— 중공제품특별위원회 —
빈 길
특별주제
/// '중공 플라스틱 제품' 인터뷰 칼럼 ///
토론 시리즈 8: 빠른 색상 변경을 달성하는 방법
배경: 색상 변경은 블로우 성형 생산에서 중요하고 복잡한 과정입니다. 통계에 따르면 색상 변경 시간은 일반적으로 20분~2.5시간으로 생산 라인 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다. 색상 변경이 실패하면 생산이 중단될 수도 있습니다. 이는 생산 공정, 색상 변경 횟수, 원자재, 색상 마스터배치 등 다양한 요인의 영향을 받습니다.
질문:
소규모 배치와 빈번한 생산은 중공 블로우 성형 제품 제조의 주요 특징입니다. 따라서 세척 및 색상 변경은 생산 과정에서 중요한 단계입니다. 올바른 색상 변경 전략과 방법을 사용하면 청소 시간을 단축하고, 원자재 및 노동력 낭비를 줄이고, 제품 수율을 높이고, 장비 수명을 연장할 수 있습니다. 실제 생산 사례 및 장비 사양을 참조하십시오.
① 색상 변경 효율성을 향상시키기 위해 블로우 성형기의 혁신적인 디자인을 도입합니다.
②생산과정에서 색상변화를 어렵게 만드는 요인과 해결방법을 분석한다.
01
Xingping Gaoke Plastics Co., Ltd.
Zhang Yaru는 Xingping Gaoke Plastics Co., Ltd.의 총책임자입니다. 그는 20년 넘게 플라스틱 중공 블로우 성형 산업에 깊이 관여해 왔습니다. 그는 중국에서 대규모 폴리에틸렌 수평 블로우 성형 탱크의 생산 기술과 시장 적용을 최초로 개발한 사람 중 한 명입니다. 그는 수많은 국가, 산업 및 단체 표준의 초안 작성 및 개정에 참여하여 대형 플라스틱 중공 용기 분야에서 풍부한 관리 경험을 축적했습니다.
게스트 답변
중공 블로우 성형기의 세척 및 색상 변경 원리 <<<<
1. 고효율 원칙 : 철저한 세척을 보장하면서 세척 및 색상 변경에 소요되는 시간을 최대한 단축해야 합니다. 이는 생산 중단 시간을 줄이고 장비 효율성을 향상시킬 뿐만 아니라 장비 다운타임으로 인한 경제적 손실을 효과적으로 줄여줍니다.
2. 철저함의 원칙: 기존 착색제가 완전히 제거되고 새로운 착색제가 오염되지 않도록 청소 및 색상 변경이 포괄적이고 철저해야 합니다. 이는 제품의 색상 일관성을 보장하여 세척 및 색상 변경 후 생산된 제품에 불순물, 검은 반점 및 기타 품질 결함이 없어 품질 기준을 충족시킵니다.
3. 비용 관리 원칙: 청소 및 색상 변경 효과를 보장하는 동시에 색상 변경 비용을 합리적으로 제어하고 새로운 원자재, 노동력 및 전기 투입을 최소화하여 최소한의 청소 및 색상 변경 비용을 달성해야 합니다.
청소 및 색상 변경 지침 <<<<
1. 먼저 압출기 배럴에 남아있는 오래된 색재를 최대한 짜냅니다. 그런 다음 압축 공기를 사용하여 압출기 배럴(저장 호퍼)에 남아 있는 플라스틱 입자와 색상 불순물을 불어내면 배럴 내 잔류 물질의 양을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 청소를 위해 압축 공기를 사용할 경우 장비와 주변 환경이 오염되지 않았는지 확인하십시오. 클린룸에서는 산업용 진공청소기를 사용하여 청소할 수 있습니다.
2. 색상변화를 위한 전이재료의 선택. 공식적인 색상 변경 전에 전환 재료를 추가하여 장비를 청소할 수 있습니다. 전환 재료는 일반적으로 흰색 또는 저가의 혼합 색상 분쇄 재료입니다. 일부 저밀도 폴리에틸렌을 처음에 첨가할 수도 있습니다. 그런 다음 이 재료는 장비 내에서 완전히 가소화되고 압출되어 잔여 오래된 색상 재료의 대부분을 제거합니다. 압출된 색상이 교체할 신색재와 유사할 경우, 완전히 깨끗해질 때까지 장비를 신재로 철저하게 세척합니다.
3. 시동 청소 및 색상 변경 작업 중에 다이 헤드 각 섹션의 가열 온도는 일반 공정 온도에 비해 5-10℃, 특히 압출기와 다이 헤드 사이의 연결부 및 다이에서 증가할 수 있습니다. 저장형 중공 블로우 성형기의 경우 세척 및 색상 변경 시 다이 헤드 온도를 10~15℃ 높이면 색상 변경 효과가 크게 향상됩니다.
