경쟁이 치열한 플라스틱 제조 세계에서는 기계 처리량과 제품 일관성이 무엇보다 중요합니다. 그만큼단일-나사 이중-다이 필름 블로잉 머신하나의 압출기 나사가 두 개의 개별 다이 헤드에 동시에 공급되는 구성-은{1}}전 세계 생산 현장에서 꾸준히 발전해 왔습니다. 설치 공간이나 에너지 비용을 두 배로 늘리지 않고 생산량을 늘리려는 기업의 경우 이 아키텍처가 실제로 무엇을 제공하는지 이해하는 것이 좋습니다.
단일{0}}나사 이중-모드 다이어프램 송풍기란 무엇입니까?
기존 멤브레인 송풍기는 하나의 압출기와 하나의 환형 다이 헤드를 결합합니다. 스크류가 수지를 녹이고 가압한 후 원형 몰드를 통해 배출되어 멤브레인 버블이 형성됩니다.
그만큼단일-나사 이중-다이 필름 블로잉 머신동일한 압출기 배럴과 스크류 어셈블리를 유지하지만 용융 수지의 흐름은 분배기 블록에 의해 두 개의 개별 다이 헤드로 분할됩니다. 각 금형은 자체적인 별도의 필름 버블을 생성하며, 이 버블은 냉각되고 접혀 두 개의 평행한 필름 롤로 감겨집니다. 스크류는 변경되지 않으며 단지 다운스트림 분포 및 금형 레이아웃을 확장합니다.
이는 모터, 히터 시스템 및 나사 드라이브를 의미하지만-두 개의 필름 출력이 있습니다.
핵심 효율성 향상 설명
1. 두 번째 Extruder 없이 이중 출력
가장 즉각적인 이점은 원시 처리량입니다. 표준 55mm 스크류 압출기는 저밀도 폴리에틸렌 최적화 조건을 처리하며 용융량은 80~120kg/h입니다. 금형을 사용하여 수지는 필름 롤을 생성합니다. 동일한 80~120kg/h 출력으로 두 개의 실린더를 동시에 채우는 2-모드 구조를 동일한 나사에 설치합니다.
두 번째 모터, 두 번째 기어박스, 두 번째 히터 밴드 세트 또는 두 번째 제어판을 추가하지 않았습니다. 흐름 분배기와 두 번째 다이를 추가했습니다.-두 번째 시스템 전체의 자본 비용의 일부에 불과합니다. 자본 지출의 비중이 급격히 증가했습니다.
포장 및 농업용 필름에서 일반적으로 볼 수 있는 300~800mm 범위의 롤 폭의 경우 동시 압연은 동일한 조건에서 두 개의 별도 단일 롤 기계를 작동하는 것에 비해 단일 롤 처리 비용을 30~45% 절감합니다. 잘-조정된단일-나사 이중-다이 필름 블로잉 머신이러한 자본 우위를 일상적인 생산 현실로 전환합니다.
2. 균형 잡힌 스크류 부하 및 용융 안정성
2-모드 설정의 직관에 반하는 이점은 나사가 일반적으로 더 안정적인 작동 창에서 작동한다는 것입니다. 출력이 높은- 스크류의 단일 다이는 시스템을 용융 압력 범위의 상한까지 밀어넣어 용융 파열(다이의 과도한 전단 응력으로 인한 표면 결함) 위험을 증가시킵니다.
2-모드 구조를 사용하면 총 유량이 분해되므로 다이당 용융 압력은 동일한 출력단에서 금형 압력의 약 절반입니다. 이것:
각 다이의 전단 응력을 줄여 용융 파손 위험을 줄입니다.
스크류가 최대 속도에 가깝지 않고 중간 속도로 작동하도록 하여 스크류와 배럴의 수명을 연장합니다.
스크류의 고온 프로파일이 극단적으로 밀리지 않으므로 보다 안정적인 용융 온도가 제공됩니다.
실제로 운영자는 다음과 같이 보고합니다.단일-나사 이중-다이 필름 블로잉 머신장치는 동일한 총 처리량을 내는 단일{0} 모드 기계보다 젤 함유물이 적고 필름 표면이 더 매끄러운 경향이 있습니다.
3. 필름 1kg당 에너지 효율
멤브레인 블로워의 에너지 소비는 주로 압출기 구동 모터, 배럴 히터 밴드 및 냉각 블로워로 구성됩니다. 듀얼다이 기계에서는 세 가지 주요 전력 소비자가 모두 하나가 아닌 두 개의 필름 출력을 제공합니다.
