Bộ phận ép đùn là thiết bị cốt lõi để xử lý vật liệu như nhựa, cao su và các vật liệu khác. Nó chuyển đổi nguyên liệu thô thành các sản phẩm dạng hạt thông qua quá trình nóng chảy, đùn và cắt hạt. Hoạt động của nó liên quan đến nhiệt độ cao, áp suất cao và tốc độ quay cao và các điều kiện làm việc phức tạp khác. Nếu hoạt động không đúng cách hoặc thiếu bảo trì, nó dễ gây ra sự cố thiết bị, vấn đề chất lượng sản phẩm hoặc thậm chí là tai nạn an toàn. Dưới đây là những cân nhắc chính cho các đơn vị ép đùn, bao gồm vận hành, bảo trì, an toàn và tối ưu hóa quy trình:

I. Chuẩn bị trước khi hoạt động

1. Kiểm tra thiết bị

• Phần cơ khí：
  • Kiểm tra khoảng cách giữa vít và thùng (thường là 0,1-0,3mm), nếu khoảng cách quá lớn cần điều chỉnh hoặc thay thế vít/thùng.
  • Xác nhận tình trạng mài mòn của dao cắt hạt (thụ động của lưỡi dao có thể gây ra các hạt không đều) và cần thay thế khi lượng mài mòn>0,5mm.
  • Kiểm tra độ căng của hệ thống truyền động (vành đai, hộp số), sai số độ căng của vành đai ≤5%, mức dầu hộp số đến đường giữa của nhãn dầu.
• Phần điện：
  • Kiểm tra giá trị điện trở của vòng sưởi ấm (chẳng hạn như điện trở của vòng sưởi ấm 380V khoảng 50-100Ω) để đảm bảo không có ngắt mạch hoặc ngắn mạch.
  • Kiểm tra độ chính xác của cảm biến nhiệt độ (cặp nhiệt điện hoặc điện trở nhiệt), lỗi ≤ ± 1 ℃.
  • Kiểm tra điện trở cách điện của động cơ (được đo bằng megameter), giá trị phải ≥1MΩ.
• Hệ thống phụ trợ：
  • Làm sạch các vật liệu còn lại trong bể chân không để ngăn chặn tắc nghẽn đường ống chân không.
  • Kiểm tra lưu lượng nước làm mát (chẳng hạn như lưu lượng nước cắt cần ≥50L/phút), kiểm soát nhiệt độ nước ở 20-30 ℃.
  • Xác nhận khối lượng không khí của máy sấy (chẳng hạn như khối lượng không khí của lốc xoáy cần đáp ứng yêu cầu đình chỉ vật liệu), tránh liên kết hạt.

2. Chuẩn bị nguyên liệu

• Tiền xử lý：
  • Xử lý khô: nguyên liệu hút ẩm (như PA, PET) cần được sấy khô ở 80-120 ℃ trong 4-6 giờ, độ ẩm ≤0,05%.
  • Nghiền và sàng lọc: nguyên liệu thô cần phải có kích thước hạt đồng đều (chẳng hạn như ≤3mm), tránh các hạt lớn làm tắc vít.
  • Kiểm soát phối màu: cân chính xác masterbatch màu theo công thức, lỗi ≤ ± 0,5%, ngăn chặn biến động màu.
• Hỗn hợp phụ gia：
  • Sử dụng máy trộn cao để trộn trước các chất phụ gia (như chất làm dẻo, chất ổn định), thời gian trộn 5-8 phút, đảm bảo phân tán đều.
  • Tránh tiếp xúc trực tiếp với các chất phụ gia với vùng nhiệt độ cao (chẳng hạn như phần làm nóng xi lanh), ngăn ngừa sự phân hủy quá nhiệt cục bộ.

II. Giám sát hoạt động

1. Kiểm soát thông số quá trình

• Cài đặt nhiệt độ：
  • Kiểm soát nhiệt độ phân đoạn: 120-150 ℃, phần nén 160-190 ℃, phần đo 180-220 ℃, đầu chết 200-230 ℃.
  • Phạm vi dao động nhiệt độ: ± 5 ℃, khi vượt quá cần kiểm tra vòng sưởi hoặc bộ điều khiển nhiệt độ bị lỗi.
• Tốc độ trục vít：
  • Điều chỉnh tốc độ quay theo tính lưu động của vật liệu (chẳng hạn như tốc độ vật liệu PP 300-500rpm, tốc độ vật liệu PVC 150-300rpm).
  • Tránh vít khởi động và dừng thường xuyên để ngăn chặn sự suy thoái vật liệu hoặc phá vỡ vít.
• 真空度：
  • Độ chân không cần được duy trì từ -0,06 đến -0,09MPa để đảm bảo loại bỏ các chất bay hơi.
  • Mức dầu bơm chân không cần được thay thế 3 tháng một lần (ví dụ: Shell Tellus S2 M 32) tại cửa sổ dầu 1/2-2/3.

2. Giám sát tình trạng thiết bị

• Hiện tại và mô-men xoắn：
  • Dòng điện động cơ phải ổn định ở mức 80% -90% định mức, quá hạn có thể do tắc vít hoặc quá tải.
  • Khi giá trị hiển thị mô-men xoắn dao động>10%, cần kiểm tra tình trạng dẻo hóa vật liệu hoặc mài mòn vít.
• Rung động và tiếng ồn：
  • Sử dụng máy đo rung để đo giá trị rung của ổ đỡ (≤4,5mm/s), cần buộc chặt bu lông hoặc thay ổ đỡ khi vượt quá tiêu chuẩn.
  • Tiếng ồn bất thường (chẳng hạn như âm thanh ma sát kim loại) có thể bị trầy xước do vít và thùng, yêu cầu ngừng hoạt động ngay lập tức để kiểm tra.
• Chất lượng hạt：
  • Lấy mẫu mỗi 30 phút để phát hiện sự xuất hiện của hạt (không có hạt, bong bóng), kích thước (đường kính 2-5mm) và độ ẩm (≤0,5%).
  • Khi phát hiện các hạt ố vàng hoặc đen, cần làm sạch cacbua trong thùng máy hoặc thay thế lưới lọc.

III. Thời gian ngừng hoạt động và bảo trì

1. Hoạt động tắt máy

• Tắt máy bình thường：
  1. Dần dần giảm tốc độ vít xuống 0, tắt hệ thống sưởi.
  2. Khi nhiệt độ đầu chết giảm xuống dưới 100 ℃, làm sạch các vật liệu còn lại của lỗ chết.
  3. Đóng van nước làm mát và làm rỗng nước đọng trong đường ống (để ngăn chặn đóng băng vào mùa đông).
• Tắt khẩn cấp：
  • Ngay sau khi nhấn nút dừng khẩn cấp, hãy kiểm tra nguyên nhân của sự cố (chẳng hạn như tắc vít, quá tải động cơ).
  • Sau khi tay quay xác nhận vít có thể tự do xoay, mới có thể khởi động lại.

2. Bảo trì hàng ngày

• Bảo trì vệ sinh：
  • Hàng ngày làm sạch bề mặt thùng vật liệu còn sót lại, ngăn ngừa ăn mòn.
  • Làm sạch bể chân không và lốc xoáy mỗi tuần để tránh bụi tích tụ.
• Quản lý bôi trơn：
  • Hộp số thay dầu bánh răng (như Mobilgear 600 XP 220) mỗi 6 tháng với mức dầu đến đường giữa của nhãn dầu.
  • Vòng bi được đổ đầy dầu mỡ (ví dụ: KLUBER NBU 15) mỗi 3 tháng, đến 1/2 khoang ổ đỡ.
• Phụ tùng thay thế：
  • Lưới lọc được thay thế mỗi 8-12 giờ (điều chỉnh theo hàm lượng tạp chất vật liệu).
  • Dao cắt hạt được thay thế mỗi 500-800 giờ (hoặc sớm hơn tùy thuộc vào độ mòn).

IV. Lưu ý an toàn

1. Bảo vệ cá nhân

• Người vận hành phải đeo kính bảo hộ (chống giật gân), găng tay chống cháy (tiếp xúc với các bộ phận nhiệt độ cao) và mặt nạ chống bụi (để ngăn bụi hít vào).
• Mái tóc dài cần được bọc trong mũ bảo hiểm, tránh bị cuốn vào ốc vít hoặc bộ phận truyền động.

2. Bảo mật thiết bị

• thiết bị bảo vệ：
  • Bảo đảm các thiết bị bảo vệ như cửa an toàn của ống máy, vỏ bảo vệ đầu mô hình, cửa sổ quan sát phòng cắt, v. v. hoàn hảo.
  • Cấm mở cửa an toàn hoặc tháo nắp bảo vệ trong khi thiết bị đang hoạt động.
• An toàn điện：
  • Thường xuyên kiểm tra điện trở mặt đất (≤4Ω) để ngăn chặn rò rỉ điện gây thương tích.
  • Khi sửa chữa cần cắt nguồn điện và treo bảng cảnh báo "Cấm đóng cửa".

