นวัตกรรมเทคโนโลยีเครื่องอัดรีด

เครื่องอัดรีดและสายการผลิตแบบเดิมของจีนได้รับความนิยมในตลาดต่างประเทศมากขึ้นเรื่อยๆ ด้วยความคุ้มทุนที่ยอดเยี่ยม ในขณะเดียวกัน จีนยังคงพัฒนานวัตกรรมในด้านเทคโนโลยีการอัดรีดขั้นสูงอย่างต่อเนื่อง และพัฒนาผลิตภัณฑ์การอัดรีดใหม่ๆ มากมาย เทคโนโลยีการอัดรีดที่แม่นยำตอบสนองความต้องการการประมวลผลที่มีความแม่นยำสูง
ปั๊มเฟืองหลอมละลาย
การขึ้นรูปด้วยวิธีการอัดรีดที่แม่นยำสามารถขจัดความจำเป็นในการใช้กรรมวิธีการประมวลผลในภายหลัง ตอบสนองความต้องการของการใช้งานผลิตภัณฑ์ได้ดีขึ้น และในขณะเดียวกันก็บรรลุวัตถุประสงค์ในการลดต้นทุนวัสดุและปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ ปัจจุบัน เพื่อตอบสนองความต้องการในการอัดรีดผลิตภัณฑ์พลาสติกโดยตรงอย่างแม่นยำ เทคโนโลยีที่ครบถ้วนสมบูรณ์มากมายได้รับการแนะนำสู่ตลาด และปั๊มเกียร์หลอมโพลีเมอร์เป็นหนึ่งในวิธีการที่สำคัญ เทคโนโลยีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในสายการผลิต เช่น เส้นใยเคมี ฟิล์ม โปรไฟล์ ท่อ แผ่น สายเคเบิล การอัดรีดแบบผสม และการทำเม็ด
หลังจากหลายปีของการวิจัยระบบเกี่ยวกับปั๊มเฟืองหลอมเหลว สถาบันวิจัยเครื่องจักรยางและพลาสติกของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเคมีปักกิ่งได้สำเร็จลุล่วงการพัฒนาและวิจัยชุดปั๊มเฟืองหลอมเหลวพลาสติก ปัจจุบันสามารถออกแบบและผลิตผลิตภัณฑ์ปั๊มเฟืองหลอมเหลวพลาสติกได้ เช่น 28/28 (ระยะศูนย์กลาง/ความกว้างของฟัน) 56/56, 70/70, 90/90 เป็นต้น ความแตกต่างของแรงดันทางเข้าและทางออกสูงสุดสามารถถึง 30MPa ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของปริมาณการผลิตที่แตกต่างกันและได้รับการนำไปใช้ในทางปฏิบัติด้วยผลลัพธ์ที่ดี สถาบันวิจัยเครื่องจักรยางและพลาสติกของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเคมีปักกิ่งได้ออกแบบและพัฒนาเครื่องอัดรีดปั๊มเฟืองแบบบูรณาการ 115 เครื่องผ่านการวิจัยเชิงลึกเกี่ยวกับเครื่องอัดรีดปั๊มเฟืองแบบบูรณาการ
ปั๊มเฟืองยังมีประโยชน์อย่างมากต่อการขึ้นรูปที่แม่นยำของอุตสาหกรรมยาง เพื่อตอบสนองความต้องการในประเทศสำหรับปั๊มเฟืองหลอมยาง มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเคมีปักกิ่งได้ร่วมมือกับสถาบันวิศวกรรมการผลิตการบินปักกิ่งและบริษัท Hangzhou Chaoyang Rubber Co., Ltd. เพื่อพัฒนาหน่วยเครื่องอัดรีดปั๊มเฟืองหลอมยางสองประเภทร่วมกัน ได้แก่ XCP150/100 และ XCP120/90 หน่วยนี้มีลักษณะการทำงานที่เหมาะสม ช่วยให้มั่นใจได้ว่าปริมาตรการอัดรีดจะสัมพันธ์กับความเร็วของปั๊มเฟืองอย่างเป็นเส้นตรง ซึ่งสามารถควบคุมเอาต์พุตได้อย่างแม่นยำและปรับปรุงความแม่นยำของขนาดผลิตภัณฑ์