4. 색상 변경이 어려운 대형 다층 중공 블로우 성형 기계 헤드의 경우 세척 및 색상 변경 과정에서 여러 가지 방법을 조합하여 사용할 수 있습니다.
먼저, 분쇄된 재활용 플라스틱과 같이 소량의 수분을 함유한 전이재를 사용합니다. 이러한 소재는 어큐뮬레이터 헤드 내부의 용융 과정에서 수많은 기포를 생성하여 내부 압력을 높이고 청소 및 색상 변경 시간을 효과적으로 단축합니다. 그 후 약 5%의 PPA 마스터배치가 심층 세척을 위해 전환 재료에 추가됩니다. 이는 러너와 다이에 쌓인 안료를 더 잘 제거하고 색상 변경 시간을 크게 단축하며 일부 나사 세척 기능도 제공합니다.
5. 스크류 클리너는 압출기 배럴 및 스크류용으로 특별히 설계된 화학 세척제입니다. 배럴 내 탄화물 및 유기안료 응집체의 심층 세척에 적합합니다. 화학적 세척 및 색상 변경 과정에서는 장비 손상을 방지하기 위해 세척제의 사용 시간과 복용량을 엄격하게 제어해야 합니다. 따라서 화학적 세척 방법에 장기간 의존하는 것은 권장되지 않습니다.
색상 변경 중 일반적인 문제 <<<<<
1. 장비 결함으로 인해 잔여물 청소가 어렵습니다. 특히, 배럴 및 스크류 채널의 데드 코너, 과도하게 높은 피드 섹션 온도, 불합리한 다이 헤드 흐름 채널, 불충분한 압력 및 다이의 열악한 표면 광택은 모두 정상적인 생산 중에 플라스틱 원료가 축적될 수 있습니다. 이는 세척 및 색상 변경 시간을 연장시키고 색상 변경 비용을 증가시킬 뿐만 아니라 철저한 세척을 어렵게 만들어 새로운 색상의 순도에 영향을 미칩니다. 장비 구조를 최적화하고 재료의 사각지대를 개선하여 장비에 플라스틱 원료가 축적되는 것을 줄이기 위해 장비 제조업체에 문의하는 것이 좋습니다.
2. 일부 장비에는 압출기 앞쪽에 필터 스크린이 설계되어 있습니다. 이 위치는 일반적으로 마스터배치(안료)와 불순물이 가장 많이 쌓일 가능성이 높은 곳으로, 색상 변경 시 전이재에만 의존하는 것만으로는 철저한 세척이 부족한 경우가 많습니다. 따라서 다이 헤드를 분해하지 않고도 필터 스크린을 신속하게 교체할 수 있도록 주문 시 신속 교체 스크린 장치가 장착된 장비를 선택하는 것이 좋습니다. 이는 필터 막힘으로 인한 색상 변경 문제를 효과적으로 줄일 수 있습니다.
3. 저장형 다이 헤드는 일반적으로 압력 링과 재료 실린더 사이의 마찰로 인해 생성된 탄소 침전물의 배출을 촉진하기 위해 오버플로 구멍이 있도록 설계되었습니다. 막히는 것을 방지하고 적절한 탄소 침전물 배출을 보장하기 위해 오버플로 구멍이 막혔는지 정기적으로 점검하십시오. 청소 및 변색 시 오버플로 구멍에 적절한 양의 윤활제를 주입하고 압력 링 스트로크를 늘리면 재료 실린더 내벽에 남아 있는 재료의 배출을 촉진하여 청소 및 변색 시간을 단축할 수 있습니다.
직접 압출 다이 헤드는 일반적으로 원자재 접합부에 재료 탈출구가 있도록 설계됩니다. 이 구멍은 세척 및 색상 변경 시 열리므로 기존 색상과 새로운 색상 물질로 인해 형성된 웰드 라인을 신속하게 제거하여 효율적인 색상 변경이 가능합니다.
4. 다층 압출 헤드의 청소 및 색상 변경 시간은 일반적으로 단층 압출 헤드의 2배 이상인 반면 어큐뮬레이터 유형 압출 헤드의 청소 및 색상 변경 시간은 일반적으로 직접 압출 헤드의 3배 이상입니다. 제품 제조 공정 요구 사항에 따라 적절한 압출 방법을 선택하여 세척 및 색상 변경의 효율성이 결정됩니다. 따라서 장비를 선택할 때 최적의 생산 이점을 얻으려면 생산 요구 사항과 세척 및 색상 변경 효율성을 모두 종합적으로 고려해야 합니다.
5. 원자재 운반, 스크랩 재활용 및 보조 장비는 블로우 성형기용 폐쇄 루프 생산 시스템의 중요한 구성 요소입니다. 세척 및 색상 변경 과정에서는 신속한 세척과 효율적인 작업을 보장하기 위해 작업 편의성이 충분히 고려되어야 하며, 이는 색상 오염을 줄이고 제품 품질을 보장하는 데 필수적입니다.
