غواصی عمیق صنعت
A آسیاب مخلوط لاستیک یک دستگاه آسیاب باز دو رول است که برای مخلوط کردن، ترکیب کردن و همگن کردن لاستیک خام با افزودنیهای شیمیایی، پرکنندهها و مواد ولکانیزه استفاده میشود. این ستون فقرات عملیات ترکیب لاستیک در سراسر جهان است - از تولید لاستیک تا سیستم های آب بندی صنعتی. کیفیت خروجی هر محصول لاستیکی از اینجا شروع می شود. درک اینکه چگونه یک آسیاب اختلاط لاستیکی کار می کند، نحوه انتخاب مناسب و نحوه کارآمدی آن می تواند مستقیماً ثبات محصول، بازده تولید و هزینه های بلند مدت تجهیزات را تعیین کند.
این مقاله همه چیزهایی را که مهندسان کارخانه، متخصصان تدارکات و مدیران تولید باید بدانند را پوشش میدهد: مکانیک ماشینها، تنظیمات رول، مدیریت دما، سیستمهای ایمنی، برنامههای نگهداری، فرمولهای مرکب رایج و مقایسه دقیق انواع ماشینهای پیشرو که امروزه در دسترس هستند.
یک آسیاب اختلاط لاستیکی - که به طور گسترده به آن آسیاب دو رول یا آسیاب باز نیز می گویند - از دو رول فولادی در حالت افقی و ضد چرخش تشکیل شده است که در یک قاب چدنی یا فولادی سنگین نصب شده اند. لاستیک خام یا یک پیش ترکیب به شکاف نیپ بین دو رول وارد می شود. همانطور که رول ها به سمت داخل به سمت یکدیگر می چرخند، لاستیک در معرض نیروهای برشی شدید، فشرده سازی و گرما قرار می گیرد که زنجیره های پلیمری را به شکل پذیری مناسب می شکند و مواد ترکیبی را در سراسر دسته پخش می کند.
نیپ گپ
فاصله بین دو رول - به نام شکاف نیپ یا شکاف رول - قابل تنظیم است و معمولاً از 0.5 میلی متر تا 12 میلی متر بسته به مرحله مواد و ترکیب. نوک محکمتر تنش برشی بیشتر و انرژی اختلاط پراکندگی بالاتری ایجاد میکند. تنظیمات شکاف رول یا به صورت دستی از طریق چرخ دستی یا به طور خودکار از طریق سیستم های هیدرولیک یا سروو الکتریک در ماشین های مدرن انجام می شود.
نسبت اصطکاک
رول جلو (سمت اپراتور) و رول عقب با سرعت های مختلف می چرخند و معمولاً نسبت اصطکاک بین 1:1.1 و 1:1.4 . این اختلاف سرعت همان چیزی است که عمل برشی مسئول پلاستیک سازی و پراکندگی مواد تشکیل دهنده را ایجاد می کند. نسبت اصطکاک بالاتر شدت اختلاط را افزایش میدهد اما تولید گرما را نیز افزایش میدهد.
ترکیب لاستیکی دور رول جلویی (رول آهسته تر) پیچیده شده و یک نوار پیوسته را تشکیل می دهد. اپراتور از ابزارهای دستی یا دستگاه های برش خودکار برای تا زدن، برش و بازگرداندن ورق به طور مکرر استفاده می کند و اطمینان حاصل می کند که همه اجزای ترکیبی به طور یکنواخت مخلوط شده اند. کل چرخه اختلاط به پیچیدگی فرمولاسیون، وزن دسته و دمای سطح رول بستگی دارد - معمولاً از 5 تا 25 دقیقه در هر بسته .
اجزای اصلی یک آسیاب اختلاط لاستیکی
هر کارخانه اختلاط لاستیکی مجموعه ای از اجزای اساسی را به اشتراک می گذارد، اگرچه کیفیت ساخت، درجه مواد و سطوح اتوماسیون به طور قابل توجهی بین تولید کنندگان و کلاس های ماشین متفاوت است.
01
رول آسیاب
رول ها قلب دستگاه هستند. آنها به طور معمول از ساخته شده است چدن سرد یا فولاد آلیاژی ، با سختی 65–75 Shore D بر روی لایه سطحی. قطر رول از 160 میلی متر برای آسیاب های آزمایشگاهی تا بیش از 710 میلی متر برای آسیاب های تولیدی سنگین متغیر است. طول رول (عرض صورت) از 320 میلی متر تا 2130 میلی متر متغیر است. پرداخت سطح بسیار مهم است - سطح رول آسیاب شده و صیقلی چسبندگی لاستیکی و کیفیت ورق ثابت را تضمین می کند.
02
سیستم رول درایو
سیستم محرک نیرو را از طریق ترکیبی از کاهندههای دنده، کوپلینگهای جهانی و قطارهای دنده متمایزکننده سرعت از موتور به رولها منتقل میکند. قدرت موتور از 7.5 کیلو وات برای آسیاب های آزمایشگاهی کوچک تا بیش از 250 کیلو وات برای ماشین های تولید در مقیاس بزرگ . آسیاب های مدرن از درایوهای فرکانس متغیر (VFDs) استفاده می کنند تا امکان کنترل دقیق سرعت و استارت نرم و کاهش فشار مکانیکی روی پیشرانه را فراهم کنند.
