Назад

Экструзионно-выдувные машины

Применение магнитострик­ционных датчиков линейного положения (магнитострик­ционных датчиков линейного перемещения) в экструзионно-выдувных машинах.


Экструзионно-выдувные машины (экструдеры).

Экструзионно-выдувные машины представляют собой установки для производства полых пластиковых изделий методом экструзии и выдува. Они нашли широкое применение в таких отраслях, как машиностроение, нефтехимическая промышленность, пищевая и фармацевтическая отрасли, а также в строительстве. Эти машины сочетают процессы экструзии и выдувания, чтобы создавать изделия с тонкими стенками и сложными формами.

Принцип работы

Процесс экструзионно-выдувного формования состоит из двух основных этапов: создание заготовки и выдувание изделия в специальной форме. В производстве используется полипропилен, полиэтилен высокого или низкого давления или их смесь, прочие полимеры.

Основные этапы технологического процесса включают:

  • Измельчение полимерного сырья.
  • Плавление сырья до жидкого состояния в экструдере.
  • Выдавливание расплавленного материала через фильеру для формирования паризона – пластичного «чулка» (расплавленной пластиковой трубки).
  • Смыкание пресс-формы и создание заготовок.
  • Раздувание заготовок сжатым воздухом под высоким давлением до нужных размеров.
  • Остывание и извлечение готовых изделий, удаление облоя.

Благодаря высокому давлению воздуха при выдуве заготовок, обеспечивается нужная форма и равномерность толщины стенок полых емкостей.

Применение:

Экструзионно-выдувные машины используются для производства:

  • Автомобильных деталей (баки омывателей, топливные баки).
  • Емкостей для нефтехимической промышленности (бочки, канистры).
  • Пищевых контейнеров (бутыли для молочных продуктов, напитков, кулеров).
  • Емкостей для строительных материалов (лаки, краски, грунтовки).
  • Фармацевтической тары (флаконы для капель, баночки для витаминов и лекарств).
Экструзионно-выдувная машина Bekum BM 704D

Проблема точности и качества выпускаемой продукции.

Экструзионно-выдувные машины широко используются для производства различных пластиковых изделий. Однако, несмотря на их популярность, процесс экструзионно-выдувного формования сталкивается с рядом проблем, связанных с точностью и качеством выпускаемой продукции. Эти проблемы могут значительно повлиять на эффективность производства и конечные характеристики изделий.

Основные проблемы точности и качества выпускаемой продукции:

  1. Одной из основных проблем точности является неравномерная толщина стенок изделия. Это происходит из-за неравномерного распределения материала во время раздувания. В результате некоторые участки изделия могут быть слишком тонкими, что снижает его прочность и долговечность.
  1. Процесс выдувания требует точного позиционирования заготовки и форм. Малейшие отклонения в позиционировании могут привести к дефектам, таким как неправильная форма или размеры изделия. Это особенно критично для сложных форм и деталей с высоким уровнем точности.
  1. Для достижения высокой точности требуется постоянный контроль параметров процесса, таких как давление воздуха, температура и скорость экструзии. Несоответствие этих параметров может привести к отклонениям в качестве продукции.
  1. Одним из наиболее заметных проблем качества являются дефекты поверхности, такие как шероховатость, трещины и пузырьки. Эти дефекты могут возникать из-за недостаточного контроля параметров процесса, неправильной подготовки сырья или из-за использования низкокачественного материала.
  2. Стабильность размеров изделия также является важным аспектом качества. Несоответствие размеров может возникать из-за колебаний параметров процесса или из-за износа оборудования. Это может привести к тому, что изделия не будут соответствовать требованиям заказчика или стандартам.

Дорн раздува – ключевой элемент экструзионно-выдувного формования. Что это такое и для чего он используется?

Дорн раздува, также известный как выдувной дорн или дорн для выдува, является ключевым компонентом в процессе экструзионно-выдувного формования. Это металлический стержень или трубка, которая используется для введения воздуха в паризон – пластичный «чулок» (расплавленная пластиковая трубка), чтобы раздуть его до требуемой формы внутри замкнутой формы.

