ปั๊มสุญญากาศสำหรับเครื่องลามิเนต: ประเภทและหน้าต่าง EVA

เครื่องลามิเนตถูกตัดสินจากอัตราผลผลิต และอัตราผลผลิตส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยชิ้นส่วนหนึ่งที่ผู้ซื้อแทบไม่เคยดูระหว่างการเยี่ยมชมโรงงาน นั่นคือชุดปั๊มสุญญากาศ การเลือกผิดจะทำให้เกิดฟองขนาดเล็กที่การตรวจสอบปลายน้ำไม่สามารถกำจัดออกได้

การผลิตโมดูล PV · กระบวนการลามิเนชัน · โดย Jerry, Ooitech

1. หน้าต่าง EVA ที่กำหนดทุกสิ่งอื่น

เอทิลีนไวนิลอะซิเตตไม่ได้เพียงแค่หลอมและอยู่กับที่ มันผ่านสองระยะที่แตกต่างกัน และช่องว่างระหว่างทั้งสองคือเวลาที่ระบบสุญญากาศต้องทำงานภายใน

ทุกสิ่งที่ตามมาเป็นผลสืบเนื่องของช่วงเวลาระหว่างสองอุณหภูมินั้น หากห้องร้อนอยู่แล้วเมื่อฟิล์มหลอม ช่วงเวลาระหว่างการหลอมถึงการเชื่อมขวางจะสั้น ในกระบวนการแบบห้องเดียว ห้องมักอยู่ที่สูงกว่า 140 °C เหลือเวลาเพียงประมาณ 60 ถึง 90 วินาที เพื่อไปถึงสุญญากาศที่ต้องการ หากพลาดหน้าต่างนี้ อากาศจะยังคงติดอยู่ในสารห่อหุ้ม เกิดฟองขนาดเล็กและข้อบกพร่องที่ปรากฏขึ้นภายหลังในโมดูลสำเร็จรูป

รูปที่ 1: เครื่องลามิเนตพร้อมชุดปั๊มสุญญากาศที่ติดตั้งอยู่ข้าง ๆ บนพื้นโรงงาน ปั๊มเป็นอุปกรณ์ติดตั้งแยกต่างหากที่มีท่อ ถังรับ และช่องทางซ่อมบำรุงของตัวเอง ซึ่งเป็นเหตุผลที่มองข้ามได้ง่ายระหว่างการวางแผนผังและมีค่าใช้จ่ายสูงในการย้ายภายหลัง

2. ทำไมเครื่องลามิเนตแบบสองห้องจึงมีอยู่

การออกแบบแบบสองห้องเป็นวิธีซื้อเวลา โดยการควบคุมห้องแรกในช่วง 100 ถึง 120 °C สารห่อหุ้มจะหลอมช้าลงและการเชื่อมขวางเริ่มช้าลง ซึ่งขยายหน้าต่างการไล่ก๊าซให้ยาวนานเกินกว่าที่ห้องร้อนเดียวจะทำได้ จากนั้นโมดูลจะถูกย้ายไปยังห้องที่สองที่ร้อนกว่าเพื่อทำการเชื่อมขวางให้สมบูรณ์

นั่นคือเหตุผลเชิงกระบวนการเบื้องหลังการตัดสินใจที่ดูเหมือนเป็นทางเลือกเชิงกลไกล้วน ๆ มันยังอธิบายด้วยว่าทำไมระบบสุญญากาศจึงไม่ใช่อุปกรณ์เสริมรอบข้าง: มันเป็นส่วนของเครื่องจักรที่ต้องทำงานภายในหน้าต่างที่การออกแบบทางความร้อนสร้างขึ้น บริบทที่กว้างขึ้นของขั้นตอนการลามิเนชันครอบคลุมอยู่ใน ขั้นตอนการลามิเนชันของกระบวนการผลิต, และตัวเครื่องเองใน คู่มือเครื่องลามิเนตแผงโซลาร์.

