So erreichen Sie einen schnellen Farbwechsel

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Prinzipien der Reinigung und Farbveränderung in Hohlblasmaschinen <<<<

1. Prinzip der hohen Effizienz: Bei gleichzeitiger Sicherstellung einer gründlichen Reinigung soll die Zeit für Reinigung und Farbwechsel so weit wie möglich verkürzt werden. Dies reduziert nicht nur die Produktionsunterbrechungszeit und verbessert die Anlageneffizienz, sondern reduziert auch effektiv wirtschaftliche Verluste, die durch Anlagenausfälle verursacht werden.

2. Grundsatz der Gründlichkeit: Reinigung und Farbwechsel müssen umfassend und gründlich erfolgen, um sicherzustellen, dass der alte Farbstoff vollständig entfernt wird und eine Verunreinigung des neuen Farbstoffs verhindert wird. Dies stellt die Farbkonsistenz des Produkts sicher, sodass die nach der Reinigung und Farbänderung hergestellten Produkte frei von Verunreinigungen, schwarzen Flecken und anderen Qualitätsmängeln sind und den Qualitätsstandards entsprechen.

3. Kostenkontrollprinzip: Während der Reinigungs- und Farbwechseleffekt sichergestellt wird, ist es notwendig, die Farbwechselkosten angemessen zu kontrollieren und den Einsatz neuer Rohstoffe, Arbeitskräfte und Strom zu minimieren, um die minimalen Reinigungs- und Farbwechselkosten zu erreichen.

1. Drücken Sie zunächst möglichst viel des restlichen alten Farbmaterials aus dem Extruderzylinder. Anschließend blasen Sie mit Druckluft alle verbleibenden Kunststoffpartikel und Farbverunreinigungen aus dem Extruderzylinder (Vorratsbehälter) heraus, um die Menge an Restmaterial im Zylinder wirksam zu reduzieren. Stellen Sie bei der Verwendung von Druckluft zur Reinigung sicher, dass das Gerät und seine Umgebung frei von Verunreinigungen sind. In Reinräumen können zur Reinigung Industriestaubsauger eingesetzt werden.

2. Auswahl des Übergangsmaterials für den Farbwechsel. Vor dem formellen Farbwechsel kann Übergangsmaterial zur Reinigung der Ausrüstung hinzugefügt werden. Übergangsmaterial ist im Allgemeinen weißes oder minderwertiges zerkleinertes Material mit gemischten Farben. Zunächst kann auch etwas Polyethylen niedriger Dichte hinzugefügt werden. Dieses Material wird dann vollständig plastifiziert und in der Anlage extrudiert, um den größten Teil des restlichen alten Farbmaterials zu entfernen. Wenn die extrudierte Farbe dem zu ersetzenden neuen Farbmaterial ähnelt, wird die Ausrüstung gründlich mit dem neuen Material gereinigt, bis sie vollständig sauber ist.

3. Während der Reinigungs- und Farbwechselvorgänge beim Anfahren kann die Heiztemperatur jedes Abschnitts des Düsenkopfs im Vergleich zur normalen Prozesstemperatur um 5–10 °C erhöht werden, insbesondere an der Verbindung zwischen Extruder und Düsenkopf sowie an der Düse. Bei Hohlblasformmaschinen vom Speichertyp führt eine Erhöhung der Düsenkopftemperatur um 10–15 °C während der Reinigung und des Farbwechsels zu einer deutlichen Verbesserung des Farbwechseleffekts.

4. Bei großen mehrschichtigen Hohlblasmaschinenköpfen, deren Farbe sich nur schwer ändern lässt, kann während des Reinigungs- und Farbwechselvorgangs eine Kombination von Methoden angewendet werden.

Zunächst wird ein Übergangsmaterial verwendet, das eine geringe Menge Feuchtigkeit enthält, beispielsweise zerkleinerter recycelter Kunststoff. Diese Materialien erzeugen während des Schmelzvorgangs im Akkumulatorkopf zahlreiche Blasen, wodurch der Innendruck erhöht und die Reinigungs- und Farbwechselzeit effektiv verkürzt wird. Anschließend wird dem Übergangsmaterial zur Tiefenreinigung etwa 5 % PPA-Masterbatch zugesetzt, wodurch Pigmentansammlungen im Angusskanal und in der Düse besser entfernt werden, die Farbwechselzeit erheblich verkürzt wird und auch eine gewisse Schneckenreinigungsfunktion bereitgestellt wird.

5. Schneckenreiniger ist ein chemisches Reinigungsmittel, das speziell für Extruderzylinder und -schnecken entwickelt wurde. Es eignet sich zur Tiefenreinigung von Karbiden und organischen Pigmentansammlungen im Zylinder. Bei chemischen Reinigungs- und Farbwechselprozessen müssen die Einsatzdauer und die Dosierung des Reinigungsmittels streng kontrolliert werden, um Schäden an der Anlage zu vermeiden. Daher wird davon abgeraten, sich langfristig auf chemische Reinigungsmethoden zu verlassen.

