Visão geral do processo e histórico do setor
Os produtos de celulose moldada são uma solução de embalagem ecologicamente correta. Seu desempenho de amortecimento pode rivalizar com alguns plásticos de espuma. Em comparação com a espuma plástica tradicional, esses produtos apresentam menor volume e excelente empilhabilidade. Isso melhora significativamente a eficiência do transporte. Portanto, seu uso está crescendo rapidamente em embalagens de produtos industriais como componentes eletrônicos, eletrodomésticos e ferramentas elétricas. O mercado está demonstrando cada vez mais reconhecimento por eles.
A moldagem-úmida é um processo fundamental na produção de celulose moldada. As principais etapas incluem preparação da polpa, conformação, conformação por prensa-quente e corte. Na fase de preparação da polpa, são normalmente utilizados materiais de fibra reciclada, como papel ondulado, polpa de bagaço ou polpa de junco. Eles são divididos, selecionados e limpos. Em seguida, são adicionados produtos químicos funcionais (como repelentes de água ou agentes fortalecedores) para criar uma polpa que atenda aos requisitos. O estágio de formação geralmente usa sucção a vácuo. As fibras são depositadas uniformemente em um molde coberto-de malha para criar uma peça bruta úmida.
Ao contrário do processo de prensagem-seca, o aspecto exclusivo da prensagem-úmida é que a peça bruta úmida, contendo alta umidade, vai diretamente para uma prensagem a quente. Dentro da prensa, passa por prensagem, modelagem e secagem simultâneas sob alta temperatura e pressão. Este processo comprime as fibras enquanto elas ainda são relativamente móveis. Consequentemente, os produtos geralmente apresentam uma qualidade de superfície mais densa e lisa. Isso os torna especialmente adequados para embalagens-de produtos de alta qualidade, como celulares e computadores.
No entanto, embora o processo de-prensa úmida produza itens de-alta qualidade, ele enfrenta desafios na produção real. Como a indústria começou relativamente tarde, falta-lhe orientação teórica e padrões de processo maduros e unificados. Isso leva a problemas significativos com a estabilidade da produção e taxas consistentemente altas de defeitos do produto. Com base na experiência prática, as seções a seguir analisam problemas comuns no processo de-prensagem úmida e propõem contramedidas.
Rachaduras-de malha por prensagem a quente
No processo de prensagem-úmida, furos de exaustão densos são perfurados no molde inferior-da prensagem a quente. Esses orifícios permitem que a grande quantidade de vapor gerada durante a prensagem escape. Uma folha de malha metálica especial é fixada na superfície do molde. Isso evita que as fibras bloqueiem os buracos. Esta malha deve primeiro ser prensada na prensa quente para combinar com o formato do produto. No entanto, durante esta pré--formação, a malha freqüentemente racha. Isso acontece especialmente em paredes laterais de produtos ou em curvas complexas com ângulos de inclinação mínimos. A malha racha sob alta tensão de tração. Se uma malha rachada for utilizada para produção, ela deixará marcas claras na superfície do produto, causando defeitos visuais.
Contramedidas:
Antes da prensagem formal, tente pré-moldar a malha manualmente. Faça com que se adapte o máximo possível ao contorno do molde. Isto reduz o estresse inicial durante a prensagem.
Se aparecerem fissuras locais após a prensagem, repare-as com equipamento de soldadura por pontos. O objetivo é restaurar a integridade da malha.
Avalie a dureza do material da malha atual. Considere mudar para um tipo de malha mais flexível e suave. Isso melhora sua capacidade de adaptação à deformação.
Marcas de superfície no produto
Às vezes, padrões regulares aparecem na superfície de produtos-prensados a úmido. Isso se origina principalmente do estágio de formação anterior. A superfície do molde de formação (molde inferior) possui pequenos orifícios para sucção a vácuo. Quando as fibras estão sendo depositadas, a força de sucção é mais forte nos locais dos furos do que nas áreas sem furos. Isso causa um pouco mais de acúmulo de fibra nos locais dos furos, criando pequenos pontos elevados. Esta variação microscópica da espessura torna-se visível como padrões de superfície após a prensagem a quente.
