Mesin blow film ABA, sebagai peralatan inti dalam bidang produksi film plastik, banyak digunakan dalam produksi tas kemasan lembut, tas kaos, dan kantong sampah. Namun, dalam proses pengoperasian-jangka panjang, peralatan rentan mengalami kegagalan fungsi karena pengoperasian yang tidak tepat, keausan komponen, atau faktor lingkungan, yang memengaruhi efisiensi produksi dan kualitas produk. Dalam makalah ini, jenis kesalahan umum pada mesin film tiup ABA dirangkum, dan berdasarkan situasi aktual dan pengalaman industri, solusi yang ditargetkan diajukan untuk memberikan referensi teknis bagi operator.
1. Masalah Stabilitas busa film tipis: penyebab dan solusi fluktuasi, pecah dan osilasi
Stabilitas gelembung membran merupakan indeks penting dalam proses peniupan film, dan kelainannya akan menyebabkan ketebalan film yang tidak merata, cacat permukaan, dan bahkan gangguan produksi. Masalah umum termasuk osilasi gelembung film, pecah dan osilasi lateral karena pengatur suhu, gangguan aliran udara, dan transmisi mekanis.
1.1 Osilasi dan Pecahnya Gelembung Film
Manifestasi khas: permukaan gelembung film menunjukkan fluktuasi periodik, kasus yang serius mungkin tampak pecah.
Alasan:
Masalah kontrol suhu: Suhu ekstruder yang terlalu tinggi akan mengurangi viskositas lelehan, dan suhu kepala cetakan yang tidak merata akan menyebabkan perbedaan aliran lokal. Misalnya, dalam satu bisnis, kerusakan pada cincin pemanas pada kepala cetakan menyebabkan pendinginan pada satu sisi, mengakibatkan turbulensi pada saluran keluar dan peningkatan frekuensi pecahnya gelembung film sebesar 30%.
Gangguan Aliran Udara: Aliran udara yang tidak homogen dari cincin pendingin atau gangguan aliran udara eksternal dapat mengganggu keseimbangan pendinginan gelembung film. Data eksperimen menunjukkan bahwa diameter gelembung film berfluktuasi hingga 5 mm ketika perbedaan kecepatan aliran udara di dalam cincin udara lebih dari 10%.
Ketidaksesuaian traksi: Ketidaksesuaian kecepatan traksi dan kecepatan ekstrusi dapat menyebabkan fluktuasi tegangan gelembung film. Pada suatu kesempatan, operator gagal mengatur kecepatan putaran roller traksi tepat pada waktunya, menyebabkan gelembung film pecah karena kurangnya tegangan selama pendinginan.
Solusi:
Kalibrasi Suhu: Suhu berbagai wilayah kepala cetakan diukur secara teratur menggunakan termokopel{0}}presisi tinggi. Jika deviasi melebihi ±2 derajat, sesuaikan kekuatan cincin pemanas atau ganti elemen yang rusak.
Optimalisasi Aliran Udara: membersihkan saluran keluar udara dari cincin udara untuk memastikan sirkulasi udara yang merata, memasang pelindung angin di sekitar peralatan untuk mengurangi dampak aliran udara eksternal. Salah satu perusahaan mengurangi fluktuasi diameter gelembung film menjadi ± 1 mm dengan memodifikasi struktur cincin gas.
Pencocokan Kecepatan: Rasio traksi (biasanya antara 4:1- 6:1) diatur sesuai dengan spesifikasi film, dan kecepatan ekstruder dan rol traksi disinkronkan oleh inverter.
1.2 Osilasi Lateral busa film tipis
Manifestasi khas: Gelembung film berosilasi secara horizontal, tidak teratur, atau berkala.