1. Gerätedefekte erschweren die Reinigung von Restmaterial. Insbesondere tote Ecken in den Zylinder- und Schneckenkanälen, eine zu hohe Temperatur im Zufuhrbereich, unangemessene Strömungskanäle im Düsenkopf, unzureichender Druck und ein schlechter Oberflächenglanz der Düse können während der normalen Produktion zur Ansammlung von Kunststoffrohstoffen führen. Dies verlängert nicht nur die Reinigungs- und Farbwechselzeit und erhöht die Kosten des Farbwechsels, sondern erschwert auch eine gründliche Reinigung, wodurch die Reinheit der neuen Farbe beeinträchtigt wird. Es wird empfohlen, sich an den Gerätehersteller zu wenden, um die Gerätestruktur zu optimieren und Bereiche mit toten Materialecken zu verbessern, um die Ansammlung von Kunststoffrohstoffen in den Geräten zu reduzieren.

2. Einige Geräte verfügen über ein Filtersieb am vorderen Ende des Extruders. An dieser Stelle sammeln sich in der Regel Masterbatch (Pigment) und Verunreinigungen am wahrscheinlichsten an, und es reicht für eine gründliche Reinigung oft nicht aus, sich beim Farbwechsel ausschließlich auf Übergangsmaterial zu verlassen. Daher wird empfohlen, bei der Bestellung Geräte auszuwählen, die mit einer Schnellwechsel-Siebvorrichtung ausgestattet sind, um das Filtersieb schnell auszutauschen, ohne den Düsenkopf zu demontieren, wodurch durch Filterverstopfung verursachte Farbwechselprobleme wirksam reduziert werden können.

3. Speicher-Düsenköpfe sind im Allgemeinen mit Überlauflöchern ausgestattet, um das Abführen von Kohlenstoffablagerungen zu erleichtern, die durch die Reibung zwischen dem Druckring und dem Materialzylinder entstehen. Überprüfen Sie die Überlauföffnung regelmäßig auf Verstopfungen, um eine Verstopfung zu verhindern und eine ordnungsgemäße Ableitung der Kohlenstoffablagerungen sicherzustellen. Während der Reinigung und des Farbwechsels kann das Einspritzen einer angemessenen Menge Schmiermittel in das Überlaufloch und die Vergrößerung des Druckringhubs die Abgabe von an der Innenwand des Materialzylinders zurückgebliebenem Material fördern und so die Reinigungs- und Farbwechselzeit verkürzen.

Direktextrusionsdüsenköpfe sind in der Regel mit einer Materialaustrittsöffnung an der Verbindungsstelle der Rohmaterialien ausgestattet. Dieses Loch wird beim Reinigen und Farbwechsel geöffnet, um die durch die alten und neuen Farbmaterialien gebildete Schweißnaht schnell zu entfernen und so einen effizienten Farbwechsel zu erreichen.

4. Die Reinigungs- und Farbwechselzeit für Mehrschicht-Extrusionsköpfe ist in der Regel mehr als doppelt so hoch wie die von Einschicht-Extrusionsköpfen, während die Reinigungs- und Farbwechselzeit für Extrusionsköpfe vom Akkumulatortyp im Allgemeinen mehr als dreimal so hoch ist wie die von Direkt-Extrusionsköpfen. Die Effizienz der Reinigung und Farbänderung wird durch die Auswahl der geeigneten Extrusionsmethode basierend auf den Anforderungen des Produktherstellungsprozesses bestimmt. Daher müssen bei der Auswahl der Ausrüstung sowohl die Produktionsanforderungen als auch die Reinigungs- und Farbwechseleffizienz umfassend berücksichtigt werden, um optimale Produktionsvorteile zu erzielen.

5. Rohstoffförderung, Schrottrecycling und Zusatzausrüstung sind entscheidende Komponenten eines geschlossenen Produktionssystems für Blasformmaschinen. Während des Reinigungs- und Farbwechselprozesses muss die Benutzerfreundlichkeit vollständig berücksichtigt werden, um eine schnelle Reinigung und einen effizienten Betrieb zu gewährleisten, was für die Reduzierung von Farbverunreinigungen und die Gewährleistung der Produktqualität unerlässlich ist.

Es sollte ein vernünftiger Rohstofftransportplan entwickelt werden, um die Entfernung der farbigen Rohstofftransportleitungen zu minimieren und ihre Biegungen und Länge zu reduzieren, um die Menge an Rohstoffrückständen in den Rohrleitungen zu verringern. Während des Kantenmaterialrecyclings kann eine spezielle Maschine oder ein Einfarben-Einmalmodell eingesetzt werden, um die Häufigkeit der Reinigung und des Farbwechsels des Brechers und der zugehörigen Zusatzausrüstung zu minimieren.

