تولید تخته فوم پی وی سی: متغیرهای اکستروژن که تعیین می کند یک ورق تمیز یا ورقه شده چاپ شود

یک خط اکستروژن تخته فوم پی وی سی در حالت تولید ثابت-. ورقه ای که از سر قالب بیرون می آید از طریق گرمای پلاستیکی 180 درجه سانتیگراد، افت فشاری که میلیون ها سلول گازی را هسته می کند، و سه رول تقویم که سطح را در یک پوست قابل چاپ مهر و موم می کند، بوده است.

به هر تابلوفروشی، کارگاه کابینت، یا مرکز چاپ دیجیتالی- بروید و دسته‌هایی از تخته فوم PVC را خواهید دید که به دیوار تکیه داده‌اند. ورق ها از سراسر اتاق یکسان به نظر می رسند. همان سطح سفید مات. همان احساس سفت و سخت. هنگامی که گوشه ای را بین انگشت شست و سبابه خم می کنید، ثبات ابعادی مشابهی دارد. اما دو تخته از خطوط تولید مختلف را از طریق یک چاپگر مسطح UV قرار دهید، و یکی از آنها دارای یک تیغ-الگوی نقطه تیز خواهد بود در حالی که دیگری خونریزی جوهر را در لبه‌های هر حروف نشان می‌دهد. تفاوت در مواد اولیه ذکر شده در برگه مشخصات نیست. این در خط اکستروژن است که در چهار مرحله فرآیند توزیع شده است که به طور جمعی تعیین می کند که آیا فوم برد تمیز می شود یا لایه لایه می شود، آیا مسیر صاف می رود یا پاره می شود، و اینکه آیا تراکم آن از لبه به لبه یکنواخت است یا پانزده درصد بین مرکز و تریم جابجا می شود.

تولید فوم برد پی وی سی توسط فومینگ اکستروژن زنجیره ای از رویدادهای حرارتی و مکانیکی وابسته به هم است. هر مرحله شرایط را برای مرحله بعدی تعیین می کند. انحراف در دمای مخلوط سرد-در مرحله یک، خود را اعلام نمی‌کند تا زمانی که تقویم در مرحله چهار بچرخد، در این مرحله چندین هزار فوت خطی تخته قبلاً قالب را ترک کرده است. درک نحوه اتصال این مراحل تفاوت بین تعیین یک تخته با چگالی اسمی آن و مشخص کردن یکی از طریق پارامترهای فرآیندی است که در واقع آن چگالی را به طور مداوم در هر صفحه در یک پالت ایجاد می کند. مامحدوده برد فوم پی وی سی سفت و سختتحت شرایط اکستروژن کنترل شده که با درجه حرارت سرد-اختلاط شروع می شود و با تأیید بعدی برش{1} پایان می یابد، تولید می شود.

I. مخلوط سرد 40 درجه که یک تخته ثابت را از یک بلیط قرعه کشی جدا می کند

مرحله اختلاط جایی است که اکثر کتاب های درسی اکستروژن مودبانه سر تکان می دهند و ادامه می دهند. توصیف آن آسان و اشتباه گرفتن آسان است و عواقب اشتباه گرفتن آن تا زمانی که تابلو به دست مشتری نرسد ظاهر نمی شود. پروتکل استاندارد از یک دنباله-دو مرحله ای استفاده می کند: اختلاط گرم{3}}سرعت بالا، و بلافاصله اختلاط سرد با سرعت پایین{4}}. هر دو مرحله مهم هستند، اما مرحله اختلاط سرد{6} جایی است که اپراتور خط در یک ترکیب خشک پایدار قفل می‌کند یا قیف اکسترودر را با موادی بار می‌کند که به‌طور غیرقابل پیش‌بینی کف می‌کند.