유색 원료 운송 파이프라인의 거리를 최소화하고 굴곡 및 길이를 줄여 파이프라인 내 원료 잔류량을 낮추기 위한 합리적인 원료 운송 계획을 개발해야 합니다. 모서리재 재활용 시 전용 기계 또는 단색 일회용 모델을 채택하여 분쇄기 및 관련 보조 장비의 청소 및 색상 변경 빈도를 최소화할 수 있습니다.
색상변경시 현장관리 <<<<<
1. 인사관리
(1) 장비 청소 및 색상 변경 프로세스에 대한 표준 작업 절차 및 관련 주의 사항을 명시하는 작업 지침을 개발하고 숙련된 작업자가 현장 지침을 제공합니다.
(2) 장비 원리, 색상 변경 프로세스, 청소 재료 선택 및 처리를 다루는 현장 교육을 강화하고 각 직위의 책임을 명확히 하며 청소 및 색상 변경 작업의 효율성과 품질을 향상시킵니다.
(3) 안전 감독을 강화하고, 운영자에게 안전 지식 교육을 제공하고, 개인 보호 조치가 마련되어 있는지 확인하고, 장비의 안전한 작동을 보장합니다.
2. 장비관리
(1) 청소 및 색상 변경 전에 블로우 성형기 및 해당 지원 장비를 종합적으로 검사하여 청소 및 색상 변경 조건을 충족하는지 확인하십시오. 장비가 정상적으로 작동할 수 있도록 장비의 가열 부품의 온도가 적절한지 확인하는 데 특별한 주의를 기울여 오작동과 불필요한 낭비를 방지하십시오.
(2) 색상 변경 과정에서 장비는 청결을 유지해야 하며, 손상을 방지하기 위한 효과적인 보호 조치를 취해야 합니다. 색상 변경이 완료된 후에는 다음 생산을 준비하기 위해 해당 부위를 철저히 청소하십시오.
(3) 장비 상태 관리를 표준화하고 장비의 작동, 유지 관리, 대기 상태 정보를 명확하게 표시하기 위해 장비에 라벨을 설정하고 색상 변경 기록을 수립하여 청소 및 색상 변경 프로세스의 분석 및 최적화를 촉진하고 장비 유지 관리 효율성을 향상시킵니다.
3. 자재관리
(1) 전이재의 청정도를 엄격히 관리하여 이물질의 유입을 방지하여 세척 및 변색 및 장비의 정상적인 작동에 영향을 미치지 않도록 한다. 전환 재료와 세척 재료를 재사용하는 경우 오염을 방지하기 위해 적절하게 보관해야 합니다.
(2) 재료 재활용 및 가공을 강화하고, 잔여 원자재 및 청소 폐기물을 분류 및 재활용합니다. 재활용 가능한 원료는 재활용을 위해 분쇄되고 과립화되어 자원 재활용을 달성해야 합니다. 재활용이 불가능한 폐기물은 환경 오염을 방지하기 위해 환경 보호 요구 사항에 따라 처리되어야 합니다.
생산 공정 최적화는 중공 블로우 성형 제품 제조업체가 생산 효율성을 향상하고 비용을 절감하기 위한 핵심 조치입니다. 생산 부서는 가능한 한 유사한 색상 또는 동일한 색상군에 속하는 제품의 연속 생산을 준비하여 빈번한 색상 변경의 필요성을 줄이고 밝은 색상과 어두운 색상 간의 반복 전환을 방지해야 합니다. 장비 조건이 허용하는 경우 동일한 색상 제품군의 제품은 연속 생산을 위해 동일한 장비에 함께 그룹화되어야 합니다. 즉, 색상을 변경하지 않고 금형을 변경해야 합니다. 이는 세척 및 색상 변경 작업 횟수를 줄여 색상 변경 비용을 낮출 뿐만 아니라 장비 활용도와 전반적인 생산 효율성 및 품질을 향상시킵니다.
02
강소상원컨테이너제조유한회사
Liu Xiaoliang은 현재 Jiangsu Shangyuan Container Manufacturing Co., Ltd.의 생산 이사입니다. 그는 고분자 재료 응용 기술 학사 학위를 보유하고 있으며 경영학을 부전공했습니다. 그는 200리터 및 1000리터 블로우 성형 용기 제조 분야에서 18년의 경력을 보유하고 있습니다. 그는 국가 표준 GB/T13508-2011 '폴리에틸렌 블로우 성형 용기' 개정에 참여했습니다.