1. Personalmanagement

(1) Entwickeln Sie Arbeitsanweisungen, in denen die Standardarbeitsanweisungen und zugehörigen Vorsichtsmaßnahmen für den Gerätereinigungs- und Farbwechselprozess festgelegt werden, und lassen Sie erfahrene Bediener vor Ort Anleitung geben.

(2) Verstärkte Schulungen vor Ort zu Ausrüstungsgrundsätzen, Farbwechselprozess, Auswahl und Behandlung von Reinigungsmaterialien, Klärung der Verantwortlichkeiten jeder Position und Verbesserung der Effizienz und Qualität der Reinigungs- und Farbwechselvorgänge.

(3) Verstärken Sie die Sicherheitsüberwachung, bieten Sie den Bedienern Sicherheitsschulungen an, stellen Sie sicher, dass persönliche Schutzmaßnahmen vorhanden sind, und stellen Sie den sicheren Betrieb der Geräte sicher.

2. Gerätemanagement

(1) Führen Sie vor der Reinigung und dem Farbwechsel eine umfassende Inspektion der Blasformmaschine und ihrer unterstützenden Ausrüstung durch, um sicherzustellen, dass sie die Bedingungen für die Reinigung und den Farbwechsel erfüllen. Achten Sie besonders darauf, zu prüfen, ob die Temperatur der Heizkomponenten des Geräts angemessen ist, um einen normalen Betrieb des Geräts zu gewährleisten und so Fehlfunktionen und unnötigen Abfall zu vermeiden.

(2) Während des Farbwechselvorgangs sind die Geräte sauber zu halten und wirksame Schutzmaßnahmen zur Vermeidung von Schäden zu treffen. Nachdem der Farbwechsel abgeschlossen ist, reinigen Sie den Bereich gründlich, um ihn auf den nächsten Produktionsdurchlauf vorzubereiten.

(3) Standardisieren Sie die Gerätestatusverwaltung, richten Sie Etiketten an den Geräten ein, um die Betriebs-, Wartungs- und Standby-Statusinformationen der Geräte deutlich zu kennzeichnen, und erstellen Sie Farbänderungsaufzeichnungen, um die Analyse und Optimierung von Reinigungs- und Farbwechselprozessen zu erleichtern und die Effizienz der Gerätewartung zu verbessern.

3. Materialwirtschaft

(1) Kontrollieren Sie die Sauberkeit des Übergangsmaterials streng, um das Eindringen von Fremdkörpern zu verhindern und die Reinigung und Farbveränderung sowie den normalen Betrieb der Ausrüstung nicht zu beeinträchtigen. Bei der Wiederverwendung des Übergangsmaterials und des Reinigungsmaterials müssen diese ordnungsgemäß gelagert werden, um eine Kontamination zu verhindern.

(2) Materialrecycling und -verarbeitung stärken sowie Restrohstoffe und Reinigungsabfälle klassifizieren und recyceln. Wiederverwertbare Rohstoffe sollten zur Wiederverwendung zerkleinert und granuliert werden, um ein Ressourcenrecycling zu erreichen. Nicht wiederverwertbare Abfälle sollten gemäß den Anforderungen des Umweltschutzes behandelt werden, um Umweltverschmutzung zu vermeiden.

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1. Prävention ist der Schlüssel: Versuchen Sie bei der Produktionsplanung, Chargen von Produkten mit ähnlichen Farben oder guter Kompatibilität nebeneinander herzustellen, um Reinigungsschwierigkeiten aufgrund großer Farbunterschiede zu reduzieren. Produzieren Sie beispielsweise zuerst hellblaue Eimer, wechseln Sie dann zu dunkelblauen Eimern und produzieren Sie schließlich schwarze Eimer, um zu vermeiden, dass dunkle Farben helle Farben verfärben.

2. Hocheffiziente Reinigung: Verstehen Sie zunächst die Zusammensetzung und chemische Verträglichkeit des entsprechenden Farbmasterbatches und wählen Sie dann geeignete Reinigungsmaterialien, Reinigungsmittel und Reinigungswerkzeuge aus, um sicherzustellen, dass die in der Ausrüstung verbliebenen alten Farbmaterialien schnell und gründlich entfernt werden können, ohne die Ausrüstung zu beschädigen.

3. Vorgänge standardisieren: Entwickeln Sie eine „Anleitung zum schnellen Farbwechsel“, in der die Schritte, Werkzeuge und Akzeptanzkriterien klar definiert sind. Bediener müssen sich strikt an die „Bedienungsanleitung für den schnellen Farbwechsel“ halten, um sicherzustellen, dass jeder Schritt korrekt ausgeführt wird, wodurch längere Reinigungszeiten aufgrund von Betriebsfehlern minimiert werden.

