Procesprincipe en workflowkenmerken
Het vacuüm-thermovormingsproces is voornamelijk afhankelijk van adsorptie onder negatieve druk. De aandelenconcentratie wordt doorgaans op ongeveer 1% gehandhaafd. Afwijkingen van deze concentratie, zowel hoger als lager, kunnen de uniformiteit van de vezelverdeling beïnvloeden.
Nadat de mal in de slurry is ondergedompeld, wordt het vacuümsysteem geactiveerd, waardoor een negatieve drukomgeving in de malholte ontstaat. Vezels migreren en accumuleren op het vormende draadoppervlak als gevolg van het drukverschil. Een stabiele controle van de vacuümgraad, doorgaans gehandhaafd op ongeveer 520 Pa, is tijdens deze fase cruciaal.
Het ontwateringsproces bestaat uit twee hoofdfasen: initiële vacuümontwatering en daaropvolgende mechanische persing. Zodra de vezelafzetting de vooraf bepaalde dikte heeft bereikt, wordt de mal uit het vat verwijderd. De bovenste en onderste mallen sluiten voor het persen van ontwatering. In dit stadium wordt een persluchtdruk van ongeveer 0,2 MPa toegepast om het vochtgehalte van het product terug te brengen tot 65%-75%. Ten slotte wordt de ontkisting voltooid met behulp van het pneumatische systeem.
1--Hefcilinder
2-Mobiel platform
3--bovenste mal
4--Onderste mal
5--Luchtbuis
6--Overlooptank
7--Gegoten papierpulpopslagtank
8--Bodemplaat
9--Bovenste plaat
10--Bewegende wegwijzer
Belangrijkste controleparameters
De snelheid van de vezelafzetting wordt beïnvloed door meerdere factoren. Deze omvatten het type vezelgrondstof, de mate van raffinage, het vacuümniveau en de voorraadtemperatuur.
De productiecyclustijden variëren aanzienlijk, afhankelijk van de productstructuur. Ondiepe, dun-wandige producten zoals eiertrays of fruitpads hebben doorgaans slechts 10-15 seconden nodig om te vormen.
Diep-getrokken, dik-producten vereisen navenant langere vervormingscycli. De specifiek benodigde tijd moet door middel van procestesten worden bepaald.
De voorraadtemperatuur heeft een directe invloed op de vezelverspreiding. Het wordt meestal geregeld binnen het bereik van 35-45 graden.
Vacuümstabiliteit speelt een beslissende rol bij het bereiken van productuniformiteit.
Operationele kenmerken van apparatuur
Het vacuümsysteem moet een consistent stabiele negatieve drukomgeving handhaven. In de praktijk wordt bij vacuümpompsets vaak gebruik gemaakt van een parallelle configuratie. Dit zorgt ervoor dat de productie ononderbroken doorgaat als een enkele eenheid uitvalt.
Het luchtdruksysteem vervult hoofdzakelijk twee functies: het klemmen/persen van de matrijs en het ontvormen. Drukinstellingen vereisen een nauwkeurige berekening op basis van het geprojecteerde gebied van het product.
Bij het ontwerpen van matrijzen is de selectie van het aantal mazen voor de vormdraad van cruciaal belang. Een te dicht gaas belemmert de ontwateringsefficiëntie, terwijl een te dun gaas tot vezelverlies leidt. Typisch worden vormdraden in het bereik van 80-120 mesh geselecteerd op basis van de vezellengteverdeling.
Analyse van producttoepasbaarheid
Deze methode is bijzonder geschikt voor het vervaardigen van producten met relatief geringe diepte en uniforme wanddikte. Voorbeelden hiervan zijn de verpakkingen van alledaagse artikelen, zoals eiertrays, fruitkussens en bordenvoeringen. Deze producten hebben gemeenschappelijke kenmerken: eenvoudige structuur, grote trekhoeken en geen noodzaak voor secundaire verwerking.
Voor structurele producten met diepe- holle ruimtes moet speciale aandacht worden besteed aan de uniformiteit van de vezelafzetting. In de praktijk worden vaak methoden zoals intermitterende vacuümtoepassing of het aanpassen van de voorraadstroomsnelheid gebruikt om de vezeldekking in hoekgebieden te verbeteren.
Aandachtspunten voor kwaliteitscontrole
Uniformiteit van de productdikte is een kernkwaliteitsindicator. Online inspectie maakt vaak gebruik van -contactloze diktemeters voor realtime- monitoring.
De controle van het vochtgehalte heeft een directe invloed op het energieverbruik bij het daaropvolgende drogen. Het wordt over het algemeen beheerd door de persdruk en de verblijftijd aan te passen.
De structurele integriteit moet worden gewaarborgd tijdens het uit de vorm halen van het product. Voor complexe constructies kan het verhogen van de persluchtdruk tot ongeveer 0,25 MPa geschikt zijn. Het behouden van de oppervlakteafwerking van de mal is ook belangrijk, omdat regelmatig zuur reinigen nodig is om vezelaanslag te verwijderen.
Optimalisatie van productie-efficiëntie
Vormtijd is een belangrijke factor die de productiecapaciteit beïnvloedt. Door de lay-out van de vacuümpijpleiding te optimaliseren, kan de vacuümtrektijd met ongeveer 15% worden verkort. Het gebruik van dubbele-stations kan het gebruik van apparatuur effectief verbeteren.
Een automatisch systeem voor voorraadconcentratiecompensatie helpt bij het handhaven van een consistente concentratie tijdens de productie. Momenteel maakt meer geavanceerde apparatuur gebruik van PLC-gebaseerde volledige-automatiseringsbesturing. Operators hoeven alleen de procesparameters in te stellen om de gehele productiecyclus te voltooien.