Руководство поставщика экструдеров для силиконовой резины: описание производственной линии

Поставщик экструдеров для силиконовой резины: прямой ответ для покупателей

Надежный поставщик экструдеров для силиконовой резины это тот, который может подобрать геометрию винта, метод отверждения и профильную оснастку в соответствии с фактическим составом, который покупатель намеревается использовать, вместо того, чтобы продавать одну фиксированную конфигурацию для каждого заказа. Силиконовые соединения ведут себя иначе, чем натуральный или синтетический каучук во время экструзии: они имеют меньшую прочность в сыром состоянии перед вулканизацией, они гораздо более чувствительны к теплу сдвига, и для них обычно требуется специальный туннель для отверждения вместо открытых установок с паром или горячим воздухом, используемых для резины общего назначения. Покупатели, которые понимают это различие, прежде чем обращаться к поставщику, склонны избегать двух наиболее распространенных ошибок при поиске: заказ стандартной резиновой лески и обнаружение, что она не может выдерживать допуск профиля на силиконе, или завышение спецификации дорогой лески для простого профиля шнура или трубки, которому она никогда не требовалась.

Существует также аспект планирования, который упускается из виду на ранних этапах обсуждения выбора поставщиков. Производственная линия — это не покупка одной машины; это цепочка стадий подачи, пластификации, формования, отверждения и охлаждения, которые должны проходить с одинаковой скоростью. Если туннель отверждения имеет меньший размер по сравнению с производительностью экструдера, линия должна либо замедлиться до скорости туннеля, либо профиль выйдет из туннеля недоотвержденным. Это одна из наиболее частых причин, по которой новая введенная в эксплуатацию линия в первые несколько месяцев отстает от номинальной производительности.

Оставшаяся часть этого руководства посвящена тому, как линия по производству экструзионной резины и линия по производству экструзии силикона различаются механически, что проверять перед размещением заказа, как ежедневно работает планирование производства и технического обслуживания, а также откуда возникают распространенные дефекты в ходе ежедневного производства.

Внутри Линия по производству резиновой экструзии : От ленты до готового профиля

Обычная линия по производству экструзии резины перемещает материал через четыре этапа: подача, пластификация и прокачка через шнек и цилиндр, формование на фильерной головке и отверждение или охлаждение на выходе. Полоса или гранулированный материал поступает через бункер, который либо подается вручную в небольших цехах, либо автоматически вытягивается из ленточного питателя на заводах с большим объемом производства. Внутри цилиндра шнек сжимает и нагревает компаунд за счет механического сдвига и нагрева ствола, создавая достаточное давление, чтобы протолкнуть его через матрицу, не задерживая воздух.

Система подачи

Питатели полосы вытягивают предварительно нагретый компаунд из стана или холодно подаваемую полосу с контролируемой скоростью, поддерживая стабильное давление в цилиндре. Барабанная и ручная подача подходят для небольших объемов или частой смены профилей, поскольку оператор может реагировать на визуальные сигналы в смеси быстрее, чем это может сделать автоматическая кормушка.

Винт и ствол

Шнек сжимает и перекачивает компаунд к матрице. В шнеках для экструзии резины обычно используется соотношение L/D от 10:1 до 15:1, что меньше, чем соотношение от 20:1 до 30:1, типичное для экструзии термопластов, поскольку резиновые смеси уже в значительной степени пластифицированы до того, как достигают экструдера, и в основном их необходимо перекачивать и слегка нагревать, а не плавить из твердого состояния гранул.

Головка и последующая обработка

Головка формирует поперечное сечение и обычно регулируется для незначительной настройки размеров без полной замены инструмента. Далее профиль либо удерживается на конвейере в туннеле для отверждения, либо, в случае корда и трубок, перемещается по открытому воздуху в охлаждающий желоб.

Скорость линии на установке для экструзии резины среднего размера обычно находится в диапазоне от 3 до 15 метров в минуту в зависимости от поперечного сечения профиля и толщины стенки, при этом производительность обычно составляет от 80 до 300 килограммов в час для одношнековой линии с диаметром цилиндра от 90 до 120 мм. Более толстые профили и уплотнительные секции работают медленнее, что позволяет теплу проникать равномерно; тонкостенные трубки и шнур могут работать быстрее, поскольку для достижения температуры отверждения требуется меньше массы.

• Система подачи: подача ленты или ручная подача поршнем, размер которой обеспечивает стабильное давление в стволе.
• Винт и цилиндр: сжимают и перекачивают компаунд, обычно соотношение L/D от 10:1 до 15:1 для резины.
• Головка: формирует поперечное сечение, часто регулируется для незначительной настройки размеров.
• Отверждение и охлаждение: туннель горячего воздуха, соляная ванна, паровой вулканизатор или микроволновая/УВЧ-установка.

