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中空挤出吹塑设备的八个改进建议 |
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作者：李显剑 罗意自 肖龙飞 来源：CPRJ 中国塑料橡胶 |
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塑胶挤出吹塑中空成型设备由机架、挤出机、储料式机头、合模机构、吹胀装置、机械手、冷却装置、安全防护装置、自动上料机、电气控制系统、液压控制系统、气动控制系统组成，主要适用於高密度聚乙烯（HDPE）或高分子量高密度聚乙烯（HMWHDPE）为原料的各种中空吹塑包装制品的加工。目前国内最大的中空吹塑设备可生产1250升IBC桶。
塑胶挤出吹塑中空成型设备的质量好坏决定了可操作性、稳定性和安全性，更决定了生产中空吹塑制品的效率和成本高低。
本文站在用户的角度，就多年对不同厂家、不同型号的各种塑胶挤出吹塑中空成型设备的使用经验，进行总结和探讨。总的来说，目前市场上的挤出吹塑中空成型设备中仍存在一些影响设备能耗和效率的不足之处，迫切需要改进和解决。不同型号设备的不足之处有很多不同点，但也有相同的地方，建议从如下8个方面进行改进和完善。
提高挤出机塑化和挤出能力
有些挤出机只适用全新的原色颗粒料，在回料超过配料30%的时候，挤出量降低20%-30%；在配料中色粉用量较多的时候，挤出量降低50%-60%。由於挤出效率太低，长时间处於等料现象，造成循环周期长，因此，无论设备的其他功能、性能有多好，都已严重影响了生产效率，导致生产成本趋高。特别是双工位中空吹塑和大中空吹塑设备由於需要储料多，等料时间长，就更不能充分发挥其作用。
原料中使用色母粒代替色粉，效果要好一些。但对於设备用户来讲，一是使用色母粒成本高，二是中空塑胶制品品种多，单量少，不可能每种产品都用色母粒，而不用色粉。
建议1：由於使用回收料和含色粉的配料导致挤出效率低，严重影响部分产品的生产，因此建议设备厂家研发设备时，考虑如何提高挤出机使用含色粉料和回收料的塑化和挤出能力。
优化机头流道结构
塑胶挤出吹塑中空成型设备的机头流道形式有多种，如衣架式包络流道、衣架式心型流道、单层流道、双层流道、双包流道、单面汇合流道、双面汇合流道等。
中空制品生产效率极高，应用领域广阔，而其加工设备在效率和节能方面仍有潜力。
有些流道由於结构存在死角，容易使低浅颜色的中空吹塑制品的合模线位置出现两条长长的污痕。生产原色、黄色、奶白色等浅颜色产品时，要求生产出的中空吹塑制品上无杂色，就必须把机头内清洗得很乾净。然而，洗机总时间长达12-18小时，有时甚至更长，其中洗去污痕的耗时大约为整个洗机时间的2/3，大大增加了洗机换色成本。如果频繁洗机转色，那更是不堪重负了。
目前，设备用户尽量采用色母粒为颜料，洗机时原料中加白矿油和其他一些方法来解决洗机难的问题。虽然能降低一部分成本，但总的来说，洗机成本仍然很高。不过也有些设备厂家设计的机头流道，比较成熟，洗机成本相对低一些。
建议2：设备厂家在机头流道设计方面，不断优化流道结构，为用户降低洗机换色成本。
提高伺服壁厚控制能力
中空吹塑制品的壁厚分布的均匀与否主要与三个因素有关：一是壁厚曲线的设置，二是与伺服壁厚配套控制的传感器的跟踪，三是伺服壁厚控制配置的油阀。
由於有些设备的伺服壁厚控制技术不成熟，不能满足特殊结构的中空吹塑制品的生产技术要求，一般在曲线驼峰位跟踪不良，这就容易导致中空吹塑制品出现明显的环状波纹。
