Поддръжка, почистване и експлоатация на екструзионни матрици
По правило екструзионните матрици са скъпи, високопрецизни инструменти за екструзионни линии, които изискват внимателно и точно боравене, значението на което често се подценява от операторите. За да се избегнат повреди, които могат да доведат до непланиран и скъпоструващ престой [1, 2] на оборудването, е необходимо главите да се управляват правилно и да се вземат превантивни мерки, за да се поддържат в работно състояние възможно най-дълго.
Основната причина за повреда на матриците за екструдиране е човешка грешка, особено небрежно или неправилно боравене по време на работа, поддръжка, почистване или по време на настройка по време на работа. Следователно персоналът, който извършва експлоатацията и поддръжката на екструзионните глави, трябва да бъде добре обучен [1,2].
Операторът трябва да се научи да разбира основните функции на главата и как промените в температурата и настройките на изхода или контролната лента могат да повлияят на качеството на крайния продукт. Освен това операторът трябва да обърне внимание на източниците на грешки и условията, при които възникват.
Операторът трябва да е наясно с важността на добрия контакт между термодвойката или нагревателната лента и матрицата и да определи къде може да е източникът на проблема в линията за екструдиране. Например, когато стопилката излиза от екструдера по пулсиращ начин, регулиращата щанга на матрицата за екструдиране с прорези не трябва да се движи непрекъснато, тъй като това води до ускорено износване на матрицата. (Как
като правило такива системи не са предназначени за такива цели.) Освен това операторът на екструзионната линия трябва да може да интерпретира стойностите на налягането, измерени на входа на матрицата, и да ги оцени в сравнение с дадена критична стойност. Освен това тойнеобходимо е да се научите как да избягвате резки промени в настройките между двете точки на регулиране на изхода на екструзионната глава и на мястото, където е монтирана лентата за регулиране, както и да правите необходимите промени и в съседните зони. Нарушаването на това правило води до разрушаване на болтовете, оголени резби или блокиране на регулиращата щанга.
Също така е необходимо да се отмъсти, че за да се избегне образуването на драскотини и вдлъбнатини на изхода от главата, е необходимо да се отстрани стопилката от изхода с помощта на щифтове, изработени от мек материал (мед, бронз, мек алуминий). От това следва, че размерите на отвора на изхода на главата също трябва да бъдат проверени със специален мек габарит, направен например от бронз. Дори и най-малките следи по ръбовете на изхода на матрицата ще причинят следи по повърхността на екструдата, намалявайки качеството на крайния продукт.
Ако настройките на матрицата се променят често, като например в случая на плоско фолио и екструдиране на листове, се препоръчва тази работа да се извършва от специално обучен персонал. Тези работници трябва да са добре запознати с устройството и функционирането на всяка от използваните глави и да притежават цялата необходима за работа техническа документация (чертежи, инструкции за монтаж и демонтаж, спецификации). Преди да използвате нова глава, се препоръчва на работниците да се даде възможност да се запознаят с нейния дизайн и да практикуват нейното разглобяване и сглобяване [1].
Демонтажът, монтажът, почистването и сервизното обслужване на главите трябва да се извършва на специално обособено място, където няма груби предмети, които могат да повредят частите на главата. Това трябва да е чиста зона, облицована с велпапе и оборудвана с малко повдигащо устройство. Ако движението на главата се извършва с помощта наблокове или подемници, винаги съществува риск от повреда на главата от разхлабените краища на веригата, така че за да се елиминира този риск, трябва да се обмисли използването на конопени въжета вместо метални вериги.
Работното място трябва да бъде оборудвано с необходимите инструменти (отвертки, динамометрични ключове), стъргалки от меки материали (бронз, мед, мек алуминий), почистващи и полиращи материали. Желателно е мястото да има възможност за свързване на главата към източник на електричество, което значително ще намали времето, необходимо за смяна на главата, и ще бъде полезно за проверка на нагревателни елементи. Оборудването на такова място се състои от няколко електрически изхода към отоплителните зони, както и един изход за термостата (обикновено това е достатъчно). Обикновено не се изискват индивидуални термостати за всички нагреватели [1,2], но това зависи от размерите на главата.
Ако главата трябва да се почисти напълно, главните болтове трябва да се разхлабят, но не и да се развият напълно, докато главата все още е прикрепена към екструдера. Разхлабете само онези болтове, които позволяват пълен достъп до канала на матрицата.