Vor der Reinigung müssen wir die Gründe für die Schwierigkeiten beim Farbwechsel oder die Lage der restlichen alten Farbmaterialien verstehen. Diese Stellen befinden sich hauptsächlich in den folgenden Bereichen: den Zufuhrrohren, toten Ecken innerhalb des Zylinders und der Schnecke sowie toten Ecken in den Strömungskanälen des Düsenkopf-Speicherzylinders.

1. Reinigen Sie das Innere der Rohre, insbesondere die toten Ecken, mit Druckluft.

2. Bei Produkten, die geringfügige Farbveränderungen erfahren (z. B. von Hellblau zu Dunkelblau), kann grundsätzlich die Rohstoffmischung dieses Produkts zur Reinigung verwendet werden. Die gereinigten Rohstoffe können weiter zerkleinert und wiederverwendet werden, um den durch Rohstoffverunreinigungen verursachten Abfall zu reduzieren.

3. Für Produkte, bei denen sich die Farbe ändert (von Schwarz zu Hellblau oder Cremeweiß), sind spezielle Reinigungsmaterialien erforderlich. Wenn unser Unternehmen beispielsweise von Schwarz auf Weiß wechselt, verwenden wir spezielle Reinigungsmaterialien, die sowohl mit der Ausrüstung als auch mit den Rohstoffen kompatibel sind (z. B. ein spezielles Haftvermittler + Titandioxid). Durch die Zugabe des Reinigungsmaterials in die Ausrüstung und das freie Fließen innerhalb der Schnecke und des Zylinders werden restliche alte Farbmaterialien entfernt, wodurch die Farbwechselzeit effektiv verkürzt wird.

4. Prozesstechnisch können Temperatur und Geschwindigkeit erhöht werden: Innerhalb zulässiger Bereiche kann durch entsprechende Erhöhung der Zylindertemperatur und der Schneckengeschwindigkeit die Fließfähigkeit des Rohmaterials verbessert und der Austrag erleichtert werden. Es ist jedoch wichtig, Temperatur und Geschwindigkeit zu kontrollieren, um eine Überhitzung und Zersetzung des Rohmaterials zu verhindern. Beispielsweise kann bei einem Farbwechsel bei der Herstellung von Polyethylenprodukten die Zylindertemperatur um 10–20 °C und die Schneckengeschwindigkeit um 10–20 % erhöht werden.

5. Segmentierte Reinigung: Der gesamte Farbwechselprozess ist in mehrere Stufen unterteilt und die Reinigung erfolgt Schritt für Schritt. Beispielsweise wird zunächst eine Grobwäsche durchgeführt, bei der mit viel Reinigungsmaterial zunächst ein Großteil des alten Farbmaterials entfernt wird; Anschließend erfolgt eine Feinwäsche, bei der mit einer kleinen Menge Reinigungsmittel die verbleibenden feinen Farbverunreinigungen entfernt werden.

6. Geräte: Bei älteren Geräten, die besonders schwer zu reinigen sind, wird empfohlen, spezielle Geräte zu verwenden, um dunkle oder naturfarbene Produkte herzustellen, sofern die Bedingungen dies zulassen. Alternativ können Sie neu entwickelte Geräte wie kontinuierliche Extrusionsgeräte (ohne Lagertank) wählen, um tote Zonen in den Fließkanälen des Geräts zu reduzieren. Warten Sie die Ausrüstung regelmäßig und reinigen Sie angesammeltes Material und Ablagerungen von Komponenten wie Schnecke und Zylinder, um einen besseren Materialfluss und eine bessere Reinigung bei Farbwechseln zu gewährleisten.

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(I) Strukturelle Gestaltung der Schraube

Wenn bei der Schraubenherstellung Material, Wärmebehandlung und Oberflächenbeschaffenheit gewährleistet sind, weist die Schraube selbst im Allgemeinen eine relativ schnelle Material- und Farbwechselgeschwindigkeit auf. Bei der Gestaltung der Schneckenstruktur optimieren wir unter Berücksichtigung der für die normale Extrusionsproduktion erforderlichen Plastifizierungsleistung und Mischwirkung die Schneckenstruktur und erhöhen den Schneckenextrusionsdruck entsprechend. Dadurch kann die Schmelze in den Düsenkanal gelangen und eine stärkere Quetsch- und Spülwirkung auf alte Restmaterialien erzeugen, die leicht an der Innenwand des Kanals haften, wodurch die Geschwindigkeit des Farbwechsels beschleunigt wird. Gleichzeitig verbessert es auch die Schmelzedichte und die Plastifizierungsqualität.