รูปที่ 2: ห้องเครื่องลามิเนตที่เปิดฝา ปริมาตรห้อง สภาพซีล และความเร็วการสูบรวมกันกำหนดว่าสุญญากาศที่ต้องการจะไปถึงเร็วเพียงใด และดังนั้นว่าหน้าต่างการไล่ก๊าซจะบรรลุหรือพลาด

3. ปั๊มสามประเภทที่คุณจะพบในเครื่องลามิเนต

ปั๊มใบพัดหมุน

ปั๊มใบพัดหมุนแบบหล่อลื่นด้วยน้ำมันเป็นม้าทำงานของระบบสุญญากาศการลามิเนชัน หน่วยเดียวโดยทั่วไปสูบที่ 60 ถึง 100 ลิตรต่อวินาที. ภายในตัวปั๊ม โรเตอร์ถูกติดตั้งเยื้องศูนย์กลาง มีใบพัดที่ถูกดันออกโดยสปริงและแรงเหวี่ยงให้แนบกับผนังกระบอก ช่องว่างรูปจันทร์เสี้ยวระหว่างโรเตอร์และผนังกระบอกถูกแบ่งเป็นหลายห้องที่มีปริมาตรเปลี่ยนแปลง

แต่ละห้องทำงานเป็นวัฏจักรสามส่วนต่อเนื่อง มันเปิดไปทางทางเข้าขณะขยายตัว ดูดก๊าซเข้ามา จากนั้นปิดและหดตัว อัดก๊าซที่ติดอยู่ สุดท้ายความดันเกินบรรยากาศและก๊าซยกวาล์วไอเสีย ผ่านชั้นน้ำมันและออกไป นี่คือปั๊มแบบแทนที่เชิงบวก: มันเคลื่อนย้ายปริมาตรก๊าซคงที่แทนที่จะพึ่งพากลไกอื่น

น้ำมันทำมากกว่าการหล่อลื่น มันซีลช่องว่างระหว่างใบพัดและผนังกระบอกเพื่อไม่ให้ก๊าซรั่วกลับ มันหล่อลื่นชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว และเนื่องจากวาล์วไอเสียอยู่ใต้น้ำมัน มันป้องกันบรรยากาศไหลกลับเข้าห้องเมื่อปั๊มหยุด หน้าที่ทั้งสามมีความสำคัญในระบบลามิเนชัน ซึ่งการไหลย้อนกลับจะปนเปื้อนโมดูล

ปั๊มราก

ปั๊มรากแทบไม่เคยถูกใช้เดี่ยว ๆ บนเครื่องลามิเนตมันทำหน้าที่เป็นขั้นบูสเตอร์ และการกำหนดค่าทั่วไปสำหรับห้องแรกคือ ปั๊มใบพัดหมุนสองตัวพร้อมปั๊มรากหนึ่งตัว. ความเร็วการสูบที่สูงกว่า 1,200 ลิตรต่อวินาที เป็นเรื่องปกติ ซึ่งเป็นเหตุผลที่ใช้ในที่ที่ต้องเคลื่อนย้ายปริมาตรอย่างรวดเร็ว

กลไกคือโรเตอร์รูปแปดสองตัว ขับด้วยเฟืองให้หมุนในทิศทางตรงข้ามกันอย่างซิงโครไนซ์ โรเตอร์ไม่เคยสัมผัสกันหรือกับผนังกระบอก ช่องว่างอยู่ในระดับ 0.1 ถึง 0.3 มม., ดังนั้นไม่ต้องใช้น้ำมันสำหรับซีลหรือหล่อลื่นภายในห้องสูบ

ผลที่ตามมาของการออกแบบนั้นคือกุญแจสำคัญในการเข้าใจว่ามันอยู่ตรงไหน ปั๊มรากมี ไม่มีการอัดภายใน: ก๊าซถูกจับในช่องว่างคงที่และพาไปยังทางออกโดยไม่ถูกบีบ เมื่อช่องว่างนั้นเปิดไปทางไอเสีย ก๊าซที่ความดันสูงกว่าจะไหลกลับ ดังนั้นปั๊มไม่สามารถบรรลุอัตราส่วนการอัดสูงหรือระบายสู่บรรยากาศได้ด้วยตัวเอง มันต้องมีปั๊มสนับสนุนเพื่อลดระบบลงไปถึงความดันที่ขั้นรากทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ นั่นคือเหตุผลที่แท้จริงที่ปั๊มรากถูกจับคู่กับปั๊มใบพัดหมุนแทนที่จะแทนที่มัน