3. Chống cháy và chống cháy nổ

• Xử lý vật liệu dễ cháy：
  • Sử dụng động cơ chống cháy nổ như Ex d IIB T4 và các bộ phận điện chống cháy nổ.
  • Được trang bị bình chữa cháy (như bình chữa cháy CO ₂) và hộp cát để kiểm tra thường xuyên ngày hết hạn.
• Bảo vệ tĩnh điện：
  • Thiết bị được nối đất tốt, tránh ma sát vật liệu để tạo ra tia lửa tĩnh điện.
  • Đường ống vận chuyển được lắp đặt hệ thống dây điện chéo tĩnh điện với điện trở ≤1Ω.

V. Đề xuất tối ưu hóa quy trình

1. Thiết kế kết hợp vít

• Chọn cấu trúc vít theo đặc tính vật liệu:
  • Vật liệu làm đầy cao: Áp dụng rãnh ốc sâu, vít hướng dẫn lớn (như vật liệu PP bổ sung 30% canxi cacbonat).
  • Vật liệu có độ nhớt cao: Sử dụng ốc vít có tỷ lệ nén lớn (ví dụ như chiều dài đoạn nén chiếm 40% tổng chiều dài ốc).
  • Vật liệu nhạy nhiệt: Chọn vít phân đoạn đo ngắn (chẳng hạn như chiều dài phân đoạn đo PVC ≤10D).

2. Đầu chết phù hợp với hệ thống cắt hạt

• Lựa chọn đầu chết：
  • Với khối lượng đùn<50kg/h, đầu chết một lớp được lựa chọn; Khi khối lượng đùn>100kg/h, đầu chết nhiều lớp được lựa chọn (cải thiện sự ổn định đầu ra).
  • Đường kính lỗ chết cần phải phù hợp với dao cắt hạt (chẳng hạn như đường kính lỗ chết 3mm, tốc độ dòng dao cắt hạt cần ≥15m/s).
• Cách cắt hạt：
  • Cắt vòng nước: Thích hợp cho các vật liệu nhạy cảm với nhiệt (như PVC), hình dạng hạt thường xuyên.
  • Cắt hạt dưới nước: Thích hợp cho các vật liệu có độ nhớt cao (như PA), làm mát hạt đều.
  • Không khí làm mát cắt hạt: Thích hợp cho các vật liệu có điểm nóng chảy thấp (như PE), chi phí thiết bị thấp.

3. Nâng cấp điều khiển tự động

• Cài đặt hệ thống phát hiện trực tuyến:
  • Máy phân tích kích thước hạt laser: Theo dõi phân bố kích thước hạt trong thời gian thực.
  • Máy quang phổ hồng ngoại gần: Phát hiện nhanh các biến động thành phần nguyên liệu thô.
• Giới thiệu hệ thống MES:
  • Đạt được truy xuất nguồn gốc dữ liệu sản xuất (ví dụ: nhiệt độ, tốc độ quay, hồ sơ sản lượng).
  • Tối ưu hóa kế hoạch sản xuất, giảm thời gian vận chuyển thiết bị.

VI. Trường hợp thất bại điển hình

Trường hợp 1: Các đốm đen xuất hiện trong các hạt

• lý do：
  • Cacbua còn sót lại trong thùng máy (thời gian ngừng hoạt động trước đó chưa được làm sạch).
  • Lưới lọc bị hỏng dẫn đến tạp chất xâm nhập vào các hạt.
• xử lý：
  1. Sử dụng vật liệu làm sạch trục vít (như PE+2% canxi stearat) thùng làm sạch nhiệt độ cao.
  2. Thay thế lưới lọc hai lớp (80 lưới cho lớp đầu tiên, 120 lưới cho lớp thứ hai).

Trường hợp 2: Vít chết

• lý do：
  • Các tạp chất kim loại (như ốc vít, vụn sắt) được trộn lẫn trong nguyên liệu thô.
  • Khoảng cách giữa trục vít và thùng máy quá nhỏ, sau khi vật liệu tan chảy thì giãn nở và kẹt lại.
• xử lý：
  1. Cài đặt tách từ để loại bỏ tạp chất kim loại.
  2. Điều chỉnh khoảng cách giữa vít và thùng đến 0,15-0,25mm (điều chỉnh bằng miếng đệm).