吹塑设备:审查和工艺步骤，最大限度地减少能源的使用

拉伸吹塑设备需要大量的压缩空气和电能来生产瓶子。创建高效的流程，以及监控和维护最佳流程设置，可以显著降低能源成本。这些努力还将有助于生产符合所有要求质量标准的集装箱。

俄亥俄州荷兰塑料技术公司(PTI)在帮助公司建立自己的吹塑业务方面有超过25年的经验。广泛的工作知识与各种设备和生产方案，使PTI处于一个完美的位置，提供审查和流程指南，以优化操作。

为了说明如何实现这些目标，我们将把过程分解成关键步骤，并讨论每个步骤需要什么分析和行动。

检查包

• 预制件
• 瓶
• 两者之间的关系
• 生产平台

第一步是检查容器，以了解瓶子/预制件的关系，特别是两者如何匹配。这有助于我们了解机器应如何设置，并确定不同工艺步骤的时间。

接下来是对生产平台的回顾。机器的属性、性能、能力等是什么?它已经有了哪些升级，或者可以做些什么来提高它的效率?

我们还希望确定需要考虑的约束条件。除了节能目标，吹塑还存在哪些其他问题，包括客户特定需求的条件?瓶子的制造是否符合成本效益?

在这一点上，我们还希望查看质量记录和性能数据，以帮助驱动需要进行的更改。检查瓶子的期望性能属性结合机器的能力是一个关键的组成部分。

识别过程的目的

• 新包
• 包的质量
• 优化过程
• 优化线效率

接下来，我们想看看包应用程序的细节。例如，这个瓶子的预期用途是什么?它是用于水，软饮料，或其他可能需要额外性能属性的应用程序。对这些问题的回答将有助于确定需要哪些测试方法。例如，一个啤酒瓶需要屏障，材料分布和顶载测试。

优化流程的目标之一是创建可重复和可持续的流程。这台机器需要以一种高效的方式一直生产“相同”的瓶子。如果可能的话，我们还希望能够使用更少的热量、空气压力和电力使用量，以降低能源成本。

随着越来越多的公司走上瓶子自主生产的道路，优化生产线效率是一个重要因素。在典型的自制生产布局中，瓶子从吹塑机直接输送到填料。通常，吹塑机的输出速度设置为导致能量浪费的最大水平。通常，不同的、较慢的生产线操作将减少启动和停止的次数。这也将提高整体质量，因为整个线路的变化将减少。这样做将大大有助于降低能源成本。

检查吹气的机器条件/能力

• 供应
• 的空气质量

了解机器的局限性以及需要解决的问题很重要。有些修改可以立即完成，而有些修改则需要更多的时间。改造目标包括提高零件质量，创建稳定的工艺，减少生产瓶子所需的能量。制造高压空气的成本是低压空气的三倍。用较低的压力吹瓶等同于显著的节约。

为此目的，需要对压缩机室进行审查，以确保达到最佳的压缩空气效率。该领域的关键指标包括scfm/kW、压力、压降和露点。我们需要确保压缩机室的运行与吹塑区要求之间有一个适当的平衡，以及厂房的平衡。

适当地管理这一区域将最大限度地减少操作陷入高峰使用类别的机会，这将对能源成本控制产生显著影响。

吹风周期回顾

• 开启前吹/高吹的参考点
• Preblow延迟
• 预吹时间或开始高吹
• 空气恢复时间
• 排气时间

接下来是吹气周期回顾。需要了解两个空气阶段(预吹和高吹)何时被激活，以及两者所需的压力。预吹是否在最佳的时间进行，高吹是否在正确的时间进行?在这方面的调整有助于更好的瓶子质量，并可以减少生产瓶子所需的能量。

如今的标准做法是在高压循环结束时回收高压空气，而不是将其耗尽，以帮助保存能量。新机器有这一选项，并可为这一目的在吹塑机增加售后设备。回收的空气用于产生低压空气，用于吹风机的其他部分，产生预吹空气，在某些情况下，为工厂的其他部分提供空气。确保这些系统的良好工作是必要的，以保持瓶的质量和降低运行成本。

烤箱控制设置检查

• 选择评估
  • 加热期间使用的区域和灯
  • 使用加速加热和启动设置
  • 热回收

• 烤箱控制设置
  • 备用能源%
  • 热恢复温度或%
  • 通风罩的使用和设置
  • 烤箱通风%、反射器的条件和设置

在这一阶段的过程中，我们观察热分布，特别是用于加热预制件的石英灯。你可以打开或关闭灯，或改变正在使用的功率百分比。我们着眼于使用的所有方面，以确保它们是最佳的。

最终的游戏是能够把适量的热量放入预成型而不过热。需要增加足够的热量，以减少吹瓶所需的力。平衡所有这些调整可以最大限度地减少生产瓶子所需的能量和空气压力。

烤箱灯配置

• 确定预制件所需的灯具数量，以保证正确的覆盖范围
• 灯的位置
• 烘箱反射罩放置
• 冷却轨位置

烘箱的实际设置将改变瓶子的性能，并决定烘箱的操作效率。一个好的持续改进计划将包括减少能源浪费。

烤箱灯的位置对于正确加热预制件很重要。

过程开发

• 识别或验证正确的吹点
• 最佳吹次
• 最佳吹压力
• 最佳灯配置
• 最优通风
• 确定热回收的需求
• 识别材料加热要求
• 通过调整启动要求和保持稳定性能所需的要求，建立稳定的流程。

一旦完成了所有先前确定的评审，下一步就是在每个领域中建立过程参数。

包装性能验证

• 在工厂测试

• 视力的
• 高度
• 卷
• 材料分布的检查
• 顶部负载测试-如果可用
• 爆破试验或膨胀试验-如果可以的话

在长期运行过程中优化这些设置将导致优化流程，从而实现上述所有目标。

关于测试细节，包类型将决定需要评估哪些性能属性。一些测试可以在现场进行，而另一些则需要更深入的分析。除了以上列出的测试，PTI还可以提供:

• 热稳定性测试
• 应力开裂测试
• 架子上现场测试
• 其他根据包装要求

如果由于某些原因瓶子不符合性能参数，通常建议返回设计组进行结构修改。我们继续寻找可以通过制造过程优化预制件和瓶子的变化。

PTI可以提供的另一种工具是LeakMonitor™设备，这是一种在线超声波检漏仪。它的主要目的是拒绝有孔的瓶子，但它也用来听个别吹站，以检测因漏气而引起的差异。

PTI的LeakMonitor®使用超声波传感器连续监测吹塑过程中的空气泄漏。

美国能源部工业技术办公室表示:“探测泄漏的最好方法是使用超声波探测仪，它可以识别与空气泄漏有关的高频嘶嘶声。”检漏仪报告每个站的噪音水平，从而改善机器维护和减少昂贵的空气泄漏。

作为对过程的一个很好的概述，我们还想提供一些真实场景的案例历史示例。

病历# 1

客户在启动过程和连续运行过程中产生的瓶子之间的质量有相当大的变化。由于线路堵塞和标签应用不佳，导致多次起停，严重影响了线路效率。由于瓶子之间的波动以及预成型温度不是恒定的，这个问题变得更加严重。在生产开始时，这种糟糕的热控制影响了坯体吹进瓶子的方式，导致材料分布的变化。

吹瓶前施加的热量与启动烤箱设置一样进行了调整。其他调整包括灯的位置、烤箱高度和开口。其他工艺设置的条件也进行了优化。

这导致了整体瓶的质量和一致性的改善。这些变化还有助于显著减少能源使用，以及提高整体线路效率。

启动时的“即时耗电量”由原来的230kW降至88kW。稳定运行时的耗电量由115kW降至88kW。启动和运行kW之间的巨大差异不仅导致运行过程中瓶的质量变化很大，而且增加了能源运行成本，导致线路效率低下。

病历# 2

为现有的瓶子创建了一个新的工艺，目的是优化设置和提高质量。

最初的设定需要使用65盏灯，并且需要更多的气压来吹瓶。

改进后，需要减少两个3000w灯和七个2500w灯。用于吹瓶的空气压力从32巴降至28巴。这将每瓶的瓦时数从3.60更改为2.87。同时提高了瓶子的性能。顶部负荷增加10磅，爆破压力增加15磅/平方英寸，膨胀率减少5 1/2%。

这使得每年节省了17000美元的能源，并提高了整体包装的质量。

关于塑料技术

塑料技术公司(PTI)是全球公认的塑料包装行业的预制件和包装设计、包装开发、快速原型、生产前原型和材料评估工程的首选来源。更多信息:www.plastictechnologies.com．