掌握流延膜挤出生产线:实现精准控制与卓越品质
拉伸膜在包装行业至关重要,为产品安全经济包装提供多功能高质量方案。薄膜通过模头挤出工艺生产,交流电机和变频驱动器显著确保高质量输出。工艺始于挤出机,一种熔融并输送高粘度流体的泵。聚合物通过失重式喂料进入挤出机。材料熔融、混合,在热和机械应力共同作用下通过挤出模头赋予所需形状。离开挤出模头后,材料进入冷却单元。此处水冷“冷却辊”降低薄膜温度,最后卷绕到卷筒上。
流延膜挤出生产线:挤出机
挤出机由中空圆筒组成,旋转单螺杆或双螺杆由电动机驱动;通常通过齿轮箱与塑化螺杆耦合。电机提供所需扭矩并以必要转速旋转以获得预期熔体流速。螺杆转速精确控制任何故障均可导致机器方向薄膜厚度变化。
过去20年,交流电机在流延膜挤出生产线应用中通常取代直流电机控制挤出机螺杆。它们在便利性、可靠性、低维护和系统整体尺寸缩减方面提供诸多优势。交流电机由交流变频驱动器控制,保证稳定旋转。即使极低速度(通过增量编码器闭环),也提供短路保护(低/高压)并集成EMC滤波器消除电气噪声和干扰。
近年,除交流电机和驱动器外,力矩电机也用于螺杆挤出控制。这些提供完整直接驱动方案,无需组装齿轮箱、皮带和滑轮等不同元件。力矩电机保证运动均匀性、线性度和塑料材料挤出恒定性。
流延膜挤出生产线:冷却段
如前所述,材料离开挤出模头时熔融在冷却辊上,形成流延膜挤出生产线的冷却段。冷却单元包含一级淬火辊冷却薄膜一侧和二级辊冷却另一侧。还包括电动辊定位系统,用于辊子在垂直和横向方向的正确对齐,许多情况下还包括真空箱或风刀。
辊子必须与卷材完美对齐以保证张力均匀并最小化薄膜横向厚度变化。此外,辊子角速度必须良好控制以防机器方向薄膜厚度波动。
流延膜挤出生产线:累积器与卷绕段
冷却和卷绕段中有累积器,用于允许从空卷筒到满卷筒的卷材在零速下接驳而不停线。工艺末端,进一步卷绕机将挤出材料卷绕到卷筒上。卷绕过程必须在卷筒于其他下游工艺展开时保持薄膜性能和尺寸。有几种不同类型卷绕机。“塔式”或“中心”卷绕机通常用于流延膜挤出应用,其中卷材张力随卷筒直径增加而减小。冷却、累积器和卷绕段所有运动均由交流电机和驱动器驱动,控制卷材速度和正确张力。
流延膜挤出生产线:交流驱动器与电机
高端控制的交流驱动器对保证全过程高质量薄膜至关重要。易配置的闭环控制软件和对多种材料的最优效率是流延膜生产线系统和工艺的关键要素。
Parker AC30系列,功率范围0.75至450 kW,搭配公司Quicktool软件(具完整IEC61131 PLC功能)或Parker DSE Lite软件,提供实现所有生产线段最优同步所需的所有功能。允许客户使用专用功能块(如卷绕机、PID、直径计算器)创建、参数化和配置用户定义应用。AC30系列提供广泛应用宏库和实例。
通过双以太网端口的EtherCAT、Profinet、Ethernet IP和Modbus TCP IP连接,实现单个驱动器间简单灵活通信。支持智能数据分析和外部服务器连接。生产线设定值可通过1588时间同步点对点通信支持的高速通道发送。机器每部分有其调节,或在驱动器内、或通过PLC通信协议。我们合作伙伴Parker的此动画展示高性能驱动方案如何支持流延蜕膜挤出生产线的最优控制。
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