اختلاط داغ با مواد جامد آغاز می‌شود: رزین پی وی سی، تثبیت‌کننده‌ها و پرکننده‌ها، معمولاً کربنات کلسیم، که در یک میکسر-سرعت بالا قرار می‌گیرند. تحت گرمای تولید شده توسط اصطکاک برشی، دمای مواد به حدود 100 درجه سانتیگراد می رسد. در آن آستانه، اجزای مایع وارد ظرف می شوند. نرم کننده ها و روان کننده ها اضافه می شوند و با رسیدن دما به محدوده 110 تا 120 درجه، مخلوط کردن ادامه می یابد. هدف در این مرحله بیان کردن ساده است و تأیید آن در زمان واقعی دشوار است: هر ذره جامد باید به طور یکنواخت با مواد افزودنی مایع پوشانده شود. پوشش ناهموار در مرحله اختلاط گرم{9}}تغییرات محلی در ویسکوزیته مذاب ایجاد می کند که تا انتهای خروجی قالب زنده می ماند.

اختلاط سرد بدون تاخیر انجام می شود. مخلوط گرم به یک مخلوط کن سرد منتقل می شود، عامل کف کننده وارد می شود و آب خنک کننده ژاکت به گردش در می آید تا دمای دسته را با سرعتی که سیستم اجازه می دهد به زیر 40 درجه سانتیگراد برساند. مرحله مخلوط سرد-سه کار را به طور همزمان انجام می دهد. از تخریب حرارتی PVC جلوگیری می کند، که می تواند در دمای پایدار بالای 140 درجه شروع شود. از تجزیه زودهنگام عامل کف‌ساز جلوگیری می‌کند، که باعث هدر رفتن واکنش دمیدن قبل از رسیدن مذاب به قالب می‌شود. و رطوبت باقیمانده را از بین می برد و یک ترکیب خشک آزاد و آزاد- تولید می کند که به طور یکنواخت به داخل اکسترودر تغذیه می شود. دسته‌ای که در 50 درجه وارد قیف می‌شود، با دسته‌ای که در 35 درجه وارد می‌شود، پردازش متفاوتی دارد و این تفاوت در تغییر چگالی تخته در عرض ورق ظاهر می‌شود.

II. داخل پیچ-دوقلو: بین 120 درجه و 180 درجه چه اتفاقی می‌افتد

مخلوط خشک از طریق یک سیستم تغذیه اندازه گیری وارد اکسترودر می شود و سفری را از طریق مناطق دمایی متعدد آغاز می کند که معمولاً از 120 درجه سانتیگراد در گلوگاه تغذیه تا تقریباً 180 درجه در بخش اندازه گیری متغیر است. اکسترودر یک لوله ساده نیست که یک بخاری به دور آن پیچیده شده باشد. این مجموعه ای از محیط های حرارتی دقیق است که هر کدام مربوط به مرحله خاصی از پلاستیک سازی است و انتقال بین مناطق باید به اندازه کافی صاف باشد که ماده هرگز شوک حرارتی را تجربه نکند.

در منطقه تغذیه، مواد هنوز پودر است. در حالی که دمای بشکه شروع به نرم کردن رزین PVC می کند، توسط پیچ های دوار{1} شمارنده به جلو منتقل می شود. در ناحیه تراکم، عمق کانال پیچ کاهش می‌یابد، مواد فشرده می‌شود و دما تا محدوده‌ای افزایش می‌یابد که رزین از ذرات جامد به مذاب پیوسته تبدیل می‌شود. توسط ناحیه اندازه گیری، مواد به طور کامل به حالت جریان چسبناک تبدیل می شود و دما باید به اندازه کافی بالا باشد تا ویسکوزیته ثابت را بدون تجاوز از آستانه تجزیه عامل کف کننده حفظ کند.

در طول کل این دنباله، دریچه های دریچه روی بشکه اکسترودر بسته می مانند. نادیده گرفتن این جزئیات آسان و نادیده گرفتن فاجعه بار است. اگر یک دریچه باز شود در حالی که مذاب حاوی گاز محلول از عامل کف کننده است، گاز به جای هسته شدن به ساختار سلولی کنترل شده در قالب به اتمسفر می گریزد. نتیجه یک تخته با فوم فرو ریخته، چگالی ناسازگار و سطحی است که به نظر می رسد سندبلاست شده است. دریچه تا زمانی که مذاب به صفحه قالب برسد بسته می ماند. این قاعده است.