Alasan:
Ketahanan mekanis: Bantalan rol traksi yang aus dapat menyebabkan hambatan rotasi yang tidak merata, atau ketidaksejajaran penstabil gelembung dapat meningkatkan gesekan. Dalam satu kasus, deformasi braket penstabil gelembung menghasilkan perbedaan tekanan kontak gelembung film sebesar 20%, sehingga menyebabkan osilasi.
Viskositas Leleh: Stabilitas gelembung film dapat dipengaruhi oleh tinggi atau rendahnya laju aliran lelehan bahan mentah. Misalnya, ketika MFR LDPE melebihi 3 g/10 menit, gelembung film rentan terhadap osilasi karena mobilitas yang berlebihan.
Solusi:
Inspeksi dan pemeliharaan mekanis: Periksa status pelumasan bantalan rol traksi secara teratur dan ganti komponen yang aus. Sesuaikan posisi penstabil gelembung agar sejajar dengan garis tengah cetakan.
Pemilihan bahan baku: Sesuai dengan persyaratan proses, laju aliran lelehan bahan baku yang sesuai, menambahkan bubuk bedak (volume 1% 1% – 3%) untuk meningkatkan fluiditas lelehan.
2. Ketebalan Film Tidak Merata: Optimasi Kolaboratif Parameter Die Head, Pendinginan dan Proses
Ketidakrataan ketebalan film merupakan faktor kunci yang mempengaruhi kualitas produk. Masalah umum termasuk fluktuasi ketebalan memanjang dan perbedaan ketebalan melintang. Alasan dasarnya terletak pada desain cetakan, efisiensi pendinginan, dan pengaturan parameter proses.
2.1 Fluktuasi Ketebalan Longitudinal
Manifestasi khas: ketebalan film berubah secara berkala sepanjang arah ekstrusi.
Alasan:
Die Lip Gap: Penyesuaian celah bibir cetakan atau keausan lokal akan menyebabkan pelepasan material tidak merata. Dalam satu kasus, jarak antar cetakan adalah 15 mm, menyebabkan ketebalan memanjang film berfluktuasi lebih dari 15 persen.
Penyumbatan Layar Filter: Endapan karbon atau kotoran pada filter dapat menyebabkan fluktuasi tekanan leleh. Percobaan menunjukkan bahwa fluktuasi ketebalan film meningkat tiga kali lipat ketika perbedaan tekanan layar filter melebihi 15 MPa.
Solusi:
Kalibrasi Die Head: Celah die diukur dengan meteran tentakel. Jika deviasi melebihi 0,02 mm, sesuaikan baut atau ganti bibir cetakan. Bersihkan endapan karbon di dinding bagian dalam kepala cetakan secara teratur agar permukaannya tetap halus.
1. Penggantian filter: sesuai dengan karakteristik bahan mentah, atur siklus penggantian filter (biasanya 200-500 jam), gunakan layar filter mesh tinggi (80–120 mesh), tingkatkan efisiensi filtrasi.
2.2 Perbedaan Ketebalan Lateral
Manifestasi umum: Distribusi ketebalan film tidak seragam di seluruh lebarnya.
Alasan:
Cincin Udara Pendingin: Cacat desain atau distribusi aliran udara yang tidak merata pada cincin udara dapat menyebabkan perbedaan kecepatan pendinginan. Dalam satu kasus, sudut baling-baling cincin udara menyimpang sebesar 5 derajat, menghasilkan perbedaan ketebalan sebesar 0,02 mm antara tepi dan bagian tengah film.
Rasio-Tiupan: Rasio-tiupan yang terlalu tinggi (biasanya lebih dari 3:1) dapat memperburuk peregangan lateral gelembung film yang tidak merata.
Solusi:
Modifikasi Cincin Udara: pilih cincin angin saluran keluar ganda atau pasang pelat pemandu aliran untuk mengoptimalkan distribusi aliran udara. Bersihkan debu di dalam ring udara secara rutin untuk memastikan sirkulasi udara yang baik.