55mm 압출기의 일반적인 에너지 분해를 고려하십시오.
| 요소 | 대략적인 전력 소비량 | 서브(단일 모드) | 서브(더블 다이) |
|---|---|---|---|
| 구동 모터 | 22~37kW | 1롤 | 2롤 |
| 배럴 히터 | 8-15kW | 1롤 | 2롤 |
| 냉각 송풍기 | 1인당 3-5킬로와트 | 1롤 | 롤 2개(송풍기 2개) |
| 와인더 드라이브 | 1-2kW | 와인더 1개 | 와인더 2개 |
구동 모터와 배럴 히터의 동력은 두 개의 롤러에 의해 공유됩니다. 냉각 송풍기 2개와 와인더 2개가 필요하지만 이들의 결합된 당김력은 전체 압출기 어셈블리 2개를 실행하는 것보다 여전히 훨씬 작습니다. 전반적으로 완성된 필름의 킬로그램당 에너지 비용은 일반적으로 최적화된 듀얼{4}} 모드 장치에서 20~30% 감소하고 총 출력이 동일한 두 개의 별도 기계에서는 20~30% 감소합니다.
4. 단위 출력당 더 작은 바닥 면적
공장 공간은 고정 비용입니다. 2{1}}모드 기계는 단일{4}}모드 기계보다 20~30% 더 많은 지면을 덮습니다. - 약간 더 넓은 프레임은 두 번째 버블 타워, 두 번째 접이식 프레임 및 두 번째 와인더를 수용할 수 있습니다. 대조적으로, 완전히 분리된 두 대의 기계는 단일 기계 면적의 약 두 배를 차지합니다.
건물 규모나 임대 비용으로 인해 운영이 제한되는 경우 듀얼다이 기계의 설치 공간 효율성은 중요한 운영상의 이점입니다. 모든단일-나사 이중-다이 필름 블로잉 머신바닥에서는 단일-다이보다 더 많은 평방미터의 생산량을 제공합니다.
5. 롤러의 다양한 사양을 동시 생산
일부 2개{0}}모드 모델에서는 2개의 다이 헤드를 서로 다른 다이 간격 설정으로 구성할 수 있으므로 동일한 수지 배치에서 서로 다른 벽 두께 목표로 2개의 버블을 불어 넣을 수 있습니다. 이는 다음과 같은 상황에서 특히 유용합니다.
변환기에는 두 가지 SKU 사양(예: 25미크론 및 40미크론 롤)이 모두 필요합니다.
한 사양의-단기 생산은 다른 사양의 대량 생산을 동반해야 합니다.
고객 주문 포트폴리오에는 경량 및 고강도 포장 필름이 포함됩니다.{0}}
두 금형 모두 동일한 수지 유형을 처리해야 하지만(단일 압출기를 공유하기 때문에) 한 번의 생산으로 두 가지 두께 또는 두 가지 너비를 생산할 수 있는 유연성으로 인해 변환 시간과 기계 일정 복잡성이 줄어듭니다.
작동을 위한 주요 디자인 구성 요소
흐름 분배기 블록
흐름 분배기(용융 분리기라고도 함)는 압출기의 출력과 두 다이 헤드 사이의 핵심 구성 요소입니다. 잘 설계된-디바이더 블록은 동일한 용융 분포를 보장합니다.-각 금형은 동일한 질량 흐름, 동일한 용융 온도 및 동일한 체류 시간을 받아 하나의 기포가 다른 기포에 비해 두꺼워지거나 열 분해되는 것을 방지합니다.
분배기의 부적절한 설계는 두 다이의 출력 불균형의 주요 원인입니다. 비대칭 흐름 경로, 불일치 채널 직경 또는 부적절한 블록 가열로 인해 한 금형의 처리량이 다른 금형보다 10~15% 더 높을 수 있으며, 이로 인해 불일치하는 롤 중량 및 코일 장력 문제가 발생할 수 있습니다.
품질단일-나사 이중-다이 필름 블로잉 머신디자인은 잘 알려진 제조업체의 분할-표준 관행에 따라 독립적으로 제어되는 히터 영역이 있는 미러 대칭 흐름 채널 형상을 사용하지만 기계를 선택할 때 확인해 볼 가치가 있습니다.
독립적인 다이 헤드 온도 제어
각 다이에는 자체 가열 영역과 열전대 센서가 있어야 합니다. 두 개의 다이 헤드 간에 온도 제어를 공유하면 한 다이의 열 요구 사항이 다른 다이의 설정점 안정성에 영향을 미칠 위험이 있습니다. 독립적인 PID는 각 금형의 용융 점도를 제어하여 각 금형의 립 사이의 일관성을 유지함으로써 균일한 출력으로 두 필름의 측정을 지원합니다.
이중 냉각 링 구성
각 버블에는 자체 냉각 공기 링과 송풍기가 필요합니다. 두 개의 공기 링은 개별적으로 조정 가능해야 작업자가 다른 측면을 손상시키지 않으면서 각 측면의 기포 안정성과 필름 게이지를 미세 조정할 수 있습니다.- 두 개의 냉각 링을 송풍기와 공기 흐름 제어 장치에 연결하는 기계는 이러한 유연성을 잃어 기포 불안정성을 해결하기 어렵습니다.
SSDD 시스템에 대한 최적 성능의 한계 및 조건
두-모드 구조가 보편적으로 우수하지는 않습니다. 효율성 이점은 다음과 같은 맥락에서 가장 두드러집니다.