III. خروجی قالب: جایی که افت فشار باعث ایجاد کف می شود

اکنون مذاب کاملاً پلاستیزه شده وارد سر قالب کف‌کننده می‌شود و اینجاست که فرآیند اکستروژن دیگر در مورد گرمایش متوقف می‌شود و به فشار تبدیل می‌شود. دمای هد قالب در یک نوار باریک، معمولاً 165 تا 185 درجه سانتیگراد حفظ می شود، و نوار تحمل به اندازه ای باریک است که اکثر خطوط تولید از صفحه گرمایش روغنی استفاده می کنند که برای کنترل دما به بدنه قالب بسته شده است تا اینکه تنها به نوارهای بخاری بشکه ای تکیه کنند. یک نوسان دما به میزان پنج درجه در صفحه قالب می تواند ساختار سلول فوم را از ظریف و یکنواخت به درشت و نامنظم تغییر دهد. مرگ بی دقتی را نمی بخشد.

اگر هرگز اجرای اکستروژن فوم را تماشا نکرده باشید، فیزیک خروجی قالب کاملاً غیرمعمول است. مذاب داخل قالب تحت فشار زیاد است و گاز حاصل از عامل کف کننده تجزیه کننده در ماتریس پلیمری حل می شود و هنوز به صورت حباب قابل مشاهده نیست. لحظه ای که مذاب از دهانه قالب خارج می شود و وارد فشار اتمسفر می شود، فشار به شدت کاهش می یابد. گاز محلول فوراً فوق اشباع می شود. از محلول رسوب می کند و میلیون ها هسته حباب میکروسکوپی را تشکیل می دهد. این هسته ها به ساختار سلولی گسترش می یابند که یک تخته فوم را تعریف می کند، و یکنواختی آن ساختار به میزان یکنواختی افت فشار در عرض کامل لبه قالب بستگی دارد.

یک قالب با توزیع دمایی نابرابر، هسته‌زایی ناهموار ایجاد می‌کند. طرف داغتر قالب گاز را با شدت بیشتری آزاد می کند و سلول های بزرگتری ایجاد می کند. سمت سردتر فوم کوچکتر و متراکمتری تولید می کند. برد به دست آمده دارای یک گرادیان چگالی از یک لبه به لبه دیگر است و هیچ مقدار{3}}پست پردازش نمی تواند آن را اصلاح کند. به همین دلیل استانتخاب تخته فوم پی وی سی بر اساس یکنواختی چگالی به جای چگالی اسمی به تنهایییکی از چهار شاخص کلیدی است که برگه‌های مشخصات- را از موجودی کالا جدا می‌کند.

IV. سه غلطک در 65 درجه - و نحوه تشکیل پوست کیفیت چاپ را تعیین می‌کند

بلافاصله پس از خروج از قالب، دال فوم شده وارد یک تقویم سه- رولی می شود. غلتک های تقویم در دمای 60 تا 75 درجه سانتیگراد نگهداری می شوند که به اندازه کافی گرم است تا ورق را انعطاف پذیر نگه دارد اما نسبت به دمای مذاب به اندازه کافی خنک است که لایه های سطحی در تماس شروع به جامد شدن می کنند. این اختلاف دما مکانیزم تشکیل پوست است و تشکیل پوست مکانیسمی است که در پشت قابلیت چاپ وجود دارد.

هنگامی که مذاب کف شده با سطح غلتک گرمتر تماس پیدا می کند، خارجی ترین لایه به سرعت سرد می شود و فشرده می شود. حباب های سطح فرو می ریزند و ماتریس پلیمری متراکم می شود و به پوسته ای سخت، صاف و پیوسته تبدیل می شود. در زیر پوست، هسته فوم سلولی باقی می‌ماند، که به تخته استحکام سبک وزن می‌دهد. پوست به عنوان یک لایه جداگانه یا لمینت بعد از عمل روی آن اعمال نمی شود. از همان ماده هسته تشکیل شده است که فقط با گرادیان حرارتی در سطح کلندر متمایز می شود. ساختار هسته{5}}پوست یکپارچه است و کیفیت آن بستگی به این دارد که دمای کلندر به اندازه کافی بالا باشد تا سطح را فشرده کند، بدون اینکه ورقه به غلتک ها بچسبد.

