plastics processing_oil tanks

Plastics processing: การขึ้นรูปพลาสติกในอุตสาหกรรมยานยนต์

การผลิตถังเชื้อเพลิงสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์จะใช้กระบวนการที่เรียกว่า multi-layer หรือ กระบวนการอัดรีดแบบ co-extrusion เรียกสั้น ๆ ว่า “Coex” แต่ทว่า ขั้นตอนของกระบวนการนั้นใช้มีค่าใช้จ่ายสูงและเสียเวลามาก

ผลิตภัณฑ์จากกระบวนการอัดรีด

ผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ใช้เทอร์โมพลาสติกทั่วโลกในปัจจุบันเป็นผลผลิตจากการอัดรีดขึ้นรูป (Extrusion) ราว ๆ หนึ่งในสามของผลิตภัณฑ์พลาสติกทั้งหมดในปัจจุบัน ได้มีการนําเอาพลาสติกมาใช้แทนไม้และโลหะมากขึ้นจนบางอย่างกลายเป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้วัสดุอื่นมาแทนไม่ได้ ผลิตภัณฑ์จากกระบวนการอัดรีดได้มีการกําหนดเป็นมาตรฐานสากลแล้วเป็นจํานวนมาก เช่น ท่อ สายไฟ ฟิล์ม เป็นต้น

“การทำให้ผลิตภัณฑ์พลาสติกเย็นลงนั้นเป็นกระบวนการระดับ sub-process กระบวนการหนึ่งที่สำคัญและยืดยาวที่สุดในกระบวนการเป่าแบบ Extrusion” Aaron Farrag รองประธานเจ้าหน้าที่บริหารของ Farragtech GmbH อธิบาย “ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตผลิตภัณฑ์แบบ multi-layer เช่น ถังเชื้อเพลิงสมัยใหม่ สามารถประหยัดเวลาได้มากและ Evoh-layer จะป้องกันความเสียหายจากการสัมผัสกับความร้อน” ในระหว่างกระบวนการผลิต ความยุ่งยากอาจเกิดขึ้นจากความแตกต่างของอุณหภูมิที่ลดลง ระหว่างภายนอกซึ่งระบายความร้อนด้วยน้ำเย็นและภายในที่ยังร้อนอยู่

Plastic processing
Temperature differences so far often led to significant material stress – above all, because the large-scale tanks are complexly shaped.

ความแตกต่างของอุณหภูมินำไปสู่ความเค้นของวัสดุ หรือ material stress ยิ่งกว่านั้นเป็นเพราะถังขนาดใหญ่มีรูปร่างที่ซับซ้อน ด้วยความหนาของผนังตั้งแต่ 1.35 มม. ไปจนถึง 3.80 มม. จนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้ วิธีการเป่าแบบเว้นระยะเวลา หรือ interval blowing สามารถแก้ปัญหานี้ได้ในระดับหนึ่ง แต่ผลลัพธ์ที่ได้ก็คือ คุณภาพของผลิตภัณฑ์ไม่คงที่ ไม่ผ่านการทดสอบเรื่องความหนาแน่น การทดสอบเรื่องการรับน้ำหนัก (load tests) และการทดสอบเรื่องการตกกระแทก (drop tests) เนื่องจากอัตราเศษซาก หรือ scrap rate ที่ค่อนข้างสูงทำให้ต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้น

“เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาดังกล่าวลูกค้าของเราจึงทำการลดอุณหภูมิของน้ำเย็นอีกครั้ง แต่การทำแบบนั้นนอกจากคุณภาพของผลิตภัณฑ์จะลดลงแล้วยังส่งผลให้ต้นทุนพลังงานเพิ่มขึ้น” Farrag อธิบายเพิ่มเติม

“เราแนะนำให้ทำการระบายความร้อนภายในด้วยการอัดอากาศ นอกเหนือจากการลดความร้อนด้วยน้ำเย็นที่ 6 องศาเซลเซียสในการผลิตถังน้ำมันซึ่งประกอบด้วยพลาสติกหลายชั้น” เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้เราจึงเลือกวิธีการที่เรียกว่า ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศภายใน หรือ Internal Air Cooling System (IACS) ที่รวมเอา Blow Air Chiller (BAC) ซึ่งมีช่องสำหรับเป่าลมแบบโมดูลาร์ รวมทั้งบล็อกวาล์วสำหรับเป่าลมที่เหมาะสมเพื่อการใช้งานเป่าแบบ BAC ให้ได้อุณหภูมิถึง – 35 ° C

Increase of productivity thanks to cooling from the inside and outside

BAC มี 5 ขนาดแตกต่างกัน ด้วยการออกแบบที่เชื่อมโยงกับปริมาณอากาศสำหรับการใช้งานเฉพาะอย่าง เมื่อเปรียบเทียบกับการระบายความร้อนด้วย ram air ด้วยวิธีการนี้สามารถเพิ่มกำลังการผลิตจาก 25 เป็น 200% ได้ไม่ยาก อากาศที่ถูกอัดจะถูกลดอุณหภูมิไปที่ dew point ที่ <- 40 ° C แล้วระบายความร้อนด้วยเครื่อง heat exchanger ในตัว

เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทำงานได้แบบ maintenance-free คุณภาพของ compressed air ที่กำหนดค่าไว้ก่อนหน้านี้ต้องมี dew point อยู่ที่ 5 ° C ที่ 7 บาร์ รวมถึงปริมาณน้ำมันเหลืออยู่สูงสุดที่ 0.01 mg / m³ ในโรงงานเป่าพลาสติกหลายแห่งสิ่งนี้เป็นมาตรฐานอยู่แล้ว

“ทั้งกระบวนการเป่าและกระบวนการฉีดขึ้นรูปด้วย cold forming ช่วยให้มั่นใจได้ว่าสามารถป้องกันการเกิดหยดน้ำเกาะบนพื้นผิวแม่พิมพ์ได้ดีที่สุดและด้วยวิธีนี้จะช่วยให้ผลิตภัณฑ์มีคุณภาพดีอย่างต่อเนื่อง” Farrag อธิบาย

Plastic processing_oil tank
The difficulty when producing petrol tanks lies mainly in the temperature drop between the external side cooled by means of cold water and the interior of the product, which is still warm, which often leads to significant material stress – above all, because large-scale tanks are complexly shaped, featuring wall thicknesses ranging from 1.35 mm to 3.80 mm ( Source: Bettina F / pixelio.de )

 

อ้างอิง:

https://www.etmm-online.com/plastics-processing-in-the-automotive-sector-a-842072/

 

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *