Automatinės EVA pado skalbimo mašinos veikimo principas avalynės gamyboje

Pagrindinė užduotis: kodėl EVA padams reikia automatinio valymo

EVA (etileno vinilacetato) putplasčio padai yra unikalus valymo iššūkis. Medžiaga yra porėta, mažo tankio ir tarpusavyje sujungtos atvirų ląstelių struktūros, leidžiančios aliejams ir pelėsių išsiskyrimo priemonėms giliai įsiskverbti į putas – ne tik sėdėti ant paviršiaus. Prieš pradedant bet kokį klijavimą, dažymą ar apdorojimą UV spinduliais, šie teršalai turi būti visiškai pašalinti.

Tradiciniai metodai buvo pagrįsti rankiniu šiurkštinimu arba valymu tirpikliu tolueno ir benzeno dariniais. Abu būdai yra problemiški: rankinis šiurkštinimas reikalauja daug darbo ir yra nenuoseklus, o organiniai tirpikliai yra toksiški, gali kauptis kraujyje ir kelti ilgalaikį pavojų profesinei sveikatai. Automatinės EVA padų skalbimo mašinos buvo sukurtos siekiant pakeisti šiuos metodus uždaru, pakartojamu procesu, užtikrinančiu pastovią valymo kokybę gamybos mastu.

Norint suprasti, kaip veikia šios mašinos, reikia išnagrinėti jų mechaninę architektūrą, naudojamą valymo chemiją ir veiksmų seką, kai užterštas padas perkeliamas į klijavimui paruoštą paviršių.

Mechaninė architektūra: dvi pagrindinės konfigūracijos

Avalynės gamyboje naudojamos automatinės EVA padų skalbimo mašinos skirstomos į dvi plačias kategorijas, atsižvelgiant į tai, kaip jos perkelia padus per valymo etapus. Kiekvienas iš jų turi skirtingus mechaninius principus.

Partijos rotacinis dizainas

Viename nusistovėjusiame projekte naudojamas sukamasis valymo rėmas, kuris panardinamas į valymo vonią ir iš jos išeina. Mašiną sudaro elektrinė spinta ir pagrindinės spintelės korpusas, kuriame yra hidraulinis cilindras, kintamo dažnio kintamosios srovės variklis ir besisukantis kėlimo velenas.

Pats valymo rėmas yra apskrita statinė, pagaminta iš 304 nerūdijančio plieno, su daugybe apvalių skylių šonuose ir apačioje. Į šį rėmą, kuris montuojamas ant sukamojo kėlimo veleno, įkeliami padai. Rėmo judėjimas vyksta pagal apibrėžtą trajektoriją: jis lėtai nusileidžia į talpyklą, kurioje yra valymo tirpalas, po kelias sekundes sukasi mažu greičiu tiek pirmyn, tiek atgal, tada lėtai kyla. Kai rėmo dugnas nuvalo skysčio paviršių, variklis kelias sekundes įsibėgėja iki didelio greičio, naudodamas išcentrinę jėgą, kad nusausintų valymo tirpalą nuo padų. Tada rėmas nustoja suktis ir toliau kyla į žiūrėjimo lango padėtį.

Valymo metu sukimosi greitis yra mažesnis nei 100 aps./min, o ciklo trukmė 2–5 minutės. Kėlimo greitis siekia iki 10 metrų per minutę. Šis dizainas yra kompaktiškas ir tinka gamybinėms patalpoms su ribotu plotu.

Nepertraukiamas konvejerio dizainas

Didelės apimties avalynės gamyboje dažniau naudojama konvejerio sistema. Padai yra pernešami per keletą gydymo stočių ant viršutinių ir apatinių tinklinių diržų, kurie juos pritvirtina. Viršutiniame dirže yra švaistiklio mechanizmas, kuris automatiškai prisitaiko prie skirtingų pado storių, pritaikydamas įvairius vidurinio ir išorinio pado matmenis be rankinio perjungimo.

Ši konvejerinė konstrukcija apima kelis apdorojimo etapus iš eilės: ultragarso valymo baką, skalavimo sekciją su aukšto slėgio purškimo antgaliais, neutralizavimo baką ir džiovinimo kamerą. Nuolatinis srautas leidžia pasiekti 700–1 200 porų per valandą pralaidumą, priklausomai nuo konfigūracijos.

Valymo seka: nuo užteršto iki paruošto klijuoti

Automatinė EVA padų plovimo mašina ne tik plauna padus – ji atlieka apibrėžtą cheminę ir mechaninę seką, skirtą paruošti paviršių sukibimui. Procesas paprastai vyksta šiais etapais.

1 etapas: valymas ultragarsu ir cheminis apdorojimas

Pirmasis etapas yra pats svarbiausias norint pašalinti pelėsių atpalaiduojančias medžiagas ir aliejus. Padai patenka į apdorojimo baką, kuriame yra pašildytas rūgštinis tirpalas. Konkrečiai EVA medžiagai rezervuaro temperatūra palaikoma 50–60 laipsnių žemesnė nei 65–75 laipsnių, naudojama gumai, nes EVA putos yra jautresnės karščiui ir gali deformuotis aukštesnėje temperatūroje.