รูปที่ 3: ปั๊ม Roots พร้อมมอเตอร์ขับเคลื่อน อัตราการสูบสูง ไม่มีการสัมผัสระหว่างโรเตอร์ และไม่สามารถทำงานต้านความดันบรรยากาศได้ด้วยตัวเอง เป็นบูสเตอร์โดยการออกแบบ ไม่ใช่โดยธรรมเนียมปฏิบัติ

ปั๊มสกรูแห้ง

ปั๊มสกรูแห้งเป็นแบบ displacement เชิงบวกที่ปราศจากน้ำมันอย่างสมบูรณ์ และในการใช้งานระดับสูง มันเป็นสิ่งทดแทนปั๊มแบบซีลน้ำมันมากกว่าจะเป็นส่วนเสริม ไม่มีสิ่งใดในห้องสูบที่ใช้น้ำมันหรือน้ำเป็นตัวกลางในการซีลหรือหล่อลื่น และผลลัพธ์คือสุญญากาศที่สะอาดโดยไม่มีน้ำมันพัดพาเข้าสู่กระบวนการ

ภายใน โรเตอร์เกลียวคู่ขนานที่มีทิศทางตรงข้ามกันถูกขับเคลื่อนด้วยเฟืองจับเวลาความแม่นยำสูงและหมุนด้วยความเร็วในทิศทางตรงข้าม เช่นเดียวกับการออกแบบ Roots โรเตอร์ไม่สัมผัสกันหรือกับตัวเรือน ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้น้ำมันหล่อลื่นในเส้นทางก๊าซ ก๊าซถูกกักไว้ระหว่างสกรูกับตัวเรือนและถูกพาไปยังทางออก และปริมาตรลดลงอย่างต่อเนื่องตลอดทาง ดังนั้นก๊าซจึงถูกอัดก่อนระบายออก

หลายการออกแบบใช้ ระยะพิทช์แปรผัน ตลอดโรเตอร์ ซึ่งกระจายการอัดได้สม่ำเสมอยิ่งขึ้นและให้โอกาสก๊าซในการระบายความร้อนมากขึ้นขณะถูกขนส่ง ซึ่งช่วยควบคุมอุณหภูมิตัวปั๊ม บนเครื่องลามิเนตที่กระแสก๊าซพา EVA ที่ระเหยได้ที่อุณหภูมิสูง การจัดการความร้อนนี้เป็นส่วนหนึ่งของความเหมาะสมของปั๊มต่อหน้าที่ ไม่ใช่การปรับปรุงเสริม

4. การเปรียบเทียบทั้งสามแบบ

เมื่ออ่านเป็นการตัดสินใจซื้อมากกว่าการจัดอันดับทางเทคนิค การแลกเปลี่ยนก็ตรงไปตรงมา ชุดใบหมุนมีต้นทุนต่ำกว่าและเป็นที่เข้าใจดี ในราคาของการเปลี่ยนน้ำมัน เปลี่ยนไส้กรอง และการจัดการการไหลย้อนกลับ บูสเตอร์ Roots ไม่ใช่ทางเลือกเสริมในห้องขนาดใหญ่ เพราะปั๊มใบหมุนเพียงอย่างเดียวไม่สามารถเคลื่อนปริมาตรได้เร็วพอภายในหน้าต่างเวลา ปั๊มสกรูแห้งขจัดน้ำมันออกจากเส้นทางก๊าซทั้งหมด และมักถูกเลือกเมื่อความเสี่ยงการปนเปื้อนหรือภาระการบำรุงรักษาเป็นปัจจัยชี้ขาด

5. ทำไมชุดปั๊มจึงเป็นส่วนหนึ่งของข้อกำหนดเครื่องลามิเนต

เนื่องจากรูปแบบปั๊มถูกกำหนดขนาดตามปริมาตรห้องและหน้าต่างการไล่ก๊าซ จึงเป็นรายการข้อกำหนดของเครื่องลามิเนต ไม่ใช่การซื้อแยกต่างหาก สามคำถามตอบเกือบทั้งหมด

