

---如今,造粒在整个生产过程中的重要性前所未有。我们的专家解释了在考虑造粒机和造粒工艺时需要避免的诸多常见陷阱中的几个。
如今,造粒在整个生产过程中的重要性前所未有。对于许多加工商,特别是那些生产工业部件的加工商来说,回用料常常被视为一个难题或必要的
麻烦。现在,由于材料成本上升,加上客户对产品中使用回用料和/或回收材料的要求不断提高,使用回用料应被视为一个重要的市场机遇以及一
种节约成本的方法。
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随着切割技术和机器设计的进步、能耗的降低以及可用于物料粉碎系统的自动化程度的提高,现在有许多经济有效的解决方案,可以为制造过程提
供优质的回用料,同时不会对生产率、部件质量或工厂环境产生不利影响。以下仅仅是专门考虑造粒和造粒机时需要避免的诸多常见“陷阱”中的几
个。
陷阱一:选用不适合任务的造粒机
一个主要陷阱是认为造粒机就只是造粒机,只需要知道马力和进料口尺寸就能确定一个有效的造粒工艺。事实远非如此。问问任何从业超过10年
的吹塑成型商,你很可能会发现他们都经历过产品在转子上"漂浮"的情况。产品在切割腔内弹跳很长时间,最后才被转子"吞入"。这导致机器的产
量低于预期,回用料质量也非常差。
为了高效切割物料,你需要一台针对你的应用专门配置的造粒机。否则,就等着出现更高的能耗、过多的粉尘和噪音、更低的产能以及更快的刀具
磨损吧。如今,大多数先进的造粒机供应商提供模块化产品,允许制造商配置核心机器部件以匹配特定的应用需求。
你需要至少七个关键信息来选择合适的造粒机规格:
· 应用或工艺: 每种工艺——吹塑、注塑、挤出、回收——对造粒机都有不同的要求。
· 材料: 不同材料在造粒机中的反应可能非常不同。
· 喂料方式: 是手动、传送带、机器人还是辊式喂料、泄压头等?
· 部件描述: 对目标部件的物理描述,如瓶子、流道或片材,对于正确配置造粒机至关重要。
· 部件尺寸: 尽量获取潜在部件尺寸的范围,包括最大和最小、最厚和最薄。
· 产能: 预期的磅/小时或公斤/小时是多少?
· 筛网尺寸: 你希望将多大尺寸的最终颗粒重新引入你的生产过程?
通过对上述信息的仔细分析,经验丰富的物料粉碎专业人员将能够针对加工商想要实现的目标,设计和推荐合适的解决方案。这应包括转子设计、
切割腔设计以及所需固定刀数量的选项。将选择有效的料斗设计以适应部件,并消除造粒过程中产生的回弹。
除了使机器与应用相匹配外,机器制造商还能够为加工商提供一系列可选功能列表,以帮助其运行机器,例如高水位和高电流报警器、料斗和底座
的隔音措施,以及各种抽吸和电气控制选项。
陷阱二:维护困难的造粒机
在许多工厂中,造粒机及其关键切割部件的维护是服务中最容易被忽视的领域。维护常常因为时间考虑而被推迟——也就是说,造粒机的设计本身
不适合维护任务。糟糕或不充分的说明书以及缺乏简化刀具维护等功能的支持解决方案使情况变得更糟。仅维护不足就会导致与回用料相关的最常
见问题——造粒质量差,材料和工厂环境中粉尘和细粉过多。
产生粉尘和细粉的两个主要原因是刀具变钝和/或间隙不当。刀具越锋利,造粒机切割废料就越高效,尤其是对于热塑性橡胶或聚烯烃薄膜等柔软、
吸能的材料。更锋利的刀具能实现更干净的切割,不会产生拉扯和撕裂,从而带来更高的产量、更少的粉尘和细粉、更低的噪音和更高的能效。
如今,大多数领先的造粒机制造商都认识到,随着材料成本的上升和维护预算的缩减,造粒机的设计必须便于清洁和刀具维护。快速、安全地接触
到造粒机的核心部件对于实现最佳生产率至关重要。
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设想一个加工商在短周期生产中运行多种颜色和材料,他需要在每次运行之间彻底清洁机器以避免污染。造粒机的设计必须允许操作员目视确认机
器是干净的,同时确保操作员在机器运作时的安全。也就是说,造粒机应具有冗余安全开关以实现最大安全性,并应具有诸如动力辅助后倾式料
斗、转子锁定装置以及易于接近和拆卸的筛网支架和筛网等特性。"目视清洁"意味着操作员应能看到机器的所有区域——没有隐蔽的角落和缝隙——
以便检查和确认机器中没有残留任何可能导致下次运行污染的先前颜色或材料。
陷阱三:刀具设计不良的造粒机
另一个常见陷阱是刀具定位和设计几乎没有或完全没有剪切作用、转子设计不良(静态旋转刀)、固定刀位置未优化以及转子刀速度未达最优。这
些因素中的任何一个或全部都会导致回用料不均匀、粉尘和细粉含量高,并导致造粒机磨损严重。
务必寻找一个称为"可调旋转刀"的特性。这些刀具是固定在转子上的螺栓连接刀。与固定刀一样,必须保持适当的间隙和锋利度。
在旧的造粒机设计中,这些刀具通常固定在转子上,因此不可调节。因为每次重新磨刀时都会去除刀具材料,所以在刀具的使用寿命期间,有效的