(II) Strukturelle Gestaltung des Düsenkopf-Strömungskanals

Für die Verbesserung der Farbwechseleffizienz in der Blasformmaschinenindustrie, unabhängig davon, ob es sich um eine Speicher- oder kontinuierliche Extrusionsmaschine handelt, ist die Gestaltung der internen Strömungskanalstruktur des Düsenkopfs von größter Bedeutung. Eines der zentralen Designelemente ist die Erzielung eines Druckausgleichs im gesamten Strömungskanal, wodurch tote Zonen vermieden werden. In Strömungskanälen mit Druckungleichgewichten erfolgt der Farbwechsel in Bereichen mit hohem Druck häufig schnell und in Bereichen mit niedrigem Druck langsam, insbesondere an der Stelle, an der die Schmelze eintritt und zusammenläuft, wodurch sich leicht Rohlinge bilden. Die meisten Bereiche vollziehen den Farbwechsel in kurzer Zeit, sodass nur ein oder zwei symmetrische Bereiche übrig bleiben, die einen längeren oder vollständigeren Farbwechsel erfordern. Wir können Software wie die Finite-Elemente-Analyse von Fluiden verwenden, um die Struktur des Strömungskanals rational zu entwerfen und den Druck der Schmelze an verschiedenen Punkten innerhalb des Strömungskanals zu optimieren und auszugleichen, wodurch tote Zonen vermieden werden. Gleichzeitig ist es wichtig, einen zu hohen Druck im Fließkanal zu vermeiden, der zu einer Überhitzung der Schmelze beim Durchgang durch den Kanal führen kann. Aufgrund der Wärmeableitungsmethode des Düsenkopfs (im Allgemeinen natürliche Kühlung) kann ein kontinuierlicher, konstanter Temperaturanstieg tatsächlich zu einer Verschlechterung der Schmelze und einem Anhaften an der Oberfläche des Fließkanals führen, was den gegenteiligen Effekt hat.

Zweitens sollten bei der Auswahl des Fließkanalmaterials für den Düsenkopf Faktoren wie Hitzebeständigkeit, thermische Stabilität und Spiegelglanz umfassend berücksichtigt werden. Materialien mit guter Hitzebeständigkeit und thermischer Stabilität können über lange Zeiträume bei hohen Temperaturen eine stabile Leistung aufrechterhalten, weisen eine minimale thermische Verformung auf und verhindern Dimensionsverformungen aufgrund von Temperaturänderungen. Insbesondere inkonsistente Übergangsabmessungen an den Verbindungen von Strömungskanalkomponenten können zu falsch ausgerichteten oder unebenen Oberflächen führen und die Stabilität und Effizienz des Farbänderungsprozesses beeinträchtigen. Die Oberflächenbeschaffenheit des Strömungskanals ist entscheidend für die Bearbeitbarkeit des ausgewählten Materials. Materialien mit guter Spiegeloberfläche können die Oberfläche des Strömungskanals glatter machen und so zu einer verbesserten Gesamteffizienz des Farbwechselprozesses beitragen. Insbesondere bei der Herstellung korrosiver Rohstoffe müssen korrosionsbeständige Fließkanalmaterialien ausgewählt werden, oder die Schnecken- und Fließkanaloberflächen müssen speziellen Verfahren wie Verchromung oder Titanbeschichtung unterzogen werden, um zu verhindern, dass diese Rohstoffe die glatte Fließkanaloberfläche korrodieren und so die stabile Produktion und Farbveränderung beeinträchtigen.

(III) Optimierung der Temperaturregelungsmethode für die Extrusionsdüse und rationelle Anordnung der Heizabschnitte

Während des Vorheizens der Ausrüstung führt eine einmalige Heizmethode häufig zu Oxidation und Gelbfärbung der Materialoberfläche im Strömungskanal, der der Heizung am nächsten liegt, was zu einer schlechten Fließfähigkeit und Haftung an der Oberfläche des Strömungskanals führt. Dadurch entstehen Streifen auf der Oberfläche des extrudierten Knüppels, die die Oberflächenglätte des Produkts beeinträchtigen. Durch die Optimierung der Heizsteuerungsmethode der Ausrüstung und die Verwendung eines diskontinuierlichen und schrittweisen Heizsteuerungsprozesses für verschiedene Heizzonen der Schnecke und des Düsenkopfs mit unterschiedlichen Heizzeiträumen entsprechend der Plastifizierungstemperatur, die den verschiedenen Rohstoffen entspricht, kann das in den Fließkanälen der Schnecke und des Düsenkopfs verbleibende Material schrittweise und gleichmäßig von außen nach innen erhitzt werden, um einen betriebsbereiten Schmelzzustand zu erreichen. Zweitens müssen die Gestaltung und Anordnung der Anzahl der Heizstufen im Düsenkopf und die Leistung der Heizung ebenfalls dem Grundsatz einer angemessenen Anzahl von Stufen und einer gleichmäßigen Heizleistung folgen; Andernfalls wird auch die Farbwechseleffizienz beeinträchtigt.

