Schemat optymalizacji kontroli temperatury formy dla linii produkcyjnej profili WPC

(Kompatybilny z liniami do wytłaczania profili Yongte WPC, wyposażonymi w „precyzyjną kontrolę temperatury + równomierny transfer ciepła + dynamiczną adaptację” w celu rozwiązania problemów, takich jak nierównomierny przepływ i wady powierzchni w materiałach WPC (PP/PE z recyklingu z 60-70% mączki drzewnej), przy jednoczesnym zrównoważeniu jakości produktu i wydajności produkcji)

I. Podstawowe znaczenie kontroli temperatury formy

Forma profilowa WPC jest kluczowym elementem w procesie formowania materiału, gdzie kontrola temperatury ma bezpośredni wpływ na:

Płynność materiału kompozytowego składającego się z proszku drzewnego i tworzywa sztucznego pochodzącego z recyklingu jest słaba. Niska temperatura formy będzie prowadzić do niedostatecznego wypełnienia materiału i zablokowania kanału przepływowego. Wysoka temperatura spowoduje karbonizację proszku drzewnego, żółknięcie powierzchni produktu i nierówny skurcz wymiarowy.

Jakość formowania produktu: Nierówności temperatury mogą powodować wady, takie jak odchylenie grubości ścianki, chropowatość powierzchni, pęcherze i wypaczenia profili, szczególnie wpływając na płaskość i wytrzymałość profili konstrukcyjnych (np. paneli podłogowych i ściennych).

Produktywność: Rozsądna temperatura formy może skrócić czas chłodzenia i wiązania materiału, dopasować rytm wytłaczarki i maszyny trakcyjnej oraz uniknąć przestojów i poprawek spowodowanych złym ustawieniem.

Podstawowym celem jest utrzymanie wahań temperatury formy w środku±2℃ustanawiając w ten sposób system zamkniętej pętli, który zapewnia równomierny rozkład temperatury w kanale przepływowym, stabilny przepływ materiału oraz szybkie i precyzyjne krzepnięcie materiału.

II. Schemat optymalizacji temperatury formy według różnych scenariuszy

1. Podstawowe ustawienie temperatury: dokładnie odpowiada właściwościom surowców i produktów

Temperaturę kompatybilności rdzenia materiałów WPC należy określić, równoważąc temperaturę topnienia przetworzonego PP/PE (130-170°C) o maksymalnej odporności cieplnej proszku drzewnego (≤180°C). Wymaga to optymalizacji struktury produktu, aby zapobiec karbonizacji proszku drzewnego lub niewystarczającej plastyfikacji materiału.

scenariusze zastosowań	Optymalny zakres temperatur dla wydajności formy	Oryginalne ustawienia domyślne	logika optymalizacji	punkt poprawy jakości/wydajności
Przekrój standardowy (prosty przekrój, np. płaska płyta, rura kwadratowa)	170-175℃	160-170℃	Temperatura jest nieco wyższa niż temperatura tylnej części wytłaczarki (175-180℃), co zmniejsza opory przepływu spowodowane nagłym ochłodzeniem materiału na otworze matrycy.	Kompensuje skrócony czas przebywania materiału w formie, zapewniając pełne wypełnienie
Profile złożone (wielokomorowe, cienkościenne, z wieloma narożnikami, np. listwy ozdobne)	175-180℃	165-170℃	Zwiększ temperaturę we wnęce, aby zapewnić pełne wypełnienie materiałem i zapobiec niedoborom materiału lub śladom spoin	Wskaźnik przepuszczalności produktu wzrósł o 15%, a wskaźnik poprawek z powodu braków materiałowych spadł poniżej 1%.
Wysoka zawartość drewna (≥65%)	172-178℃	165-170℃	Proszek drzewny ma słabą płynność, a lepkość materiału zmniejsza się poprzez umiarkowane ogrzewanie, unikając jednocześnie nadmiernej temperatury prowadzącej do karbonizacji proszku drzewnego.	Częstotliwość blokowania kanałów przepływowych zmniejsza się o 80%, a wahania obciążenia wytłaczarki zmniejszają się o 10%.
Przetworzony PP/PE ma niską temperaturę topnienia (≤140℃)	165-170℃	160-170℃	Dopasuj temperaturę topnienia surowca, aby zapobiec przedwczesnemu ochłodzeniu lub nadmiernej plastyfikacji.	Zmniejsz stopień skurczu z 3% do mniej niż 1,5%
produkcja z dużą szybkością (≥prędkość trakcji 2 m/min)	173-177℃	165-170℃	Po przyspieszeniu czas przebywania materiału w formie ulega skróceniu, a wzrost temperatury kompensuje płynność.	Wzrost wydajności o 20%, brak wad chropowatości powierzchni