برای یکتابلو تبلیغاتی پی وی سی برای چاپ تخت یا صفحه نمایش UV، سطح پوست باید عاری از سوراخ‌ها، خطوط قالب و بافت-پوست پرتقال باشد. سوراخ سوزنی که با چشم غیرمسلح نامرئی است به صورت یک نقطه چاپ نشده در زیر هد چاپ 1200 نقطه در اینچ نشان داده می شود. یک خط قالب که طول ورق را می‌گذراند، به‌عنوان یک شیار نازک چاپ‌نشده در هر گرافیکی که آن بخش از تخته را در بر می‌گیرد، ثبت می‌شود. چاپگرها یاد می گیرند که این عیوب را از روی الگویی که به جا می گذارند تشخیص دهند. اپراتورهای اکستروژن یاد می گیرند که با تماشای شکاف تقویم و دمای سطح غلتک با توجهی که یک سرآشپز به سسی که سی ثانیه از شکستن آن فاصله دارد، جلوگیری کنند.

پس از کلندرینگ، ورق از یک بخش نقاله خنک کننده عبور می کند که در آنجا کاملاً جامد می شود، به دنبال آن یک واحد کششی که آن را با سرعت ثابت می کشد و در نهایت یک اره خودکار که آن را به طول مشخص شده برش می دهد. مراحل تقویم کردن پست مربوط به دقت ابعاد است. مرحله تقویم در مورد کیفیت سطح است. هر دو مهم هستند، اما کیفیت سطح همان چیزی است که مشتری ابتدا می بیند.

V. چهار متغیری که یک فرمول خوب را به یک دسته بد تبدیل می کنند

ایستگاه بازرسی کیفیت در خط اکستروژن برد فوم پی وی سی. نور زاویه دار عیوب سطحی را نشان می دهد که تحت نور صاف نامرئی هستند. دانسیته سنج یکنواختی هسته فومی را که سطح پنهان می کند اندازه گیری می کند. هر دو بررسی در هر جابجایی تولید انجام می‌شود، زیرا چهار متغیر فرآیندی که کیفیت برد را تعیین می‌کنند، می‌توانند بدون ایجاد هشدار در هر دو جهت حرکت کنند.

خط تولیدی که با همان فرمول روی تجهیزات مشابه با اپراتور یکسان اجرا می‌کند، می‌تواند تخته‌ای با محدوده چگالی 0.45 تا 0.55 گرم بر سانتی‌متر مکعب در روز سه‌شنبه و تخته‌ای با محدوده 0.48 تا 0.62 در روز پنجشنبه با استفاده از همان مواد خام از همان دسته تولید کند. تفاوت در فرمول نیست. این متغیرهای فرآیند هستند، و چهار مورد از آنها تقریباً تمام تغییراتی را که تولید ثابت را از مشکلات کیفیت متناوب جدا می‌کند، تشکیل می‌دهند.

کنترل دماشرط اولیه برای فوم کردن موفق است و حفظ آن در کل شیفت تولید سخت ترین است. اگر دمای بشکه بیش از حد بالا باشد، عامل کف کننده زودتر تجزیه می شود، گاز از دریچه یا گلوگاه تغذیه خارج می شود و سطح تخته در جایی که فوم قبل از تشکیل پوست می تواند آن را ببندد، ترک و زبری ایجاد می کند. اگر دما خیلی پایین باشد، مذاب به طور کامل پلاستیکی نمی شود، استحکام مذاب برای مهار سلول های گازی در حال انبساط کافی نیست، و سطح تخته با بخش هایی از کف ناقص ناهموار است. با افزایش سرعت خط، پنجره بین خیلی گرم و خیلی سرد باریک می شود.

فشار مذابمتغیری است که گاز محلول را تا رسیدن به قالب در محلول نگه می دارد. سرعت پیچ، تعادل روانکاری در فرمول و مشخصات دمای بشکه همگی بر فشار مذاب تأثیر می‌گذارند. اگر فشار خیلی زود در بشکه کاهش یابد، گاز به جای اینکه در صفحه قالب در داخل اکسترودر رسوب کند. نتیجه، موادی از قبل فوم شده است که تخته ای با ساختار سلولی نامنظم و سطحی ناهموار تولید می کند. حفظ فشار مذاب کافی از طریق ناحیه اندازه گیری و داخل قالب یک عمل متعادل کننده بین طراحی پیچ، دما و نرخ توان است.