게스트 답변
원자재 색상 변경은 항상 기업 생산의 문제점이었습니다. 특히 색상 변경이 빈번한 일부 오래된 장비 및 제품의 경우 더욱 그렇습니다. Jiangsu Shangyuan Container Manufacturing Co., Ltd.는 주로 200L 청색 드럼과 1000L 톤 드럼을 생산합니다. 나는 우리 업무와 관련된 몇 가지 경험을 요약하기 위해 이 회사를 예로 들겠습니다. 다음은 청소와 색상 변경을 빠르게 완료하는 원리와 방법을 소개합니다.
원칙 <<<<
1. 예방이 핵심입니다. 생산 계획 시 색상이 유사하거나 호환성이 좋은 제품을 인접하여 생산하여 큰 색상 차이로 인한 청소 어려움을 줄입니다. 예를 들어 밝은 파란색 버킷을 먼저 생성한 다음 진한 파란색 버킷으로 전환하고 마지막으로 검은색 버킷을 생성하여 어두운 색상이 밝은 색상을 더럽히는 것을 방지합니다.
2. 고효율 세척: 먼저 해당 컬러 마스터배치의 구성 및 화학적 호환성을 이해한 다음 적절한 세척 재료, 세척제 및 세척 도구를 선택하여 장비에 남아 있는 오래된 컬러 재료를 장비를 손상시키지 않고 빠르고 철저하게 제거할 수 있습니다.
3. 작업 표준화: 단계, 도구 및 승인 기준을 명확하게 정의하는 '빠른 색상 변경 작업 가이드'를 개발합니다. 작업자는 '빠른 색상 변경 작업 가이드'를 엄격히 준수하여 각 단계가 올바르게 수행되도록 하고 작업 오류로 인한 청소 시간 연장을 최소화해야 합니다.
방법 <<<<<
청소를 하기 전에 색상 변경이 어려운 이유나 오래된 색상 물질이 남아있는 위치를 이해해야 합니다. 이러한 위치는 주로 공급 파이프, 배럴 및 나사 내부의 사각지대, 다이 헤드 저장 실린더 흐름 채널의 사각지대 등의 영역에 있습니다.
1. 압축 공기를 사용하여 파이프 내부, 특히 사각지대를 청소하십시오.
2. 약간의 색상 변화(하늘색에서 진한 파란색 등)가 있는 제품의 경우, 원칙적으로 본 제품의 원료 혼합물을 사용하여 청소할 수 있습니다. 세척된 원료는 추가로 분쇄되어 재사용될 수 있어 원료 오염으로 인한 폐기물을 줄일 수 있습니다.
3. 색상변화(검은색에서 하늘색, 황백색)가 일어나는 제품의 경우, 전용 세척제가 필요합니다. 예를 들어, 당사가 흑색에서 백색으로 변경하는 경우에는 장비와 원자재 모두에 적합한 특수 세척제(예: 특수 커플링제 + 이산화티타늄 등)를 사용합니다. 장비에 세척제를 추가하고 스크류와 배럴 내에서 자유롭게 흐르게 하면 잔여 오래된 색상 물질이 제거되어 색상 변경 시간이 효과적으로 단축됩니다.
4. 공정상 온도와 속도를 높일 수 있습니다. 허용 범위 내에서 배럴 온도와 스크류 속도를 적절하게 높이면 원료의 유동성이 향상되고 배출이 원활해집니다. 하지만 원료의 과열과 분해를 방지하기 위해서는 온도와 속도를 조절하는 것이 중요하다. 예를 들어, 폴리에틸렌 제품 생산 시 색상을 변경할 때 배럴 온도는 10~20℃, 스크류 속도는 10~20% 높일 수 있습니다.
5. 분할 청소: 전체 색상 변경 과정이 여러 단계로 나누어 단계별로 청소가 수행됩니다. 예를 들어, 먼저 거친 세탁을 수행하고 다량의 세척제를 사용하여 초기에 오래된 색재를 대부분 제거합니다. 그런 다음 소량의 세척제를 사용하여 남아있는 미세한 색상 불순물을 제거하는 정밀 세척이 수행됩니다.
6. 장비: 특히 청소가 어려운 오래된 장비의 경우, 조건이 허락하는 경우 전문 장비를 사용하여 어두운 색상이나 자연 색상의 제품을 생산하는 것이 좋습니다. 또는 연속 압출 장비(저장 탱크 없음)와 같은 새로 개발된 장비를 선택하여 장비 흐름 채널의 데드존을 줄입니다. 장비를 정기적으로 유지 관리하고 스크류 및 배럴과 같은 구성 요소에 축적된 재료와 스케일을 청소하여 색상 변경 중 더 나은 재료 흐름과 청소를 보장합니다.
위의 방법은 제 개인적인 경험을 바탕으로 한 것이며 참고용일 뿐입니다. 각 회사의 장비, 제품 사양 및 기타 요인에 따라 구체적인 청소 방법을 개발해야 합니다.
