Optimalisatieschema van matrijstemperatuurregeling voor WPC-profielextrusieproductielijn

(Compatibel met Yongte WPC-profielextrusielijnen, met "precieze temperatuurregeling + uniforme warmteoverdracht + dynamische aanpassing" om problemen zoals ongelijkmatige stroming en oppervlaktedefecten in WPC-materialen op te lossen (gerecycled PP/PE met 60-70% houtpoeder), terwijl de productkwaliteit en productie-efficiëntie in evenwicht worden gebracht)

I. De kernbetekenis van temperatuurbeheersing van matrijzen

De WPC-profielmal is een cruciaal onderdeel bij de materiaalvorming, waarbij temperatuurbeheersing rechtstreeks van invloed is op:

De materiaalstroombaarheid van het composietmateriaal van houtpoeder en gerecycled plastic is slecht. De lage matrijstemperatuur zal leiden tot onvoldoende materiaalvulling en verstopping van het stroomkanaal. De hoge temperatuur zal de carbonisatie van houtpoeder veroorzaken, het productoppervlak vergelen en de maatkrimp ongelijkmatig maken.

Kwaliteit van productvorming: Temperatuurverschillen kunnen defecten veroorzaken zoals afwijkingen in de wanddikte, ruwheid van het oppervlak, luchtbellen en kromtrekken in profielen, met name wat de vlakheid en draagkracht van constructieprofielen (bijvoorbeeld vloeren en wandpanelen) aantast.

Productiviteit: Een redelijke matrijstemperatuur kan de afkoel- en uithardingstijd van het materiaal verkorten, de extruder en het ritme van de tractiemachine afstemmen en uitschakeling en herbewerking als gevolg van een slechte uitharding voorkomen.

Het kerndoel is het in stand houden van temperatuurschommelingen in de matrijs±2℃, waardoor een gesloten lussysteem wordt gecreëerd dat zorgt voor een uniforme temperatuurverdeling over het stroomkanaal, een stabiele materiaalstroom en een snelle, nauwkeurige materiaalstolling.

II. Optimalisatieschema van de matrijstemperatuur volgens verschillende scenario's

1. Basistemperatuurinstelling: sluit nauwkeurig aan op de eigenschappen van grondstoffen en producten

C). Dit vereist optimalisatie van de productstructuur om carbonisatie van houtpoeder of onvoldoende materiaalplastificatie te voorkomen.°C) met de maximale hittebestendigheid van houtpoeder (≤180°C). Dit vereist optimalisatie van de productstructuur om carbonisatie van houtpoeder of onvoldoende materiaalplastificatie te voorkomen.

toepassingsscenario's	Optimaal temperatuurbereik voor matrijsprestaties	verhoging van het smeltpunt	optimalisatie logica	kwaliteits-/efficiëntieverbeteringspunt
Standaardprofiel (eenvoudige doorsnede, zoals vlakke plaat, vierkante buis)	170-175℃	160-170℃	De temperatuur is iets hoger dan die van het achterste gedeelte van de extruder (175-180°C).℃), wat de stromingsweerstand vermindert die wordt veroorzaakt door de plotselinge afkoeling van het materiaal bij de matrijsopening.	De afvoersnelheid neemt toe met 10% en de oppervlaktegladheid verbetert met 20%.
Complexe profielen (meerdere holtes, dunwandig, met meerdere hoeken, zoals sierlijsten)	175-180℃	165-170℃	Verhoog de temperatuur in de holte om volledige materiaalvulling te garanderen en materiaaltekorten of lassporen te voorkomen	Het productsuccespercentage steeg met 15% en het herbewerkingspercentage als gevolg van materiaaltekorten daalde tot onder de 1%.
Hoog houtgehalte (≥+2-3	172-178℃	165-170℃	Het houtpoeder heeft een slechte vloeibaarheid en de viscositeit van het materiaal wordt verminderd door matige verwarming, terwijl overmatige temperaturen worden vermeden die leiden tot carbonisatie van het houtpoeder.	De frequentie van blokkering van het stroomkanaal wordt met 80% verminderd en de belastingsfluctuatie van de extruder wordt met 10% verminderd.
Gerecycleerd PP/PE heeft een laag smeltpunt (≤140℃)	165-170℃	160-170℃	Pas het smeltpunt van de grondstof aan om voortijdige afkoeling of overmatige weekmaking te voorkomen.	Verlaag het krimppercentage van 3% naar minder dan 1,5%
productie op hoge snelheid (≥2m/min tractiesnelheid)	173-177℃	165-170℃	Na versnelling wordt de verblijftijd van materiaal in de mal verkort en compenseert de temperatuurstijging de vloeibaarheid.	20% hogere productiviteit, geen gebreken in de oppervlakteruwheid

