Šema optimizacije kontrole temperature kalupa za proizvodnu liniju za ekstruziju WPC profila

(Kompatibilan sa linijama za ekstruziju profila Yongte WPC, sa „preciznom kontrolom temperature + ujednačenim prijenosom topline + dinamičkom adaptacijom“ za rješavanje problema kao što su neravnomjeran protok i površinski defekti u WPC materijalima (reciklirani PP/PE sa 60-70% drvnog praha), uz balansiranje kvaliteta proizvoda i efikasnosti proizvodnje)

I. Osnovni značaj kontrole temperature kalupa

WPC profilni kalup je kritična komponenta u oblikovanju materijala, gdje kontrola temperature direktno utiče na:

Protočnost materijala kompozitnog materijala od drvnog praha i reciklirane plastike je loša. Niska temperatura kalupa će dovesti do nedovoljnog punjenja materijala i začepljenja kanala za protok. Visoka temperatura će uzrokovati karbonizaciju drvnog praha, požutjeti površinu proizvoda i neujednačeno skupljanje dimenzija.

Kvalitet oblikovanja proizvoda: Neravnomjernost temperature može uzrokovati defekte kao što su odstupanje debljine zida, hrapavost površine, mjehurići i savijanje u profilima, posebno utičući na ravnost i nosivost konstrukcijskih profila (npr. podova i zidnih ploča).

Produktivnost: Razumna temperatura kalupa može smanjiti vrijeme hlađenja i stvrdnjavanja materijala, uskladiti ekstruder i ritam mašine za vuču i izbjeći gašenje i preradu uzrokovanu lošim podešavanjem.

Osnovni cilj je održavati fluktuacije temperature kalupa unutar±2℃, čime se uspostavlja sistem zatvorene petlje koji osigurava ujednačenu distribuciju temperature kroz kanal protoka, stabilan protok materijala i brzo, precizno očvršćavanje materijala.

II. Šema optimizacije temperature kalupa prema različitim scenarijima

1. Osnovno podešavanje temperature: tačno odgovara karakteristikama sirovina i proizvoda

Temperaturu kompatibilnosti jezgra WPC materijala treba odrediti balansiranjem tačke topljenja recikliranog PP/PE (130-170°C) sa maksimalnom otpornošću na toplotu drvnog praha (≤180°C). Ovo zahtijeva optimizaciju strukture proizvoda kako bi se spriječila karbonizacija drvnog praha ili nedovoljna plastificacija materijala.

scenariji primjene	Optimalni temperaturni raspon za performanse kalupa	Originalne podrazumevane postavke	logika optimizacije	tačka poboljšanja kvaliteta/efikasnosti
Standardni presjek (jednostavan poprečni presjek, kao što je ravna ploča, kvadratna cijev)	170-175℃	160-170℃	Temperatura je nešto viša od temperature stražnjeg dijela ekstrudera (175-180℃), što smanjuje otpor protoka uzrokovan naglim hlađenjem materijala na otvoru matrice.	Brzina pražnjenja se povećava za 10%, a glatkoća površine se poboljšava za 20%.
Složeni profili (više šupljina, tankih zidova, sa više uglova, kao što su ukrasne lajsne)	175-180℃	165-170℃	Povećajte temperaturu u šupljini kako biste osigurali potpuno punjenje materijalom i spriječili nedostatak materijala ili tragove zavara	Stopa prolaznosti proizvoda porasla je za 15%, a stopa prerade zbog nedostatka materijala pala je ispod 1%.
Visok sadržaj drveta (≥65%)	172-178℃	165-170℃	Drveni prah ima slabu fluidnost, a viskoznost materijala se smanjuje umjerenim zagrijavanjem, uz izbjegavanje previsoke temperature koja dovodi do karbonizacije drvnog praha.	Učestalost blokade protočnog kanala je smanjena za 80%, a fluktuacija opterećenja ekstrudera je smanjena za 10%.
Reciklirani PP/PE ima nisku tačku topljenja (≤140℃)	165-170℃	160-170℃	Uskladite tačku topljenja sirovine kako biste spriječili prerano hlađenje ili pretjeranu plastifikaciju.	Smanjite stopu skupljanja sa 3% na manje od 1,5%
proizvodnja velikom brzinom (≥2m/min brzina vuče)	173-177℃	165-170℃	Nakon ubrzanja, vrijeme zadržavanja materijala u kalupu se skraćuje, a porast temperature kompenzira fluidnost.	20% povećanje produktivnosti, bez oštećenja hrapavosti površine