Basierend auf den Rückmeldungen verschiedener Produkthersteller sind die Hauptfaktoren, die unter den Einschränkungen der Extrusionsschnecke und der Düsenströmungskanalstruktur zu Schwierigkeiten beim Farbwechsel führen, folgende:

(a) Einfluss von Farbmasterbatch- und Rohstofffaktoren

Die Farbmasterbatchformulierungen und Harzqualitäten verschiedener Hersteller, die als Hauptrohstoffe verwendet werden, weisen unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich Fließfähigkeit, Kompatibilität und Hochtemperatur-Zersetzungskoeffizienten auf, was sich auch auf die Effizienz der Farbänderung auswirkt. Unter der Prämisse, die Farbe des Produkts und die Leistung des Behälters sicherzustellen, kann der Versuch, das Farbmasterbatch und die Rohstoffe mit geeignetem Schmelzpunkt, guter Verträglichkeit und geringerer Zersetzung zu ändern, erheblich dazu beitragen, die Farbwechselzeit zu verkürzen.

(ii) Anpassung von Temperatur und Extrusionsdruck während des Farbwechsels

Beim Farbwechsel kann der Extrusionsdruck erhöht werden, indem die Schneckentemperatur entsprechend gesenkt und die Schneckengeschwindigkeit erhöht wird, während gleichzeitig die Temperatur jedes Bereichs des Düsenkopfs entsprechend erhöht wird. Dadurch kann die Schnecke die Schmelze mit niedrigerer Temperatur extrudieren und einen größeren Druck auf die Schmelze mit relativ höherer Temperatur im Strömungskanal des Düsenkopfs ausüben, wodurch ein harter Extrusions- und Spülzustand entsteht, der die Farbwechselzeit effektiv verkürzen kann.

(III) Angemessene Anordnung zum Wechseln verschiedener Farben

Fertigungsunternehmen können die Produktion von Farbwechselaufträgen auf der Grundlage der Farbeigenschaften ihrer Produkte und der Lieferzeiten der Aufträge rational gestalten. Es wird empfohlen, die Produktion von Übergangsauftragsfarben von dunkel nach hell oder von hell nach dunkel schrittweise zu gestalten, um gleichzeitig den Auftragsanforderungen gerecht zu werden und die Kosten für Farbwechsel zu senken. Der sofortige Wechsel von dunklen zu hellen Farben dauert oft lange, was zu einer erheblichen Verschwendung von Rohstoffen, Arbeit, Zeit und Strom führt.

(iv) Vermeiden Sie längere Warmhalte- oder Standby-Zeiten.

Wenn die Anlage vorgeheizt und auf Produktionstemperatur gehalten wird, sollte sie rechtzeitig in Betrieb genommen werden, um zu vermeiden, dass die Schmelze längere Zeit in Schnecke und Düse verbleibt. Wenn es aufgrund verschiedener Faktoren erforderlich ist, die Maschine während der normalen Produktion anzuhalten, versuchen Sie, die Standby-Zeit zu verkürzen. Bei längerer tatsächlicher Standby-Zeit kann zunächst die Temperatur jeder Heizzone entsprechend abgesenkt werden. Bei Wiederaufnahme der Produktion kann die Temperatur auf die normale Produktionstemperatur erhöht werden. Nach Erreichen der Temperatur kann die Maschine wieder in Betrieb genommen werden.

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1. Extrusionssystem und Strömungskanaldesign des Düsenkopfes

Das Extrusionssystem und die Gestaltung des Düsenkopf-Strömungskanals einer EBM-Blasformmaschine spielen eine entscheidende Rolle für die Effizienz des Farbwechsels. Ein gut gestalteter Strömungskanal verkürzt die Verweilzeit des extrudierten Materials im Düsenkopf, verhindert Materialansammlungen in Totzonen und reduziert so die Reinigungsschwierigkeiten und die Reinigungszeit bei Farbwechseln. Beispielsweise sollte die Konstruktion des internen Strömungskanals des Düsenkopfes frei von toten Zonen sein, um einen reibungslosen Materialfluss zu gewährleisten und die Bildung von Rückständen zu verhindern. Dieses Design trägt nicht nur zur Verbesserung der Farbwechselgeschwindigkeit bei, sondern reduziert auch die Farbverunreinigung des Produkts durch Restmaterial.

