仅是要相应地变换刀库。刀库被自动加入,并通过传感器进行监控。
新材料
行业内现有的知识常常不足以满足市场的需求。新的产品族需要跨学科技艺,所以有必要进行跨领域的合作。无论塑料是与木材或金属接合,还是涉及到管材或型材应用,都有必要扩大服务范围,以确保市场竞争力。这不仅是适用于设备和产品制造商。研发合作也在周边设备和质量保证领域被挖掘,以实现新的理念。
总结
新式挤出机能实现更高的加工能力、范围窄的公差和更好的熔体均匀度,所以提高了产品质量。但是,满足所有这些要求并不足以确保生产设备的经济高效。市场需要加工者提供更短的交货时间、更小的批量规模、更多的产品系列和更少的库存。为了加工多种的配方,系统被越来越多地要求具有较高的加工幅度。而且,需要采取措施来实现快速的产品更换。规格变化系统也在取得进展。