03
سیستم کنترل دما
برای کنترل ویسکوزیته لاستیک و جلوگیری از ولکانیزه شدن زودرس (سوختن) رول ها باید در محدوده دمایی محکم نگهداری شوند. اکثر آسیاب ها از گرمایش و سرمایش داخلی رول از طریق a طراحی بی حوصله رول جایی که آب یا بخار از طریق گذرگاه های حفاری شده در داخل رول گردش می کند. دما توسط ترموکوپل های تعبیه شده در نزدیکی سطح رول، با شیرهای کنترل شده با PLC که جریان خنک کننده را تنظیم می کنند، کنترل می شود.
04
سیستم های ایمنی
آسیاب لاستیک مخلوط کن یکی از خطرناک ترین ماشین آلات در کارخانه لاستیک است. ماشین آلات مدرن مجهز به میله های توقف اضطراری (میله های ایمنی که در تمام طول نیپ کار می کنند)، ترمزهای اضطراری با زانو، کنترل های استارت دو دستی و محافظ های نیپ. توقف اضطراری باید حرکت رول را در تعداد مشخصی از درجات رول متوقف کند - معمولاً کمتر از 60 درجه چرخش پس از فعال سازی، طبق استانداردهای ایمنی بین المللی مانند EN ISO 13849.
05
سهام مخلوط کن / تغذیه خودکار
آسیابهای اختلاط لاستیکی پیشرفته با مخلوطکنهای خودکار مجهز شدهاند - تیغههای افقی چرخان یا چاقوهای نوسانی که در بالای رولها نصب شدهاند که به طور مداوم ورق لاستیکی را برش داده و دوباره به نوک سینه میزنند. این جایگزین عملیات برش دستی می شود و یکنواختی اختلاط را بهبود می بخشد و در عین حال خستگی اپراتور و خطر مواجهه را کاهش می دهد.
06
بدنه قاب و بلبرینگ
قاب باید در طول اختلاط نیروهای جداکننده عظیم را تحمل کند - تا چند صد کیلونیوتون در کارخانه های تولیدی بزرگ قابها از ورق فولادی سنگین یا چدن ساخته میشوند، با محفظههای بلبرینگ دقیق برای حفظ تراز دقیق رول. رولبرینگ های ضد اصطکاک با سیستم های روانکاری مهر و موم شده استاندارد تجهیزات مدرن هستند.
انواع آسیاب اختلاط لاستیکی بر اساس کاربرد
همه آسیاب های اختلاط لاستیکی یکسان نیستند. انتخاب به اندازه دسته، نوع ترکیب، شدت اختلاط مورد نیاز و سطح اتوماسیون فرآیند بستگی دارد. در زیر مقایسه دقیقی از انواع اولیه مورد استفاده در صنعت پردازش لاستیک آورده شده است.
| نوع آسیاب | قطر رول | ظرفیت دسته ای | استفاده اولیه | سطح اتوماسیون |
| آسیاب آزمایشگاهی | 160-250 میلی متر | 0.5-5 کیلوگرم | تحقیق و توسعه، آزمایش دسته کوچک | دستی / نیمه خودکار |
| آسیاب پایلوت | 300-400 میلی متر | 5-30 کیلوگرم | آزمایشات افزایش مقیاس، تولید کم | نیمه خودکار |
| آسیاب تولید (متوسط) | 450-560 میلی متر | 30-80 کیلوگرم | اختلاط عمومی ترکیبات | نیمه تا تمام اتوماتیک |
| آسیاب تولید (بزرگ) | 610-710 میلی متر | 80-200 کیلوگرم | لاستیک، لاستیک صنعتی | تمام اتوماتیک با PLC |
| آسیاب گرم کننده | 400-560 میلی متر | متفاوت است | ترکیب پیش گرم کننده برای کلندرها | نیمه خودکار |
| آسیاب پالایش | 250-560 میلی متر | متفاوت است | پردازش لاستیک احیا شده | دستی به نیمه خودکار |
جدول 1: مقایسه انواع آسیاب اختلاط لاستیکی بر اساس قطر رول، اندازه دسته ای و کاربرد
آسیاب لاستیک اختلاط آزمایشگاهی
به طور انحصاری برای توسعه ترکیب، آزمایش کنترل کیفیت و آزمایشات در مقیاس کوچک استفاده می شود. رول فیس ها معمولاً هستند عرض 320-450 میلی متر با قطر رول 160-250 میلی متر. این ماشین ها 3 تا 7.5 کیلو وات قدرت موتور مصرف می کنند. تولیدکنندگان پیشرو آسیاب آزمایشگاهی عبارتند از Reliable Rubber & Plastic Machinery (ایالات متحده آمریکا)، HF Mixing Group (آلمان)، و چندین سازنده چینی معتبر. آنها در هر مرکز تحقیق و توسعه لاستیک ضروری هستند زیرا به مهندسان اجازه می دهند فرمول های جدید را به سرعت بدون تعهد به تولید دسته ای بزرگ آزمایش کنند.
آسیاب لاستیک تولید
آسیاب های تولیدی، کار هر کارخانه ترکیب لاستیک هستند. آنها با خروجی میکسرهای داخلی بالادست (میکسرهای Banbury یا روتورهای درهم آمیخته) مطابقت دارند. به عنوان مثال، یک میکسر 270 لیتری Banbury معمولاً به دو یا سه آسیاب باز 26 اینچی (660 میلی متر) که به طور همزمان کار می کنند تخلیه می شود. قدرت موتور در کارخانه های تولید بزرگ معمولاً در محدوده ای قرار می گیرد 110-250 کیلو وات . این ماشینها ممکن است به طور مداوم در سه شیفت در عملیاتهای با حجم بالا مانند کارخانههای تایر یا سازندگان تسمه نقاله کار کنند.
