مخطط التحسين للتحكم في درجة حرارة القالب لخط إنتاج بثق ملف تعريف WPC

(متوافق مع خطوط بثق مقاطع Yongte WPC، التي تتميز بـ "التحكم الدقيق في درجة الحرارة + نقل الحرارة الموحد + التكيف الديناميكي" لحل مشكلات مثل التدفق غير المتساوي والعيوب السطحية في مواد WPC (PP/PE المعاد تدويره بمسحوق خشب بنسبة 60-70٪)، مع موازنة جودة المنتج وكفاءة الإنتاج)

I. الأهمية الأساسية للتحكم في درجة حرارة القالب

يعد قالب التشكيل الجانبي WPC مكونًا حاسمًا في تشكيل المواد، حيث يؤثر التحكم في درجة الحرارة بشكل مباشر على:

جودة تشكيل المنتج: قد يتسبب عدم تكافؤ درجات الحرارة في حدوث عيوب مثل انحراف سمك الجدار، وخشونة السطح، والفقاعات، والتزييف في المقاطع، مما يؤثر بشكل خاص على استواء وقوة تحمل مقاطع البناء (على سبيل المثال، الأرضيات وألواح الجدران).

جودة تشكيل المنتج: قد يتسبب عدم تكافؤ درجات الحرارة في حدوث عيوب مثل انحراف سمك الجدار، وخشونة السطح، والفقاعات، والتزييف في المقاطع، مما يؤثر بشكل خاص على استواء وقوة تحمل مقاطع البناء (على سبيل المثال، الأرضيات وألواح الجدران).

الإنتاجية: يمكن أن تؤدي درجة حرارة القالب المعقولة إلى تقليل وقت التبريد والإعداد للمادة، ومطابقة الطارد وإيقاع آلة الجر، وتجنب إيقاف التشغيل وإعادة العمل الناتج عن الإعداد السيئ.

الهدف الأساسي هو الحفاظ على تقلبات درجة حرارة العفن داخل±2℃وبالتالي إنشاء نظام حلقة مغلقة يضمن توزيعًا موحدًا لدرجة الحرارة عبر قناة التدفق، وتدفقًا مستقرًا للمواد، وتصلبًا سريعًا ودقيقًا للمواد.

ثانيا. مخطط تحسين درجة حرارة العفن وفقًا لسيناريوهات مختلفة

1. إعداد درجة الحرارة الأساسية: تطابق بدقة خصائص المواد الخام والمنتجات

يجب تحديد درجة حرارة التوافق الأساسية لمواد WPC من خلال موازنة نقطة انصهار PP/PE المعاد تدويرها (130-170°ج) مع أقصى مقاومة للحرارة من مسحوق الخشب (≤180°ج). وهذا يتطلب تحسين هيكل المنتج لمنع تفحيم مسحوق الخشب أو عدم كفاية تلدين المواد.

سيناريوهات التطبيق	نطاق درجة الحرارة الأمثل لأداء القالب	الإعدادات الافتراضية الأصلية	منطق التحسين	نقطة تحسين الجودة / الكفاءة
المقطع القياسي (مقطع عرضي بسيط، مثل اللوحة المسطحة والأنبوب المربع)	170-175℃	160-170℃	درجة الحرارة أعلى قليلاً من درجة حرارة الجزء الخلفي من الطارد (175-180℃)، مما يقلل من مقاومة التدفق الناتجة عن التبريد المفاجئ للمادة عند فتحة القالب.	تزيد سرعة التفريغ بنسبة 10%، وتتحسن نعومة السطح بنسبة 20%.
مقاطع جانبية معقدة (متعددة التجاويف، ذات جدران رقيقة، ذات زوايا متعددة، مثل القوالب الزخرفية)	175-180℃	165-170℃	قم بزيادة درجة الحرارة في التجويف لضمان ملء المواد بالكامل ومنع نقص المواد أو علامات اللحام	ارتفع معدل نجاح المنتج بنسبة 15%، وانخفض معدل إعادة العمل بسبب نقص المواد إلى أقل من 1%.
نسبة عالية من الخشب (≥65%)	172-178℃	165-170℃	مسحوق الخشب لديه سيولة ضعيفة، ويتم تقليل لزوجة المادة عن طريق التسخين المعتدل، مع تجنب درجة الحرارة المفرطة التي تؤدي إلى تفحيم مسحوق الخشب.	يتم تقليل تردد انسداد قناة التدفق بنسبة 80%، ويتم تقليل تقلب حمل الطارد بنسبة 10%.
يحتوي PP/PE المعاد تدويره على نقطة انصهار منخفضة (≤140℃)	165-170℃	160-170℃	مقاطع جانبية معقدة (متعددة التجاويف، ذات جدران رقيقة، ذات زوايا متعددة، مثل القوالب الزخرفية)	تقليل نسبة الانكماش من 3% إلى أقل من 1.5%
إنتاج عالي السرعة (≥سرعة الجر 2 م / دقيقة)	173-177℃	165-170℃	بعد التسارع، يتم تقصير وقت بقاء المادة في القالب، ويعوض ارتفاع درجة الحرارة عن السيولة.	زيادة في الإنتاجية بنسبة 20%، بدون عيوب خشونة السطح

