烘干 | 22分钟阅读

精明的处理器揭示了干燥的最佳实践

The processors speak: Here’s how some smart molders and extruders tackle the vexing problem of resin drying.
#最佳做法

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如果没有的话,没人会干燥树脂’不必。与共混不同,例如,新型材料组合可以提高零件性能,而树脂干燥则不能。’为流程增值。但是,请不要误会:对于使用吸湿性材料的加工商而言,正确地做到这一点是要赚钱还是报废。

与10个处理器交谈“best practices”在干燥过程中,为15个不同的答案做好准备。尽管它在必须做对的事情的处理层次结构中处于崇高地位,但干燥仍然充斥着有关基本节拍和疏忽的轶事—即使是经验丰富的模塑商。

干燥问题不是适当技术的问题。确实,树脂干燥机技术已经定期地发展了多年。一位不愿透露姓名的中西部模塑商说,“您可以拥有钱所能买到的最好的干衣机,但仍然不擅长烘干。”该问题似乎涉及某些加工商不愿花时间了解干燥过程的情况。—不仅复杂,而且基础。

一位参与过各种模塑公司的多个周转项目的资深加工商表示:“Drying is the most misunderstood and poorly applied process facing the industry today. I’m talking about fundamental things done consistently wrong.”

这个特殊的铸工,也要求保持匿名。回忆起自己的谦卑经历。“我正在使用运转良好的烘干机很长时间。然后无处不在’完全没有干燥。我们检查了床,过滤器,连接以及您能想象的一切。没有任何帮助。因此,我们致电了供应商,第二天他们派了技术人员。他检查了我们所做的相同的事情。然后他要求梯子。他以为盖子可能没有’正确组装。他爬上去,发现盖子没有了’t即使在干燥料斗上也是如此。有人将其取出进行清洁,再也没有放回去。”

更糟糕的是,由于经济下滑导致裁员,一些加工商—较小的—精简了,甚至消除了他们的制造维护人员。在某些情况下,他们’ve把责任转移到了工程上。但是工程师通常除了干衣机外还有其他事情要做,因此检查过滤器,空气流动和干燥剂床等问题会被推迟。和关闭。

杰夫·布莱克(Jeff Blake)是俄亥俄州拉文纳(Ravenna)派克汉尼manufacturing公司(Parker Hannifin Corp.)的制造工程经理,该公司为各种终端市场生产软管和管材,并加工尼龙和TPU等材料。他因此评估了情况:“流行模具制造商倾向于担心在他们生产的零件上赚钱。那’可以理解的;但总的来说,他们没有’花费大量时间学习烘干机的工作原理以及如何维护。他们的心态是‘这是我的材料,这是我的模具,让我为客户做零件并赚钱。’结果,他们赢了’在机器停止工作之前,不要考虑更换过滤器。”

本文的目的不是比较各种烘干机技术—多塔干燥剂,轮子,真空等—并提出最适合您的操作的建议。许多较大的处理操作都使用多种技术的组合。与其他类型的干燥床相比,该领域的干燥床干燥机数量更多,但是大多数加工商都同意,在过去的五到六年中购买了更多的轮式或转盘式干燥机。目前只有两个供应商可以提供真空装置: 马奎尔公司,宾夕法尼亚州阿斯顿和姊妹公司 Novatec Inc巴尔的摩。

“我们使用双床干燥剂和新车轮,主要根据年龄,”约翰·帕特森(John Patterson)说,他是俄亥俄州维也纳德尔福·帕卡德(Delphi Packard)注塑厂的部门电气工程师。“目前,我们的散装干衣机使用双层干燥塔,便携式干衣机也使用双层床。但是最近我们购买了散装轮式干燥机(Novatec’的NovaWheel NW 800)将干燥的空气输送到我们墨西哥工厂之一的四个干燥料斗中。

“我喜欢新的轮式烘干机—它消耗的电量少得多,并且从露点角度来看非常一致,”帕特森详细说明。“但是,我们的墨西哥工厂位于约4000英尺的山区,一年四季气候干燥且相当稳定。因此,我实际上不是在测试或推动轮式烘干机的功能。我想在维也纳的工厂里放一个,看看它是否真的如广告中所述。”

These remarks aside, this article is designed to offer some insights on how leading processors handle the big issues related to drying on a day-to-day basis.