آسیاب گرم کننده
آسیاب گرم کننده یک آسیاب اختلاط لاستیکی اختصاصی است که برای گرم کردن و نرم کردن لاستیک از پیش ترکیب شده قبل از وارد شدن به تجهیزات پایین دستی مانند کلندرها، اکسترودرها یا پرس های انتقال استفاده می شود. آسیاب گرم کننده مواد جدیدی را معرفی نمی کند - این ماده را صرفاً به دمای پردازش و انعطاف پذیری صحیح می رساند. درجه حرارت رول در آسیاب های گرم کننده اغلب در آن نگه داشته می شود 50-80 درجه سانتیگراد برای دستیابی به قوام تغذیه ایده آل بدون خطر سوختگی زودرس.
مدیریت دمای رول: بحرانی ترین متغیر فرآیند
کنترل دما در آسیاب اختلاط لاستیکی اختیاری نیست - این تنها مهمترین پارامتر فرآیند است. هر دو شرایط دمای کم و بیش از حد منجر به ترکیبات معیوب و حوادث ایمنی بالقوه می شود.
خیلی سرد
- لاستیک روی رول باند نمی شود
- بار بیش از حد موتور، خطر آسیب درایو
- پراکندگی ضعیف مواد
- ترک خوردگی سطحی و خرد شدن ورق لاستیکی
محدوده بهینه
- ترکیبات NR: 40-70 درجه سانتی گراد
- ترکیبات SBR: 50-80 درجه سانتیگراد
- ترکیبات EPDM: 60-90 درجه سانتیگراد
- ترکیبات NBR: 40-70 درجه سانتی گراد
خیلی داغ
- ولکانیزه شدن زودرس (سوزاننده)
- ترکیب غیرقابل استفاده می شود - دسته ای از بین می رود
- تولید دود، خطر آتش سوزی
- تخریب مواد افزودنی شیمیایی
آسیاب های اختلاط لاستیکی مدرن استفاده می کنند مدیریت دمای دو منطقه ای با کنترل PLC - کنترل دمای رول جلو و عقب به طور مستقل. مدار خنک کننده از آب سرد (معمولاً در دمای 10 تا 20 درجه سانتیگراد) استفاده می کند که توسط شیرهای تعدیل کننده متصل به ترموکوپل های سطح رول کنترل می شود. زمان پاسخگویی از تشخیص انحراف دما تا تصحیح شیر در سیستمهایی که به خوبی طراحی شدهاند باید کمتر از 5 ثانیه باشد.
اصطکاک بین رول ها و ترکیب لاستیکی نیز گرمای اصطکاکی قابل توجهی ایجاد می کند. در یک آسیاب تولید 710 میلی متری که با ظرفیت کامل کار می کند، گرمای ورودی اصطکاکی می تواند برسد 20-40 کیلو وات ، نیاز به خنک کننده فعال مداوم حتی در شرایط محیطی خنک تر دارد. به همین دلیل است که ظرفیت خنک کننده رول همیشه در کنار قدرت موتور هنگام مقایسه مشخصات آسیاب اختلاط لاستیکی مشخص می شود.
ترکیبات لاستیکی معمولی که در آسیاب اختلاط لاستیکی پردازش می شوند
آسیاب اختلاط لاستیکی تقریباً با هر پلیمر لاستیک تجاری سازگار است. با این حال، هر کلاس مواد دارای ویژگیهای پردازش منحصربهفردی است که اپراتورها باید آنها را درک کنند تا از نقص ترکیب یا آسیب تجهیزات جلوگیری کنند.
لاستیک طبیعی (NR)
لاستیک طبیعی باید قبل از ترکیب شدن تحت جویدن (تجزیه وزن مولکولی) قرار گیرد. در یک آسیاب اختلاط لاستیکی، جویدن با عبور دادن لاستیک خام از یک سوراخ محکم (0.5-2 میلی متر) در دمای پایین (40-50 درجه سانتیگراد) برای چندین بار انجام می شود. یک ترکیب NR به خوبی جویده شده نشان می دهد a Wallace Plasticity تعداد 40-60 ، آن را برای ترکیب بیشتر مناسب می کند. بر اساس داده های منتشر شده در مجله Rabber Chemistry and Technology، پپتیزرهای شیمیایی مانند پنتاکلروتیوفنول می توانند جویدن را تا 50 درصد تسریع کنند.
لاستیک استایرن-بوتادین (SBR)
SBR نیازی به جویدن ندارد و مستقیماً در آسیاب اختلاط لاستیکی پردازش می شود. چالش اصلی آن تمایل به تولید گرمای بیشتر از NR در طول اختلاط به دلیل ویسکوزیته داخلی بالاتر آن است. بارگیری کربن سیاه در ترکیبات آج لاستیک SBR معمولاً از محدوده متفاوت است 40 تا 60 قسمت در هر صد لاستیک (phr) از N330 یا N220 کربن سیاه. دستیابی به پراکندگی کربن سیاه یکنواخت به نرخ افزودن کنترل شده و زمان اختلاط کافی نیاز دارد - معمولاً 10 تا 15 دقیقه در دمای عملیاتی.