03
장자강 Yijiu 기계장치 Co., 주식 회사.
Wang Wei는 Zhangjiagang Yijiu Machinery Co., Ltd.의 총책임자입니다. 그는 20년 넘게 중공 성형 장비용 신기술의 연구 개발 및 제조에 주력해 왔습니다. 그는 팀을 이끌며 혁신을 위해 지속적으로 노력하고 있으며, 블로우 성형 업계의 특정 요구 사항을 충족하기 위해 자동화되고 맞춤화된 에너지 효율적인 저탄소 장비를 제공하고 있습니다.
게스트 답변
색상 변경 효율성을 향상시키기 위한 블로우 성형기의 혁신적인 설계 개념 <<<<<
(I) 나사의 구조 설계
일반적으로 스크류 제조시 재질, 열처리, 표면조도 등이 보장되면 스크류 자체의 재질과 색상변화 속도가 상대적으로 빠릅니다. 스크류 구조를 설계할 때 일반 압출 생산에 필요한 가소화 출력과 혼합 효과를 고려하여 스크류 구조를 최적화하고 스크류 압출 압력을 적절하게 높입니다. 이를 통해 용융물이 다이 채널로 유입되고 채널 내벽에 쉽게 부착되는 잔여 오래된 재료에 대해 더 강한 압착 및 헹굼 효과가 발생하여 색상 변경 속도가 가속화됩니다. 동시에 용융 밀도와 가소화 품질도 향상됩니다.
(II) 다이 헤드 유동 채널의 구조 설계
저장형이든 연속 압출이든 블로우 성형기 산업에서 색상 변경 효율성을 향상시키기 위해서는 다이 헤드의 내부 흐름 채널 구조 설계가 가장 중요합니다. 핵심 설계 요소 중 하나는 전체 흐름 채널에 걸쳐 압력 균형을 달성하여 데드존을 제거하는 것입니다. 압력 불균형이 있는 흐름 채널에서 색상 변화는 압력이 높은 영역에서는 빠르게 발생하고 압력이 낮은 영역에서는 천천히 발생하는 경우가 많습니다. 특히 용융물이 들어가 수렴하여 블랭크가 쉽게 형성되는 지점에서 더욱 그렇습니다. 대부분의 영역은 짧은 시간 내에 색상 변경을 완료하며, 더 길거나 더 완전한 색상 변경이 필요한 대칭 영역은 한두 개만 남습니다. 우리는 유체 유한 요소 분석과 같은 소프트웨어를 사용하여 흐름 채널 구조를 합리적으로 설계하고 흐름 채널 내의 다양한 지점에서 용융물의 압력을 최적화하고 균형을 유지하며 데드존을 피할 수 있습니다. 동시에, 유동 채널 압력이 과도하게 높아지는 것을 피하는 것이 중요합니다. 이로 인해 용융물이 채널을 통과할 때 과열될 수 있습니다. 다이 헤드의 방열 방법(일반적으로 자연 냉각)으로 인해 지속적이고 일정한 온도 상승은 실제로 용융수지를 저하시키고 흐름 채널 표면에 접착을 유발하여 반대 효과를 가져올 수 있습니다.
둘째, 다이 헤드의 유로 재료를 선택할 때 내열성, 열 안정성 및 경면 마감과 같은 요소를 종합적으로 고려해야 합니다. 내열성과 열안정성이 좋은 소재는 고온에서 장기간 안정적인 성능을 유지할 수 있어 열변형을 최소화하고 온도 변화에 따른 치수 변형을 방지합니다. 특히 흐름 채널 구성요소 연결부의 일관되지 않은 전환 치수는 표면이 잘못 정렬되거나 고르지 않게 만들어져 색상 변경 프로세스의 안정성과 효율성에 영향을 미칠 수 있습니다. 흐름 채널의 표면 마감은 선택한 재료의 가공성에 매우 중요합니다. 거울 마감이 좋은 재료는 유동 채널 표면을 더 매끄럽게 만들어 색상 변경 과정의 전반적인 효율성을 향상시키는 데 기여합니다. 특히 부식성 원료를 생산할 때 부식 방지 유로 재료를 선택해야 하며, 스크류 및 유로 표면은 이러한 원료가 매끄러운 유로 표면을 부식시키는 것을 방지하기 위해 크롬 도금 또는 티타늄 도금과 같은 특수 공정을 거쳐야 하며 이로 인해 안정적인 생산 및 색상 변화에 영향을 미칩니다.
