ميزات وطرق تشغيل آلة تشكيل رغوة البوليسترين الموسع

ميزات وطرق تشغيل آلة تشكيل رغوة البوليسترين الموسع

ما هي آلة تشكيل رغوة البوليسترين الموسع (EPS)؟

هي آلة صناعية تستخدم حرارة البخار والتبريد بالتفريغ لتحويل حبيبات البوليسترين الموسع (EPS) الصغيرة والمتمددة مسبقًا إلى منتجات رغوية مصبوبة بأشكال وكثافات محددة. تشمل المنتجات الشائعة حشوات التغليف، والمبردات، وكتل الرغوة، وألواح العزل، وفيما يلي بعض تطبيقاتها:

الميزات والمكونات الرئيسية

تتضمن آلات قولبة EPS الحديثة العديد من الأنظمة الرئيسية:

1. تجميع القالب واللوح:
• المميزات: عادةً ما تُصنع من الألومنيوم أو الألومنيوم المصبوب لضمان نقل حراري جيد. يتكون القالب من نصف تجويف (أنثوي) ونصف قلب (ذكري)، مع آلاف الفتحات/الثقوب الصغيرة للبخار للسماح بدخول البخار وخروج الهواء/الماء.
• الوظيفة: تحديد الشكل النهائي للمنتج.
2. نظام ستيم:
الميزات: تتضمن غلاية وصمامات بخار ومشعبات. تعمل بضغوط مضبوطة (عادةً من 4 إلى 8 بار).
• الوظيفة: توفير الحرارة اللازمة لدمج الخرزات المتمددة مسبقًا معًا.
3. النظام الهيدروليكي:
الميزات: مضخة هيدروليكية وأسطوانات عالية الضغط.
• الوظيفة: فتح وإغلاق القالب بقوة كبيرة للحفاظ عليه مغلقًا تحت ضغط البخار.
4. نظام التبريد بالتفريغ:
الميزات: مضخة تفريغ ونظام رش/حقن الماء.
· الوظيفة: بعد التسخين، يتم إنشاء فراغ داخل القالب لتبريد الجزء بسرعة، وإزالة المكثفات، ومنع تشوه الجزء.
5. نظام التحكم:
· الميزات: وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) مع واجهة تفاعل بين الإنسان والآلة بشاشة تعمل باللمس (HMI).
• الوظيفة: عقل الآلة. يقوم بأتمتة الدورة بأكملها، ويخزن وصفات المنتجات المختلفة، ويراقب معايير مثل الوقت ودرجة الحرارة والضغط والفراغ.
6. نظام تغذية المواد:
الميزات: قادوس، مسدسات تعبئة تعمل بالهواء المضغوط، وأحيانًا عربة تعبئة.
· الوظيفة: نقل الخرز المتمدد مسبقًا من صومعة التخزين أو الكيس وحقنه في تجويف القالب.

طريقة التشغيل القياسية (دورة التشكيل)

تتبع العملية دورة آلية دقيقة. فيما يلي الخطوات المتسلسلة:

المرحلة الأولى: التحضير

1. التمدد المسبق للمادة (يتم في جهاز منفصل - جهاز التمدد المسبق): يتم تمديد حبيبات البوليسترين الموسع الخام (التي تحتوي على البنتان) إلى كثافة محددة باستخدام البخار. ثم يتم تثبيتها (تعتيقها) لمدة تتراوح بين 4 و24 ساعة في أكياس أو صوامع لتحقيق الضغط الأمثل والجفاف اللازمين للتشكيل.
2. تجهيز القالب: قم بتركيب وتثبيت القالب الصحيح على الألواح الثابتة والمتحركة. قم بتوصيل خراطيم البخار وخطوط التفريغ.
3. ضبط المعلمات: على واجهة المستخدم الرسومية، حدد أو أدخل وصفة المنتج: ضغط البخار، وقت التسخين (الدورة 1 و2)، مستوى الفراغ، وقت التبريد، إلخ.