2. تحسين توحيد درجة الحرارة: حل عيوب التشكيل الناتجة عن اختلاف درجات الحرارة المحلية

التغيرات في درجات الحرارة (≥5℃) تحدث بشكل متكرر في منطقة التغذية والتجويف والمخرج وزوايا قوالب التشكيل الجانبي WPC. لضمان درجة حرارة موحدة عبر القالب بأكمله، مطلوب مزيج من التحكم في درجة الحرارة حسب المناطق والتحسين الهيكلي.

0.1 مم، ويتم زيادة معدل تسطيح السطح بنسبة 95%.

خطة التجديد: سيتم تقسيم حلقة تسخين القالب إلى 3-4 مناطق مستقلة (منطقة التغذية، القسم الأوسط للتجويف، نهاية التجويف، ومنفذ التفريغ)، كل منها مجهزة بجهاز تحكم مستقل في درجة الحرارة PID (±0.5℃ الدقة)، لتحل محل نظام التدفئة المتكامل التقليدي.

تكوين التدرج في درجة الحرارة: منطقة التغذية (175-180℃) → التجويف الأوسط (172-175℃) → نهاية التجويف (170-172℃) → منفذ التفريغ (168-170℃)، مما يخلق تدرجًا لطيفًا "من الأمام إلى الأعلى ومن الخلف إلى الأسفل" يضمن تدفق المواد مع تسريع عملية التصلب.

النتائج: الفرق في درجة الحرارة لكل منطقة من القالب أقل من 2℃، يتم تقليل انحراف سمك الجدار للملف الجانبي±0.3 ملم إلى±0.1 مم، ويتم زيادة معدل تسطيح السطح بنسبة 95%.

(2) تحسين تخطيط عنصر التسخين

استبدل حلقة التسخين التقليدية ذات الحلقة الواحدة ببلاط تسخين سيراميكي شبه مغلف، والذي يلتصق بسطح القالب (يزيد مساحة التلامس بنسبة 60%) ويقلل من فقدان الحرارة.

أضف قضبان تسخين مساعدة (طاقة 50-100 واط) في زوايا القالب وقنوات التدفق الضيقة للتعويض عن التبديد السريع للحرارة ودرجة الحرارة المنخفضة في هذه المناطق.

يتم وضع قطن عازل للحرارة العالية (بسمك 5-8 مم) بين عنصر التسخين والقالب لمنع انتقال الحرارة إلى الإطار، وبالتالي تقليل استجابة درجة حرارة القالب للظروف المحيطة.

(3) التكيف مع هيكل قناة التدفق

إذا كانت هناك منطقة ميتة في عداء القالب (المادة سهلة البقاء)، فيجب صقل الجدار الداخلي للعداء (خشونة Ra≤0.8μم) وينبغي توسيع مساحة المقطع العرضي للمنطقة الميتة. بالإضافة إلى التدفئة المحلية (+3-5℃) ينبغي تطبيقها لتجنب احتباس المواد والكربنة.

بالنسبة لمقاطع المقطع العرضي المعقدة، يتم تنفيذ تصميم "قناة التدفق المتدرج" للحفاظ على سرعة تدفق المواد الموحدة عبر جميع فروع التجويف، مع ضبط درجة الحرارة بشكل دقيق (±2℃) للمناطق المقابلة.

3. ترقية معدات التحكم في درجة الحرارة: تحسين استقرار درجة الحرارة وسرعة الاستجابة

(1) ترقية نظام التحكم في درجة الحرارة

استبدل منظمات الحرارة القياسية بمنظمات الحرارة الذكية PID (±0.1℃ الدقة) التي تقوم تلقائيًا بضبط قوة التسخين لمنع تجاوز درجة الحرارة (الانخفاض المفاجئ بعد الارتفاع السريع في درجة الحرارة).

