Из практики: исходная ситуация, ход работ, результат.

Технология процессов · Каландрование

Переход без брака при пуске: VR-модель каландра у производителя ПВХ-плёнки

Отрасль

Жёсткая ПВХ-плёнка для упаковки

Оборудование

4-валковый L-каландр, Восточная Европа

Партнёр

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), СПбГТИ(ТУ)

Исходная ситуация

Переходы на другую толщину (например, с 240 мкм на 300 мкм) «подбирались» на работающем каландре: несколько итераций по зазору валков, прогибу валков (roll-bending) и перекрещиванию валков, каждый раз с браком при пуске и простоем. Новые операторы каландра могли учиться только на работающем производственном оборудовании.

Ход работ

Разработанная совместно с СПбГТИ(ТУ) модель процессов течения и теплообмена в зазоре валков была параметрирована данными линии: геометрия валков и свойства скольжения, реологическое уравнение состояния рецептуры, теплообмен. Переход был рассчитан заранее на модели; ввод данных выполнялся непосредственно в VR-очках с изображениями собственной линии.

Результат

• Средняя толщина плёнки, ширина откаландрованного полотна на каждом валке и производительность для 300 мкм определены заранее
• Прогиб валков (roll-bending) и перекрещивание валков оптимизированы на минимальный допуск по толщине ещё до перенастройки оборудования
• Переход за один проход вместо нескольких итераций – меньше брака, короче время перехода
• Новые операторы каландра отрабатывают переходы на модели, не занимая производство

Описание проекта с изображениями приложения: PDF (нем.) · PDF (англ.)

Лабораторные измерения · Техобслуживание

Повреждение подшипника выявлено до остановки валка: продольный профиль толщины с Фурье-анализом

Отрасль

Каландрованная плёнка

Задача

Периодические колебания толщины в направлении движения полотна

Партнёр

MFS

Исходная ситуация

Плёнка имела колебания толщины в продольном направлении, которые не удавалось уловить измерением поперечного профиля. Рекламации учащались, причина была неясна: рецептура, приводы или валки?

Ход работ

Измерение толщины по длине плёнки с учётом диаметров и скоростей отдельных валков. С помощью Фурье-анализа были определены частоты колебаний и через частоту вращения и диаметр соотнесены с отдельными валками.

Результат

• Одна доминирующая частота точно соответствовала обороту одного валка: биение валка из-за начинающегося повреждения подшипника
• Замена подшипника запланирована на ближайшее окно техобслуживания вместо внепланового простоя
• Метод измерения внедрён как периодическая проверка – профилактическое обслуживание на основе самой плёнки

Подробнее: статья о продольных колебаниях толщины

Лабораторные измерения · Сырьё

Содержание стабилизатора оптимизировано для термоформования: остаточная термостабильность в термошкафу

Отрасль

ПВХ-плёнка для термоформования

Задача

Термическое повреждение у переработчика

Партнёр

MFS · СПбГТИ(ТУ)

Исходная ситуация

Плёнки, выходившие с производства без замечаний, изменяли цвет при термоформовании. Переработчик предъявлял рекламации, а у производителя не было контрольного показателя, описывающего оставшийся запас термической стойкости.

Ход работ

Измерение остаточной термостабильности: до пяти образцов одновременно с равномерной подачей в термошкаф, оценка термического повреждения по анализу изображений цветной камеры вдоль образца. Сравнение нескольких стабилизаторов и дозировок в идентичных условиях.

Результат

• Объективный показатель остаточной термостабильности для каждой партии – как критерий выпуска перед отгрузкой
• Содержание стабилизатора согласовано с фактической термической нагрузкой при термоформовании
• Сравнение стабилизаторов показало потенциал экономии при той же надёжности