一种塑粉邦定中的温度控制方法
阅读说明：本技术 一种塑粉邦定中的温度控制方法 (Temperature control method for plastic powder bonding centering ) 是由 岳玉霞 李利军 刘建民 赵国亮 于 2021-01-25 设计创作，主要内容包括：一种塑粉邦定中的温度控制方法,所述的控制方法包括采用以下方法：A)：根据物料本身的性质和重量,计算出物料温度升到邦定温度所需要的总能量Q-1；B)升温阶段；开启邦定机,按照公式计算搅拌装置与物料摩擦生热的功率P,同时在罐体及搅拌装置的水循环回路中通入热水,C：邦定阶段：邦定阶段主轴的旋转角速度不低于升温阶段角速度,同时切换循环水温度较升温阶段降低10℃以上；D：降温阶段：邦定完成后,切换循环水为4±2℃的冷却水；3min内将温度降至35--40℃,开始排料,排料过程冷却水继续开启,排料完成后主轴停止。采用本发明的控制方法可实现良好的邦定质量。(A temperature control method in plastic powder bonding comprises the following steps: A) the method comprises the following steps According to the property and weight of the material, calculating the total energy Q required by the temperature of the material rising to the bonding temperature 1 (ii) a B) A temperature rising stage; open nation and decide the machine, calculate agitating unit and the themogenic power P of material friction according to the formula, let in hot water, C in jar body and agitating unit's hydrologic cycle return circuit simultaneously: a binding stage: the rotation angular speed of the main shaft in the binding stage is not lower than that in the heating stage, and the temperature of the switched circulating water is reduced by more than 10 ℃ compared with that in the heating stage; d: and (3) cooling: after bonding is finished, the circulating water is switched to cooling water with the temperature of 4 +/-2 ℃; and (3) reducing the temperature to 35-40 ℃ within 3min, starting discharging, continuously opening cooling water in the discharging process, and stopping the main shaft after discharging is finished. The control method of the invention can realize good bonding quality.)
技术领域
本发明涉及塑粉邦定，特别涉及塑粉邦定中的温度控制方法，属于塑粉邦定工艺控制技术领域。
背景技术