المرحلة الثانية: دورة التشكيل الآلية (التي يبدأها المشغل)

1. إغلاق القالب: يقوم النظام الهيدروليكي بإغلاق القالب وتطبيق ضغط القفل.
2. تعبئة الخرز: يتم نفخ الخرز المتمدد مسبقًا من القادوس عبر مسدس التعبئة إلى تجويف القالب المغلق.
3. التسخين بالبخار (الصهر): هذه هي الخطوة الأساسية.
مرحلة صندوق البخار: يتم إدخال البخار خلف ألواح القالب لتسخين القالب نفسه.
مرحلة اختراق البخار: يُحقن البخار مباشرةً عبر فتحات القالب في كتلة الخرز. تتسبب الحرارة في تمدد الخرز بشكل أكبر، مما يؤدي إلى ضغطها على بعضها البعض وانصهار أسطحها لتندمج في شكل واحد صلب.
4. التبريد:
• رذاذ الماء: يتم رش الماء البارد على الجزء الخلفي من القالب الساخن.
• تطبيق التفريغ: يتم سحب الهواء إلى داخل تجويف القالب. يؤدي ذلك إلى خفض درجة الحرارة داخل القطعة بشكل كبير، وتصلب الرغوة، وإخراج جميع المكثفات. هذه الخطوة ضرورية للحفاظ على ثبات الأبعاد وتقليل وقت التجفيف.
5. فتح القالب وإخراج القطعة: يقوم النظام الهيدروليكي بفتح القالب. ثم تقوم دبابيس الإخراج (المدمجة في القالب) أو نظام نفخ الهواء بفصل القطعة النهائية عن القالب.
6. إزالة القطعة وتجفيفها: يقوم المشغل أو الروبوت بإزالة القطعة. ستظل القطعة تحتوي على نسبة رطوبة تتراوح بين 5 و10%، وتحتاج إلى التجفيف في الهواء المحيط أو في محطة تجفيف قبل أن تصبح منتجًا نهائيًا.

الاعتبارات التشغيلية وأفضل الممارسات

• التحكم في الكثافة: تُحدد كثافة المنتج بوزن الخرزات الموضوعة في حجم قالب محدد. ويُعدّ التعبئة الدقيقة أمراً بالغ الأهمية.
جودة البخار وضغطه: يُعدّ البخار الجاف والمتسق ضروريًا لضمان انصهار متساوٍ ووقت دورة مناسب. أما البخار الرطب فيؤدي إلى انصهار ضعيف وتشبع الأجزاء بالماء.
صيانة فتحات تهوية القالب: يجب الحفاظ على فتحات التهوية نظيفة وخالية من العوائق لضمان تدفق البخار بشكل منتظم. تتسبب فتحات التهوية المسدودة في ظهور مناطق غير ملتحمة ذات شكل حبيبي.
• معالجة المادة: تضمن المعالجة المسبقة للمادة بشكل صحيح التمدد والالتحام الأمثل. الخرز غير المعالج جيداً ينهار بسهولة؛ أما الخرز المعالج أكثر من اللازم فيلتحم بشكل ضعيف.
السلامة: يجب تدريب المشغلين على التعامل مع البخار عالي الضغط، والأنظمة الهيدروليكية، والأسطح الساخنة. إجراءات العزل والتحذير الصحيحة إلزامية.

مزايا آلات قولبة البوليسترين الموسع الحديثة

· كفاءة عالية: دورات مؤتمتة بالكامل (60-120 ثانية).
• مرونة التصميم: يمكن إنتاج أشكال معقدة ومتشابكة بتفاصيل دقيقة.
· خفيف الوزن ويوفر تبطينًا ممتازًا: السبب الرئيسي لاستخدامه في التغليف الواقي.
• خصائص العزل: عزل حراري ممتاز للمبردات ومواد البناء.
· كفاءة المواد: لا يوجد نفايات تقريبًا، حيث يمكن إعادة تدوير الخردة إلى منتجات جديدة.

باختصار، آلة تشكيل رغوة EPS هي نظام تشكيل حراري متطور يعتمد على التحكم الدقيق في البخار والفراغ والتوقيت لإنتاج منتجات رغوية خفيفة الوزن وعملية بشكل موثوق من حبيبات بلاستيكية صغيرة.