대량-단일 수지 생산--스터드를 공유한다는 것은 두 개의 서로 다른 레진을 동시에 실행할 수 없다는 것을 의미합니다. 다른 재료가 필요한 변환기는 다른 기계를 사용해야 합니다.
안정적인 제품 구조-장기적이고 지속적인 생산 캠페인에서 효율성 향상이 가장 확실하게 나타납니다.- 빈번한 재료 또는 색상 변경으로 인해 단일 금형과 동일한 가동 중단 시간이 발생하지만 두 금형의 위치에 영향을 미칩니다.
중간에서 넓은 필름 폭--슬릿 폭이 매우 좁은 애플리케이션은 그다지 유익하지 않을 수 있습니다. 매우 좁은 릴을 감는 복잡성으로 인해 처리량 증가가 상쇄될 수 있기 때문입니다.
일관된 용융 흐름 지수를 지닌 수지-- 광범위한 MFI 배치 간 변형이 있는 재료는 두 금형 간의 균형 잡힌 출력을 유지하기 위해 더 많은 작업자의 주의가 필요합니다.
LDPE/LLDPE 농업용 필름, HDPE 쇼핑백 필름 및 범용 스트레치 필름-안정적인 사양의 대량 생산-의 경우 SSDD 설계는 항상 효율성을 보장합니다.
실제 비교: 싱글-모드와 더블{2}}다이(55mm 나사 크기)
| 매개변수 | 싱글-다이(55mm) | 더블-다이(55mm) |
|---|---|---|
| 총 생산량(LDPE) | 80~100kg/h | 80~100kg/h(동일 나사) |
| 생산된 롤 | 1 | 2 |
| 필름 1kg당 출력 | 기준선 | −30% |
| 롤당 바닥 공간 | 기준선 | −45% |
| 롤당 자본 비용 | 기준선 | −40% |
| 다이 당 다이 압력 | 더 높은 | 낮은(분할 흐름) |
| 유연성(한 번에 2개 사양) | 아니요 | 예(다른 게이지) |
| 설정/전환의 복잡성 | 낮추다 | 약간 높음 |
자주 묻는 질문
2-모드 기계에는 동일한 나사 크기의 단일{1}}모드 기계보다 더 강력한 모터가 필요합니까?반드시 그런 것은 아닙니다. 스크류의 총 용융 수요는 동일합니다.-모터 부하는 다운스트림 금형 수가 아니라 수지 점도와 스크류 속도에 따라 결정됩니다. 구동 모터의 정격 출력은 일반적으로 동일하게 유지됩니다. 압출기 출력이 나온 후에 흐름이 단순히 분할됩니다.
SSDD 기계의 두 다이 헤드가 동시에 서로 다른 필름 폭을 생산할 수 있습니까?예, 각 다이의 설계 범위 내에서 가능합니다. 다양한 다이 직경 또는 조정 가능한 다이 간격을 통해 동일한 생산 공정에서 두 개의 헤드를 서로 다른 마감 너비 또는 두께로 블로우할 수 있습니다.
두 금형 간의 출력 균형을 맞추는 것이 얼마나 어렵습니까? In well-designed machines with symmetric flow dividers and independent temperature control, operators usually achieve a 3 to 5 percent balance by adjusting the setting of coolant air and die gaps. Serious imbalances (>10%)는 일반적으로 흐름 분배기 또는 고르지 못한 용융 온도 문제를 나타냅니다.
2-모드 구조가 공압출 필름에 적합한가요?-동시-이중 압출-다이 기계가 존재하지만 훨씬 더 복잡합니다.-각 다이에는 여러 개의 압출기 입력이 필요합니다. 이는 높은 자본 투자가 필요한 배리어 필름 응용 분야를 위한 전문적인 구성입니다. 효율성 논리는 비슷하지만 설치 및 유지 관리 요구 사항이 훨씬 더 높습니다.
SSDD 기계에는 어떤 종류의 수지가 일반적으로 사용됩니까?저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌이 가장 일반적입니다. 폴리프로필렌 및 메탈로센- 기반 수지는 SSDD 기계에서 처리되며 용융 흐름 특성은 스크류 설계 범위 내에 있습니다. 고-점도 엔지니어링 수지는 표준 SSDD 구성에서는 일반적이지 않습니다.
기본 목적
단일-나사, 이중-모드 설계의 기본 목적은 동일한 핵심 장비 투자 - 동일한 모터, 동일한 나사, 동일한 배럴 -에서 더 많은 완제품을 추출하는 동시에 두 개의 별도 기계에 필요한 것보다 훨씬 적은 에너지 소비와 출력 장치당 바닥 공간을 사용하는 것입니다. 수량에-민감하고 비용-경쟁이 치열한 부문에서 운영되는 생산자의 경우단일-나사 이중-다이 필름 블로잉 머신참신함보다는 실용적인 효율성 도구입니다.