问题一:中央VS。地板固定

决定是在中央位置干燥物料,然后将其输送到一台或多台机器,还是在压机侧干燥,几乎是每当他们需要一个新系统时,一个处理者都会处理。他们的决定有时受公司文化的激励。例如,如果落地式干燥恰好是特定的成型商’s “thing,” that’s tough to change.

One molder, who molds 176 different types of materials, including a wide variety of ABS grades and acetal blends, relies strictly on floor-mounted dryers furnished by Dri-Air Industries, East Windsor, Conn. He looks at the question pragmatically:“If I were buying a system to run 100,000 lb/week, I would centralize.”

在某些情况下,成型电池的趋势已影响到“stay local”在干燥。威斯康星州简斯维尔市SSI Technologies的工具工程师Jerry Suchanek说,该公司使用TPU尼龙为汽车和非汽车应用模塑传感器’乙缩醛和其他材料“我们目前仅使用落地式。我们曾考虑过使用中央干燥系统,但是由于在很多情况下成型是在制造单元内进行的,因此’t as feasible.”SSI目前有5台E60-50 / 50/50干燥机 维特曼·巴滕菲尔德, Torrington, Conn. The system combines the Drymax ES60 烘干机将配备三个料斗,以便快速上色和 material changes.

宾夕法尼亚州哈里斯堡的TE Con​​nectivity(TE)制造工程师Kevin Skovira也有类似的看法。该工厂用尼龙,PBT和LCP成型用于电器的微型互连器。他说,“我们进行机上干燥,因为我们有成型室。我们’总是在改变事物,并发现这些系统最具适应性。”TE使用Dri-Air的便携式系统,称为“按需干燥,共混和输送”,其中原始树脂,再生料和着色剂在一个系统上进行处理。

集中安装或落地安装的决定并不总是一个任择的选择。有些模塑商会同时做这两种。有时,选择取决于中央干燥系统的位置。为了对付赌注,精明的处理器在中央进行干燥也可以使用便携式或什至在喉部安装的干燥料斗,以防止树脂在传送过程中吸收水分的可能性。

Sometimes the decision to do both is material-specific. B&B Molders LLC, Mishawaka, Ind., recently installed a new Resin Works drying and conveying system from 康奈尔集团, Cranberry Township, Pa. The system consists of three wheel-style dryers and 30 individually controlled Resin Works hopper stations, a handful of them dedicated to specific materials, and is designed to deliver high-volume resins to multiple machines.

“中央干燥系统比它所取代的系统更灵活,我们在评估过程中围绕中央干燥与落地式干燥进行了一些讨论,”评论吉姆·克雷泽尔,B&B’的运营经理。乙&B是一种定制成型机,可运行ABS,PC,各种尼龙,SAN和乙缩醛,适用于各种行业。注意到克雷泽尔,“当然,中央系统消除了我们在现场所做的工作。但是,当我们为需要反射光的产品使用透明材料时,我们仍然会在地板上干燥。”

B&B通常每个班次要进行多达4到6次换模,而将其定为中心位置的决定与那些认为落地式系统更有利于需要大量更换工作的成型机的人相对。“我们预先安排了一切” says Krezel. “We’在换工作之前三到四个小时将开始干燥过程,因此,在安装新模具时,材料也已准备就绪。”

克雷泽尔补充说,“我们安装的新系统解决了我们过去所遇到的所有问题。已固定需要时适当干燥的材料。具有适当干燥的能力已得到修复。处理我们的再生料有了显着改善,如今,我们在可使用再生产品的产品上使用了100%再生料。现在,将物料从物料存储转移到成型件再返回的过程非常有效且无缝。”

德尔菲 is another molder that combines central and floor-mounted drying. 德尔菲 runs many different nylons, LCP, PPA, and other materials at its 47 molding plants. Its primary business is automotive connectors, but it also makes parts for tractors, cell phones, and other applications.