Penyesuaian Parameter: Bergantung pada karakteristik material, tetapkan rasio ledakan yang sesuai (LDPE biasanya 2,5:1-3:1) untuk mengkompensasi perbedaan ketebalan lateral dengan menyesuaikan celah bibir cetakan.
3. Cacat Permukaan: pengendalian keseluruhan bahan mentah, proses dan kebersihan
Cacat permukaan (seperti partikel gel, garis-garis dan mata ikan) secara langsung mempengaruhi penampilan dan sifat film. Alasannya meliputi kualitas bahan mentah, pengendalian proses, dan kebersihan peralatan.
3.1 Partikel dan Goresan Gel
Manifestasi Khas: Tonjolan butiran transparan atau semi-transparan muncul di permukaan film.
Alasan:
Pengotor Bahan Baku: Partikel yang tidak larut atau zat aditif yang tersebar tidak merata dalam bahan mentah. Di satu perusahaan, kepadatan partikel gel pada film tipis meningkat lima kali lipat karena penggunaan bahan daur ulang yang berlebihan (lebih dari 30%).
Plastisisasi yang Tidak Memadai: Suhu ekstruder yang terlalu rendah atau kecepatan putaran sekrup yang terlalu tinggi akan mencegah material meleleh sepenuhnya. Data eksperimen menunjukkan bahwa suhu lelehan menurun sebesar 5 derajat dan timbulnya partikel gel meningkat sebesar 20 20% kecepatan putaran sekrup melebihi 80 rpm.
Solusi:
Perlakuan Awal Bahan Baku: Penyaringan bahan mentah secara ketat untuk mengontrol proporsi bahan daur ulang (umumnya tidak lebih dari 20%). Gunakan pengering (80 – 100 derajat ) untuk menghilangkan kelembapan dari bahan dan mencegah hidrolisis menghasilkan zat dengan berat molekul rendah.
Optimasi Proses: profil suhu ekstruder yang sesuai (misalnya, suhu tersegmentasi 160 – 180 derajat ) diatur sesuai dengan karakteristik bahan mentah dan kecepatan putaran sekrup dikontrol dalam kisaran 60 – 70 rpm.
3.2 Mata Ikan
Manifestasi Khas: Titik-titik kecil, transparan, dan tidak larut muncul di permukaan film.
Alasan:
Kebersihan Die Head: sisa kokas atau kotoran di bagian dalam die head dapat menyebabkan pelepasan material tidak merata. Dalam satu kasus, tingkat kerusakan mata ikan meningkat menjadi 5% karena interval pembersihan yang lebih lama (lebih dari 24 jam) antar cetakan.
Laju Pendinginan: Aliran udara berlebihan dari cincin pendingin dapat menyebabkan lelehan mengeras dengan cepat, sehingga menjebak partikel-partikel yang tidak larut di permukaan.
Solusi:
Perawatan Die Head: Bersihkan bagian dalam die head setiap 8 jam dengan pengikis tembaga untuk menghilangkan material yang hangus. Lepaskan kepala cetakan secara berkala untuk pembersihan mendalam (misalnya perendaman dalam trikloroetilen).
Penyesuaian Pendinginan: Atur laju aliran airlock yang sesuai (biasanya 0,5–1,0 m3/menit) sesuai dengan ketebalan film untuk menghindari pendinginan berlebih di lokasi tertentu.
4. Kegagalan Mekanis: Strategi Pemeliharaan Preventif dan Penggantian Komponen
Kegagalan mekanis adalah penyebab langsung downtime peralatan. Masalah umum termasuk keausan sekrup, anomali kebisingan pada gearbox reduksi, kerusakan cincin pemanas, dll. Untuk mengurangi tingkat kegagalan, diperlukan perawatan rutin dan penggantian suku cadang tepat waktu.
4.1 Keausan Sekrup
Manifestasi Khas: Penurunan volume ekstrusi, fluktuasi tekanan leleh.
