현대 블로우 성형 기계의 고급 제어 시스템 및 성능 기능

자동화 및 제어 시스템의 역할

현대 블로우 성형기는 정밀성, 효율성 및 안정성을 보장하기 위해 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC), 휴먼-머신 인터페이스(HMI) 및 정교한 온도 제어 시스템을 통합하는 고도로 자동화된 시스템으로 발전했습니다. 예를 들어, 많은 자동 중공 블로우 성형기는 터치 스크린(HMI)이 마스터 스테이션으로, PLC가 슬레이브 스테이션으로 작동하고 Modbus와 같은 산업용 컨트롤러 통신을 위한 보편적인 언어를 통해 통신하는 제어 아키텍처를 사용합니다. 이 설정을 통해 작업자는 시간, 압력 및 온도 매개변수를 쉽게 조정하고 알람을 모니터링하여 재료 공급부터 완제품까지 완전 자동화된 생산을 용이하게 합니다.

정밀 온도 제어

온도는 블로우 성형에서 중요한 요소이며 제품 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. "압출-블로우" 성형 공정에서 플라스틱 입자는 용융될 때까지 가열됩니다. 온도 드리프트(일반적으로 -4°C ~ +4°C 내에서 제어)를 최소화하고 안정성을 보장하기 위해 고급 제어 전략이 사용됩니다. 한 가지 방법은 매우 짧은 간격(예: 0.1초마다)으로 신호를 샘플링하는 전용 온도 모듈을 사용하는 것입니다. 그런 다음 시스템은 이러한 샘플을 처리하여 정렬, 중앙값 계산, 이상값 버리기 등을 통해 정확한 출력 값을 도출합니다.

또한 단일 설정점 대신 온도 범위(제어 밴드)를 기반으로 히터를 제어하는 것이 더 효과적입니다. 이 접근 방식은 히터 접촉기의 빈번한 스위칭을 줄이고 수명을 연장하며 더 안정적인 온도를 유지하여 제품 품질과 출력을 모두 향상시킵니다. 또한 일부 시스템은 히터 접촉기가 작동할 때 순간적으로 온도 샘플링을 일시 중지하여 돌입 전류의 간섭을 방지하여 제어 정확도를 더욱 향상시킵니다.

에너지 효율성 및 구동 시스템

블로우 성형기에서 에너지 절약은 주로 전력 및 가열 섹션에서 실현됩니다.

전력 섹션: 가변 주파수 드라이브(VFD)는 압출 모터에 널리 사용됩니다. 모터의 전력 출력을 실제 공정 요구 사항에 맞춤으로써(예: 50Hz 대신 30Hz로 작동) VFD는 과도한 에너지 소비를 크게 줄입니다. 고토크 VFD를 사용하는 압출 드라이브는 또한 안정적인 파리슨 압출을 보장하여 일관된 제품 무게를 보장합니다.

가열 섹션: 전자석 히터는 기존 저항 가열을 점점 더 대체하고 있습니다. 단열층이 열 활용도를 향상시키고, 배럴을 직접 가열하여 열 전달 손실을 줄이며, 더 빠른 가열 속도(25% 이상 빠름)로 가열 시간을 단축하고, 생산 효율성을 향상시켜 "고전력, 저수요" 전기 손실을 줄이는 등 여러 요인으로 인해 30%에서 70%의 에너지 절약을 제공합니다.

냉각 및 두께 제어의 혁신

효율적인 냉각은 블로우 성형 필름과 같은 공정에서 생산 속도와 필름 품질에 매우 중요합니다. 블로우 성형 필름용 자동 에어 링은 종종 이중 포트 설계를 사용합니다. 하단 포트는 비교적 일정한 공기량을 유지하고 상단은 여러 개의 공기 채널로 나뉘며 각 채널에는 모터로 제어되는 밸브가 있습니다. 프로브의 두께 측정값을 기반으로 컴퓨터 시스템은 이러한 밸브를 조정하여 국부 냉각 속도를 조절하여 버블 전체의 필름 두께 균일성을 제어합니다.

PET 스트레치 블로우 성형기와 같은 병의 고속 생산을 위해서는 혁신적인 설계가 중요합니다. 일부 고급 모델은 열적 연장 및 마모를 최소화하도록 설계된 가열 운송 시스템을 갖춘 컴팩트한 레이아웃을 특징으로 합니다. 블로우 공정의 핵심은 캠 제어 블로우 스테이션을 포함합니다. 2단계 스트레칭 공정은 정확한 파리슨 방향을 보장하고, 경량 EcoShell 금형을 사용하면 관성이 줄어들어 금형 교체 및 작동 유연성이 빨라집니다. DKCS(Dynamic Keep Close System)는 두 개의 금형 반쪽을 효과적으로 잠가 파팅 라인 갭을 방지하여 높은 블로우 압력과 단축된 사이클 시간에도 고품질 병을 보장할 수 있습니다.

결론

제어 시스템, 에너지 관리 및 공정 최적화의 기술 발전은 블로우 성형기의 성능, 효율성 및 제품 품질을 크게 향상시켰습니다. 강력한 PLC 제어, 정밀한 온도 관리, VFD 및 혁신적인 냉각 메커니즘을 통합하면 현대 블로우 성형 장비가 효율적인 플라스틱 제품 제조의 초석이 됩니다.