塑粉邦定是塑粉邦定机中完成的，将塑粉与设定的粉末（例如珠光粉）置于邦定罐中，在邦定罐中设置有主轴，主轴上安装有多组搅拌叶，搅拌叶及主轴上开设有相互连通的循环水路，在主轴端部通过旋转接头连接循环水管，通过搅拌叶旋转时与物料之间的摩擦生热使物料达到邦定温度，在邦定温度下塑粉颗粒表面熔化，塑粉颗粒内部为固态，这种状态下粉末牢固粘附在塑粉颗粒表面完成邦定。在塑粉邦定的过程中，温度是最重要的控制参数，若温度过高加大塑粉颗粒的熔化程度，形成结团，无法得到预期的产品，温度过低导致塑粉表面熔化不足，不足以与颜料粒子全面、牢固的粘附，造成颜色不均，邦定效果差，实践证明，在塑封邦定中，温度控制在设定温度的±0.2℃效果最好，超过±0.5℃就有明显的质量差别，传统的邦定温度控制升温简单依靠搅拌叶片与物料之间的摩擦生热，冷却和控温依靠主轴及搅拌叶中的循环水管道中通入的水，这种方式下升温非常慢，从室温升到邦定温度一般需要30min左右，而且控温不好，在邦定过程中虽然温度控制也采用有单片机、PLC控制，但需要通过温度测量根据经验调整搅拌叶的转速以及冷却水的温度来实现温度控制，这种方式邦定的效果不好，对操作人员的要求高、依赖性强，批次之间一致性差。
发明内容
本发明的目的在于克服目前的塑粉邦定中温度控制存在的 上述问题，提供一种塑粉邦定中的温度控制方法。
为实现本发明的目的，采用了下述的技术方案：一种塑粉邦定中的温度控制方法，所述的控制方法包括采用以下方法：
A）：根据物料本身的性质和重量，计算出物料温度升到邦定温度所需要的总能量Q1；
B）升温阶段；开启邦定机，搅拌装置启动，主轴30秒内速度稳定 ；按照公式Ⅰ计算搅拌装置与物料摩擦生热的功率P，同时在罐体及搅拌装置的水循环回路中通入热水，热水进水的温度低于邦定温度2-4℃；
公式Ⅰ：
其中：K1为比例系数，取值范围为0.45至0.55；
:搅拌叶片的有效半径，为叶片长度的1/2；
：主轴的半径；
：
：物料密度；
：重力与质量的比值；
：加料深度；
：主轴的角速度；
上述参数单位均采用国标单位；
根据功率和时间得到搅拌装置在升温阶段产生的能量Q2，根据循环水路中的循环水进水温度、出水温度、压力、流量得到循环水提供的能量Q3 ；使邦定机开启后8-12分钟内Q2+Q3 =Q1～1.05 Q1，温度升至低于邦定温度2℃时，转速降低70%运行30秒加入邦定粉末，然后30秒内至邦定转速，达到邦定温度后立即进入邦定阶段；
C：邦定阶段：邦定阶段主轴的旋转角速度不低于升温阶段角速度，同时切换循环水温度较升温阶段降低10℃以上；根据公式Ⅰ得到邦定阶段搅拌装置单位时间内产生的能量Q4，根据循环水路中的循环水进水温度、出水温度、压力、流量得到循环水单位时间内带走的能量Q5；使Q4=0.98 Q5～1.03Q5，监控时间温度在邦定温度±0.2℃之内，邦定阶段时间2-4min，邦定完成后进入降温阶段；
D：降温阶段：邦定完成后，切换循环水为4±2℃的冷却水；在2min内使主轴转速降低到邦定阶段的主轴转速的10%，3min内将温度降至35--40℃，开始排料，排料过程冷却水继续开启，排料完成后主轴停止。
进一步的；在升温阶段，在7-10min之间使物料的温度升至与循环水温度相等。
进一步的；公式Ⅰ中K1取值为0.5。
本发明的有益技术效果在于：采用本发明的控制方法，可使塑粉邦定中的稳定控制目标稳定附近，实现良好的邦定质量，还有本稳定控制中升温快，减少了每个批次的塑粉邦定生产的总时间，生产效率得到了提高。
具体实施方式
为了更充分的解释本发明的实施，提供本发明的实施实例，这些实施实例仅仅是对本发明的阐述，不限制本发明的范围。
本申请的塑粉邦定设备，可采用中国专利申请号2017112664859公开的设备。
一种塑粉邦定中的温度控制方法，所述的控制方法包括采用以下方法：
A）：根据物料本身的性质和重量，计算出物料温度升到邦定温度所需要的总能量Q1；
B）升温阶段；开启邦定机，搅拌装置启动，主轴30秒内速度稳定 ；按照公式Ⅰ计算搅拌装置与物料摩擦生热的功率P，同时在罐体及搅拌装置的水循环回路中通入热水，热水进水的温度低于邦定温度2-4℃；
公式Ⅰ：
其中：K1为比例系数，取值范围为0.45至0.55；更为具体的， K1取值为0.5。
:搅拌叶片的有效半径，为叶片长度的1/2；
：主轴的半径；
：
：物料密度；