EPDM
لاستیک مونومر اتیلن پروپیلن دی ان (EPDM) به طور گسترده ای در آب و هوای خودرو، غشاهای سقف و عایق الکتریکی استفاده می شود. بارگیری پرکننده و نرم کننده بسیار بالایی را می پذیرد - ترکیبات EPDM اغلب حاوی هستند 100-300 phr پرکننده و روغن ترکیبی . این بارگذاری بالا، EPDM را به یکی از پیچیدهترین ترکیبات برای پردازش در آسیاب اختلاط لاستیکی تبدیل میکند، که به طول رول و ظرفیت خنککننده کافی برای رسیدگی به حجمهای بزرگ بدون گرم شدن بیش از حد نیاز دارد.
لاستیک نیتریل (NBR)
NBR ماده استاندارد برای مهر و موم ها و شیلنگ های مقاوم در برابر روغن است. محتوای آکریلونیتریل (ACN) آن از 18٪ تا 50٪ متغیر است، با درجه های بالاتر ACN سفت تر و پردازش آنها سخت تر است. در یک آسیاب اختلاط لاستیکی، ترکیبات NBR باید در فرآوری شوند دمای رول بیش از 65 درجه سانتیگراد نباشد برای جلوگیری از سوزاندن، به ویژه هنگامی که سیستم های درمان مبتنی بر گوگرد گنجانده شده است. درجات ACN بالا ممکن است نیاز به گرم کردن قبل از تغذیه تا 40 درجه سانتیگراد داشته باشند.
لاستیک سیلیکونی (VMQ)
لاستیک سیلیکونی استحکام مکانیکی بسیار پایینی در حالت پخته نشده دارد و آن را در آسیاب اختلاط لاستیکی بسیار ظریف می کند. اپراتورها باید از تنظیم نوک عریض (4 تا 8 میلی متر) استفاده کنند و از ابزارهای برش تیز که ممکن است ترکیب را پاره کنند، اجتناب کنند. ادغام پرکننده سیلیس در ترکیبات سیلیکونی از استفاده از عوامل جفت کننده سیلان (به عنوان مثال، Si-69) برای جلوگیری از تجمع پرکننده سود می برد. دمای رول برای سیلیکون معمولاً حفظ می شود 20-40 درجه سانتیگراد ، اغلب حتی در شرایط محیطی ملایم به خنک کننده فعال آب نیاز دارند.
میکسر لاستیکی در مقابل همزن داخلی: چه زمانی از هر کدام استفاده کنیم
بسیاری از پردازنده های لاستیکی هم میکسرهای داخلی (نوع Banbury) و هم آسیاب های اختلاط لاستیکی باز را کار می کنند. درک اینکه کدام ماشین برای هر کار مناسب است برای کارایی فرآیند و کیفیت ترکیب اساسی است.
| معیارها | آسیاب مخلوط لاستیک (Open) | میکسر داخلی (بانبری) |
| محیط اختلاط | باز (اتمسفر) | بسته ( تحت فشار) |
| اندازه دسته | کوچک تا متوسط | متوسط تا خیلی بزرگ |
| افزودن عامل ولکانیز کننده | بله (مرحله نهایی) | خیر (دمای خیلی بالا) |
| قرار گرفتن در معرض اپراتور | بالاتر (فرایند باز) | پایین (محصور) |
| هزینه سرمایه | پایین تر | بالاتر |
| انعطاف پذیری تغییر رنگ | تمیز کردن راحت تر | پاکسازی مشکل است |
| یکنواختی مخلوط کردن | خوب (وابسته به اپراتور) | عالی (سازگار) |
| قرار گرفتن در معرض گرد و غبار / دود | بالاتر | پایین تر |
جدول 2: آسیاب اختلاط لاستیکی در مقابل مخلوط کن داخلی - مقایسه عملیاتی
در اکثر کارخانه های لاستیکی متوسط تا بزرگ، میکسر داخلی اولین مرحله ترکیب را انجام می دهد (تجزیه پلیمر، ادغام پرکننده، افزودن روغن)، در حالی که آسیاب اختلاط لاستیکی مرحله دوم (افزودن عوامل ولکانیزان، گوگرد، شتاب دهنده ها) را انجام می دهد که در آن کنترل دقیق دما بسیار مهم است. این رویکرد دو مرحلهای، گردش کار استاندارد در تولید جهانی تایر است که در «علم و فناوری لاستیک» راجر و وادل (ویرایش چهارم، انتشارات آکادمیک) توضیح داده شده است.
مشخصات کلیدی برای ارزیابی هنگام انتخاب یک آسیاب اختلاط لاستیکی
خرید یک کارخانه اختلاط لاستیک یک سرمایه گذاری قابل توجه است. ماشین آلات در محدوده قیمت از 8000 دلار برای یک مدل آزمایشگاهی کوچک تا بیش از 500000 دلار برای یک کارخانه تولید بزرگ کاملاً خودکار . مشخصات زیر باید به طور سیستماتیک بر اساس نیازهای تولید شما ارزیابی شود.
قطر رول x طول صورت
ظرفیت دسته و مساحت سطح را تعیین می کند. به عنوان مثال، یک آسیاب 610 میلی متر در 1830 میلی متر تقریباً 3.5 متر مربع سطح رول فعال دارد. طول های بزرگتر باعث وزن دسته های بالاتر می شود اما به سیستم ها و قاب های محرک قوی تری نیاز دارد.