美国帕特森“我们拥有位于区域干燥区域的大批量物料,”他说,解释他的设置。“我们工厂有两个区域,每个区域供料60台机器,每个区域都有16个干燥料斗,其大小从1200 lb到400 lb不等,它们由充气整体式干燥系统控制。

“散装干燥系统由双干燥床塔组成,可为八个散装干燥料斗提供干燥空气。每个干燥料斗还具有自己的过程加热器和鼓风机电机。每个料斗均受温度单独控制,我们还监控每个单独的干燥料斗的露点,该露点被反馈到散装干燥机上安装的主控制器。

“每个料斗也都有(Novatec’s)湿度管理器控制,这意味着我们可以阻挡来自散装气室的干燥空气,并使空气在散装干燥料斗内再循环。这样,我们可以控制露点而不会使材料过度干燥。散装干燥机可以根据时间或露点进行切换。因此,八个料斗由一台散装干燥机控制,另外还有另一台散装干燥机连接为备用干燥机。

“备用散装干衣机已接线,如果需要维护当前与料斗在线的散装干衣机,我们可以立即切换到备用。备用烘干机正在运行,可以运行了,因为我们编写了一个程序,可以使床保持脱机状态并可以立即联机’s notice.

“同样,每个区域有16个干燥漏斗,因此有四个独立的塔式散装干燥机。一台散装干燥机为八个料斗提供干燥的空气,因此始终有两个散装干燥机在线,然后每组八个干燥料斗都有一个备用塔式散装干燥机。因此,每个区域都有四个散装干燥机来处理16个干燥漏斗。”

Patterson补充说,Delphi还使用所谓的小体积(便携式)干燥机处理小体积材料。“如果材料实际上并未用于小批量应用,则通常将其放在成型机旁边的便携式干燥机中。便携式干衣机实际上已启动并正在运行,因此干衣机中的物料被干燥。我们在便携式干燥机上设有控件,以保持一定的露点水平,因此我们尽量不要过度干燥物料,并且在需要物料时已经干燥并可以使用。一旦安装到机器上,中央真空系统将把物料从便携式烘干机拉到机器上的装料器。”

所有便携式干衣机—以及在压机上供料的小容量容器—are barcoded. “将新工具下载到压力机后,它将告诉模具安装人员材料是散装还是小批量的,”帕特森解释。“因此,系统知道应该使用哪种材料。在开始压机之前,操作员必须扫描工具,拒绝垃圾箱,研磨机,成型机和干燥机上的条形码。”

他继续:“便携式烘干机信息存储在一个数据库中,该数据库说明了烘干机中当前使用的材料。如果要在便携式烘干机中更换物料,则必须对其进行清理并在清理站进行重新扫描,该清理站告诉数据库该烘干机的身份并为其指定状态。‘cleaned out,’因此没有材料指定用于该便携式烘干机。然后,当再次装入便携式干衣机时,将使用当时放入干衣机中的任何材料扫描干衣机,并使用该信息填充数据库。所有材料类型也都带有条形码。因此,我们始终准确地知道什么材料在什么干燥机中。”

Patterson解释说,便携式干燥机是从小容量容器中装载的,这些容器是滚筒上的400磅重的料箱,这些容器被移到便携式干燥机旁边的成型压力机中。便携式干衣机基于便携式干衣机料斗上的液位传感器自动补充自身。当容器为空时,将信号发送到压力机,并在机器上显示警报’的控制屏幕告诉操作员需要更换容器。