تعادل کف و هستهشامل سه ورودی متقابل است: دوز عامل کف‌ساز شیمیایی، نوع و مقدار تنظیم‌کننده کف‌ساز که قدرت مذاب را کنترل می‌کند، و پراکندگی ذرات کربنات کلسیم که به عنوان مکان‌های هسته‌زایی عمل می‌کنند. عامل کف کننده میزان گاز موجود را تعیین می کند. تنظیم کننده تعیین می کند که آیا مذاب به اندازه کافی قوی است که آن را مهار کند. عامل هسته‌زا تعیین می‌کند که چند سلول منفرد تشکیل شده و به طور یکنواخت توزیع می‌شوند. بیش از حد عامل کف کننده با تنظیم کننده ناکافی سلول های بزرگ و نامنظم تولید می کند که از نظر ساختاری تخته را ضعیف می کند. مازاد رگلاتور با عامل کف کننده ناکافی، تخته متراکم را با کمترین صرفه جویی در وزن و هزینه{5}} مواد خام بالاتر برای هر ورق تولید می کند.

این متغیرها تعامل دارند. تغییر در توزیع اندازه ذرات کربنات کلسیم، الگوی هسته‌زایی را تغییر می‌دهد، که نسبت فوم مؤثر را تغییر می‌دهد، که چگالی ظاهری را تغییر می‌دهد، که نحوه رفتار برد را در زیر بیت روتر یا هد چاپ تغییر می‌دهد. اپراتور خطی که این فعل و انفعالات را درک می کند، می تواند با نگاه کردن به یک مقطع-از هسته فوم زیر یک لوپ، مشکل سطح-عیب را تشخیص دهد. اپراتوری که فقط نقاط تنظیم را می داند نمی تواند. این تفاوت استیک صفحه کابینت پی وی سی که به طور تمیز در لبه قرار می گیردو یکی که پاره می‌کند و نیاز به سمباده‌زنی دارد-که پس‌اندازی را که هیئت مدیره قرار بود تحویل دهد، پاک می‌کند.

برگه ای که از خط خارج می شود، فرآیند را با خود حمل می کند

برد فوم پی وی سی رکوردی از شرایط اکستروژنی است که آن را تولید کرده است. توزیع چگالی در سراسر ورق مشخصات دمای قالب را ثبت می کند. پوشش سطح وضعیت رول کالندر و دمای شکل گیری پوست را ثبت می کند. ساختار سلولی در مقطع-دز عامل کف‌کننده، تعادل تنظیم‌کننده و الگوی هسته‌زایی را ثبت می‌کند. هر برگه حاوی این اطلاعات است، اما بیشتر آن برای کسی که فقط برگه مشخصات را می‌خواند نامرئی است. زمانی که برد پرینت گرفته، مسیریابی یا بسته می شود، قابل مشاهده می شود و تا آن زمان تخته از قبل در دست مشتری است.

تابلوساز-که پانزده سال است که فوم برد می‌خرد، بدون ابزار می‌تواند به شما بگوید که کدام تابلوی عرضه‌کننده تمیز چاپ می‌شود و کدام یک از لبه‌های حروف خارج می‌شود. از آن‌ها بپرسید که چگونه می‌دانند، و آن‌ها چیزی نزدیک به ممیزی فرآیند انجام شده توسط احساس را توصیف خواهند کرد: نحوه مقاومت سطح در برابر ناخن، نحوه ظاهر لبه برش زیر ذره‌بین، صدایی که صفحه هنگام ضربه زدن به آن می‌آید. چیزی که آنها در واقع حس می کنند فرآیند اکستروژن است که در پلیمر تعبیه شده است. فرآیند محصول است. تخته فقط آن را به تخت چاپ می برد.

برای اطلاعات بیشتر در مورد نحوه مقایسه تخته فوم پی وی سی با سایر بسترهای علامت در محیط ساخت،مقایسه چهار طرفه بین صفحات فوم پی وی سی، اکریلیک، ACM و پلاستیک موجداررفتار برش، سازگاری چاپ، و هزینه-به ازای{1}}فوت مربع-در موادی را که برای یک علامت-فضای دیوار مغازه رقابت می‌کنند، پوشش می‌دهد.