中空吹塑100升以下的设备可选用伺服比例阀，有不易堵、易清洗的优点，壁厚控制能达到使用要求。100升以上（含100升）的设备，由於需要壁厚跟踪更准确，制品质量要求更高，则选用射流管型电液伺服阀，效果更佳。
建议3：设备厂家完善伺服壁厚控制技术，提高伺服壁厚控制能力。
配置足够的功率
塑胶挤出吹塑中空成型设备功率的配置也是非常重要的一方面。很多设备厂家为了降低成本、降低能耗，在功率配置上降低很多。特别是液压系统用的电机和油泵的功率在原来的基础上降低了30%-40%，虽然油路增加了蓄能器，但在使用新机相关动作时，压力泄压20-30kg，动作结束後压力又渐渐恢复，只能说暂时对使用无大碍。
但由於功率余量偏小，在质量三包期一年内使用，执行个别动作压力就越来越跟不上，主要表现在大中空吹塑设备在注射型坯的过程中，伺服压力和注射压力逐渐达不到使用的压力要求，导致型坯下坠，产生壁厚控制不准，严重影响用户的使用。相关电机、油泵、蓄能器的损坏，是正常情况以外的因素了。
近年来，10L-50L的塑胶挤出吹塑中空成型设备多为两个工位，挤出能力相对单工位的要求高很多。由於有些设备的挤出机本身配置较小，在自动循环中，到注射压料时，储料还不够，加长了等料时间，导致设备用户的生产效率提高不上去。
建议4：在预算设备各方面的功率时，应多一些余量，因为实际使用功率和预算功率是有较大差距的，不可能长时间处於最理想的状态。
增大水路和气路管道
中小型塑胶挤出吹塑中空成型设备的水路和气路管道的内径一般为8mm，通过管道的冷却水和压缩空气的流量不够大，导致成型和冷却速度慢，生产周期长。
建议5：水路和气路的管道内径为10-12mm左右为合适，因为中空吹塑制品主要靠快速成型、快速冷却来缩短生产周期，提高生产效率。
提高设备的安全性能
设备的安全主要依靠设备本身的设计结构和动作联锁条件控制以及用户使用中的正规操作。有些塑胶挤出吹塑中空成型设备由於结构和动作联锁条件控制不成熟，存在安全隐患。
建议6：提高设备的安全性能。
设计合理的筛网清理结构
为了确保机头安全，塑胶挤出吹塑中空成型设备在挤出机螺杆头前面位置装有隔离塑胶以外的杂物的筛网。设备使用时间一长，清理筛网上的杂质时，就需要把机头和挤出机连接处分开，花费时间较长。
建议7：在挤出机螺杆头前面位置设计自动换网结构，或其他合理的不停机（或不分离）换网结构，以便省时省力，提高生产效率。
提高整机的稳定性
塑胶挤出吹塑中空成型设备整体的稳定性是由各系统的技术成熟程度、布局的合理性及使用用户的操作所决定的。主要应避免在使用过程中出现死机或个别动作失控或时好时坏的现象。
建议8：要提高整机的稳定性，设备生产厂家要具备从设计到生产到检测的成熟技术，对电路、油路、气路、水路要合理布局；选用的主要元、器件质量要过硬；同时设备使用用户的操作要正规、熟练。
设备各方面的性能都好了，其稳定性自然好很多，生产效率也相应提高，设备的平均能耗也会降低。
每个设备生产厂家都希望自己生产的设备是最完美、最受用户欢迎的设备；而设备用户也希望选择一种能耗最低、效率最高的设备。虽然世界上没有完人，也没有完美的设备，但是设备生产厂家和设备用户之间都在不断改进，不断追求完美，同时也有责任为促进社会生产力的发展付出共同的努力。以上提出的塑胶挤出吹塑中空成型设备8个方面的改进建议，也希望其他用户和设备生产厂家共同探讨，使中空吹塑包装行业技术不断完善，更加成熟。(end)
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(9/11/2009) |
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