问题二:干燥机规格& SIZING

美国人倾向于喜欢更大的东西,不仅是SUV和汉堡包,还有干衣机。但是处理器之间的感觉是一致的:更大的不是’最好在干燥过程中使用,如果您想加大尺寸以给自己一些灵活性以适应将来的业务扩展,则应谨慎行事。

“We started an 恩ergy-efficiency program six years ago,”recalls a Midwest molder and extruder who asked not to be named.“We benchmarked our drying against a customer who also happened to be a molder. We found that we weren’t making the connection between the
我们的机器的容量和干衣机的尺寸。我们的干衣机太大了。我们过度干燥材料,影响零件质量,浪费能源。我们发现干燥过程消耗了我们20%的电力。在某些工作中,我们在容量为100磅/小时的干燥机中处理4磅/小时。”

This firm switched over to Dri-Air’s Arid-X 10 Mini dryers and reports a 20% 恩ergy savings in kWh/press-hr even while its business was expanding.

At 德尔菲, Patterson’解决方案是使用散装干燥机的干燥空气将物料输送到压机,然后将物料发送到小型装载机,这样物料就不会在压机上花费很多时间,并且有机会从压榨机中收集水分。大气层。

他补充说,“我们的工厂也受温度和湿度控制,所以我们不’植物中水分过多。” Patterson notes, “我们的工厂中有两个不同尺寸的便携式干衣机。一种用于50磅/小时的吞吐量,另一种用于25磅/小时的吞吐量。零件的大小和循环时间决定了在小容量情况下使用哪种干燥机。”

关于烘干机指定的总体主题,Patterson提供“我们为便携式和中央干燥机制定了一套自己的规范。我们看一下干燥机的停留时间和CFM。我们为烘干机编写了自己的程序,因此我们基本上可以尝试其他事情,并更改软件以完成所需的工作。根据经验,我们尝试在干燥料斗中至少保留4个小时的停留时间。过去,我们有一个塑料实验室时曾尝试过不同的干燥机。供应商会给我们烘干机,然后我们在工厂进行了测试。我们有来自的离线水分测试仪 亚利桑那仪器 and we would measure the moisture content of the material output based on putting in different levels of materials with different moisture levels.”

States Blake“During the specification process, we look at pounds per hour required and the drying time and temperature for the application. I’d have to say throughput rate is typically the most important.”

添加另一个处理器,“许多模塑商都错过了使干燥机尺寸与所运行零件的注射量相匹配的节拍。不管你’重新运行3-4磅,25磅或1000磅,您’我们必须正确调整干衣机的尺寸。”该成型机使用Dri-Air HPD便携式干衣机,还具有更大的HP4-X 400型落地式干衣机,带有1500磅的干燥料斗。

尺寸过大也会在成型过程中引起问题。一家由尼龙,PC,乙缩醛和PEEK制成的医疗和其他技术零件的全球模塑商广泛使用模腔压力传感器。发现放在超大干燥机中的物料会吸收水分。结果是,所有的腔体都填充不均匀。“我们的策略是根据印刷机的尺寸来确定我们要做的工作类型:高气穴,小零件。”该成型机的压机下方有132个落地式干燥机,其中大多数来自Dri-Air。干燥的树脂与干燥的空气一起输送至成型机。位于干燥料斗下方的放气阀可使树脂在料斗中保持干燥,并保持物料线畅通。

德尔菲’s Patterson adds, “我们在每台机器上都使用装弹机。散粒装载机非常小,我们用干燥的空气将物料送入散粒装载机。”Suchanek具有类似的方法:“我们使用安装在进料口上的极小料斗,就像单次装载机一样,以减少物料暴露在干燥机外部的时间。我们还尽力使整个系统保持气密。”

加B&B’s Krezel, “在成型机上,我们的系统使用尺寸适合压力机的小型料斗和控制物料进料和流向压力机的小料斗。它’s闭环真空系统,该系统利用输送管线中的清洁干燥空气。这使我们的材料在材料转移到压机期间保持干燥,而小料斗可在水分返回之前有效利用。”