(III) 압출 다이 온도 제어 방법의 최적화 및 가열 섹션의 합리적인 레이아웃
장비 예열 중 일회성 가열 방법은 히터에 가장 가까운 유로의 재료 표면이 산화 및 황변되는 현상을 유발하여 유동성이 떨어지고 유로 표면에 대한 접착력이 떨어지는 경우가 많습니다. 이로 인해 압출된 빌렛 표면에 줄무늬가 생겨 제품의 표면 평활도에 영향을 미칩니다. 장비의 가열 제어 방법을 최적화하고 서로 다른 원료에 해당하는 가소화 온도에 따라 서로 다른 가열 시간 주기에서 스크류 및 다이 헤드의 서로 다른 가열 영역에 대한 불연속적이고 점진적인 가열 제어 프로세스를 사용함으로써 스크류 및 다이 헤드 흐름 채널에 남아 있는 재료를 외부에서 내부로 점진적이고 균일하게 가열하여 작동 준비가 된 용융 상태에 도달할 수 있습니다. 둘째, 다이 헤드의 가열 단계 수와 히터 전력의 설계 및 레이아웃도 합리적인 단계 수와 균일한 가열 전력의 원칙을 따라야 합니다. 그렇지 않으면 색상 변경 효율성에도 부정적인 영향을 미칩니다.
장비 제작 시 색상 변경이 어려운 요인과 해결방법 <<<<<
다양한 제품 제조사의 피드백을 바탕으로 압출 스크류 및 다이 흐름 채널 구조의 제약으로 인해 색상 변경이 어려운 주요 요인은 다음과 같습니다.
(a) 컬러 마스터배치 및 원재료 요인의 영향
주요 원료로 사용되는 여러 제조업체의 컬러 마스터배치 제제 및 수지 등급은 유동성, 호환성 및 고온 분해 계수 측면에서 서로 다른 특성을 가지며 이는 색상 변경 효율성에도 영향을 미칩니다. 제품의 색상과 용기의 성능을 보장한다는 전제 하에 적절한 융점, 우수한 상용성 및 분해가 적은 색상 마스터배치 및 원료를 변경하려고 하면 색상 변경 시간을 크게 단축하는 데 도움이 될 수 있습니다.
(ii) 색상 변경 중 온도 및 압출 압력 조정
색상을 변경할 때 스크류 온도를 적절하게 낮추고 스크류 속도를 높이는 동시에 다이 헤드의 각 영역의 온도를 적절하게 높이면 압출 압력을 높일 수 있습니다. 이를 통해 스크류는 낮은 온도의 용융물을 압출하고 다이 헤드 흐름 채널에서 상대적으로 높은 온도의 용융물에 더 큰 압력을 가하여 단단한 압출 및 플러싱 상태를 생성하여 색상 변경 시간을 효과적으로 단축할 수 있습니다.
(III) 다양한 색상 변경의 합리적인 배치
제조업체는 제품의 색상 특성과 주문 납기 일정을 기반으로 색상 변경 주문 생산을 합리적으로 조정할 수 있습니다. 어두운 색에서 밝은 색으로 또는 밝은 색에서 어두운 색으로 전환 순서 색상의 생산을 점차적으로 배열하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 주문 요구 사항을 동시에 충족하고 색상 변경 비용을 줄일 수 있습니다. 어두운 색상에서 밝은 색상으로 즉시 변경하는 데는 오랜 시간이 걸리기 때문에 원자재, 노동력, 시간 및 전력이 크게 낭비됩니다.
(iv) 장시간 보온 또는 대기 시간을 피하십시오.
장비가 예열되어 생산 온도로 유지되면 스크류와 다이에 오랫동안 남아 있는 용융물을 방지하기 위해 적시에 가동을 시작해야 합니다. 정상적인 생산 중에 여러 요인으로 인해 기계를 정지해야 하는 경우 대기 시간을 단축해 보십시오. 실제 대기 시간이 길면 먼저 각 가열 구역의 온도를 적절하게 낮출 수 있습니다. 생산이 재개되면 온도를 정상 생산 온도로 높일 수 있습니다. 온도에 도달하면 기계를 다시 시작할 수 있습니다.
04
야치 그룹
Liu Bing, 남성, 1965년생, 선양대학교 기계제조기술 및 장비 전공 졸업. 그는 2005년 Yaqi Group에 입사하여 블로우 성형기 및 금형 판매 업무를 담당했으며 현재 국내 영업 이사로 재직하고 있습니다. 블로우 성형 산업에 기여하게 된 것을 영광으로 생각합니다.
게스트 답변
플라스틱 포장 산업에서는 EBM(Extrusion Blow Molding) 블로우 성형기가 높은 생산 효율성과 PE 및 PP 소재에 대한 적응성으로 인해 널리 사용됩니다. 그러나 기존 장비는 긴 색상 변경 시간, 상당한 원재료 낭비, 제품 색상 전환 중 낮은 효율성 등의 문제에 직면하는 경우가 많습니다. 이 기사에서는 '기계 설계 최적화' '원료 마스터배치 제제 개선' 및 '작동 습관 및 프로세스 업그레이드'라는 세 가지 차원에서 EBM 블로우 성형(병) 기계의 신속한 색상 변경을 달성하는 방법을 살펴봅니다.
