Cilindru pielietojuma gadījums vakuumformēšanas mašīnās

I. Projekta fons

Pārtikas iepakojumu uzņēmuma trīsstaciju vakuumu pozitīvās un negatīvās spiediena formēšanas līnija tiek izmantota PET augļu blisteru iepakojumu masveida ražošanai. Sākotnējā iekārta izmantoja vienpusēji darbojošos cilindru + mehānisko robežotāju, kura radīja problēmas, piemēram, sliktu veidgabala aizvēršanas sinhronizāciju, nevienmērīgu malu spiedējspēku un lielu triecienu, kad vakuumkupols tika novietots vietā. Tas noveda pie produktiem ar burbuļiem, apdedzinājumiem un izliekšanos, ražošanas iznākums bija tikai 85 %, bieži notika pārtraukumi atkļūdošanai, kā arī bija augsta enerģijas patēriņa un apkopju izmaksas. Lai uzlabotu formēšanas vienmērību, cikla ilgumu un stabilitāti, cilindru sistēma tika modernizēta un modificēta.

II. Iekārtas un procesa prasības

• Process: Vakuumformēšana + pozitīvā spiediena formēšana, pastāvīgas temperatūras karstā spiešana, ātra veidgabala atvēršana un aizvēršana, vakuumkupola noslēgšana un bloķēšana

• Galvenās darbības: Vakuumkupola pacelšana, veidgabala aizvēršana/bloķēšana, malu materiāla spiešana, staciju pozicionēšana

• Specifikācijas: Formas aizvēršanas atkārtojamība ≤ ±0,1 mm; stabila un regulējama blīvētāja spēka iedarbība; vakuuma pakāpe ≤ –0,095 MPa; cikla ilguma uzlabojums ≥ 15 %; iznākuma līmenis ≥ 97 %

III. Cilindru izvēle un sistēmas risinājums  

1. Galveno cilindru konfigurācija

• Vakuuma vāka pacelšana: Divdarbības amortizējošais cilindrs (80 mm diametrs / 250 mm gaita), ar magnētiskā gredzena pozīcijas atgriezenisko saiti, nodrošinot augsts ātruma pieeju + zema ātruma amortizējošu aizvēršanu, novēršot trieciena un noslēguma problēmas.

• Galvenais formas aizvēršanas cilindrs: Augstas vilcējspēka formas bloķēšanas cilindrs (100 mm diametrs), spiediena slēgtais kontūras vadības režīms, stabila spiediena uzturēšana bez spiediena zuduma.

• Mala spiežot pozicionēšana: Plāns cilindrs ar vadītāju stieni, augsta paralēlisms, pretestība sānu sagriešanai, nodrošinot vienmērīgu malas spiešanu.

• Palīgdarbības: Miniatūri cilindri, kas atbildīgi par izmeti, bloķēšanu un malu apstrādes palīdzību.

2. Vadības un pneimatiskā shēma

• PLC + pieskāriena ekrāns + solenoīda vārstu grupa, nodrošinot posmu pa posmam mainīgu ātrumu, regulējamu spiedienu un aizvērtu ciklu pozīcijas vadību.

• Savienojuma loģika: veidne aizveras → veidne bloķējas → vakuums → spiediena uzturēšana un formēšana → vakuuma pārtraukšana → veidne atveras un izmet produkts.

• Pievienoti caurlaides vārsti un spiediena regulēšanas vārsti, lai sasniegtu ātru pieeju un lēnu aizvēršanu, kā arī elastīgu amortizāciju.

Vakuuma vāks nodrošina uzticamāku noslēgumu, efektīvi novēršot defektus, piemēram, gaisa burbuļus, materiāla trūkumu un uzraušanās malas; cilindra amortizācija un sinhrona vadība ievērojami samazina mehānisko nodilumu, kas vienlaikus samazina troksni un enerģijas patēriņu.

IV. Lietojuma vērtības kopsavilkums

1. Formēšanas kvalitāte: vienmērīgs spiediens, sinhrona formas aizvēršana un uzticama vakuuma noslēgšana novērš gaisa burbuļus un slāņošanos.

2. Ražošanas efektivitāte: palielināts cikla laiks, samazināts darba pārtraukumu ilgums un aptuveni 18 % lielāka diennakts ražošanas jauda katrā līnijā.

3. Ekspluatācijas izmaksas: ilgs cilindru kalpošanas laiks un vienkārša apkope samazina gadā veicamo apkopju izmaksas aptuveni par 40 %.

4. Lieliska pielāgojamība: ātra maiņa starp formām un procesa parametriem, lai atbilstu vairāku produktu specifikāciju ražošanas vajadzībām.

V. Secinājums

Kā vakuuma formēšanas mašīnas galvenais izpildmehānisms cilindrs, izmantojot sistēmisku divvirziena amortizācijas, pozīcijas atgriezeniskās saites, spiediena slēgtās cikla un vairāku cilindru sinhronizācijas dizainu, var ievērojami uzlabot aprīkojuma stabilitāti, formēšanas precizitāti un ražošanas efektivitāti. Šis gadījuma pētījums apstiprina, ka pneimatiskā cilindra risinājums ir uzticams, efektīvs un zemaks izmaksās vakuuma formēšanas jomā, tādēļ tas ir piemērots izplatīšanai vakuuma karstās presēšanas formēšanas scenārijos, piemēram, termoformēšanā, kompozītajos materiālos, gumijā un silikonā.