نسبت اصطکاک
کارخانه های تولید استاندارد در ساعت 1:1.14 تا 1:1.25 کار می کنند. نسبت های بالاتر (تا 1:1.4) برای موادی که به سختی پراکنده می شوند مانند ترکیبات تقویت شده با سیلیس استفاده می شود. نسبت اصطکاک در طراحی قطار دنده تعبیه شده است و پس از ساخت قابل تغییر نیست.
قدرت موتور
باید با ویسکوزیته ترکیب و وزن دسته ای مطابقت داشته باشد. موتورهای کم اندازه در زیر بار متوقف می شوند یا از کار می افتند، در حالی که موتورهای بزرگ انرژی را هدر می دهند. به عنوان یک قاعده کلی، 0.5-1.0 کیلو وات به ازای هر کیلوگرم وزن دسته ای یک معیار شروع است که برای ویسکوزیته ترکیب تنظیم شده است.
سرعت رول (رول جلویی)
معمولاً 10 تا 30 دور در دقیقه برای آسیاب های تولیدی. سرعتهای بالاتر باعث افزایش توان عملیاتی میشود، اما تولید گرما و خطر ایمنی اپراتور را نیز افزایش میدهد. درایوهای سرعت متغیر (VFD) به اپراتورها اجازه می دهد تا سرعت را برای ترکیبات و مراحل مختلف فرآیند تنظیم کنند.
محدوده تنظیم شکاف Nip
برای آسیاب های تولیدی همه منظوره باید حداقل 0.5 میلی متر (نیپ محکم برای پراکندگی) تا 12 میلی متر (نیپ پهن برای تغذیه) باشد. تنظیم خودکار نیپ با بازخورد موقعیت، تکرارپذیری را بهبود می بخشد و زمان تغییر بین دسته ها را کاهش می دهد.
عملکرد توقف اضطراری
یک معیار ایمنی حیاتی سیستم ترمز باید غلتک ها را در تعداد درجه مشخصی متوقف کند. برای یک آسیاب 610 میلی متری که با سرعت 18 دور در دقیقه کار می کند، سرعت سطح رول تقریباً است 0.58 متر بر ثانیه . توقف در 60 درجه چرخش رول به معنای فاصله ترمز کمتر از 0.3 متر از سطح رول است.
نرخ جریان آب خنک کننده
به طور معمول بر حسب لیتر در دقیقه در هر رول مشخص می شود. یک آسیاب تولید 610 میلی متر ممکن است نیاز داشته باشد 80-150 لیتر در دقیقه آب خنک کننده در هر رول در شرایط اوج تولید. ظرفیت خنک کننده ناکافی شایع ترین علت اصلی مشکلات سوزاندن ترکیب در آسیاب های اختلاط لاستیکی است.
تعمیر و نگهداری آسیاب اختلاط لاستیکی: جلوگیری از خرابی پرهزینه
یک آسیاب اختلاط لاستیکی که به خوبی نگهداری می شود می تواند کار کند 20-30 سال با تعویض رول و یاتاقان. ماشین های نادیده گرفته شده از سایش سریع، عیوب سطح رول و خرابی های مکانیکی خطرناک رنج می برند. برنامه تعمیر و نگهداری زیر بر اساس بهترین شیوه صنعت است.
وظایف نگهداری روزانه
- سطوح رول را از نظر ترک، خراش یا جاسازی مواد خارجی بررسی کنید
- دقت تنظیم شکاف نیپ را با استفاده از سنج های حسگر در سه نقطه در سرتاسر سطح رول بررسی کنید
- عملکرد نوار توقف اضطراری را با آزمایش قبل از هر شیفت تولید بررسی کنید
- دمای ورودی آب خنک کننده و سرعت جریان را در شروع شیفت بررسی کنید
- در هنگام راهاندازی به صدای غیرعادی یاتاقان یا لرزش قطار دنده گوش دهید
- باقیمانده لاستیک را از انتهای رول، راهنماها و نواحی محافظ نیپ تمیز کنید
وظایف تعمیر و نگهداری هفتگی
- تمام گریسهای روی بلبرینگها، پیچهای تنظیم نوک و پینهای راهنما را بر اساس نمودار روغنکاری سازنده روغن کاری کنید.
- اتصالات چرخشی آب خنک کننده (اتصالات سیفون) را از نظر نشتی بررسی کنید
- سطح روغن دنده را در گیربکس کاهنده بررسی کنید
- تمام اتصالات میله سفر ایمنی را بررسی کنید و وضعیت لنت ترمز اضطراری را آزمایش کنید
- عناصر کوپلینگ درایو را از نظر سایش تمیز و بررسی کنید
جدول زمانبندی مجدد رول
سختی سطح رول و پایان آن در طول زمان به دلیل سایش ساینده ناشی از کربن سیاه، سیلیس و پرکننده های فلزی در ترکیبات لاستیکی کاهش می یابد. زبری سطح (Ra) باید به صورت دوره ای اندازه گیری شود. زمانی که Ra بیش از 0.8-1.2 میکرومتر (بسته به نیاز محصول)، رول ها باید دوباره آسیاب شوند تا کیفیت سطح بازیابی شود. آسیاب مجدد 0.3-1.0 میلی متر قطر رول را در هر جلسه حذف می کند. رول ها معمولاً دوباره آسیاب می شوند 3-8 بار در طول عمر کاری آنها قبل از تعویض به دلیل محدودیت های حداقل قطر مورد نیاز است.