转子直径会变得越来越小。通常,经过几次重新磨削,可以去除约10毫米或3/8英寸的刀具材料。
对于旧机器设计,常规做法是将固定刀向前移动,以补偿旋转刀上被磨掉的材料。这导致造粒机的切割直径减小,并增加了旋转刀刀尖到筛网的距
离。由于物料也是靠着筛网被切割的,刀尖与筛网之间距离的增加会导致物料在筛网顶部"成球",物料在切割腔内的停留时间大大延长,从而产生
更多的粉尘和细粉。
此外,将固定刀向前移动以补偿缩短的旋转刀会在切割腔内形成一个"架子",物料很容易在此堆积。这个架子阻碍了物料进入切割腔的下行切割区
域,导致切割效果变差。
预调刀和盒式刀是现代机器设计中的特性。认识到刀具锋利度和间隙的重要性及其与最终颗粒质量的关系,许多机器制造商已将更便于维护的刀具
设计标准化。预调式刀具夹具允许维护人员在机器外设置关键间隙,减少了安装和调整重新磨削后的刀具的总停机时间。那种在试图调整机器内刀
具时将塞尺插入黑暗缝隙的日子已经一去不复返了。
此外,由于固定刀具在切割腔内慢慢达到加工停止状态,而旋转刀可以独立调整间隙,使每把旋转刀相对于固定刀都具有完全相同的间隙。这对于
静态(不可调)旋转刀来说是不可能的。可调旋转刀的另一个好处是能够独立磨削每把刀,而不是作为一组一起磨削。这允许在每次重新磨削时从
每把刀上去除最少的材料,从而延长刀具的整体使用寿命。
陷阱四:过度喂料的造粒机
许多加工商似乎在收到造粒机后不久,就以"测试极限"的名义,试图弄清楚造粒机的实际产能到底有多大,这几乎等于要毁掉他们的造粒机。你的
造粒机是为特定应用而选定规格的,所以它应该用于与设想相同的特定应用。但通常,当一台现有的造粒机被推到车间另一处为不同的部件或作业
执行任务时,材料不同了,产量也不同了……事实上,一切都与造粒机最初设计时的条件不同了。
过度喂料显然会使你的造粒机堵塞,降低生产率。切割腔完全充满时伴随的气流减少会导致机器的抽吸效果变差。喂入的物料堆积在转子顶部,等
待被"吞入"切割腔。这些物料因为停留在刀具顶部未被切割,正以快于正常速度使你的刀具变钝。在某些过度喂料的情况下,造粒机会接近驱动电
机的最大电流负载容量,从而直接卡住或停止工作。
正如使用适当规格的抽吸系统自动将回用料从造粒机中清除更好一样,自动计量喂料——无论是通过机器人还是传送带——对你的造粒机也更好。
这样,就不会有过度喂料的风险。
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有几种电气选项可以帮助优化造粒机的喂料。高电流警报器可以在驱动电机负载过重时发出警报,并帮助操作员了解手动喂料时何时需要减少喂料
量。高料位警报器可以帮助操作员了解并避免抽吸问题,例如,如果喂料速率超过抽吸速率,可能只需要等待抽吸系统跟上。它还可以防止系统完
全堵塞,从而避免可能对造粒机电机造成的昂贵损坏。
了解造粒机是如何根据产量速率选定规格非常重要。瞬时速率和间歇速率有很大区别,后者通常是造粒机选型的依据。
假设造粒机是按2000磅/小时的规格选定的:这通常意味着机器应以大约33磅/分钟(2000 ÷ 60)的速率喂料。如果你在几秒钟内将100磅材料倒
入料斗,别指望造粒机能正常工作。这对于手动喂料的造粒机来说是非常常见的情况。
避免喂料不足也很重要。如果你的造粒机闲置,转子在没有部件的情况下空转,能效会大大降低。你可以也应该期望你的造粒机达到某个产量速
率,但如果你的废料就放在机器旁边的加料箱或存储区里,那你绝对没有充分利用你的设备。
不可避免地会发生的情况是,一个过于急切的操作员将整个箱子的物料倒进造粒机。结果就是:停机。定期、稳定地喂料对你自己和机器都是最好
的。
尽管造粒机常被视为次要设备,但它们可以帮助加工商提高效率和盈利能力。对造粒过程中的陷阱以及造粒机最需要注意的领域有一个基本的了
解,可以帮助你规划造粒机的采购,或理解维护计划对于确保设备长久、高效运行的重要性。
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关于作者: 柯克·温斯特德(Kirk Winstead)是瑞典Bredaryd的Rapid Granulator集团首席执行官,办公地点位于美国宾夕法尼亚州克兰伯里镇的
Rapid Granulator公司。在Rapid工作的25年间,他曾担任多种职务,重点是主要为塑料行业设计和销售物料粉碎设备和系统。
联系方式:(724) 584-5220;rapidgranulator.com。
编者注: 本文撰写时,温斯特德在Rapid Granulator工作。他现在是Conair集团的总裁兼首席运营官。
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