2. Optimizacija ujednačenosti temperature: Rješavanje defekata oblikovanja uzrokovanih lokalnom temperaturnom razlikom

Varijacije temperature (≥5℃) se često javljaju u zoni za napajanje, šupljini, izlazu i uglovima WPC profilnih kalupa. Da bi se osigurala ujednačena temperatura u cijelom kalupu, potrebna je kombinacija zonske kontrole temperature i optimizacije strukture.

(1) Nadogradnja grijanja i regulacije temperature u zoni

Plan renoviranja: Prsten za grijanje kalupa bit će podijeljen u 3-4 nezavisne zone (zona dovoda, srednji dio šupljine, kraj šupljine i ispusni otvor), svaka opremljena samostalnim PID regulatorom temperature (±0.5℃ preciznost), zamjenjujući konvencionalni integrirani sistem grijanja.

Konfiguracija temperaturnog gradijenta: zona napajanja (175-180℃) → srednji kavitet (172-175℃) → završetak šupljine (170-172℃) → ispusni priključak (168-170℃), stvarajući blagi gradijent 'prednji-visok, zadnji-niski' koji osigurava protok materijala uz ubrzavanje očvršćavanja.

Rezultati: Temperaturna razlika svake oblasti kalupa je manja od 2℃, smanjuje se odstupanje debljine zida profila od±0,3 mm do±0,1 mm, a stopa ravnosti površine je povećana za 95%.

(2) Optimizacija rasporeda grijaćih elemenata

Zamijenite tradicionalni grijaći prsten s jednom petljom polukapsuliranom keramičkom grijaćom pločicom, koja prianja na površinu kalupa (povećajući kontaktnu površinu za 60%) i smanjuje gubitak topline.

Dodajte pomoćne grejne šipke (snage 50-100W) na uglovima kalupa i uskim kanalima za protok kako biste kompenzirali brzo rasipanje toplote i nisku temperaturu u ovim oblastima.

Visokotemperaturni izolacijski pamuk (debljine 5-8 mm) postavlja se između grijaćeg elementa i kalupa kako bi se spriječio prijenos topline na okvir, čime se smanjuje temperaturni odgovor kalupa na uslove okoline.

(3) Adaptacija strukture kanala protoka

Ako postoji mrtva zona u vodilici kalupa (materijal se lako zadržava), unutrašnju stijenku vodilice treba polirati (hrapavost Ra≤0.8μm) i treba povećati površinu poprečnog presjeka mrtve zone. Uz to, lokalno grijanje (+3-5℃) treba primijeniti kako bi se izbjeglo zadržavanje materijala i karbonizacija.

Za složene profile poprečnog presjeka implementiran je dizajn "kanala gradijentnog protoka" kako bi se održala ujednačena brzina protoka materijala kroz sve grane šupljine, uz fino podešavanje temperature (±2℃) za odgovarajuće zone.

3. Nadogradnja opreme za kontrolu temperature: poboljšati stabilnost temperature i brzinu odziva

(1) Nadogradnja sistema za kontrolu temperature

Zamijenite standardne termostate sa PID pametnim termostatima (±0.1℃ preciznost) koji automatski podešavaju snagu grijanja kako bi spriječili prekoračenje temperature (nagli pad nakon brzog povećanja temperature).