2. Prinzipien des Gradientendesigns und der Fluiddynamik

Mehrschichtige Coextrusions-EBM-Blasformmaschinen nutzen ein Gradientendesign mit mehreren Düsen, um die Selbstreinigungseigenschaften des Läufers effektiv zu verbessern. Der Kanalquerschnitt geht allmählich von breit zu schmal über, wodurch die Trägheit des Materialflusses genutzt wird, um Rückstände zu reduzieren. Durch die Optimierung der Form und Größe des Läufers wird während des Fließens der Gummimischung ein gleichmäßiger Gegendruck erzeugt, wodurch Materialansammlungen im Läufer aufgrund ungleichmäßigen Drucks verringert werden. Darüber hinaus sollte die Struktur des Düsenkopfkanals den Prinzipien der Strömungsmechanik entsprechen, um einen ausgeglichenen Gegendruck während der Extrusion sicherzustellen. Beispielsweise ermöglicht der Einsatz eines spiralförmigen Läufers oder einer Verbundläuferkonstruktion, die auf verschiedene Anwendungsszenarien zugeschnitten ist, dass die Gummimischung einen stabilen Strömungszustand innerhalb des Läufers erreicht, Turbulenzen und Wirbel reduziert und dadurch sowohl die Flüssigkeitsstabilität als auch die Farbwechseleffizienz verbessert.

3. Vorteile des Vorschubkopfes mit Mittelzuführung

Mittelvorschubdüsenköpfe sind ein wichtiges Konstruktionsmerkmal für schnelle Farbwechsel. Im Vergleich zu herkömmlichen Methoden mit seitlicher Zufuhr verteilen Düsenköpfe mit zentraler Zufuhr den Klebstoff gleichmäßiger im Fließkanal, wodurch die Balance des Fließkanals verbessert und die durch ungleichmäßige Zufuhr verursachte Klebstoffansammlung verringert wird. Dieses Design erhöht nicht nur die Geschwindigkeit des Farbwechsels, sondern sorgt auch für eine stabile Produktqualität. Yaqi implementiert seit 2005 vollständig Center-Feed-Düsenkopfdesigns und verbessert so die Farbwechseleffizienz um über 50 %. Beispielsweise dauern dunkle Farbwechsel weniger als 20 Minuten, während Übergänge von extrem dunklen zu hellen Farben typischerweise etwa 60 Minuten dauern.

In den letzten Jahren wurde mit der zunehmenden Reife der Entwurfs- und Analysesoftware für die Simulation von Spindelstock-Strömungskanälen und insbesondere mit der kontinuierlichen Verbesserung der Bearbeitungsausrüstung und der Verarbeitungstechnologie das Niveau der Strömungskanalkonstruktion und der Prozesstechnologie kontinuierlich verbessert.

4. Oberflächenbehandlung von Strömungskanälen und Anwendung neuer Materialien

In den letzten Jahren hat die Technologie der Oberflächenbeschichtung von Strömungskanälen breite Anwendung gefunden. Durch die Beschichtung der Fließkanaloberfläche mit einem speziellen Material kann der Reibungskoeffizient zwischen dem Klebstoff und der Innenwand des Fließkanals deutlich reduziert werden und somit die Verweilzeit des Klebstoffs im Fließkanal verkürzt werden. Diese Beschichtungstechnologie verbessert nicht nur die Effizienz des Farbwechsels, sondern verlängert auch die Lebensdauer des Düsenkopfs und senkt die Wartungskosten der Ausrüstung. Zum Einsatz kommen beispielsweise nanoskalige Antihaftbeschichtungen (wie Keramikbeschichtungen oder Polytetrafluorethylen). Im Vergleich zu herkömmlichen Galvanisierungsprozessen wird dadurch die Schmelzhaftung erheblich reduziert und eine Delaminierung weniger wahrscheinlich.

Es kommen modulare Strömungskanalkomponenten zum Einsatz. Die physikalische Reinigung wird durch schnell zerlegbare Strömungskanalmodule erreicht, wodurch Ausfallzeiten reduziert werden.

Die Dispergierbarkeit und Fließfähigkeit des Farbmasterbatches wirken sich direkt auf die Effizienz des Farbwechsels aus. Wenn kostengünstige Formulierungen blind verfolgt werden, kann es zu einer Aggregation des Farb-Masterbatchs und einer schlechten Migration kommen, was die Reinigung erschwert.

1. Verbesserungen bei Dezentralisierung und Liquidität

Die Dispergierbarkeit und Fließfähigkeit von Farbmasterbatches sind entscheidende Faktoren für die Farbwechseleffizienz. Die Optimierung der Farb-Masterbatch-Formulierung und die Erhöhung der Pigmentdispergierbarkeit ermöglichen eine gleichmäßigere Pigmentverteilung innerhalb der Mischung und verringern so die durch Pigmentaggregation verursachten Farbänderungsschwierigkeiten. Gleichzeitig wird durch die Verbesserung der Fließfähigkeit des Farbmasterbatches der Widerstand während der Extrusion verringert, wodurch Verzögerungen beim Farbwechsel aufgrund der Retention der Verbindung im Angusskanal minimiert werden. Als Referenz dienen folgende Maßnahmen:

Optimieren Sie die Trägerharzkompatibilität. Der Farbmasterbatch-Träger muss eine hohe Kompatibilität mit dem Substrat (PE/PP) aufweisen. Um die Schmelzzeit zu verkürzen, wird empfohlen, ein Harz mit niedrigem Molekulargewicht und einem ähnlichen Schmelzindex wie das Substrat zu wählen. Verwenden Sie beispielsweise für PP-Substrate einen niedrigviskosen PP-Träger, um eine ungleichmäßige Verteilung aufgrund schlechter Verträglichkeit zu vermeiden.