기계 설계 최적화: 소스에서 잔류물 감소 <<<<<
1. 압출 시스템 및 다이 헤드 흐름 채널 설계
EBM 블로우 성형기의 압출 시스템과 다이 헤드 흐름 채널 설계는 색상 변경 효율성에 중요한 역할을 합니다. 잘 설계된 흐름 채널은 다이 헤드 내에서 압출된 재료의 체류 시간을 줄여서 데드존에 재료가 쌓이는 것을 방지하고 색상 변경 중 세척의 어려움과 시간을 줄입니다. 예를 들어, 다이 헤드의 내부 흐름 채널 설계에는 원활한 재료 흐름을 보장하고 잔여물 축적을 방지하기 위해 데드존이 없어야 합니다. 이러한 디자인은 색상 변경 속도를 향상시키는 데 도움이 될 뿐만 아니라 잔여 물질로 인한 제품 색상 오염을 줄여줍니다.
2. 그라데이션 디자인과 유체역학 원리
다층 공압출 EBM 블로우 성형기는 여러 개의 다이가 있는 그라데이션 설계를 활용하여 러너의 자가 세척 특성을 효과적으로 향상시킵니다. 러너 단면은 재료 흐름 관성을 활용하여 잔여물을 줄이면서 넓은 부분에서 좁은 부분으로 점진적으로 전환됩니다. 런너의 모양과 크기를 최적화함으로써 고무 혼합물의 흐름 중에 균일한 배압이 생성되어 불균등한 압력으로 인해 런너 내부에 재료가 머무는 현상이 줄어듭니다. 또한, 다이 헤드 러너 구조는 압출 중 배압의 균형을 보장하기 위해 유체 역학 원리를 준수해야 합니다. 예를 들어, 나선형 러너 또는 다양한 응용 시나리오에 맞게 맞춤화된 복합 러너 설계를 사용하면 고무 화합물이 러너 내에서 안정적인 흐름 상태를 달성하고 난류와 소용돌이를 줄여 유체 안정성과 색상 변경 효율성을 모두 향상시킬 수 있습니다.
3. 센터피드형 피드헤드의 장점
중앙 피드 다이 헤드는 신속한 색상 변경을 달성하기 위한 핵심 설계 기능입니다. 기존 측면 공급 방법과 비교하여 중앙 공급 다이 헤드는 흐름 채널 전체에 접착제를 보다 균일하게 분산시켜 흐름 채널 균형을 개선하고 고르지 못한 공급으로 인한 접착제 축적을 줄입니다. 이러한 디자인은 색상 변화 속도를 높일 뿐만 아니라 제품 품질 안정성도 보장합니다. Yaqi는 2005년부터 센터 피드 다이 헤드 디자인을 완벽하게 구현하여 색상 변경 효율성을 50% 이상 향상시켰습니다. 예를 들어, 어두운 색상을 변경하는 데는 20분 미만이 소요되는 반면, 매우 어두운 색상에서 밝은 색상으로 전환하는 데는 일반적으로 약 60분이 소요됩니다.
최근에는 주축대 유동 채널 시뮬레이션 설계 및 분석 소프트웨어의 성숙도가 높아지고 특히 가공 장비 및 가공 기술이 지속적으로 개선됨에 따라 유동 채널 설계 및 공정 기술 수준이 지속적으로 향상되었습니다.
4. 유로 표면처리 및 신소재 적용
최근에는 유로 표면 코팅 기술이 널리 사용되고 있습니다. 유로 표면을 특수 소재로 코팅함으로써 접착제와 유로 내벽 사이의 마찰 계수를 크게 줄일 수 있어 유로 내 접착제의 체류 시간을 줄일 수 있습니다. 이 코팅 기술은 색상 변경 효율성을 향상시킬 뿐만 아니라 다이 헤드의 수명을 연장하고 장비 유지 관리 비용을 절감합니다. 예를 들어, 나노 규모의 붙지 않는 코팅(예: 세라믹 코팅 또는 폴리테트라플루오로에틸렌)이 사용됩니다. 이는 기존 전기도금 공정과 비교하여 용융 접착력을 크게 감소시키고 층간 박리 가능성을 낮춥니다.
모듈형 흐름 채널 구성 요소가 사용됩니다. 신속하게 분해되는 흐름 채널 모듈을 통해 물리적 세척이 이루어지며 가동 중지 시간이 줄어듭니다.
개선된 원료 색상 마스터배치 배합: 비용과 색상 변경 효율성의 균형 <<<<<
컬러 마스터배치의 분산성과 유동성은 색상 변경 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. 저비용 배합을 맹목적으로 추구할 경우 색상 마스터배치 응집 및 마이그레이션 불량으로 이어질 수 있으며 이로 인해 세척이 더욱 어려워질 수 있습니다.