เทคโนโลยีการอัดรีดร่วมหลายชั้นได้รับการพัฒนาจนสมบูรณ์
เทคโนโลยีคอมโพสิตหลายชั้นใช้วัสดุที่มีคุณสมบัติกั้นระดับกลางและสูงเพื่อประกอบกับวัสดุบรรจุภัณฑ์อื่น ๆ และรวมคุณสมบัติกั้นสูงของวัสดุกั้นกับคุณสมบัติเชิงกล ความร้อน และคุณสมบัติอื่น ๆ ของวัสดุอื่น ๆ ที่มีราคาถูกหรือพิเศษเพื่อให้บรรลุความต้องการการทำงานที่เฉพาะเจาะจง การออกแบบโครงสร้างของฟิล์มคอมโพสิตที่อัดรีดร่วมกันนั้นจำเป็นต้องสามารถบรรลุสถานะที่เหมาะสมอย่างเป็นระบบในการผสานรวมฟังก์ชัน เทคโนโลยี ต้นทุน การปกป้องสิ่งแวดล้อม ความปลอดภัย และการประมวลผลรอง เพื่อเพิ่มความเป็นไปได้ของชั้นคอมโพสิตให้สูงสุดและกลายเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่ซัพพลายเออร์แสวงหา เทคโนโลยีการขึ้นรูปเป่าฟิล์มคอมโพสิตแบบอัดรีดร่วมกันเจ็ดชั้นของ Guangdong Jinming Plastic Equipment Co., Ltd. ถือได้ว่าเป็นตัวอย่างทั่วไปของการพัฒนาของจีนในสาขานี้
เทคโนโลยีหลักที่นำมาใช้ในหน่วยการเป่าขึ้นรูปฟิล์มร่วมอัดรีดแบบเจ็ดชั้นประกอบด้วย: ระบบอัดรีดพลาสติไซเซอร์แบบสกรูสั้นสองตัวและสกรูยาวหนึ่งตัวพร้อมระยะพิทช์ที่ปรับได้ ซอฟต์แวร์วิเคราะห์ทางวิศวกรรมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบอุปกรณ์พลาสติไซเซอร์ที่เกิดจากการสั่นสะเทือน หัวไดเพิ่มวาล์วแบบแบนและหัวไดเพิ่มวาล์วแบบเอียง เทคโนโลยีการระบายความร้อนภายในและเทคโนโลยีการระบายความร้อนด้วยแรงดันลบที่ทางเข้าอากาศคู่ การป้อนการวัดแบบไร้น้ำหนักหลายส่วนประกอบ ระบบควบคุมความแม่นยำของความหนาของฟิล์มแบบออนไลน์ ระบบควบคุมอัตโนมัติแบบรวมศูนย์ด้วยคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีการควบคุมบัส (CANOPEN) ฯลฯ [2]
เมื่อจำนวนชั้นเพิ่มขึ้น เทคโนโลยีการผลิตฟิล์มที่ปรับให้เข้ากับฟังก์ชันพิเศษก็เป็นหนึ่งในจุดสำคัญของการพัฒนาตลาดเช่นกัน บริษัท Guangdong Shicheng ออกแบบและผลิตสายการผลิตฟิล์มลายไม้ PP ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่มีความกว้าง 3150 มม. กำลังการผลิตของสายการผลิตนี้เกิน 800 กก./ชม. สกรูได้รับการออกแบบให้เป็นสกรูตัดความเร็วสูง ผสม และพลาสติกประสิทธิภาพสูง ลูกค้าสามารถใช้ผงแคลเซียมคาร์บอเนตที่เติมสูงและผงสีอนินทรีย์ได้โดยตรง จึงประหยัดต้นทุนวัตถุดิบราคาแพง นอกจากการผลิตฟิล์มลายไม้ PP ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมแล้ว สายการผลิตทั้งหมดยังสามารถสลับไปผลิตผลิตภัณฑ์อื่น ๆ เพื่อขยายกลุ่มผลิตภัณฑ์ของลูกค้าได้อย่างยืดหยุ่น ในระหว่างกระบวนการผลิตทดลองของบริษัท Shicheng ไม่เพียงแต่ผลิตฟิล์มลายไม้ PP ที่สวยงามเท่านั้น แต่ยังผลิตฟิล์ม CPP ฟิล์มเครื่องเขียน PP และแผ่นเครื่องเขียน PP อีกด้วย