технология эктрузионно-выдувного формования
технология экструзионно-выдувного формования

Основные функции и использование

  • Введение воздуха: Главная функция дорна раздува — введение сжатого воздуха внутрь паризона. Воздух раздувает паризон, заставляя его прижиматься к стенкам формы, придавая ему форму конечного изделия.
  • Поддержка формы: Дорн помогает поддерживать правильное положение паризона и контролировать его равномерное раздувание, что особенно важно для тонкостенных изделий, где равномерность стенок критична.
  • Охлаждение и затвердевание: В некоторых конструкциях дорн раздува также может использоваться для охлаждения внутренней поверхности изделия, обеспечивая равномерное затвердевание пластика.
  • Отвод воздуха: После завершения выдувного процесса дорн может также служить для отвода воздуха из внутренней полости готового изделия, облегчая его извлечение из формы.

Преимущества использования приводного дорна раздува в экструзионно-выдувных машинах.

  • Точность формования: Обеспечивает высокую точность при формовании полых изделий, таких как бутылки и канистры, благодаря точному контролю давления воздуха и равномерному распределению материала.
  • Универсальность: Позволяет производить изделия различных форм и размеров, легко адаптируясь к разным требованиям за счет сменных насадок и регулировки параметров раздувания.
  • Повышенное качество продукции: Способствует получению изделий с более гладкой внутренней поверхностью и равномерной толщиной стенок, что особенно важно для товаров, предназначенных для хранения жидкостей.

Использование датчиков линейного положения в приводном механизме дорна раздува экструзионно-выдувных машин.

Использование в экструзионно-выдувных машинах магнитострикционных датчиков линейного положения. Точные бесконтактные измерения положения с высокой повторяемостью и линейностью достигаются благодаря отсутствию износа на любой из частей сенсорных элементов. К таким датчикам относятся датчики серии MSI-P и MSI-PB от компании ООО «МультиСистемная Интеграция».

Датчик линейного положения установленный в линейный привод дорна раздува экструзионно-выдувной машины

Основные функции датчика линейного положения в приводе дорна раздува:

  1. Точный контроль движения дорна:
  • Мониторинг положения: Профильный магнитострикционный датчик линейного положения установлен так, чтобы точно отслеживать положение привода дорна раздува. Это позволяет контроллеру машины точно знать, где находится дорн в любой момент времени.
  • Стабильное раздувание: Точное знание положения дорна помогает поддерживать стабильное и равномерное раздувание паризона, что критически важно для получения изделий с ровными стенками и без дефектов.
  1. Обратная связь для системы управления:
  • Реальное время: Датчик предоставляет данные в режиме реального времени, которые используются системой управления для корректировки движений и давления раздувания.
  • Автоматизация: Благодаря точной обратной связи машина может автоматически регулировать параметры процесса, минимизируя необходимость вмешательства оператора и снижая вероятность ошибок.
  1. Улучшение качества конечного продукта:
  • Равномерная толщина стенок: Стабильное и точное раздувание паризона позволяет получить изделия с равномерной толщиной стенок, что особенно важно для тары, предназначенной для хранения жидкостей.
  • Снижение брака: Точный контроль и мониторинг процесса раздувания снижают количество брака и улучшают общий выход годных изделий.

Магнитострикция- как это работает.

Принцип работы магнитострикционного датчика линейного положения / перемещения показан на рисунке выше. Датчики серии MSI-P и MSI-PB имеют профиль, в который вставлен стержень датчика. Внутри стержня находится волновод, по которому проходит импульс тока, вызывающий радиальное магнитное поле вдоль всего волновода, и, соответственно, стержня и профиля. Вдоль профиля перемещается постоянный магнит – указатель положения.

Поле постоянного магнита взаимодействует с полем волновода в той координате, в которой находится магнит, в результате чего волновод механически деформируется в этой точке, в следствие чего образуется ультразвуковая волна, которая распространяется по волноводу (как по струне) и детектируется чувствительным элементов в головке датчика. Разница во времени между импульсом тока, который создает магнитное поле во всём волноводе датчика и принятым импульсом ультразвуковой волны пропорционально координате магнита.

Электроника датчика позволяет проводить точное измерение координаты. Данная технология измерения является очень надежной и обеспечивает высокую точность и повторяемость.


Преимущество технологии:

  • Бесконтактная – позиционный магнит не имеет механической связи с волноводом датчика, таким образом решается сразу же 2 проблемы:
    • Отсутствует механический износ.
    • Нет жесткого требования к параллельности относительно датчика и контролируемого узла.
  • Абсолютная – датчик всегда “знает” положение позиционного магнита, независимо в какой момент времени происходит его опрос.
  • Высокое разрешение – достигается за счет сенсорного элемента, который расположен внутри датчика. По своей конструкции датчик является высокочувствительным микрофоном, который улавливает ультразвуковую волну.
  • Устойчивость к ударам и вибрациям – позволяет применять датчики в механизмах, которые эксплуатируются в тяжёлый условиях. Сенсорный элемент датчика восприимчив, только к ультразвуку с определённой длинной волны. Таким образом другие механические колебания не влияют на измерения.