1. 분산화 및 유동성 개선
색상 마스터배치의 분산성과 유동성은 색상 변경 효율성에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 컬러 마스터배치 제형을 최적화하고 안료 분산성을 높이면 화합물 내에서 안료 분포가 더욱 균일해지며 안료 응집으로 인한 색상 변화 문제가 줄어듭니다. 동시에 컬러 마스터배치의 유동성을 개선하면 압출 중 저항이 줄어들고 러너의 화합물 잔류로 인한 색상 변경 시간 지연이 최소화됩니다. 다음 조치는 참고용으로 제공됩니다.
캐리어 수지 호환성을 최적화합니다. 컬러 마스터배치 캐리어는 기판(PE/PP)과의 호환성이 높아야 합니다. 용융시간을 단축하기 위해서는 기재와 용융지수가 유사한 저분자량 수지를 선택하는 것이 좋습니다. 예를 들어 PP 기판에는 저점도 PP 캐리어를 사용하여 호환성 저하로 인한 불균일한 분산을 방지합니다.
분산제 및 윤활제의 응용. 초분산제(예: 변형된 지방산 에스테르): 마스터배치 입자의 표면 에너지를 줄이고 응집을 방지합니다.
내부 및 외부 윤활제의 시너지 효과. 내부 윤활제(예: 스테아린산 아연)는 용융물 내 마찰을 줄이는 반면, 외부 윤활제(예: 실리콘)는 용융물이 러너 벽에 미끄러지는 현상을 개선하고 잔류 접착제 제거를 가속화합니다.
고농도 마스터배치와 나노기술. 나노 크기의 안료(예: 50nm 미만으로 분산된 카본 블랙)를 사용하면 착색 강도를 향상시키는 동시에 추가되는 마스터배치의 양을 줄여 색상 변경 중 잔류물의 위험을 낮출 수 있습니다. 그러나 나노입자의 뭉침을 방지하는 데에는 주의가 필요합니다.
2. 압출량을 늘린 후 배합 조정(이는 주의를 기울여야 할 중요한 사항입니다).
다중 캐비티 고속 블로우 성형 응용 분야에서는 압출량이 증가함에 따라 마스터배치 제제를 적절하게 조정해야 합니다. 높은 생산량 요구를 충족하려면 마스터배치 제제에서 분산제와 윤활제의 비율을 적절하게 늘려 안료 분산성과 화합물 흐름성을 개선해야 합니다. 배합을 조정할 때 단순히 비용 절감을 위해 색상 변경 효율성을 희생해서는 안 됩니다. 예를 들어 일부 저가형 분산제는 안료 분산이 고르지 않아 색상 변경이 더 어려워질 수 있습니다. 따라서 배합 최적화 과정에서는 비용과 색상 변경 효율성 간의 균형을 종합적으로 고려해야 합니다.
운영 프로세스 업그레이드: 표준화와 혁신적인 도구의 결합 <<<<<
최적화된 장비와 색상 마스터배치를 사용하더라도 작업자 기술과 보조 도구 선택은 여전히 중요합니다.
1. 색상 변경 전 체계적인 준비
단계적 종료: 먼저 전환 색상으로 전환한 다음 점차적으로 대상 색상으로 전환하여 색상 차이 범위를 줄입니다.
사전 세척 공정: 저융점 세척제(예: 고유량 PP)를 사용하여 유동 채널을 채우고 잔류 접착제를 제거합니다.
2. 세정제 및 발포제의 혁신적인 응용
화학 세척제: 계면활성제가 포함된 특수 세척 재료는 탄화물을 용해할 수 있지만 장비에 대한 부식성을 피하기 위해 주의를 기울여야 합니다.
발포제: 미세 발포제(예: 탄산수소나트륨)를 세척 재료에 추가하여 팽창 압력을 사용하여 유동 채널의 사각지대를 씻어냅니다.
3. 데이터 기반 운영 관리
색상 변경 매개변수 데이터베이스를 구축하여 다양한 색상과 재료에 대한 온도, 압력 및 세척제 투여량의 최적 조합을 기록함으로써 인간의 시행착오 시간을 줄입니다.
결론 <<<<<
EBM 블로우 성형기의 신속한 색상 전환은 기초로서의 장비 설계, 링크로서의 원료 색상 배합, 핵심으로서의 표준화된 작동이라는 세 가지 핵심 요소에 의존합니다. 이 세 가지 요소의 시너지를 통해서만이 효율성을 극대화할 수 있습니다. 앞으로는 지능형 온도 제어, 셀프 클리닝 코팅, 신소재 배합 등 기술이 성숙해지면서 색상 전환 주기가 더욱 분 단위로 단축되어 기업의 비용 절감과 효율성 향상에 도움이 될 것으로 예상됩니다.