2. Optymalizacja jednorodności temperatury: usuwanie defektów formowania spowodowanych lokalną różnicą temperatur

Wahania temperatury (≥5℃) często występują w strefie zasilania, wnęce, wylocie i narożnikach form profilowych WPC. Aby zapewnić jednolitą temperaturę w całej formie, wymagane jest połączenie strefowej kontroli temperatury i optymalizacji strukturalnej.

(1) Modernizacja ogrzewania i kontroli temperatury w strefie

Plan renowacji: Pierścień grzewczy formy zostanie podzielony na 3-4 niezależne strefy (strefa zasilania, część środkowa wnęki, koniec wnęki i króciec wylotowy), każda wyposażona w samodzielny regulator temperatury PID (±0.5℃ precyzja), zastępując konwencjonalny zintegrowany system grzewczy.

Konfiguracja gradientu temperatury: strefa zasilania (175-180℃) → środkowa jama (172-175℃) → koniec wnęki (170-172℃) → króciec wylotowy (168-170℃), tworząc delikatny gradient „przód-wysoki, tył-niski”, który zapewnia przepływ materiału, jednocześnie przyspieszając krzepnięcie.

Wyniki: Różnica temperatur w każdym obszarze formy jest mniejsza niż 2℃, odchylenie grubości ścianki profilu jest zmniejszone±0,3 mm do±0,1 mm, a stopień płaskości powierzchni wzrasta o 95%.

(2) Optymalizacja rozmieszczenia elementów grzejnych

Zamień tradycyjny jednopętlowy pierścień grzejny na półkapsułkowaną ceramiczną płytkę grzejną, która przylega do powierzchni formy (zwiększa powierzchnię styku o 60%) i ogranicza straty ciepła.

Dodaj pomocnicze pręty grzejne (o mocy 50-100 W) w rogach formy i wąskie kanały przepływowe, aby skompensować szybkie rozpraszanie ciepła i niską temperaturę w tych obszarach.

Pomiędzy elementem grzejnym a formą umieszcza się wysokotemperaturową bawełnę izolacyjną (grubość 5-8 mm), aby zapobiec przenoszeniu ciepła do ramy, zmniejszając w ten sposób reakcję temperatury formy na warunki otoczenia.

(3) Dostosowanie struktury kanału przepływu

Jeżeli w prowadnicy formy znajduje się martwa strefa (materiał łatwo się utrzymuje), wewnętrzną ściankę wlewu należy wypolerować (chropowatość Ra≤0.8μm) i należy powiększyć pole przekroju martwej strefy. Dodatkowo lokalne ogrzewanie (+3-5℃) należy zastosować, aby uniknąć zatrzymywania materiału i karbonizacji.

W przypadku złożonych profili przekroju poprzecznego zastosowano projekt „gradientowego kanału przepływu”, aby utrzymać jednolitą prędkość przepływu materiału we wszystkich odgałęzieniach wnęki, z precyzyjną regulacją temperatury (±2℃Oryginalne ustawienia domyślne

3. Modernizacja sprzętu do kontroli temperatury: poprawa stabilności temperatury i szybkości reakcji

(1) Modernizacja systemu kontroli temperatury

Zamień standardowe termostaty na inteligentne termostaty PID (±0.1℃ precyzja), które automatycznie dostosowują moc grzania, aby zapobiec przekroczeniu temperatury (nagłe spadki po gwałtownym wzroście temperatury).