Anwendungen von Dispergiermitteln und Schmiermitteln. Superdispersionsmittel (z. B. modifizierte Fettsäureester): reduzieren die Oberflächenenergie der Masterbatch-Partikel und verhindern die Agglomeration.

Synergistische Wirkung interner und externer Schmierstoffe. Interne Gleitmittel (z. B. Zinkstearat) reduzieren die Reibung innerhalb der Schmelze, während externe Gleitmittel (z. B. Silikon) das Gleiten der Schmelze an der Angusswand verbessern und die Entfernung von Klebstoffresten beschleunigen.

Hochkonzentriertes Masterbatch und Nanotechnologie. Durch die Verwendung nanoskaliger Pigmente (z. B. Ruß, der auf weniger als 50 nm dispergiert ist) kann die Farbstärke verbessert und gleichzeitig die Menge an zugesetztem Masterbatch reduziert werden, wodurch das Risiko von Rückständen bei Farbänderungen verringert wird. Allerdings muss darauf geachtet werden, die Agglomeration von Nanopartikeln zu verhindern.

2. Formelanpassungen nach Erhöhung des Extrusionsvolumens (Dies ist ein wichtiger Punkt, der Aufmerksamkeit verdient).

Bei Hochgeschwindigkeitsblasformanwendungen mit mehreren Kavitäten muss die Masterbatchformulierung entsprechend angepasst werden, wenn das Extrusionsvolumen zunimmt. Um den Anforderungen hoher Produktionsmengen gerecht zu werden, sollte der Anteil an Dispergiermitteln und Gleitmitteln in der Masterbatch-Formulierung entsprechend erhöht werden, um die Pigmentdispergierbarkeit und die Fließfähigkeit der Mischung zu verbessern. Bei der Anpassung der Formulierung sollte die Effizienz der Farbveränderung nicht einfach der Kostensenkung geopfert werden. Beispielsweise können einige kostengünstige Dispergiermittel zu einer ungleichmäßigen Pigmentdispersion führen, wodurch die Farbänderung schwieriger wird. Daher sollte bei der Formulierungsoptimierung ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Kosten und Farbwechseleffizienz umfassend berücksichtigt werden.

Auch bei optimierter Ausrüstung und Farbmasterbatch bleiben die Fähigkeiten des Bedieners und die Auswahl der Hilfswerkzeuge von entscheidender Bedeutung.

1. Systematische Vorbereitung vor dem Farbwechsel

Stufenweises Herunterfahren: Wechseln Sie zuerst zur Übergangsfarbe und dann schrittweise zur Zielfarbe, um den Farbdifferenzbereich zu verringern.

Vorreinigungsprozess: Verwenden Sie ein Reinigungsmaterial mit niedrigem Schmelzpunkt (z. B. PP mit hoher Fließfähigkeit), um die Fließkanäle zu füllen und Klebstoffreste zu entfernen.

2. Innovative Anwendungen von Reinigungsmitteln und Schaummitteln

Chemische Reinigungsmittel: Spezielle Reinigungsmittel mit Tensiden können Karbide auflösen, es muss jedoch darauf geachtet werden, dass sie nicht korrosiv auf die Ausrüstung wirken.

Schaummittel: Fügen Sie dem Reinigungsmaterial Mikroschaummittel (z. B. Natriumbicarbonat) hinzu, um den Expansionsdruck zum Ausspülen toter Ecken des Strömungskanals zu nutzen.

3. Datengesteuertes Betriebsmanagement

Erstellen Sie eine Datenbank mit farbverändernden Parametern, um die optimale Kombination aus Temperatur, Druck und Reinigungsmitteldosierung für verschiedene Farben und Materialien aufzuzeichnen und so die menschliche Versuch-und-Irrtum-Zeit zu reduzieren.

Der schnelle Farbwechsel bei EBM-Blasformmaschinen beruht auf drei Schlüsselelementen: Gerätedesign als Grundlage, Farbformulierung des Rohmaterials als Bindeglied und standardisierter Betrieb als Schlüssel. Nur durch die Synergie dieser drei Elemente kann die Effizienz maximiert werden. Mit der Weiterentwicklung von Technologien wie intelligenter Temperaturregelung, selbstreinigenden Beschichtungen und neuen Materialformulierungen wird erwartet, dass die Farbwechselzyklen in Zukunft weiter auf das Minutenniveau verkürzt werden, was Unternehmen dabei helfen wird, Kosten zu senken und die Effizienz zu steigern.