：重力与质量的比值；
：加料深度；
：主轴的角速度；
上述参数单位均采用国标单位；
根据功率和时间得到搅拌装置在升温阶段产生的能量Q2，根据循环水路中的循环水进水温度、出水温度、压力、流量得到循环水提供的能量Q3 ；使邦定机开启后8-12分钟内Q2+Q3 =Q1～1.05 Q1，温度升至低于邦定温度2℃时，转速降低70%运行30秒加入邦定粉末，然后30秒内至邦定转速，达到邦定温度后立即进入邦定阶段；更为详细的，本阶段中，在7-10min之间使物料的温度升至与循环水温度相等；
C：邦定阶段：邦定阶段主轴的旋转角速度不低于升温阶段角速度，同时切换循环水温度较升温阶段降低10℃以上；根据公式Ⅰ得到邦定阶段搅拌装置单位时间内产生的能量Q4，根据循环水路中的循环水进水温度、出水温度、压力、流量得到循环水单位时间内带走的能量Q5；使Q4=0.98 Q5～1.03Q5，监控时间温度在邦定温度±0.2℃之内，邦定阶段时间2-4min，邦定完成后进入降温阶段；
D：降温阶段：邦定完成后，切换循环水为4±2℃的冷却水；在2min内使主轴转速降低到邦定阶段的主轴转速的10%，3min内将温度降至35--40℃，开始排料，排料过程冷却水继续开启，排料完成后主轴停止。
具体以以下配比的塑粉为例详细说明，塑粉的具体重量份数配比为：聚酯树脂240份；TIGC（固化剂）：18份；硫酸钡15份；流平剂5份；表面湿润剂701B3份；纯安息香：1份，珠光粉（VR302）5份；珠光粉（坤彩502）10份。需要说明的是，这仅仅是一种物料配方，在目前的塑粉邦定中具有各种物料不同现有的成熟配方。上述物料中各物质的比热为定值，所以算出每种物料升到邦定温度所需要的能量相加后就是物料温度升到邦定温度所需要的总能量Q1
上述原料中珠光粉（VR302）、珠光粉（坤彩502）即为本申请所要邦定的粉末，邦定温度68℃，
首先将除了珠光粉（VR302）、珠光粉（坤彩502）外的原料加入邦定罐，开启邦定机， 搅拌装置启动，主轴30秒内速度稳定，计算P时，；，，，，按照以上公式和角速度可算出P，P即是搅拌叶与 物料摩擦生热的功率。 根据功率和时间得到搅拌装置在升温阶段产生的能量Q2，根据循环 水路中的循环水进水温度、出水温度、压力、流量得到循环水提供的能量Q3 ；循化水供水温 度采用65℃恒温热水，使邦定机开启后8-12分钟内Q2+Q3 =Q1～1.05 Q1，设定一个区间是因 为考虑到设备本身的散热以及动力设备运行产生的热量，温度升至66℃时，转速降低70%运 行30秒加入邦定粉末，然后30秒内至邦定转速，达到邦定温度后立即进入邦定阶段；更为详 细的，本阶段中，在7-10min之间使物料的温度升至与循环水温度相等；
C：邦定阶段：邦定阶段主轴的旋转角速度不低于升温阶段角速度，同时切换循环水温度较升温阶段降低10℃以上；根据公式Ⅰ得到邦定阶段搅拌装置单位时间内产生的能量Q4，根据循环水路中的循环水进水温度、出水温度、压力、流量得到循环水单位时间内带走的能量Q5；使Q4=0.98 Q5～1.03Q5，设定一个区间同样是因为考虑到设备本身的散热以及动力设备运行产生的热量，监控时间温度在邦定温度±0.2℃之内，邦定阶段时间2-4min，邦定完成后进入降温阶段；
D：降温阶段：邦定完成后，切换循环水为4±2℃的冷却水；在2min内使主轴转速降低到邦定阶段的主轴转速的10%，3min内将温度降至35--40℃，开始排料，排料过程冷却水继续开启，排料完成后主轴停止。
本申请中，P是搅拌叶与物料摩擦生热的功率，本申请通过实验研究找出了P的计算方法，可以很好的用于控制温度，实现邦定温度在±0.2℃之内浮动，实现较好的邦定效果。
本申请中的相关参数、计算公式与目前的设备自动控制一样，可以采用程序写入单片机或PLC，通过单片机或PLC控制设备实现对设备的自动控制。
在详细说明本发明的实施方式之后，熟悉该项技术的人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围，且本发明亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种可以调节辊距的开炼机