Zmniejszanie wpływu przenoszenia ciepła z otoczenia na temperaturę formy≤0,5 s) jest instalowany na wewnętrznej ścianie gniazda formy (nie na powierzchni pierścienia grzejnego), aby zbierać w czasie rzeczywistym dane dotyczące temperatury ze strefy kontaktu materiału, zapobiegając błędnej ocenie, że „temperatura powierzchni spełnia normę, ale temperatura wnęki jest niewystarczająca”.

(2) Układ chłodzenia jest precyzyjnie dopasowany.

Forma powinna być wyposażona w przegrodę chłodzącą wodę: kanał wody chłodzącej (średnica 8-10mm) jest ustawiony na wylocie i końcu wnęki, a natężenie przepływu wody chłodzącej (0,5-1,5m/s) jest kontrolowane za pomocą zaworu elektromagnetycznego, aby osiągnąć równowagę „ogrzewania i kształtowania + lokalnego chłodzenia”;

Temperatura wody chłodzącej jest ściśle kontrolowana i wynosi 15-20℃ (zgodnie z wcześniejszą optymalizacją układu chłodzenia linii produkcyjnej), zapobiegający nadmiernej temperaturze spowalniającej wiązanie formy lub niedostatecznej temperaturze powodującej nadmierne wahania temperatury formy.

W przypadku skomplikowanych profili z ostrymi narożnikami lub nierówną grubością ścianek stosuje się konstrukcję „chłodzenia punktowego” (z wykorzystaniem dysz mikrochłodzących), aby precyzyjnie obniżyć lokalne temperatury i zapobiec wypaczeniu profilu.

4. Strategia dynamicznego dostosowania: Dostosuj się do zmian w scenariuszach produkcyjnych

Temperatura formy nie jest wartością stałą i musi być dynamicznie dostosowywana w zależności od zmiennych podczas produkcji, aby zapewnić stabilność.

Scenariusz zmienny	Kierunek regulacji temperatury	zakres regulacji	Podstawa korekty
Regenerowany PP/PE wykazuje +5℃ wzrost temperatury topnienia	Synchronicznie zwiększaj temperaturę formy.	+3-5℃	Zapobiegaj zbyt szybkiemu stygnięciu materiałów w formie, co zwiększa opory przepływu.
Zwiększona prędkość produkcji (z 1,5 m/min→0,3 mm do	umiarkowany wzrost temperatury	+2-3℃	Kompensuje skrócony czas przebywania materiału w formie, zapewniając pełne wypełnienie
Zwiększona zawartość mączki drzewnej (z 60% do 70%)	Zwiększ temperaturę	+5℃	Wysoka zawartość proszku drzewnego zmniejsza płynność, co wymaga podniesienia temperatury w celu zmniejszenia lepkości materiału.
Aktualizacja produktu (prosta sekcja do złożonej sekcji)	Zwiększ temperaturę	+5-8℃	Złożona wnęka wymaga większej płynności, aby uniknąć niedoborów materiału i śladów spawania
Wady w formach związane z temperaturą≤10℃	Zwiększ temperaturę	+3-4℃	Zmniejszanie wpływu przenoszenia ciepła z otoczenia na temperaturę formy

5. Konserwacja i kalibracja: Zapewnij długoterminową dokładność kontroli temperatury

Kalibracja regularna: Miesięczna kalibracja czujników PT100 i termostatów PID przy użyciu termometrów standardowych, z natychmiastową regulacją lub wymianą w przypadku przekroczenia błędu±0.5℃.

Czyszczenie i konserwacja: Co 3 dni czyścić elementy grzejne i watę izolacyjną na powierzchni formy, usuwając pozostałości tworzyw sztucznych i nagar z pyłu drzewnego (które mogą powodować nierównomierne przewodzenie ciepła); co tydzień sprawdzać obieg wody chłodzącej i usuwać kamień (co zmniejsza wydajność chłodzenia i powoduje wahania temperatury).

Wymień elementy grzejne: Gdy moc nagrzewnicy spadnie≥10% (jak wskazuje wyświetlacz mocy termostatu) lub ogrzewanie staje się nierówne, należy natychmiast wymienić podkładkę grzejną lub pręt grzejny (zaleca się używanie części zamiennych o tych samych parametrach).