Что отличает Линия по производству силиконовой экструзии Из стандартной резиновой лески

A линия по производству экструзии силикона имеет ту же базовую конструкцию, что и резиновая леска, но меняет три вещи: степень сжатия шнека, контроль температуры ствола и метод отверждения. Силиконовая смола мягче и более чувствительна к сдвигу, чем большинство синтетических каучуков, поэтому в винтах для силикона обычно используется более низкий коэффициент сжатия, часто от 1,2: 1 до 1,5: 1, по сравнению с 2: 1 или выше на линиях, изготовленных из нитрила или ЭПДМ. Пропускание силикона через винт, предназначенный для более твердых резиновых смесей, приводит к перегреву материала еще до того, как он достигнет матрицы, что приводит к предварительному ожогу и разрыву поверхности.

Контроль температуры ствола и матрицы также должен быть более жестким на силиконовых линиях. Поскольку силиконовая резинка до отверждения почти не имеет прочности в сыром состоянии, профиль, который оставляет матрицу даже слегка недостаточно поддержанной, будет провисать или деформироваться до того, как он попадет в туннель отверждения. Вот почему силиконовые линии часто сочетаются с поддерживающим конвейером или салазками с порошковым покрытием непосредственно на выходе из матрицы, что является необязательным для многих стандартных резиновых линий, работающих с более жесткими смесями.

Температурное зонирование

Большинство силиконовых экструзионных цилиндров разделены на две или три независимо контролируемые зоны нагрева, а также отдельно контролируемую зону экструзионной головки. Поддержание штампа немного прохладнее, чем зона разгрузки ствола, снижает риск преждевременного подгорания именно в той точке, где профиль имеет наименьшую механическую поддержку.

Степень сжатия по типу материала

Винт и ствол Configuration Deep Dive

Помимо степени сжатия, на стабильность работы линии влияют три дополнительные детали шнека и цилиндра, когда она работает полными сменами, а не короткими испытательными партиями.

Дизайн Вентиляции

Силиконовая смола может уносить воздух со стадии смешивания. Вентилируемая конструкция ствола с вакуумным отверстием на середине длины ствола вытягивает воздух до того, как он достигнет матрицы, уменьшая пористость готового профиля. В невентилируемых бочках по-прежнему можно успешно использовать силикон, но они в большей степени зависят от тщательного удаления воздуха на входе во время приготовления смеси.

Винтовое охлаждение

Некоторые силиконовые винты имеют внутренний канал охлаждения для отвода тепла от основания винта, что помогает предотвратить постепенное нарастание пригара в течение длительного производственного цикла, даже если на дисплее температура в зоне цилиндра выглядит стабильной.

Износ ствола и материал гильзы

Поскольку силиконовые соединения часто включают армирующие кремниевые наполнители, гильзы ствола на специальных силиконовых линиях часто представляют собой более твердый сплав или биметаллический вкладыш, чтобы противостоять абразивному износу с течением времени, что увеличивает интервал между расточкой ствола или заменой гильзы.

Эти детали стоит обсудить непосредственно с поставщиком во время технического обсуждения, поскольку они влияют на долгосрочную стабильность гораздо больше, чем общие показатели скорости.

Методы отверждения, используемые после экструзии

После того как профиль покидает штамп, его все равно необходимо затвердеть, прежде чем он станет пригодной к использованию деталью. Выбранный метод отверждения влияет как на скорость линии, так и на конечное качество поверхности продукта, и это одна из самых больших различий в стоимости между базовой линией по производству экструзии резины и полностью оборудованной линией по производству экструзии силикона.

Туннель вулканизации горячим воздухом (HAV)

Самый распространенный метод как для резиновых, так и для силиконовых профилей. Горячий воздух, обычно с температурой от 200°C до 350°C, циркулирует вокруг профиля, проходя по закрытому туннелю на конвейере или свободно плавая в воздушном потоке для тонких сечений. Он относительно недорогой и хорошо подходит для сплошных профилей и корда.

Ультравысокочастотное (УВЧ/СВЧ) отверждение

Часто в сочетании с туннелем горячего воздуха для силиконовой губки и более толстых секций, поскольку микроволновая энергия нагревает профиль изнутри наружу, а не зависит от поверхностной проводимости. Это значительно сокращает время отверждения толстостенных деталей и снижает риск недоотверждения сердцевины при полностью отвержденной оболочке.

Лечение в солевой ванне (LCM)

Ванна с расплавленной солью очень эффективно передает тепло и часто используется для плотных твердых профилей, которые требуют быстрого отверждения без губки или вспенивания. Это менее распространено на силиконовых линиях, поскольку удаление остатков после ванны требует дополнительного этапа промывки.