“帕特森补充说,在比较干燥机时,我们还会考虑空气流通量。“我们查看停留时间,然后再回到吞吐量,我们还确保CFM的尺寸适合便携式干燥机或散装干燥料斗上安装的任何尺寸的干燥料斗。 CFM取决于料斗的高度和直径。我们始终与烘干机公司协商,以确保我们在系统上安装了尺寸合适的鼓风机。”

这样的总结了烘干机的具体规定:“我一直坚持认为,如果一个供应商比竞争对手高得多,那么从本质上讲,他们将是唯一的供应商。因此,对我们而言,最初决定制造商时,价格和信誉/服务最初取决于价格。我们一直在试图简化通用性,目的是只需要培训和维护一个品牌。”

Suchanek继续说,“我们通常会为特定的应用确定烘干机的尺寸。根据我们指定的干衣机的可用功能,吞吐量是可调整的,因此我们允许自己购买更大的料斗,并根据需要对吞吐量进行自定义调整。”

路博润技术服务经理Dave Spontik说’在俄亥俄州布雷克斯维尔的加工业务,“我们研究温度能力,进料斗入口处的空气温度控制,气流量,低露点,数据监控,进料斗设计,易于装载,易于清洗,闭环物料转移到机器中以及它有多容易使其保持功能。”

问题三:培训

领先的加工商是否进行烘干机培训?答案似乎是肯定的,但可能还不够。“对操作员进行培训以操作设备并了解材料的干燥要求,”Lubrizol的Spontik表示,该公司将TPU加工成鞋类和功能性服装,薄膜和片材,电气组件以及一系列其他产品。“我们还将培训烘干机应该如何工作以及如何对系统进行简单的故障排除。”

添加SSI Suchanek,“我们培训成型技术人员操作干燥机,并了解和执行与之相关的预防性维护,我认为这有助于排除故障。我们强调材料变化,确保干燥机清洁,以免异种材料交叉污染。那’对我们来说是一个大问题。由于我们在一台压力机上运行多种物料,因此我们需要确保料斗和装载机完全清洁了先前的物料。它’不仅是料斗,还包括软管,装载机,过滤器,进料喉以及所有可能遗留颗粒的区域。”

德尔菲 handles things differently. “Operators basically answer alarms and don’t touch the dryers,” says Patterson. “They are essentially locked out from changing setpoints. We have 恩gineers on the floor who do startups and take care of machine problems.”

问题四:维护

Skovira表示,TE拥有大量的高技能电工,并具有预防性维护(PM)和全面生产性维护(TPM)计划。“我们定期查看诸如干燥剂之类的磨损物品。我们检查吹扫系统和鼓风机,寻找被困的材料。我们有材料处理人员来处理过滤器的更改。”

德尔菲’s Patterson notes that his company has a separate maintenance group in the plant.“They will fix the dryers when certain alarms occur, like high dewpoint, heater failures, and so on. We also have a PM program for both the bulk dryers and portable dryers.”

SSI’的维护程序最终会与它的ERP程序联系在一起。 Suchanek说,“最初,我们关注烘干机制造商’有关维护的建议。我们将此信息输入到我们的ERP系统中以生成所需的工作订单,然后,如果我们确定其他潜在的关注领域,则根据需要添加其他PM项目。”

一位恰好是公司总裁的经验丰富的模塑商’务必等待维修人员检查其工作情况。“I’我一直是一个动手的家伙,我不’等待维修来找我。一世’我会定期在工厂周围走走。一世’握住我的手,将其绕着干燥料斗的圆周运行,以尝试发现冷点,这可能表明某些原因正在阻止干燥空气使物料均匀干燥。