• ปริมาตรห้องและความดันเป้าหมายคือเท่าไร? เมื่อรวมกับความยาวหน้าต่าง สิ่งนี้กำหนดอัตราการสูบที่ต้องการ และดังนั้นว่าปั๊มใบหมุนเดียวเพียงพอหรือต้องใช้บูสเตอร์ Roots
• ห้องเดียวหรือสองห้อง? เครื่องสองห้องมีห้องแรกที่เย็นกว่า ซึ่งยืดหน้าต่างและผ่อนคลายข้อกำหนดความเร็วชั่วขณะ แต่เพิ่มห้องที่สองให้ต้องสูบออก เรื่องนี้กล่าวถึงเพิ่มเติมใน วิธีเลือกเครื่องลามิเนตโมดูลโซลาร์ที่เหมาะสม.
• แผนการบำรุงรักษาคืออะไร? ช่วงเปลี่ยนน้ำมันและไส้กรองในชุดใบหมุน เทียบกับต้นทุนทุนที่สูงกว่าและภาระวัสดุสิ้นเปลืองที่ต่ำกว่าของสกรูแห้ง ตลอดอายุสิบปี ผลรวมทั้งสองใกล้เคียงกันมากกว่าราคาซื้อที่บ่งชี้

ระบบสุญญากาศที่เล็กเกินไปสำหรับห้องไม่ได้ล้มเหลวทันที มันผลิตโมดูลที่ผ่านการตรวจสอบขั้นสุดท้ายและล้มเหลวในภายหลัง และลักษณะข้อบกพร่อง — ฟองขนาดเล็กและช่องว่างในสารห่อหุ้ม — เป็นหัวข้อของ ไม่ใช่ทุกฟองในลามิเนตจะเป็นความผิดของสารห่อหุ้ม. การเลือกสารห่อหุ้มมีปฏิสัมพันธ์กับหน้าต่างเดียวกัน ดังที่ระบุในคู่มือของเราเกี่ยวกับ ฟิล์มห่อหุ้ม EVA, POE และ EPE.

คำถามที่พบบ่อย

ทำไมเครื่องลามิเนตสองห้องจึงให้ห้องแรกเย็นกว่า?

เพื่อยืดหน้าต่างการไล่ก๊าซ EVA หลอมเหลวประมาณ 70 ถึง 80 °C และเริ่มเชื่อมขวางประมาณ 130 °C การรักษาห้องแรกที่ประมาณ 100 ถึง 120 °C ทำให้ทั้งสองขั้นตอนช้าลง ให้ระบบสุญญากาศมีเวลามากขึ้นในการกำจัดอากาศที่ติดอยู่ก่อนที่สารห่อหุ้มจะเริ่มเซ็ตตัว

ทำไมเครื่องลามิเนตจึงจับคู่ปั๊ม Roots กับปั๊มใบหมุน?

เพราะปั๊ม Roots ไม่สามารถระบายสู่บรรยากาศได้ด้วยตัวเอง โรเตอร์ของมันกักก๊าซในปริมาตรคงที่โดยไม่บีบอัด ดังนั้นก๊าซจึงไหลกลับที่ทางออกและไม่สามารถบรรลุอัตราส่วนการอัดสูงได้ด้วยตัวเอง มันให้อัตราการสูบสูงเมื่อเทียบกับขนาด และปั๊มใบหมุนให้การอัดที่ขับก๊าซออก ปั๊มใบหมุนสองตัวบวกปั๊ม Roots หนึ่งตัวเป็นการจัดเรียงห้องแรกที่พบได้บ่อย

น้ำมันทำหน้าที่อะไรในปั๊มใบหมุน?

สามอย่าง มันซีลช่องว่างระหว่างใบหมุนกับกระบอกปั๊มเพื่อไม่ให้ก๊าซรั่วกลับ มันหล่อลื่นชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ และเนื่องจากวาล์วไอเสียจมอยู่ในน้ำมัน จึงป้องกันไม่ให้บรรยากาศไหลกลับเข้าห้องเมื่อปั๊มไม่ทำงาน

ปั๊มสกรูแห้งคุ้มค่ากับต้นทุนที่เพิ่มขึ้นหรือไม่?