فواصل تعویض بلبرینگ
رولبرینگ های اصلی در آسیاب اختلاط لاستیکی تولیدی در معرض بارهای شعاعی و ارتعاش بالایی هستند. دستورالعمل های کاربرد بلبرینگ SKF نشان می دهد که در شرایط معمول آسیاب لاستیک (آلودگی متوسط، بارهای نوسانی)، محاسبات عمر بلبرینگ L10 باید هدف قرار گیرد. 30000-50000 ساعت کار . فواصل جایگزینی واقعی در نیروگاه های چرخه کاری بالا معمولاً وجود دارد 3-7 سال . نظارت بر دمای بلبرینگ (از طریق سنسورهای مادون قرمز یا تعبیه شده) قابل اعتمادترین نشانگر هشدار اولیه خرابی یاتاقان است.
ایمنی اپراتور در آسیاب اختلاط لاستیکی: شیوه های غیر قابل مذاکره
آسیاب اختلاط لاستیک یکی از بالاترین خطرات آسیب مکانیکی را در صنعت پردازش لاستیک ارائه می دهد. نقطه نوک چرخان می تواند انگشتان، دست ها و لباس ها را فوراً بکشد و نیروهای وارد شده می توانند باعث آسیب های شدید له شوند. اقدامات ایمنی زیر در هر عملیات مسئول غیرقابل مذاکره است.
S1
تجهیزات حفاظت فردی
اپراتورها باید فقط در هنگام جابجایی اجناس دور از ناحیه نیپ از لباس های بسته و بدون انتهای گشاد، کفش ایمنی و دستکش های مقاوم در برابر برش استفاده کنند. دستکش ها را هرگز نباید در نزدیکی نقطه نیش پوشید - آنها می توانند سریعتر از واکنش اپراتور به داخل کشیده شوند. توری مو برای موهای بلند اجباری است.
S2
نظم و انضباط چاقو و ابزار
چاقوهای برش مورد استفاده در آسیاب لاستیک باید همیشه از بدنه جدا شوند و هرگز به سمت نوک آن نروند. چاقوها باید تیز نگه داشته شوند - چاقوی کسل کننده به نیروی بیشتری نیاز دارد و خطر لیز خوردن را افزایش می دهد. تمام برش سهام باید زمانی متوقف شود که فردی غیر از اپراتور اصلی در منطقه کار باشد.
S3
تست توقف اضطراری
سیستم توقف اضطراری باید در شروع هر شیفت آزمایش شود - بدون استثنا. این آزمایش شامل فعال کردن هر نوار سفر ایمنی به طور جداگانه و تأیید توقف رول است. نتایج آزمایش باید با نام اپراتور، زمان و نتیجه در یک پرونده تعمیر و نگهداری ثبت شود. تست شکستگی نوار سفر به این معنی است که دستگاه باید فوراً از سرویس خارج شود.
S4
یکپارچگی نیپ گارد
حفاظ های نیپ و محفظه های قفل شده هرگز نباید در حین کار برداشته شوند. هر ماشینی که بدون محافظ کامل نیپ کار می کند باید خاموش شود. محافظ هایی که آسیب دیده یا مفقود شده اند باید قبل از شیفت تولید بعدی گزارش و تعویض شوند نه بعد از آن.
S5
ارتباط دو اپراتور
هنگامی که دو اپراتور در یک آسیاب اختلاط لاستیکی (برای ماشینهای با عرض رول بزرگ) مورد نیاز است، باید یک پروتکل ارتباطی واضح قبل از شروع اختلاط ایجاد شود. سیگنال های دستی و دستورات شفاهی باید مورد توافق قرار گیرند، به ویژه برای فعال سازی توقف اضطراری. هیچ اپراتور نباید بدون تایید فرض کند که طرف مقابل آماده است.
S6
Lockout/Tagout برای تعمیر و نگهداری
هر گونه تعمیر و نگهداری که نیاز به دسترسی به ناحیه رول نیپ، تنظیم شکاف نیپ به صورت دستی، یا برداشتن حفاظ های ایمنی دارد، باید فقط پس از تکمیل فرآیند قفل/تاگوت کامل (LOTO) در درایو اصلی و سیستم های خنک کننده انجام شود. بدون توجه به فوریت هیچ استثنایی قابل قبول نیست.
بهینه سازی بهره وری در آسیاب اختلاط لاستیکی
فراتر از عملیات ایمن، به حداکثر رساندن کیفیت خروجی و توان عملیاتی یک آسیاب اختلاط لاستیکی نیازمند توجه به چندین عامل بهینهسازی فرآیند است که اغلب در محیطهای تولیدی که فقط بر حجم متمرکز هستند نادیده گرفته میشوند.
بهینه سازی توالی افزودن مواد
ترتیبی که در آن مواد ترکیب کننده به آسیاب اختلاط لاستیکی اضافه می شوند به طور مستقیم بر کیفیت پراکندگی و راندمان اختلاط تأثیر می گذارد. یک توالی افزودن به خوبی تثبیت شده برای یک ترکیب معمولی پر شده از کربن سیاه عبارت است از:
- لاستیک جویده شده (در صورت نیاز) را اضافه کنید و روی رول جلویی آن را ببندید
- اکسید روی و اسید استئاریک (فعالکنندهها) را اضافه کنید - اجازه دهید کاملاً ترکیب شوند
- آنتی اکسیدان ها و آنتی اوزون ها را اضافه کنید
- کربن سیاه را به تدریج اضافه کنید - برش و تا زدن بین اضافه ها
- روغن های فرآیندی یا نرم کننده ها را اضافه کنید
- دمای ترکیب را بررسی کنید - اگر بالاتر از آستانه سوختگی است، اجازه دهید خنک شود
- گوگرد و شتابدهندهها را در آخر اضافه کنید - در دمای زیر 100 درجه سانتیگراد برای اکثر سیستمها
- مراحل اختلاط نهایی - حداقل 6 برش انتها به انتها قبل از تخلیه
انحراف از این توالی - به عنوان مثال، افزودن گوگرد قبل از پراکندگی کامل کربن سیاه - می تواند منجر به مناطق محلی با غلظت بالای گوگرد شود که باعث ولکانیزاسیون ناهموار در محصول نهایی می شود.