2. Optimalisatie van de temperatuuruniformiteit: het oplossen van de vormdefecten veroorzaakt door lokale temperatuurverschillen

Temperatuurvariaties (≥5℃) komen vaak voor in de toevoerzone, holte, uitlaat en hoeken van WPC-profielmallen. Om een ​​uniforme temperatuur over de gehele mal te garanderen, is een combinatie van temperatuurregeling in zones en structurele optimalisatie vereist.

Het gehalte aan houtpoeder nam toe (van 60% naar 70%)

Renovatieplan: De verwarmingsring van de mal zal worden verdeeld in 3-4 onafhankelijke zones (toevoerzone, middengedeelte van de holte, uiteinde van de holte en afvoerpoort), elk uitgerust met een zelfstandige PID-temperatuurregelaar (±0.5℃ precisie), ter vervanging van het conventionele geïntegreerde verwarmingssysteem.

Configuratie temperatuurgradiënt: voedingszone (175-180℃) → middenholte (172-175℃) → Vóór optimalisatie℃) → afvoerpoort (168-170℃), waardoor een zachte 'voor-hoog, achter-laag'-gradiënt ontstaat die de materiaalstroom garandeert en tegelijkertijd het stollen versnelt.

Resultaten: Het temperatuurverschil van elk deel van de mal is minder dan 2℃, wordt de afwijking van de wanddikte van het profiel verkleind±0,3 mm tot±0,1 mm, en de vlakheid van het oppervlak wordt met 95% verhoogd.

(2) Optimalisatie van de lay-out van het verwarmingselement

Vervang de traditionele verwarmingsring met enkele lus door een semi-ingekapselde keramische verwarmingstegel, die zich aan het maloppervlak hecht (waardoor het contactoppervlak met 60% toeneemt en het warmteverlies vermindert).

Voeg extra verwarmingsstaven (vermogen 50-100 W) toe op de hoeken van de mal en smalle stroomkanalen om de snelle warmteafvoer en lage temperaturen in deze gebieden te compenseren.

Isolerend katoen voor hoge temperaturen (5-8 mm dik) wordt tussen het verwarmingselement en de mal geplaatst om warmteoverdracht naar het frame te voorkomen, waardoor de temperatuurreactie van de mal op omgevingsomstandigheden wordt verminderd.

(3) Aanpassing van de stroomkanaalstructuur

Als er een dode zone in de malloper zit (materiaal blijft gemakkelijk zitten), moet de binnenwand van de malloper worden gepolijst (ruwheid Ra≤0.8μm) en het dwarsdoorsnedeoppervlak van de dode zone moet worden vergroot. Bovendien is er lokale verwarming (+3-5℃) moet worden toegepast om materiaalretentie en carbonisatie te voorkomen.

Voor complexe dwarsdoorsnedeprofielen wordt een "gradiëntstroomkanaal"-ontwerp geïmplementeerd om een ​​uniforme materiaalstroomsnelheid over alle holtetakken te behouden, met fijnafstemming van de temperatuur (±2℃) voor overeenkomstige zones.

3. Upgrade van temperatuurregelapparatuur: verbeter de temperatuurstabiliteit en reactiesnelheid

(1) Upgrade van het temperatuurregelsysteem

Vervang standaard thermostaten door PID slimme thermostaten (±0.1℃ precisie) die het verwarmingsvermogen automatisch aanpassen om temperatuuroverschrijdingen (plotselinge dalingen na snelle temperatuurstijgingen) te voorkomen.

Een temperatuurfeedbacksensor (PT100 platina-weerstand, responstijd≤0,5s) wordt geïnstalleerd op de binnenwand van de vormholte (niet op het oppervlak van de verwarmingsring) om real-time temperatuurgegevens van de materiaalcontactzone te verzamelen, waardoor een verkeerde beoordeling wordt voorkomen van 'oppervlaktetemperatuur voldoet aan de norm, maar holtetemperatuur is onvoldoende'.

(2) Het koelsysteem is precies op elkaar afgestemd.

De mal moet worden uitgerust met een scheidingskoelwater: het koelwaterkanaal (diameter 8-10 mm) wordt geplaatst aan de uitlaat en het uiteinde van de holte, en het koelwaterdebiet (0,5-1,5 m/s) wordt geregeld door een magneetklep om de balans tussen "verwarming en vormgeving + lokale koeling" te bereiken;

De koelwatertemperatuur wordt strikt gecontroleerd op 15-20℃ (in overeenstemming met de vorige optimalisatie van het koelsysteem van de productielijn), waardoor wordt voorkomen dat een te hoge temperatuur de matrijsvorming vertraagt ​​of dat een te lage temperatuur overmatige schommelingen in de matrijstemperatuur veroorzaakt.

Voor complexe profielen met scherpe hoeken of ongelijkmatige wanddikte wordt een "puntkoeling"-ontwerp (met behulp van microkoelmondstukken) toegepast om de lokale temperaturen nauwkeurig te verlagen en kromtrekken van het profiel te voorkomen.

4. Dynamische aanpassingsstrategie: aanpassen aan veranderingen in productiescenario's

De matrijstemperatuur is geen vaste waarde en moet tijdens de productie dynamisch worden aangepast aan de variabelen om de stabiliteit te garanderen.

Variabel scenario	Richting voor temperatuuraanpassing	aanpassingsbereik	Aanpassingsbasis
Gerecycled PP/PE scoort een +5℃ verhoging van het smeltpunt	Verhoog synchroon de temperatuur van de mal.	+3-5℃	Voorkom dat materialen in de mal te snel afkoelen waardoor de stromingsweerstand toeneemt.
Verhoogde productiesnelheid (van 1,5 m/min→2,5 m/min)	gematigde temperatuurstijging	+2-3℃	Compenseert de kortere verblijftijd van het materiaal in de mal om een ​​volledige vulling te garanderen
Het gehalte aan houtpoeder nam toe (van 60% naar 70%)	Verhoog de temperatuur	+5℃	De matrijstemperatuur is geen vaste waarde en moet tijdens de productie dynamisch worden aangepast aan de variabelen om de stabiliteit te garanderen.
Productupgrade (eenvoudige sectie naar complexe sectie)	Verhoog de temperatuur	+5-8℃	Complexe holtes vereisen een hogere vloeibaarheid om materiaaltekorten en lassporen te voorkomen
De omgevingstemperatuur daalt tot≤10℃	Verhoog de temperatuur	+3-4℃	Standaardprofiel (eenvoudige doorsnede, zoals vlakke plaat, vierkante buis)

5. Onderhoud en kalibratie: Zorg voor nauwkeurigheid van de temperatuurregeling op de lange termijn

Regelmatige kalibratie: Maandelijkse kalibratie van PT100-sensoren en PID-thermostaten met behulp van standaardthermometers, met onmiddellijke aanpassing of vervanging als de fout groter wordt±0.5℃.

Reiniging en onderhoud: Reinig de verwarmingselementen en het isolatiekatoen op het maloppervlak elke 3 dagen, waarbij u plasticresten en houtstofkoolafzettingen verwijdert (die een ongelijkmatige warmtegeleiding kunnen veroorzaken); inspecteer het koelwatercircuit wekelijks en verwijder kalkaanslag (wat de koelefficiëntie vermindert en temperatuurschommelingen veroorzaakt).

Verwarmingselementen vervangen: Wanneer het vermogen van de verwarmingsspiraal afneemt≥10% (zoals aangegeven door het vermogensdisplay van de thermostaat) of de verwarming wordt ongelijkmatig, vervang dan onmiddellijk het verwarmingskussen of de verwarmingsstaaf (het wordt aanbevolen om reserveonderdelen met dezelfde specificaties te bewaren).