ขึ้นอยู่กับว่าคุณกำลังปรับปรุงอะไร ปั๊มสกรูแห้งไม่มีน้ำมันหรือน้ำในห้องสูบ ดังนั้นสุญญากาศจึงสะอาดและไม่มีการพัดพาน้ำมันเข้าสู่โมดูล และภาระวัสดุสิ้นเปลืองต่ำกว่า ในทางกลับกัน ต้นทุนทุนสูงกว่า เมื่อความเสี่ยงการปนเปื้อนหรือจำนวนพนักงานบำรุงรักษาเป็นข้อจำกัด การคำนวณมักสนับสนุนมัน เมื่อทุนจำกัดและกระบวนการถูกควบคุมอย่างดี ชุดใบหมุนยังคงใช้ได้

ทำไมอุณหภูมิ EVA จึงสำคัญมากต่อระบบสุญญากาศ?

เพราะสองขั้นตอนทางความร้อนกำหนดเส้นตาย ฟิล์มจะปล่อยอากาศที่ติดอยู่อย่างมีประสิทธิภาพก็ต่อเมื่อหลอมเหลว และหยุดปล่อยอย่างอิสระเมื่อการเชื่อมขวางเริ่มต้น ระบบสุญญากาศต้องถึงความดันที่ต้องการภายในช่วงเวลานั้น ซึ่งในกระบวนการห้องเดียวที่สูงกว่า 140 °C อาจสั้นเพียง 60 ถึง 90 วินาที

เกิดอะไรขึ้นถ้าห้องไม่ถูกสูบลงเร็วพอ?

อากาศยังคงถูกกักอยู่ในสารห่อหุ้มในขณะที่มันบ่ม ทำให้เกิดฟองอากาศขนาดเล็กและช่องว่าง สิ่งเหล่านี้ไม่สามารถมองเห็นได้เสมอที่ทางออกของเครื่องลามิเนต ซึ่งทำให้ปัญหานี้พลาดได้ง่ายจนกว่าข้อมูลผลผลิตหรือการส่งคืนจากภาคสนามจะเปิดเผย ปัญหานี้เป็นปัญหาด้านประสิทธิภาพของปั๊มบ่อยพอ ๆ กับปัญหาเกี่ยวกับสารห่อหุ้ม

บทสรุปสุดท้าย

ชุดปั๊มสุญญากาศคือจุดที่การออกแบบเชิงความร้อนของเครื่องลามิเนตกลายเป็นข้อกำหนดเชิงกล EVA ละลายที่ 70 ถึง 80 °C และเชื่อมขวางจากประมาณ 130 °C และระบบสุญญากาศต้องระบายอากาศออกจากห้องภายในช่วงเวลาระหว่างอุณหภูมิทั้งสอง นั่นคือเหตุผลที่เครื่องแบบสองห้องใช้ห้องแรกที่เย็นกว่า เหตุผลที่ตัวเพิ่มแรงดันแบบ Roots ปรากฏบนห้องขนาดใหญ่ และเหตุผลที่การสูบแบบไม่ใช้น้ำมันควรค่าแก่การพิจารณาเมื่อการปนเปื้อนหรือการบำรุงรักษาเป็นข้อจำกัด เมื่อคุณกำหนดสเปกเครื่องลามิเนต ให้ถามหาปริมาตรห้อง การกำหนดค่าปั๊ม ความเร็วในการสูบ และเวลาสูบลงที่ทำได้เป็นชุด — เครื่องที่เสนอราคาโดยไม่มีสิ่งเหล่านี้คือเครื่องที่คุณไม่สามารถคาดการณ์ผลผลิตได้ หากคุณกำลังประเมินเครื่องลามิเนตสำหรับสายการผลิตใหม่ ส่งรูปแบบโมดูลและปริมาณงานเป้าหมายมาให้เรา แล้วเราจะพิจารณาขนาดห้องและปั๊มร่วมกับคุณ หากต้องการดูเครื่องในบริบท หน้า OTCY-2754DD single-layer double-chamber laminator อธิบายการจัดเรียงห้องอย่างละเอียด