بهینه سازی وزن دسته ای
بارگذاری بیش از حد یک آسیاب اختلاط لاستیکی راندمان اختلاط را کاهش می دهد زیرا مواد ناکافی به درستی با سطوح رول تماس می گیرد. تجربه صنعت پیشنهاد می کند بارگیری در 60-80٪ از حداکثر وزن دسته ای نظری برای بهترین یکنواختی اختلاط به عنوان مثال، یک آسیاب تولیدی 26 اینچی (660 میلیمتر) با طول صورت 2130 میلیمتر، وزن دستهای عملی تقریباً دارد. 80-120 کیلوگرم بسته به چگالی و ویسکوزیته ترکیب.
برنامه نویسی Roll Gap برای ترکیبات پیچیده
آسیاب های اختلاط لاستیکی خودکار مدرن، توالی های شکاف نیپ از پیش برنامه ریزی شده را امکان پذیر می کنند. یک برنامه معمولی ممکن است شکاف را در طول نواربندی اولیه تا 8 میلیمتر باز کند، در حین ادغام پرکننده به 4 میلیمتر کاهش دهد، در طول اختلاط نهایی به 1.5 میلیمتر سفت شود و در هنگام تخلیه ورق تا 6 میلیمتر باز شود. این تغییرات شکاف را میتوان با درخواستهای اضافه کردن مواد مبتنی بر تایمر در PLC آسیاب هماهنگ کرد، که به طور قابلتوجهی وابستگی مهارت عملیات اختلاط را کاهش میدهد و قوام دسته به دسته را بهبود میبخشد.
پایش دمای ترکیب در حین اختلاط
نصب یک دماسنج مادون قرمز غیر تماسی با هدف قرار دادن لبه لاستیکی بالای سر، داده های دمای ترکیب را در زمان واقعی بدون دخالت اپراتور ارائه می دهد. هنگامی که دمای ترکیب در برابر زمان ثبت میشود، دادهها مشخصات حرارتی هر دسته را نشان میدهند که میتواند در طول زمان برای تشخیص تغییرات در عملکرد خنککننده رول، محتوای رطوبت ترکیب یا تغییرات دستهبهبچ ماده تغییر یابد. حداکثر دمای ترکیب مورد نظر باید حداقل 20 درجه سانتیگراد کمتر از آستانه زمانی سوختگی t2 باشد ترکیب خاص در بالاترین دمای ترکیب مورد انتظار.
تولید کنندگان آسیاب اختلاط لاستیکی جهانی: یک مرور کلی
بازار آسیاب مخلوط لاستیک توسط تولید کنندگان در سراسر اروپا، آسیا و آمریکای شمالی ارائه می شود. تمرکز بازار در دو دهه گذشته افزایش یافته است زیرا تامین کنندگان کوچک منطقه ای جذب شده یا از بازار خارج شده اند. در زیر یک نمای کلی از چشم انداز بازار بر اساس اطلاعات صنعت در دسترس عموم ارائه شده است.
تولید کنندگان اروپایی
HF Mixing Group (آلمان) یکی از بزرگترین تامین کنندگان تجهیزات اختلاط لاستیکی یکپارچه در سطح جهان است که هم میکسرهای داخلی و هم آسیاب های اختلاط باز را ارائه می دهد. نام تجاری HARBURG-FREUDENBERGER آنها به طور گسترده در صنعت تایر و کالاهای فنی لاستیکی شناخته شده است. Comerio Ercole (ایتالیا) دارای سابقه طولانی در تولید کلندر و آسیاب برای صنایع لاستیک و پلاستیک است. تولیدکنندگان اروپایی معمولاً در زمینه مهندسی دقیق، اتوماسیون پیشرفته و قابلیت خدمات پس از فروش برای برنامه های کاربردی با هم رقابت می کنند.
تولید کنندگان چینی
چین از نظر حجم به تامین کننده غالب کارخانه های اختلاط لاستیک در سطح جهان تبدیل شده است، به ویژه برای تجهیزات میان رده و با ارزش. تولیدکنندگانی مانند Qingdao Plastic & Rubber Machinery Co.، OULI Machinery و بسیاری از تامین کنندگان مستقر در ژجیانگ آسیاب ها را در طیف وسیعی از اندازه ها ارائه می دهند. کارخانه های تولید چینی اغلب قیمت گذاری می شوند 30 تا 60 درصد کمتر از نمونه های اروپایی معادل برای مشخصات قابل مقایسه روی کاغذ، اگرچه تفاوت در درجه مواد، تحمل تولید و قابلیت پشتیبانی پس از فروش بین تامین کنندگان به طور قابل توجهی متفاوت است. خریدارانی که از تولیدکنندگان چینی منبع میگیرند باید ممیزیهای کارخانه را انجام دهند و برای سختی رول، درجه فولاد قاب و مارکهای بلبرینگ مورد استفاده، گواهینامه مواد را درخواست کنند.