Senzor povratne informacije o temperaturi (PT100 otpornost na platinu, vrijeme odziva≤0,5s) je instaliran na unutrašnjem zidu šupljine kalupa (ne na površini grijaćeg prstena) za prikupljanje podataka o temperaturi u realnom vremenu iz zone kontakta materijala, sprječavajući pogrešnu procjenu 'temperatura površine zadovoljava standard, ali temperatura šupljine je nedovoljna'.

(2) Sistem hlađenja je precizno usklađen.

Kalup treba da bude opremljen pregradnom rashladnom vodom: kanal za rashladnu vodu (prečnika 8-10mm) je postavljen na izlazu i na kraju šupljine, a protok rashladne vode (0,5-1,5m/s) kontroliše elektromagnetni ventil kako bi se postigao balans "grejanja i oblikovanja + lokalno hlađenje";

Temperatura rashladne vode je strogo kontrolisana na 15-20℃ (u skladu sa prethodnom optimizacijom sistema za hlađenje proizvodne linije), sprečavajući da prekomerna temperatura uspori postavljanje kalupa ili nedovoljna temperatura da izazove prevelike fluktuacije temperature kalupa.

Za složene profile sa oštrim uglovima ili neujednačenom debljinom zida, primenjuje se dizajn "tačkastog hlađenja" (koristeći mlaznice za mikro hlađenje) kako bi se precizno smanjile lokalne temperature i sprečilo savijanje profila.

4. Strategija dinamičkog prilagođavanja: Prilagodite se promjenama u scenarijima proizvodnje

Temperatura kalupa nije fiksna vrijednost i mora se dinamički prilagođavati prema varijablama tokom proizvodnje kako bi se osigurala stabilnost.

Varijabilni scenario	Smjer podešavanja temperature	opseg podešavanja	Osnova prilagođavanja
Reciklirani PP/PE pokazuje +5℃ povećanje tačke topljenja	Sinhrono povećavajte temperaturu kalupa.	+3-5℃	Sprečite da se materijali prebrzo ohlade u kalupu, što povećava otpor protoka.
Povećana brzina proizvodnje (od 1,5 m/min→2,5 m/min)	umereno povećanje temperature	+2-3℃	Kompenzira skraćeno vrijeme zadržavanja materijala u kalupu kako bi se osiguralo potpuno punjenje
Povećan sadržaj drvnog praha (sa 60% na 70%)	Povećajte temperaturu	+5℃	Visok udio drvnog praha smanjuje fluidnost, zahtijevajući povećanje temperature da bi se smanjio viskozitet materijala.
Nadogradnja proizvoda (jednostavan dio u složeni odjeljak)	Povećajte temperaturu	+5-8℃	Složena šupljina zahtijeva veću fluidnost kako bi se izbjegao nedostatak materijala i tragovi zavarivanja
Temperatura okoline pada na≤10℃	Povećajte temperaturu	+3-4℃	Smanjenje utjecaja prijenosa topline iz okoline na temperaturu kalupa

5. Održavanje i kalibracija: Osigurajte dugoročnu tačnost kontrole temperature

Redovna kalibracija: Mjesečna kalibracija PT100 senzora i PID termostata pomoću standardnih termometara, sa trenutnim podešavanjem ili zamjenom ako greška premaši±0.5℃.

Čišćenje i održavanje: Očistite grijaće elemente i izolacijski pamuk na površini kalupa svaka 3 dana, uklanjajući ostatke plastike i naslage ugljika od drvene prašine (koje mogu uzrokovati neravnomjerno provođenje topline); pregledajte krug rashladne vode jednom sedmično i uklonite kamenac (što smanjuje efikasnost hlađenja i uzrokuje fluktuacije temperature).

Zamijenite grijaće elemente: Kada padne snaga zavojnice za grijanje≥10% (kao što pokazuje indikator snage termostata) ili grijanje postane neravnomjerno, odmah zamijenite jastučić za grijanje ili grijaću šipku (preporučljivo je zadržati rezervne dijelove istih specifikacija).