مستشعر درجة الحرارة المرتدة (مقاومة البلاتين PT100، زمن الاستجابة≤يتم تثبيت 0.5 ثانية) على الجدار الداخلي لتجويف القالب (وليس على سطح حلقة التسخين) لجمع بيانات درجة الحرارة في الوقت الحقيقي من منطقة تلامس المواد، مما يمنع سوء الحكم على أن "درجة حرارة السطح تلبي المعيار ولكن درجة حرارة التجويف غير كافية".

(2) نظام التبريد مطابق بدقة.

يجب أن يكون القالب مجهزًا بمياه تبريد مقسمة: يتم ضبط قناة مياه التبريد (قطر 8-10 مم) عند مخرج ونهاية التجويف، ويتم التحكم في معدل تدفق مياه التبريد (0.5-1.5 م / ث) بواسطة صمام الملف اللولبي لتحقيق توازن "التسخين والتشكيل + التبريد المحلي"؛

يتم التحكم بشكل صارم في درجة حرارة ماء التبريد عند 15-20℃ (بما يتوافق مع تحسين نظام تبريد خط الإنتاج السابق)، مما يمنع درجة الحرارة المفرطة من إبطاء إعداد القالب أو درجة الحرارة غير الكافية من التسبب في تقلبات مفرطة في درجة حرارة القالب.

بالنسبة للمقاطع المعقدة ذات الزوايا الحادة أو سمك الجدار غير المتساوي، يتم تطبيق تصميم "نقطة التبريد" (باستخدام فوهات التبريد الصغيرة) لتقليل درجات الحرارة المحلية بدقة ومنع تشوه المظهر الجانبي.

4. استراتيجية التعديل الديناميكي: التكيف مع التغييرات في سيناريوهات الإنتاج

درجة حرارة القالب ليست قيمة ثابتة ويجب تعديلها ديناميكيًا وفقًا للمتغيرات أثناء الإنتاج لضمان الاستقرار.

السيناريو المتغير	اتجاه تعديل درجة الحرارة	نطاق التعديل	أساس التعديل
زيادة درجة الحرارة بنسبة 5-10℃ زيادة في نقطة الانصهار	زيادة درجة حرارة القالب بشكل متزامن.	+3-5℃	منع المواد من التبريد بسرعة كبيرة في القالب، مما يزيد من مقاومة التدفق.
زيادة سرعة الإنتاج (من 1.5 م/دقيقة).→2.5 م/دقيقة)	زيادة معتدلة في درجة الحرارة	+2-3℃	يعوض عن تقليل وقت بقاء المادة في القالب لضمان ملئه بالكامل
زيادة محتوى مسحوق الخشب (من 60% إلى 70%)	زيادة درجة الحرارة	+5℃	إن النسبة العالية من مسحوق الخشب تقلل من السيولة، مما يتطلب زيادة درجة الحرارة لتقليل لزوجة المادة.
ترقية المنتج (قسم بسيط إلى قسم معقد)	زيادة درجة الحرارة	+5-8℃	يتطلب التجويف المعقد سيولة أعلى لتجنب نقص المواد وعلامات اللحام
تنخفض درجة الحرارة المحيطة إلى≤10℃	زيادة درجة الحرارة	+3-4℃	تقليل تأثير انتقال الحرارة البيئية على درجة حرارة العفن

5. الصيانة والمعايرة: ضمان دقة التحكم في درجة الحرارة على المدى الطويل

المعايرة المنتظمة: معايرة شهرية لأجهزة الاستشعار PT100 وأجهزة تنظيم الحرارة PID باستخدام موازين الحرارة القياسية، مع التعديل الفوري أو الاستبدال إذا تجاوز الخطأ±0.5℃.

التنظيف والصيانة: قم بتنظيف عناصر التسخين والقطن العازل على سطح القالب كل 3 أيام، وإزالة البقايا البلاستيكية ورواسب الكربون من غبار الخشب (والتي يمكن أن تسبب توصيلًا حراريًا غير متساوٍ)؛ قم بفحص دائرة مياه التبريد أسبوعيًا وقم بإزالة الترسبات الكلسية (مما يقلل من كفاءة التبريد ويسبب تقلبات في درجات الحرارة).

استبدال عناصر التسخين: عندما تنخفض طاقة ملف التسخين≥10% (كما هو موضح في شاشة عرض الطاقة الخاصة بمنظم الحرارة) أو أصبح التسخين غير متساوٍ، استبدل وسادة التسخين أو قضيب التسخين على الفور (يوصى بالاحتفاظ بقطع الغيار بنفس المواصفات).