“I’出去观察操作人员更换干燥剂的情况。一世’我们已经看到很多运营商错误地做到了这一点,” this molder adds. “They don’将干燥剂珠粒填充到塔顶。当看满时,我要做的是拿一个物体,然后轻按塔侧面。如果这样做,你’会看到干燥剂开始沉降,然后可以将其加满。”

帕克·汉尼芬的布莱克称:“我们最大的问题是使干燥机连续运行并工作,保持过滤器清洁,保持系统密封并阻止空气泄漏。我们的PM负责验证干燥机是否正常工作。我们还接受了可能不是操作员的员工的审核,以研究干燥系统。”

路博润在保持干燥机正常运行方面付出了很多努力。路博润技术服务工程师Roger Clement指出:“We’在不同的干燥条件下重新干燥各种物料,这会改变生产率。在使用干燥设备之前,我们会对其进行检查和审核。我们使用水分分析仪检查颗粒水分。我们将使用多个干燥机和料斗尺寸来匹配特定工作所需的生产量和干燥时间。”

Adds Suchanek of SSI Technologies,“After the proper specs are set, the reliability of the overall system and its ability to maintain drying consistency day in and day out are the most important issues for us.”

问题五:应对大挑战

The drying issues processors face daily vary quite a bit, but there are a few common threads:

重新研磨: “We move our regrind from our besidethe- press grinder back into material rooms,” says Patterson of 德尔菲. “In the material rooms we classify the regrind, then‘family blend’it with virgin, then send that out to the bulk dryers in the regional system.

“我们尝试使用尽可能多的再生料。我们所做的研究表明,我们可以将再生料重新掺入而不会降低材料性能达七倍。我们认为再生料已经多次使用之前已经用完。我们会根据设施中产生的量以不同的比例混合再生料。”

Adds Skovira of TE,“We have two main drying hoppers. One draws virgin material from the gaylord. The other is fed ground sprues and runners from a granulator close to the dryer. So we can control the drying parameters of the virgin and regrind separately.”

低温干燥: Lubrizol’s Clement offers, “Care must be used to avoid material blocking. Recirculation or stirring is sometimes used to prevent blocking of the softer materials.”

搅拌机中的水分吸收: Recommends Spontik of Lubrizol,“Avoid ambient-air blending if possible and minimize exposure time to ambient- air moisture. Agrees Blake of Parker Hannifin,“Try to limit dwell time in the blender.”

SSI’s Suchanek这样说:“We’只混合HDPE,因此不会’非常令人担忧。如果我们必须走这条路,我的第一选择是使用复合材料来消除混合的需要,否则我们将需要确保在需要这种材料之前先进行混合,以便我们有时间将其干燥至厂商’ specifications.”

混合料在干燥料斗中的分离: Advises Clement,“Try to keep the pellet size the same, but this is not always practicable. Side feeders can eliminate this issue but would require another dryer.”

风量:Suchanek说,“我们指定的大型漏斗在干燥空气量方面具有成本效益。气流加倍不会’可以将干燥时间减少一半,但是却使运营成本增加了一倍,并增加了初始资本支出,而干燥时间通常只能减少10-20%。”

减少停留时间: 美国帕特森“成型机的物料通过量很重要。我们尝试在机器中为某些材料类型安排工具,因此我们不’t超过干燥料斗的停留时间。如果碰巧要运行很多一种物料类型,我们会将一些机器放在便携式烘干机上,这样我们就不会’会使我们的批量系统过载。”

何时增加容量: “当我们的产量超过最短干燥停留时间时,我们知道我们需要更多的产能,”路博润Spontik。“我们使用水分分析仪来监测颗粒的水分含量。” Adds Patterson, “我们可以修改软件并根据当时的需要控制哪些材料在哪里。大批量的材料可以变成小批量的材料,因此我们可以在需要时更换大批量的材料。如果需要,我们还有其他便携式干衣机可供使用。”

Says Suchanek,“We know we need additional capacity when our changeover times and associated labor costs start to affect production changeovers and our ability to properly maintain the equipment.”

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