Паровая вулканизация

Паровые вулканизаторы под давлением до сих пор используются для некоторых профилей из твердой резины, особенно там, где требуется очень гладкая и блестящая поверхность. Сегодня они менее распространены на линиях непрерывной экструзии, поскольку порционная загрузка ограничивает производительность по сравнению с туннелем непрерывного действия.

Распространенные типы профилей и где они используются

Экструзионные инструменты могут производить широкий диапазон поперечных сечений на одной и той же линии по производству экструзии базовой резины, и тип профиля часто является тем, что определяет, действительно ли требуется установка, специфичная для силикона.

1. Твердый шнур и уплотнительные кольца, используемые для уплотнений и прокладок, отрезанные по длине после экструзии.
2. Профили из губки и пены, используемые там, где степень сжатия и амортизация имеют большее значение, чем плотность.
3. Трубы и полые профили, используемые в медицине, пищевой промышленности и для защиты кабелей.
4. Уплотнительные ленты с выпуклой или ребристой геометрией, часто используемые в дверных и оконных уплотнителях, а также в прокладках корпусов.
5. Соэкструдированные профили, сочетающие в себе жесткий держатель и мягкую уплотнительную кромку за один проход.

Пищевые и медицинские трубки в значительной степени склоняются к использованию силикона из-за его стабильности в широком диапазоне температур и устойчивости к остаточной деформации сжатия, поэтому покупатели, покупающие эту продукцию, обычно спрашивают конкретно о линии по производству экструзии силикона, а не об установке резиновой смеси общего назначения. В автомобильных уплотнителях и уплотнительных лентах для бытовой техники, напротив, чаще используется EPDM или гибрид резины и силикона, в зависимости от температурного воздействия, которому уплотнение будет подвергаться при эксплуатации.

Планирование скорости линии и производительности

Покупатели, впервые оценивающие линию по производству экструзии резины или линию по производству экструзии силикона, часто определяют размер заказа только вокруг экструдера, не проверяя, действительно ли длина туннеля вулканизации и скорость конвейера могут соответствовать целевой производительности. Полезный способ проверить это перед заказом — отсчитать требуемое время отверждения в обратном направлении.

Работа в обратном направлении от времени лечения

Если для полного отверждения профилю требуется примерно четыре минуты пребывания в туннеле с горячим воздухом, а длина туннеля составляет шесть метров, максимальная устойчивая скорость линии ограничивается примерно 1,5 метрами в минуту, независимо от того, насколько быстро экструдер может перекачивать материал. Если продвинуть леску быстрее, это либо приведет к недостаточному отверждению профиля, либо приведет к более короткому и более горячему циклу отверждения, что увеличивает риск появления дефектов поверхности.

Планирование партии и время переналадки

Частая смена профиля увеличивает непроизводительное время между проходами для замены штампов, продувки материала и повторной стабилизации температуры. Покупатели, использующие многие типы профилей для небольших партий, получают выгоду от системы быстрой смены матрицы и конструкции ствола, которая позволяет быстро достигать новых целевых температур, поскольку это время значительно увеличивается за полный месяц производства.

• Прежде чем оформлять заказ, сопоставьте время пребывания в туннеле с номинальной производительностью экструдера.
• Бюджетируйте время очистки и переналадки отдельно от времени выполнения при планировании мощности.
• Подтвердите, предполагают ли указанные показатели производительности непрерывную работу или включают нормальные остановки.

Распространенные дефекты экструзии и откуда они берутся

Большинство жалоб на качество экструдированных резиновых и силиконовых профилей связано с одной из немногих коренных причин, и знание их помогает покупателю задавать более острые вопросы во время оценки поставщика.

Рекомендации по техническому обслуживанию и перенастройке

Планирование ежедневного технического обслуживания влияет на общую стоимость владения любой линией по производству экструзии резины или линии по производству экструзии силикона в большей степени, чем первоначальная цена покупки в течение нескольких лет.

Винт и ствол Inspection

Износ шлица винта и износ канала ствола со временем увеличивают зазор, что позволяет компаунду проскальзывать назад вместо эффективного движения вперед. Постепенное падение производительности при той же настройке скорости шнека часто является первым признаком того, что зазор увеличился настолько, что требуется проверка.

Очистка штампа между проходами

Накопление остатков в зоне штампа постепенно сужает канал потока, что сначала проявляется в виде медленного размерного дрейфа, а не внезапного разрушения. Плановая очистка штампа между сменами профилей позволяет выявить эту проблему до того, как она повлияет на весь производственный цикл.