Alasan:-penggunaan jangka panjang dapat menyebabkan keausan permukaan sekrup, atau kotoran logam pada bahan mentah dapat mempercepat keausan. Di suatu perusahaan, tingkat keausan sekrup meningkat tiga kali lipat karena tidak adanya pemisah magnet.
Solusi:
Penggantian Pencegahan: Tetapkan siklus penggantian (biasanya 5.000-8.000 jam) berdasarkan bahan sekrup (misalnya, 38 CrMoA) dan ukur celah antara sekrup dan laras secara teratur (ganti sekrup jika deviasi melebihi 0,3 mm).
Pengendalian Pengotor: Pemasangan pemisah magnetik (kekuatan medan magnet minimal 8000 Gs) pada saluran masuk untuk menyaring pengotor logam dari bahan baku.
4.2 Kebisingan Reduksi Gearbox tidak normal
Performa umum: Kebisingan abnormal terjadi secara berkala selama pengoperasian.
Alasannya: Bantalan yang aus atau sambungan gigi yang buruk akan menyebabkan getaran. Dalam satu kasus, pelumas pada girboks girboks girboks memburuk, menyebabkan suhu bantalan meningkat hingga 80 derajat, menyebabkan kebisingan yang tidak normal.
Solusi:
Perawatan Pelumasan: oli diganti setiap 500 jam (menggunakan oli roda gigi industri L-CKC220) dan level serta kualitas oli diperiksa secara berkala.
Penggantian Komponen: Jika kebisingan yang tidak normal terus berlanjut, lepaskan gearbox reduksi, periksa keausan pada bantalan dan roda gigi, dan ganti komponen yang rusak jika perlu.
V. Spesifikasi Operasional dan tanggap darurat: kunci untuk mengurangi risiko kegagalan
Selain optimasi teknis, operasi standar dan kemampuan tanggap darurat sangat penting untuk mengurangi kerugian akibat kegagalan. Langkah-langkah berikut harus diambil:
Prosedur Standar: Kembangkan prosedur pengoperasian untuk penyalaan, penutupan, dan penyesuaian parameter peralatan untuk menghindari degradasi leleh karena penghentian dan penyalaan secara tiba-tiba. Misalnya, suhu ekstruder harus dikurangi hingga di bawah 120 derajat dan sisa lelehan di kepala cetakan harus dibersihkan sebelum ditutup.
Rencana kontinjensi: Untuk menetapkan mekanisme respons cepat terhadap kesalahan mendadak seperti pecahnya gelembung film dan penyimpangan ketebalan. Misalnya, ketika gelembung film pecah, segera kurangi kecepatan traksi (setidaknya 30%) dan periksa suhu dan aliran udara.
Pencatatan data: Catat parameter proses utama (seperti suhu, tekanan dan kecepatan) dan fenomena kegagalan, dan gunakan Kontrol Proses Statistik (SPC) untuk mengidentifikasi potensi risiko. Sebuah perusahaan menghindari pemadaman listrik yang tidak terduga dengan menggunakan analisis data untuk memperkirakan keausan sekrup dua minggu sebelumnya.
Kesimpulan:
Pengoperasian blower ABA yang stabil memerlukan tindakan komprehensif dalam pengendalian suhu, optimalisasi aliran udara, pengelolaan bahan baku, pemeliharaan mekanis, dan spesifikasi pengoperasian. Dengan menerapkan pemeliharaan preventif, membangun database kesalahan, dan meningkatkan keterampilan pengoperasian operator, tingkat kegagalan dapat dikurangi secara signifikan dan efisiensi produksi serta kualitas produk dapat ditingkatkan. Di masa depan, dengan penerapan Internet of Things (IoT) dan (AI), prediksi kegagalan peralatan dan penyesuaian otomatis akan menjadi tren industri, yang selanjutnya mendorong pengembangan cerdas dalam proses pembuatan film tiup.