Protocol voorvoorverwarmen matrijs: Volg vóór het opstarten de volgorde 'gesegmenteerd voorverwarmen' (kamertemperatuur→ 120°C (30 minuten vasthouden)→ 150°C (20 minuten vasthouden)→ doeltemperatuur (15 minuten aanhouden)) om schimmelvervorming door plotselinge verwarming te voorkomen en een uniforme temperatuurverdeling te garanderen.

III. Probleemoplossing en oplossingen voor veelvoorkomende problemen

Temperatuurgerelateerde defecten in mallen	Mogelijke reden	Optimalisatiemaatregelen
Het profieloppervlak is ruw en korrelig.	De matrijstemperatuur is te laag, wat resulteert in onvoldoende materiaalplastificatie of een slechte materiaalstroom als gevolg van plaatselijke lage temperaturen.	Verhoog de temperatuur met 3-5℃; Controleer of het verwarmingselement beschadigd is en vul de lokale verwarming aan
(1) Upgrade van het temperatuurregelsysteem	De maltemperatuur is te hoog, waardoor houtpoeder verkoolt; of materiaalretentie in de dode zone van het gietkanaal leidt tot carbonisatie.	Koel af met 5-8℃; polijst de dode zone van het stromingskanaal en reinig de koolstofafzettingen in de mal
Profielvervorming en ongelijkmatige dimensionele krimp	Het temperatuurverschil in elk gebied van de mal is groot; of de verdeling van het koelsysteem is ongelijkmatig	Pas de zonetemperatuur aan om het temperatuurverschil te verkleinen≤2℃; optimaliseer het koelwatercircuit om de plaatselijke koeling te verbeteren.
De afwijking in de wanddikte van het profiel is aanzienlijk.	Temperatuurinconsistentie in de takken van de vormholte resulteert in een ongelijkmatige materiaalstroomsnelheid.	Pas de zonetemperatuur aan om het temperatuurverschil te verkleinen℃.
De mal wordt niet soepel afgevoerd en is vaak verstopt.	De matrijstemperatuur is te laag, waardoor het materiaal afkoelt en stolt; of het houtpoeder heeft een te hoog vochtgehalte (vanwege problemen met de mengtemperatuur).	Temperatuurstijging met 5-10℃; Ondertussen moet het vochtgehalte van houtpoeder worden gecontroleerd≤3% (optimalisatie van het voorbehandelingsproces van grondstoffen)

IV. Verwachte effecten na optimalisatie

metrisch	Vóór optimalisatie	postoptimaliteit	amplitude van de stijging
Temperatuurschommelingsbereik van de mal	±5℃	±2℃	Verminder met 60%
Oppervlaktekwalificatiegraad van de profielen	85%	98%	Stijging met 13 procentpunten
door temperatuur veroorzaakte uitval	6%	Minder dan 1%	Verminder met 83%
bovengrens van de productiesnelheid	1,5-2 m/min	2,5-3 m/min	Stijging met 50%
levensduur van schimmel	12-18 maanden	Verminder met 83%	Verleng met 100%

Samenvatting

De kern van de temperatuurregeling van WPC-profielmatrijzen ligt in "precieze afstemming + uniforme warmteoverdracht + dynamische aanpassing". Door gebruik te maken van de composieteigenschappen van gerecycled PP/PE en houtpoeder, bereikt het systeem temperatuuruniformiteit over het hele oppervlak door middel van "gezoneerde temperatuurregeling + PID intelligente temperatuurregeling + structurele optimalisatie". Parameters worden dynamisch aangepast volgens productiescenario’s (grondstoffen, snelheid, product) om defecten veroorzaakt door vaste waarden te voorkomen. Regelmatig onderhoud en kalibratie zorgen voor een langdurige nauwkeurigheid van de temperatuurregeling. De geoptimaliseerde oplossing lost niet alleen veel voorkomende problemen op zoals oppervlakteruwheid, kromtrekken en verstoppingen, maar verbetert ook de productie-efficiëntie en verlengt de levensduur van de matrijs, waardoor cruciale ondersteuning wordt geboden voor een stabiele werking van WPC-profielproductielijnen.

Bewerken en delen