Демонтажът на главите трябва да се извършва само в загрято състояние. Необходимо е да се работи бързо, за да се избегне преждевременно охлаждане или недовулканизация на стопилката. Каучуковите смеси имат ниска адхезия към метала и лесно се отстраняват от стените на канала. Термопластите могат да бъдат отстранени от повърхността на канала или чрез издухване на сгъстен въздух в контактните точки между материала и горещата матрица, или ръчно с помощта на мек скрепер. Остатъчната смола може да се отстрани с бронзова или медна телена четка, но никога не трябвада се използва за почистване на главата от стоманени предмети. Разтворителите и домакинските почистващи препарати понякога са полезни, но техният ефект трябва първо да се провери върху всяка некритична област на главата.
При използване на електрическа бормашина с бронзови накрайници съществува риск от повреда на хромираното покритие на повърхността на канала или неволно леко заобляне на ръбовете. Уплътняващите повърхности на екструзионната глава трябва да се почистват с плоски, фино абразивни шлифовъчни дискове или фина шкурка на основата на плат [1,2].
В допълнение към методите за ръчно почистване могат да се използват солени бани, при които гореща стопилка от сол на азотна киселина (нагрята до около 400-500 ° C) унищожава остатъците от полимерната стопилка поради окисляване и премахва продуктите на разлагане. Този процес обаче не може да се приложи, ако повърхността на канала има хромово покритие [3,4]. Пречистването може също да се извърши чрез изпаряване на остатъците от стопилка в кипящ слой от алуминиеви частици, нагрят до около 550 °C. Все по-често се използват вакуумни пиролизни фурни за термично почистване. По време на това почистване големи частици материал капят надолу в охладена тава, където се втвърдяват, а други остатъци се изпаряват и се отстраняват с поток от отпадъчна вода. Преди да изберете този процес, важно е да разберете какъв е ефектът на високите температури върху структурния материал на главата и дали те водят до намаляване на неговата механична якост [3]. Освен това трябва да се вземат предвид изискванията на местното законодателство по отношение на вредните емисии в атмосферата и отпадните води.
В допълнение към горното е възможно бавно и внимателно отстраняване на остатъците от стопилка с помощта на кипящ разтворител [3]. Филтърите за производство на фини влакна често се почистват с помощта на ултразвук [5]. При избораЗа подходящ метод на почистване винаги се препоръчва да се консултирате с дизайнера на матрицата за екструдиране[33].
Преди сглобяване повърхността на канала на екструзионната глава трябва да бъде полирана до огледално покритие. След тази операция хромираното покритие трябва да се провери внимателно, особено когато главата се използва за обработка на PVC. Най-малките неравности и драскотини се отстраняват ръчно с полиращи пасти. Ако повърхностите на матрицата са по-сериозно повредени, е необходимо да се прецени какъв ефект ще имат върху резултата от екструзията. По-сериозни повреди могат да бъдат елиминирани, например, чрез заваряване на покритието с последваща механична обработка [1,2,6].
Преди сглобяване се препоръчва повърхността на канала на екструзионната глава да се намаже с тънък слой силиконова грес. Това се прави, за да се защити повърхността на канала в случай на дългосрочно съхранение и в допълнение наличието на смазка улеснява потока през канала на относително студена стопилка, която все още не се е затоплила до работната температура по време на стартирането на екструдера [1,6].
Възможно е повърхностите на канала да влязат в контакт една с друга по време на процеса на сглобяване. За да се предотврати повреда, се препоръчва да поставите лист хартия или найлоново фолио между тях [1].
Всички болтове, контактните повърхности на болтовете и резбите трябва да бъдат смазани с високотемпературна грес като молибден или графит по време на сглобяването, за да се улесни завинтването по време на използване на главата и последващото разглобяване. Ако главата не се разглобява дълго време, се препоръчва да се проверят и при необходимост да се сменят отделните болтове и да се намажат с лубрикант [2].
Болтовете трябва да бъдат затегнати, след като матрицата е здраво закрепена към цевта на екструдера и е нагрята до работна температура.температура. Когато затягате болтовете, използвайте динамометричен ключ и се уверете, че въртящият момент на затягане е в съответствие със стойностите, препоръчани от главния дизайнер. Освен това персоналът по поддръжката трябва да провери качеството на контакта между нагревателите, термодвойките и тялото на главата. Освен това термодвойките трябва да бъдат калибрирани.
В [1] се препоръчва напълно да се разглобява главата за почистване и проверка на всеки 6 месеца. Всички повредени части на главата (винтове, болтове, нагреватели на касети, електрически конектори и др.) трябва да бъдат сменени. Честотата на такава превантивна поддръжка обаче зависи от свойствата на обработвания материал. Например в някои преработвателни заводи I1BX екструзионните глави се почистват и обслужват на всеки пет работни дни. В много случаи, особено при екструдиране на плоски филми и листове, е много удобно да имате под ръка втора матрица, чиста и предварително загрята. Това ви позволява да сведете до минимум времето за престой при преминаване към производство на нов тип продукт или когато повредата изисква разглобяване на главата, за да я елиминирате [1,2].