Protokół wstępnego podgrzewania formy: Przed uruchomieniem należy postępować zgodnie z sekwencją „segmentowego podgrzewania wstępnego” (temperatura pokojowa→ 120°C (utrzymaj 30 minut)→ 150°C (utrzymuj 20 minut)→ temperatura docelowa (utrzymać 15 minut)), aby zapobiec odkształceniu formy w wyniku nagłego nagrzania i zapewnić równomierny rozkład temperatury.

III. Rozwiązywanie problemów i rozwiązania typowych problemów

Wady w formach związane z temperaturą	Możliwy powód	Środki optymalizacyjne
Zwiększona prędkość produkcji (z 1,5 m/min	Temperatura formy jest zbyt niska, co powoduje niewystarczającą plastyfikację materiału lub słaby przepływ materiału z powodu lokalnych niskich temperatur.	Zwiększ temperaturę o 3-5℃; Sprawdź, czy element grzejny nie jest uszkodzony i uzupełnij lokalne ogrzewanie
Powierzchnia profilu jest żółta z wypalonymi plamami.	Temperatura formy jest zbyt wysoka, co powoduje zwęglenie proszku drzewnego; lub zatrzymanie materiału w martwej strefie rynny prowadzi do karbonizacji.	Ochłodź o 5-8℃; wypolerować martwą strefę kanału przepływowego i oczyścić nagar w formie
Wypaczenie profilu i nierówny skurcz wymiarowy	Różnica temperatur w każdym obszarze formy jest duża; lub rozkład układu chłodzenia jest nierówny	Dostosuj temperaturę strefy, aby zmniejszyć różnicę temperatur do≤2℃; zoptymalizować obieg wody chłodzącej, aby poprawić lokalne chłodzenie.
; zoptymalizować obieg wody chłodzącej, aby poprawić lokalne chłodzenie.	Niespójność temperatur w odgałęzieniach wnęki formy powoduje nierównomierną prędkość przepływu materiału.	Temperaturę odgałęzienia o wolnym przepływie zwiększono o 2-3℃.
Forma nie rozładowuje się płynnie i często jest zatkana.	precyzja), które automatycznie dostosowują moc grzania, aby zapobiec przekroczeniu temperatury (nagłe spadki po gwałtownym wzroście temperatury).	Wzrost temperatury o 5-10℃; w międzyczasie należy kontrolować zawartość wilgoci w mączce drzewnej≤3% (optymalizacja procesu wstępnej obróbki surowców)

IV. Oczekiwane efekty po optymalizacji

metryczny	Przed optymalizacją	poststoptymalność	amplituda wzrostu
Zakres wahań temperatury formy	±5℃	±2℃	Zmniejsz o 60%
Stopień kwalifikacji powierzchni profili	85%	98%	Regenerowany PP/PE wykazuje +5
awaria spowodowana temperaturą	6%	Mniej niż 1%	Zmniejsz o 83%
górna granica prędkości produkcji	1,5-2 m/min	2,5-3 m/min	Wzrost o 50%
żywotność formy	12-18 miesięcy	24-30 miesięcy	Rozszerz o 100%

Streszczenie

Istotą kontroli temperatury formy profilowej WPC jest „precyzyjne dopasowanie + równomierne przenoszenie ciepła + dynamiczna adaptacja”. Wykorzystując właściwości kompozytowe przetworzonego PP/PE i proszku drzewnego, system osiąga jednorodność temperatury na całej powierzchni dzięki „strefowej kontroli temperatury + inteligentnej kontroli temperatury PID + optymalizacji strukturalnej”. Parametry są dynamicznie dostosowywane zgodnie ze scenariuszami produkcji (surowce, prędkość, produkt), aby uniknąć defektów spowodowanych stałymi wartościami. Regularna konserwacja i kalibracja zapewniają długoterminową dokładność kontroli temperatury. Zoptymalizowane rozwiązanie nie tylko rozwiązuje typowe problemy, takie jak chropowatość powierzchni, wypaczenia i zatykanie, ale także zwiększa wydajność produkcji i wydłuża żywotność form, zapewniając krytyczne wsparcie dla stabilnej pracy linii produkcyjnych profili WPC.

Edytuj i udostępniaj