تولید کنندگان هند و آسیای جنوب شرقی
هند یک بخش تولید ماشین آلات لاستیکی تثبیت شده دارد، با شرکت هایی مانند لارسن و توبرو (از طریق بخش ماشین آلات آنها که اکنون واگذار شده است) و چندین تولید کننده کوچکتر مستقر در پونا و احمدآباد که کارخانه های اختلاط لاستیک را در داخل و به بازارهای صادراتی عرضه کرده اند. این تامین کنندگان عموما خریداران حساس به هزینه را در جنوب آسیا، خاورمیانه و آفریقا هدف قرار می دهند.
ارزیابی کیفیت تامین کننده
هنگام ارزیابی تامین کننده آسیاب اختلاط لاستیکی بدون در نظر گرفتن مبدا، مهمترین معیارهای فنی عبارتند از متالورژی رول، سفتی قاب تحت بار، عملکرد سیستم ترمز، و سابقه مستند سیستم کنترل دمای رول. درخواست ارجاع از مشتریان فعلی که از همان مدل در محیط های تولیدی قابل مقایسه استفاده می کنند، قابل اعتمادترین مرحله بررسی لازم است.
آینده فناوری آسیاب اختلاط لاستیکی
آسیاب اختلاط لاستیکی یک فناوری ساکن نیست. در دهه گذشته، پیشرفتهای معنیداری در اتوماسیون، یکپارچهسازی دادهها و کنترل فرآیند حاصل شده است که نحوه عملکرد کارخانههای ترکیب لاستیکی را تغییر میدهد.
خطوط ترکیب خودکار
تولیدکنندگان پیشرو تایر و تولیدکنندگان کالاهای فنی لاستیکی در مقیاس بزرگ به طور فزاینده ای آسیاب های اختلاط لاستیکی را در خطوط ترکیبی کاملاً خودکار ادغام می کنند. این خطوط از توزیع کننده مواد رباتیک، میکسرهای داخلی متصل به نوار نقاله و آسیاب های باز، سیستم های ورق و خنک کننده خودکار و قابلیت ردیابی دسته ای با ردیابی بارکد استفاده می کنند. در چنین سیستمهایی، آسیاب اختلاط لاستیکی عمدتاً بدون دخالت مستقیم اپراتور در منطقه اختلاط کار میکند، با اپراتورهایی که صفحههای HMI را نظارت میکنند و بر رسیدگی به استثنا نظارت میکنند.
ادغام Industry 4.0
آسیاب های اختلاط لاستیکی مدرن مجهز شده اند رابط های ارتباطی OPC-UA که به جریان داده در زمان واقعی به سیستم های اجرایی تولید (MES) و پلت فرم های مدیریت کیفیت اجازه می دهد. پارامترهایی مانند دمای رول، کشش جریان موتور، موقعیت شکاف نیپ و زمان اختلاط در هر دسته ثبت میشوند که امکان تجزیه و تحلیل کنترل فرآیند آماری (SPC) را فراهم میکند. انحراف از نمودارهای کنترلی تعیینشده میتواند باعث پرچمگذاری خودکار دستهای یا تنظیم پارامتر فرآیند در سیستمهای حلقه بسته شود.
پایش انرژی و بهره وری
نظارت بر مصرف برق در هر دسته با افزایش هزینه های انرژی و افزایش الزامات گزارش پایداری مورد توجه قرار گرفته است. مصرف انرژی ویژه آسیاب اختلاط لاستیکی به ازای هر کیلوگرم ترکیب فرآوری شده با ویسکوزیته ترکیب، وزن دسته ای و زمان اختلاط متفاوت است. محک زدن انرژی ویژه (کیلووات ساعت/کیلوگرم) در شیفتها به مدیران کارخانه اجازه میدهد تا تلفات راندمان را از ترکیبات غیرمجاز که به پاسهای اختلاط اضافی، وزنهای دستهای کمتر از حد بهینه، یا سطوح رول فرسوده نیاز به تلاش موتور اضافی نیاز دارند، شناسایی کنند. داده های صنعت از مجله لاستیک اروپا نشان می دهد که برنامه های بهینه سازی انرژی در کارخانه های ترکیب لاستیک به موفقیت رسیده اند. کاهش 10 تا 20 درصدی در مصرف انرژی ویژه در هر تن ترکیب از طریق استانداردسازی فرآیند و ارتقاء تجهیزات.
سیستم های پیش بینی تعمیر و نگهداری
سنسورهای ارتعاش نصب شده بر روی محفظه یاتاقان، تجزیه و تحلیل امضای جریان موتور و تصویربرداری دمای مادون قرمز به طور فزاینده ای در آسیاب های اختلاط لاستیکی به عنوان بخشی از برنامه های تعمیر و نگهداری پیش بینی استفاده می شوند. این رویکردها به تیمهای تعمیر و نگهداری اجازه میدهد تا هفتهها یا ماهها قبل از اینکه خرابی یاتاقانها، فرسودگی دنده و کاهش کارایی سیستم خنککننده را ایجاد کنند، شناسایی کنند. بازگشت سرمایه برای تعمیر و نگهداری پیشبینیکننده در کارخانههای تولید پرکاربرد معمولاً در داخل به دست میآید 12-24 ماه از طریق جلوگیری از خرابی و برنامه ریزی بهینه تعمیر و نگهداری.