Contramedidas:
Considere reduzir o diâmetro dos furos de vácuo no molde de formação. Isso diminui a concentração da força de sucção em cada ponto.
Aumente adequadamente a pressão da unidade da prensa quente. Use pressão mais alta para suavizar pequenas irregularidades da superfície.
Adicione uma ou mais camadas de malha auxiliares adicionais no molde de formação. Isso ajuda a distribuir a força de sucção a vácuo de maneira mais uniforme. Isso leva a uma deposição de fibra mais uniforme e reduz o padrão na fonte.
Escurecimento localizado do produto
O escurecimento localizado, principalmente em estruturas ou cantos complexos, é outro problema comum na produção-de prensas úmidas. Existem duas razões principais. Primeiro, durante o processo de formação, as fibras podem acumular-se excessivamente em áreas estreitas específicas. Isto resulta numa espessura da peça bruta húmida que é muito maior do que em qualquer outro lugar. Durante a prensagem a quente, esta área sofre uma pressão anormalmente intensa. A estrutura da fibra fica danificada e carboniza, ficando preta. Em segundo lugar, configurações inadequadas dos parâmetros da máquina, como pressão excessiva ou tempo de prensagem excessivamente longo, também podem causar superaquecimento e escurecimento de todo o produto ou de partes dele.
Contramedidas:
Para a primeira questão (espessura localizada devido à estrutura), afine a base do molde na posição correspondente. Isso pode ser feito por retificação manual ou usinagem. Reduz a força de pressão real nessa área.
Para a segunda questão (parâmetros da máquina),-ajuste a pressão e o tempo de prensagem a quente. A chave é encontrar um equilíbrio. A pressão deve ser alta o suficiente para alisar a superfície e garantir uma secagem completa, mas não tão alta que provoque queimaduras. O tempo deve permitir a evaporação completa da umidade, mas não deve ser tão longo que provoque superaquecimento. Os operadores precisam experimentar repetidamente para encontrar a janela de processo ideal para um produto específico.
Quebra de borda do produto
Às vezes, aparecem rachaduras nas paredes laterais dos produtos durante a prensagem a quente. Isso geralmente está relacionado a fatores operacionais e ao projeto do molde. Por exemplo, se o blank úmido não for colocado perfeitamente alinhado com o molde inferior, ocorre desalinhamento. Isto pode levar a uma força desigual durante a prensagem e causar rasgos. Além disso, a peça em bruto húmida encolhe após a formação. Sua espessura inicial é muito maior que sua espessura final seca. Se a folga da cavidade do molde de prensagem a quente for projetada para a espessura final, as paredes laterais do molde entrarão em contato com a peça ainda{6}espessa no início do processo de fechamento. Em seguida, aperta com força o espaço em branco para baixo. Esta força de cisalhamento causa facilmente rachaduras no material da parede lateral.
Contramedidas:
Padronize as operações. Certifique-se de que cada peça bruta úmida seja colocada de maneira precisa e plana na posição designada no molde.
Endereço do projeto do molde. Aumente adequadamente o ângulo de inclinação do produto. Isto proporciona mais espaço para a contração do blank úmido e o fluxo da fibra.
Para áreas propensas a rachaduras, pré-pressione manualmente esses pontos após colocar o molde. Isso faz com que eles se encaixem melhor no molde e reduz a folga inicial.
O processo de polpa moldada por prensagem úmida tem grande potencial no mercado de embalagens-de alta qualidade devido à qualidade superior do produto. No entanto, o processo de produção envolve múltiplas etapas e é influenciado por muitos fatores complexos. Problemas como rachaduras na malha, marcas superficiais, escurecimento do produto e rachaduras nas bordas são apenas alguns exemplos. Não existe uma solução única e universal.
Resolvê-los exige que o pessoal de produção compreenda profundamente os princípios do processo. Eles devem explorar, resumir e otimizar continuamente com base na experiência prática. Ao melhorar persistentemente o design do molde, controlar meticulosamente os parâmetros do processo e padronizar os procedimentos operacionais, a estabilidade da produção e o rendimento do produto podem ser gradualmente aumentados. Isto conduzirá a indústria de celulose moldada a um desenvolvimento mais maduro e padronizado.