เทคโนโลยีการผสมสกรูสามตัวที่เป็นนวัตกรรมใหม่
เครื่องอัดรีดสกรูคู่แบบหมุนคู่ขนานใช้สำหรับสายการผลิตการผสมและการอัดเม็ด หลังจากการพัฒนาอย่างรวดเร็วเป็นเวลา 20 ปี เทคโนโลยีดังกล่าวก็ค่อนข้างสมบูรณ์แล้ว ในทางกลับกัน เครื่องอัดรีดแบบดิสก์และสกรูแบบลูกสูบที่เชื่อมต่อกันแบบดั้งเดิมก็ตอบสนองความต้องการของการผสมที่มีปริมาณการเติมสูง และระดับของการพัฒนาอุตสาหกรรมยังคงปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง
การผสมผสานวัสดุบรรจุภัณฑ์โพลีเมอร์ประสิทธิภาพสูงแบบสับสน
โครงการ "การวิจัยและพัฒนาอุปกรณ์และเทคโนโลยีหลักสำหรับวัสดุบรรจุภัณฑ์โพลีเมอร์ประสิทธิภาพสูงโดยใช้การผสมแบบสับสน" ซึ่งดำเนินการร่วมกันโดยบริษัท Huilong และมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีจีนใต้ ได้ผ่านการประเมินความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจากกรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมณฑลกวางตุ้ง และได้รับรางวัล "รางวัลรองชนะเลิศด้านความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 2007" [หมายเลขใบรับรอง: 2007-257] โครงการ "เครื่องอัดรีดแบบผสมแบบสับสนที่ใช้พลังงานต่ำพร้อมสกรูพาความร้อนแบบหลายด้าน" มีอัตราส่วนกำลังไฟฟ้าที่กำหนดที่ 0.17 กิโลวัตต์/กก./ชม. ซึ่งน้อยกว่ามาตรฐานแห่งชาติที่ 0.32 กิโลวัตต์/กก./ชม. เพียงครึ่งหนึ่ง ซึ่งช่วยประหยัดพลังงานได้อย่างมาก เทคโนโลยีและผลิตภัณฑ์โดยรวมได้ก้าวถึงระดับขั้นสูงระดับนานาชาติ
1การใช้แบบจำลองรีโอโลยีและผสมผสานกับแบบจำลองรีโอโลยีระดับไมโครที่ควบคุมวิวัฒนาการทางสัณฐานวิทยาของวัสดุพอลิเมอร์ ทำให้สามารถสร้างแบบจำลอง จำลอง และวิเคราะห์สนามการไหลในกระบวนการอัดรีดของวัสดุพอลิเมอร์และวิวัฒนาการทางสัณฐานวิทยาของส่วนผสมและนาโนคอมโพสิต โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การวิจัยเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับการหลอม การผสม และการไหลของการหลอมในเครื่องอัดรีดเผยให้เห็นกลไกในการปรับปรุงประสิทธิภาพการหลอมและการผสม และลดการใช้พลังงาน
2 จากการวิจัยเชิงทฤษฎีข้างต้น เครื่องอัดรีดประเภทผสมแบบสับสนที่พัฒนาแล้วซึ่งใช้พลังงานต่ำมีความแตกต่างอย่างมากในหลักการจากเครื่องอัดรีดที่ใช้กันทั่วไปในประเทศและต่างประเทศ เครื่องอัดรีดประเภทหลังผ่านกระบวนการหลอมและการผสมแบบเฉือนแบบคลาสสิก ซึ่งผลการหลอมและการผสมนั้นไม่ดี เครื่องอัดรีดประเภทแรกทำให้เกิดการหลอมแบบกระจายและการผสมแบบสับสน และความร้อนเฉือนที่เกิดจากวัสดุจะน้อยกว่าพลังงานความร้อนที่จำเป็นสำหรับการหลอม ซึ่งสามารถป้องกันไม่ให้วัสดุร้อนเกินไปและสูญเสียพลังงานระหว่างกระบวนการหลอมและการผสม และมีผลในการประหยัดพลังงานอย่างมีนัยสำคัญ การตรวจสอบในสถานที่โดยสถานีควบคุมและตรวจสอบคุณภาพผลิตภัณฑ์เชิงกลของมณฑลกวางตุ้งแสดงให้เห็นว่ากำลังไฟฟ้าจำเพาะที่กำหนด (เช่น การบริโภคต่อหน่วย) ของเครื่องอัดรีดอยู่ที่ 0.17 kW/kg/h ซึ่งต่ำกว่าค่าที่กำหนด [0.32 kW/kg/h] ของมาตรฐานอุตสาหกรรมเชิงกลแห่งชาติ JB/T 8061-96 0.15 kW/kg/h เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องอัดรีดของบริษัทต่างชาติสองแห่ง (บริษัท Davis Standard ของสหรัฐอเมริกา และบริษัท Sumitomo Heavy Industries Modern ของญี่ปุ่น) ซึ่งถือเป็นผู้ผลิตวัสดุอัดรีดที่มีระดับการผลิตสูงที่สุดในโลกในปัจจุบัน แสดงให้เห็นว่าเครื่องอัดรีดที่พัฒนาจากความสำเร็จดังกล่าวมีผลผลิตการอัดรีดสูงสุดและมีกำลังมอเตอร์ต่ำที่สุด นอกจากนี้ เครื่องอัดรีดยังมีข้อได้เปรียบคืออุณหภูมิหลอมเหลวในการอัดรีดต่ำ (ต่ำกว่า 10-20 องศา) และความสามารถในการปรับตัวของวัสดุที่แข็งแกร่ง
⑶ จากการจำลองสนามการไหลในระดับมหภาคข้างต้นและการวิจัยเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับวิวัฒนาการทางสัณฐานวิทยาในระดับจุลภาค รวมกับเครื่องอัดรีดแบบผสมที่ใช้พลังงานต่ำและผสมแบบสับสนที่พัฒนาขึ้น วิวัฒนาการทางสัณฐานวิทยา สถานะการกระจาย และคุณสมบัติในระดับมหภาคของส่วนผสมของพอลิเมอร์ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งส่วนผสมที่มีอัตราส่วนความหนืดมากกว่า 1 มาก) และนาโนคอมโพสิต (โดยเฉพาะอย่างยิ่งส่วนผสมที่มีวัสดุที่ไม่มีขั้ว เช่น โพลีโอเลฟินเป็นเมทริกซ์) ได้รับการศึกษาอย่างเป็นระบบ พิสูจน์ให้เห็นว่าเครื่องอัดรีดแบบผสมสับสนสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลและลดการใช้พลังงานในการประมวลผล โดยเฉพาะอย่างยิ่งเอฟเฟกต์การยืดและการพับที่ให้มานั้นเอื้อต่อการก่อตัวของสัณฐานวิทยาที่กระจัดกระจายอย่างมาก เป็นแผ่นบาง แทรก หรือลอกออก ซึ่งในระดับหนึ่งจะแก้ปัญหาการจับตัวเป็นก้อนของอนุภาคขนาดนาโนได้ง่ายในกระบวนการแปรรูปวัสดุพอลิเมอร์ และปรับปรุงคุณสมบัติการกั้นและกลไกของผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์ได้อย่างมาก
(4) ฟิล์มเคลือบ EVA ล่วงหน้าผลิตขึ้นโดยการอัดรีดโดยใช้เครื่องอัดรีดแบบผสมแบบสับสนซึ่งใช้พลังงานต่ำ เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการทั่วไปในการละลาย EVA ในตัวทำละลายที่เป็นพิษและเคลือบบนพื้นผิว การปล่อยตัวทำละลายอินทรีย์ที่เป็นพิษและมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมและอันตรายต่อร่างกายมนุษย์จะถูกกำจัด นอกจากนี้ ประสิทธิภาพการยึดเกาะระหว่างฟิล์มที่อัดรีดและพื้นผิวคอมโพสิตยังได้รับการปรับปรุงอย่างมาก ทำให้ได้ "กระบวนการคอมโพสิตสีเขียวที่ไม่มีตัวกระตุ้นการยึดเกาะ"