Точный принцип измерения – обеспечивается за счёт скорости распространения ультразвуковой волны в волноводе, значение этой скорости является постоянной величиной.

Недостатки технологии:

Высокие температуры – главная проблема магнитострикции, так как при повышении температуры свыше 85°C заявленные характеристики в наших датчиках перестают соответствовать действительности, в первую очередь это связано с линейным расширением материалов.

Внимание: Длительное воздействие высоких температур, приводит к размагничиванию позиционных магнитов.

Внешние магнитные поля – создаваемые мощными индуктивными нагрузками вблизи волновода, могут создать ложный торсионный импульс, тем самым показания датчика не будут соответствовать действительности.


Датчики линейного положения серии MSI-P и MSI-PB

Преимущества датчиков:

● Являются абсолютными – датчик всегда “знает” положение позиционного магнита, независимо в какой момент времени происходит его опрос;

● Обладают высоким разрешением (16 Бит) – достигается за счет сенсорного элемента, который расположен внутри датчика. По своей конструкции датчик является высокочувствительным микрофоном, который улавливает ультразвуковую волну.

● Измеряемая длина от 50 до 5000 мм с шагом 5 мм – позволяет использовать датчики в станках различных габаритах.

● Высочайшая точность: линейность лучше 0,01% ПДИ (Предельно Допустимое Измерение) – позволяет определить точную координату перемещаемого магнита.

● Повторяемость лучше 0,001% ПДИ (Предельно Допустимое Измерение) – позволяет каждый раз показывать одно и то же значение в заданной точке.

● Надежная конструкция – профиль датчика изготовлен из алюминия, его форма сделана таким образом, чтобы обеспечить удобный и простой монтаж. Датчик может быть смонтирован в любом положении, дополнительные аксессуары расширяют области и сферы применения.

 Датчик линейного положения серии MSI-P

Серия MSI-P
MSI-PB.D34

 Датчик линейного положения серии MSI-PB


Можно заказать дополнительно аксессуары:

  • Магниты – не имеют физической связи с датчиком и могут быть установлены с зазором от профиля до 10 мм или магнитная каретка, которая имеет физическое соединение с профилем датчика для нивелирования люфтов механизмов.
  • Разные типы подключения – для каждого интерфейса.
Варианты подключения профильных датчиков линейного положения

  • Датчики серии MSI являются прямой (полноценной) заменой датчиков Temposonics и Balluff. Они обеспечивают идентичный уровень точности, надежности и производительности, становясь предпочтительным выбором для инженеров и специалистов.
  • Датчики имеют широкий спектр интерфейсов, таких как Analog, START/STOP, SSI, PROFIBUS, CAN, EtherCAT и другие.

Почему датчики серии MSI ?

Потому, что это лучшее вложение в стабильное развитие и бесперебойную работу вашего производства!

Датчики линейного положения серии MSI

Магнитострикционные датчики линейного положения серии MSI  играют важную роль в уменьшении количества брака и сокращении экономических потерь в производстве.

В рассмотренном примере описывается, как данный тип сенсоров обеспечивает высокую точность позиционирования выдувного дорна, что является критически важным для экструзионно-выдувных машин. Положение дорна влияет на процесс получения паризона и превращения его из заготовки в конечный продукт. В статье приведён реальный пример подбора и замены сенсоров серии MSI вместо зарубежного бренда Temposonics.

В текущих реалиях из-за того, что сроки поставки оригинальных датчиков зарубежных брендов достаточно длительные – ожидание становится слишком накладным т.к. приводит к финансовым потерям вследствие простоя оборудования или нештатной работе агрегата.

Наилучшее решение в текущей ситуации – обратиться в компанию ООО “МультиСистемная Интеграция”. Мы поддерживаем наличие многих позиций датчиков и аксессуаров на складе, а сроки производства и поставки приятно вас удивят. Всё это значит, что наш клиент вовремя получит свой заказ, что позволит оперативно заменить вышедший из строя датчик или своевременно пополнить ЗИП на складе. Качество вашего производства останется на высоком уровне, снизится простой оборудования и связанные с ним издержки.

Не первый год мы помогаем в подборе и замене зарубежных брендов на датчики серии MSI. Также реализовываются проекты по интеграции и установке датчиков в новое оборудование .