بروتوكول التسخين المسبق للقالب: قبل بدء التشغيل، اتبع تسلسل "التسخين المسبق المجزأ" (درجة حرارة الغرفة→ 120°ج (الحفاظ على 30 دقيقة)→ 150°ج (الحفاظ على 20 دقيقة)→ درجة الحرارة المستهدفة (احتفظ بها لمدة 15 دقيقة)) لمنع تشوه القالب من التسخين المفاجئ وضمان توزيع موحد لدرجة الحرارة.

ثالثا. استكشاف الأخطاء وإصلاحها وحلول المشكلات الشائعة

العيوب المتعلقة بدرجات الحرارة في القوالب	السبب المحتمل	تدابير التحسين
سطح الملف خشن وحبيبي.	درجة حرارة القالب منخفضة جدًا، مما يؤدي إلى عدم كفاية تلدين المواد أو ضعف تدفق المواد بسبب درجات الحرارة المنخفضة المحلية.	زيادة درجة الحرارة بنسبة 3-5℃; تحقق مما إذا كان عنصر التسخين تالفًا وقم بتكملة التدفئة المحلية
سطح الملف أصفر مع وجود بقع محترقة.	درجة حرارة العفن مرتفعة جدًا، مما يتسبب في تفحيم مسحوق الخشب؛ أو يؤدي احتباس المواد في المنطقة الميتة للعداء إلى الكربنة.	يبرد بنسبة 5-8℃; تلميع المنطقة الميتة لقناة التدفق وتنظيف رواسب الكربون في القالب
تزييف الملف الشخصي والانكماش غير المتساوي الأبعاد	قم بزيادة درجة الحرارة في التجويف لضمان ملء المواد بالكامل ومنع نقص المواد أو علامات اللحام	اضبط درجة حرارة المنطقة لتقليل فرق درجة الحرارة إلى≤2℃; تحسين دائرة مياه التبريد لتعزيز التبريد الموضعي.
الانحراف في سمك جدار الملف الشخصي كبير.	يؤدي عدم تناسق درجة الحرارة في فروع تجويف القالب إلى سرعة تدفق غير متساوية للمواد.	تم زيادة درجة حرارة الفرع مع معدل التدفق البطيء بمقدار 2-3℃.
لا يتم تفريغ القالب بسلاسة ويتم انسداده بشكل متكرر.	درجة حرارة القالب منخفضة جدًا، مما يتسبب في تبريد المادة وتصلبها؛ أو أن مسحوق الخشب يحتوي على نسبة رطوبة عالية جدًا (بسبب مشاكل في درجة حرارة الخلط).	زيادة درجة الحرارة بنسبة 5-10℃; وفي الوقت نفسه، يجب التحكم في محتوى الرطوبة لمسحوق الخشب عند≤3% (تحسين عملية المعالجة المسبقة للمواد الخام)

رابعا. التأثيرات المتوقعة بعد التحسين

متري	قبل التحسين	ما بعد المثالية	سعة الارتفاع
نطاق تقلب درجة الحرارة للقالب	±5℃	±2℃	تخفيض بنسبة 60%
معدل التأهيل السطحي للملفات الشخصية	85%	98%	زيادة بنسبة 13 نقطة مئوية
درجة الحرارة الناجمة عن انقطاع	6%	أقل من 1%	تخفيض بنسبة 83%
الحد الأعلى لسرعة الإنتاج	1.5-2m/min	2.5-3m/min	زيادة بنسبة 50%
خدمة الحياة من العفن	12-18 شهرا	24-30 شهرا	تمديد بنسبة 100%

ملخص

يكمن جوهر التحكم في درجة حرارة قالب WPC في "المطابقة الدقيقة + نقل الحرارة الموحد + التكيف الديناميكي". ومن خلال الاستفادة من الخصائص المركبة للبولي بروبيلين/البولي إيثيلين المعاد تدويره ومسحوق الخشب، يحقق النظام توحيد درجة الحرارة على كامل المنطقة من خلال "التحكم في درجة الحرارة حسب المناطق + التحكم الذكي في درجة الحرارة PID + التحسين الهيكلي". يتم تعديل المعلمات ديناميكيًا وفقًا لسيناريوهات الإنتاج (المواد الخام، السرعة، المنتج) لتجنب العيوب الناجمة عن القيم الثابتة. تضمن الصيانة والمعايرة المنتظمة دقة التحكم في درجة الحرارة على المدى الطويل. لا يعمل الحل الأمثل على حل المشكلات الشائعة مثل خشونة السطح والالتواء والانسداد فحسب، بل يعزز أيضًا كفاءة الإنتاج ويطيل عمر خدمة القالب، مما يوفر دعمًا حاسمًا للتشغيل المستقر لخطوط إنتاج مقاطع WPC.

تحرير ومشاركة