Калибровка туннеля отверждения

Как туннели горячего воздуха, так и микроволновые установки выигрывают от периодического картирования температуры по всей длине, поскольку одно фиксированное значение уставки не всегда отражает фактическую температуру в каждой точке, через которую проходит профиль.

Оценка поставщика экструдеров для силиконовой резины перед заказом

Прежде чем совершить поставщик экструдеров для силиконовой резины , это помогает запрашивать конкретику, а не общие заявления о возможностях. Поставщик, который может четко ответить на подробные вопросы о процессах, обычно является тем, кто фактически управляет этими линиями изо дня в день, а не перепродает машины по каталогу.

• Спросите, какая степень сжатия винта используется для силикона по сравнению с обычной резиной и почему?
• Спросите, какой метод отверждения включен в стандартную комплектацию и какие обновления являются дополнительными.
• Запросите ожидаемую производительность для вашего целевого размера профиля, а не просто общий показатель максимальной скорости.
• Спросите, сколько стоит штамповая оснастка и сколько времени обычно занимает изготовление оснастки.
• Спросите, какая поддержка доступна при вводе линии в эксплуатацию после прибытия оборудования.
• Спросите, как обрабатываются материал гильзы ствола и конструкция вентиляционного отверстия для абразивных наполненных компаундов.

Поставщик, который колеблется в вопросах о винтах и отверждении или дает один и тот же общий ответ независимо от используемого состава, является сигналом к продолжению сравнения вариантов перед внесением депозита.

Где OTT RubberTech вписывается в план поиска покупателя

ОТТ RubberTech International Trading (Шанхай) Co., Ltd. базируется в Шанхае и работает на оборудовании для переработки резины, включая смесители, смесительные мельницы, вулканизационные прессы, каландры, а также линии по производству экструзии резины и силикона. Покупатели, сравнивающие расценки на линию по производству экструзии резины или линию по производству экструзии силикона, часто считают полезным запросить одни и те же сведения о винтах, вулканизации и производительности, перечисленные выше, непосредственно у технической команды поставщика, чтобы предложения из разных источников можно было сравнивать на равных, а не только по цене. Для покупателей, которым также необходимо предварительное оборудование, такое как смеситель или охлаждение партии для подачи на экструзионную линию, приобретение обоих компонентов от одного поставщика может упростить ввод в эксплуатацию, поскольку оборудование с самого начала спроектировано для совместной работы.

Часто задаваемые вопросы

В чем разница между линией по производству экструзии резины и линией по производству экструзии силикона?

Компоновка основной машины аналогична, но линия по производству силикона обычно использует более низкую степень сжатия шнека, более жесткий контроль температуры на головке и специальный туннель для отверждения, подходящий для более низкой прочности силикона в сыром состоянии перед вулканизацией.

Как быстро работает типичная линия по производству силикона?

Скорость линии сильно зависит от размера профиля, но стандартным рабочим диапазоном для сплошных кордовых и уплотнительных лент на линии среднего размера является от 3 до 12 метров в минуту.

Может ли одна линия работать как с резиновыми, так и с силиконовыми смесями?

Некоторые линии оснащены сменным шнеком и регулируемым нагревом цилиндра, что позволяет переключаться между семействами компаундов, хотя отдельные шнеки для каждого семейства материалов обычно обеспечивают более стабильную производительность.

Что является причиной большинства бракованных деталей на новой экструзионной линии?

Отклонение размеров из-за нестабильной температуры матрицы и недостаточное отверждение стержней из-за недостаточного времени выдержки в туннеле — две наиболее частые проблемы на ранней стадии эксплуатации новой линии.

Влияет ли сложность профиля на время изготовления оснастки?

Да. Простую матрицу для круглого корда обычно изготавливают быстрее, чем матрицу для совместной экструзии с несколькими полостями или профиль с тонкими ребрами и подрезами, поскольку обычно требуется больше пробных регулировок для обеспечения допуска на сложные формы.

Почему длина туннеля отверждения имеет такое же значение, как и скорость экструдера?

Если время пребывания в туннеле короче, чем необходимо составу для полного отверждения, линия должна замедлиться независимо от того, насколько быстро экструдер может перекачивать материал, поэтому длину туннеля и производительность экструдера необходимо учитывать вместе.

Нужен ли вентилируемый ствол для каждой силиконовой лески?

Не всегда, но это снижает риск пористости компаундов, которые содержат захваченный воздух в результате смешивания, поэтому стоит проверить, обезвоздушивает ли уже цепочка поставок сырья задолго до экструзии.

Как часто следует проверять штамповую оснастку на предмет износа?

Не существует фиксированного универсального интервала, поскольку он зависит от объема пробега и абразивности смеси, но постепенное смещение размеров на стабильной в остальном линии обычно является первым практическим сигналом о необходимости проверки износа накладки штампа.