Protokol predgrijavanja kalupa: Prije pokretanja, slijedite redoslijed 'segmentiranog predgrijavanja' (sobna temperatura→ 120°C (održavati 30 minuta)→ 150°C (održavati 20 minuta)→ ciljnu temperaturu (održavati 15 minuta)) kako bi se spriječila deformacija kalupa zbog naglog zagrijavanja i osigurala ujednačena raspodjela temperature.

III. Rješavanje problema i rješenja za uobičajene probleme

Defekti u kalupima povezani s temperaturom	Mogući razlog	Mjere optimizacije
Površina profila je hrapava i zrnasta.	Temperatura kalupa je preniska, što rezultira nedovoljnom plastifikacijom materijala ili slabim protokom materijala zbog lokaliziranih niskih temperatura.	Povećajte temperaturu za 3-5℃; Provjerite je li grijaći element oštećen i dopunite lokalno grijanje
Površina profila je žuta sa izgorjelim mrljama.	Temperatura kalupa je previsoka, što uzrokuje karbonizaciju drvnog praha; ili zadržavanje materijala u mrtvoj zoni trkača dovodi do karbonizacije.	Ohladi za 5-8℃; ispolirajte mrtvu zonu kanala za protok i očistite naslage ugljenika u kalupu
Savijanje profila i neravnomjerno skupljanje	Temperaturna razlika u svakoj regiji kalupa je velika; ili je distribucija sistema za hlađenje neujednačena	Podesite temperaturu zone da smanjite temperaturnu razliku na≤2℃; optimizirajte krug vode za hlađenje kako biste poboljšali lokalizirano hlađenje.
Odstupanje u debljini zida profila je značajno.	Nedosljednost temperature u granama šupljine kalupa rezultira neujednačenom brzinom protoka materijala.	Temperatura grane sa sporim protokom povećana je za 2-3℃.
Kalup se ne prazni glatko i često je začepljen.	Temperatura kalupa je preniska, što dovodi do hlađenja i učvršćivanja materijala; ili drveni prah ima previsok sadržaj vlage (zbog problema s temperaturom miješanja).	Povećanje temperature za 5-10℃; u međuvremenu, treba kontrolisati sadržaj vlage u drvenom prahu≤3% (optimizacija procesa predobrade sirovina)

IV. Očekivani efekti nakon optimizacije

metrički	opseg podešavanja	postoptimalnost	amplituda porasta
Raspon temperaturnih fluktuacija kalupa	±5℃	±2℃	Smanjenje za 60%
Stopa kvalifikacije površine profila	85%	98%	Povećanje za 13 procentnih poena
ispad izazvan temperaturom	6%	Manje od 1%	Smanjenje za 83%
gornja granica brzine proizvodnje	1,5-2m/min	2,5-3m/min	Povećati za 50%
vijek trajanja kalupa	12-18 mjeseci	24-30 mjeseci	Produžite za 100%

Rezime

Srž kontrole temperature kalupa za WPC profil leži u "preciznom usklađivanju + jednolikom prijenosu topline + dinamičkom prilagođavanju". Koristeći kompozitna svojstva recikliranog PP/PE i drvenog praha, sistem postiže ujednačenost temperature u cijeloj površini kroz "zonsku kontrolu temperature + PID inteligentnu kontrolu temperature + strukturnu optimizaciju". Parametri se dinamički prilagođavaju prema scenarijima proizvodnje (sirovine, brzina, proizvod) kako bi se izbjegli nedostaci uzrokovani fiksnim vrijednostima. Redovno održavanje i kalibracija osiguravaju dugoročnu tačnost kontrole temperature. Optimizirano rješenje ne samo da rješava uobičajene probleme poput hrapavosti površine, savijanja i začepljenja, već i poboljšava efikasnost proizvodnje i produžava vijek trajanja kalupa, pružajući kritičnu podršku za stabilan rad proizvodnih linija WPC profila.

Uredite i podijelite