Apdorojimo tirpale yra aktyviosios paviršiaus medžiagos ir korozijos inhibitorius, o pH sureguliuotas iki rūgštinio diapazono (paprastai pH 2,0–2,5). Ši rūgštinė aplinka padeda suskaidyti aliejus ir atpalaiduojančias medžiagas.

Tuo pačiu metu ultragarsiniai keitikliai, sumontuoti po baku, sukuria aukšto dažnio mechaninius virpesius. Esant 28 kHz dažniui, šis svyravimas tirpale sukuria mikroskopinius burbulus. Kai šie burbuliukai subyra šalia EVA paviršiaus – reiškinys vadinamas kavitacija – jie generuoja intensyvią vietinę energiją, kuri pašalina teršalus iš atvirų porų putplasčio struktūros. Ultragarso energija prasiskverbia pro porėtą EVA paviršių ir pasiekia alyvas, kurios migravo žemiau paviršinio sluoksnio.

2 etapas: aukšto slėgio skalavimas

Po apdorojimo bako padai praeina per skalavimo etapą, kuriame aukšto slėgio purškimo purkštukai nuplauna atsilaisvinusius teršalus ir likučius apdorojimo tirpalui. Purškimo slėgis palaikomas ne mažesnis kaip 0,5 kg/cm², o mažiausiai du purkštukų rinkiniai yra išdėstyti taip, kad padengtų visą pado paviršių.

Kambario temperatūros vanduo naudojamas skalavimui, rūgštiniam tirpalui ir likusioms šiukšlėms pašalinti.

3 etapas: neutralizavimas

Trečiasis apdorojimo etapas skirtas liekamajam rūgštingumui iš pirmojo rezervuaro. Padai patenka į neutralizavimo baką, kuriame yra šarminis tirpalas, kurio pH 10,5–12, palaikoma 45–55 laipsnių. Šis veiksmas neutralizuoja likusias rūgštis ir sureguliuoja paviršiaus cheminę būklę iki tinkamos gruntui.

Apdorojant EVA tarppadį, neutralizavimo bakas gali būti sureguliuotas iki 3–4 pH, atsižvelgiant į medžiagą ir tolesnio sujungimo reikalavimus.

4 etapas: džiovinimas

Paskutiniame etape iš valomų padų pašalinama drėgmė. Specialiai sukurta džiovinimo kamera naudoja pūstuvus ir oro peilius, kad sukurtų didelio greičio oro srautą, kuris pašalina vandenį nuo pado paviršiaus. Kamera sukurta taip, kad automatiškai pašalintų garus, o pūstuvo ir oro peilio derinys užtikrina efektyvų džiovinimą.

Kai kuriose konvejerio konstrukcijose džiovinimo stadija apima šildymo funkciją drėgnoje aplinkoje, o esant sausoms sąlygoms gali prireikti tik vėdinimo. Tikslas – padas, kuris išeina iš mašinos švarus, neutralizuotas ir sausai paruoštas nedelsiant gruntuoti.

Pagrindinės dizaino ypatybės, užtikrinančios nuoseklų veikimą

Kelios inžinerinės detalės išskiria gamybinio lygio automatinę EVA skalbimo mašiną nuo paprastesnės valymo įrangos.

Daugiapakopis cheminis apdorojimasatspindi pripažinimą, kad EVA valymui reikia daugiau nei vieno plovimo. Rūgščių skalavimo ir neutralizavimo seka užtikrina, kad alyvos būtų pašalintos, likučiai nuplaunami, o paviršiaus chemija optimizuota surišimui.

Medžiagų suderinamumo valdikliaiapsaugoti EVA putas nuo pažeidimų. Žemesnė EVA apdorojimo temperatūra, palyginti su guma, apsaugo nuo terminės deformacijos. Neutralizacijos stadija apsaugo nuo rūgščių likučių, kurie laikui bėgant gali suardyti putas.

Automatinis storio reguliavimaskonvejerio sistemoje leidžia mašinai apdoroti skirtingus padų tipus be rankinio perkonfigūravimo. Viršutinio tinklinio diržo alkūninis mechanizmas automatiškai prisitaiko prie skirtingų pado matmenų.

Uždara konstrukcijasu nerūdijančio plieno komponentais ir sandarinimo plokštėmis yra valymo tirpalas, apsaugo nuo purslų ir izoliuoja orapūtių ir oro peilių keliamą triukšmą. Tai sukuria saugesnę ir tylesnę darbo aplinką, palyginti su rankinio valymo stotimis.

Sprendimo atkūrimassistemos sumažina vartojimą ir poveikį aplinkai. Sandėliavimo bakas yra pastatytas taip, kad surinktų ištrauktą valymo tirpalą, kad būtų galima pakartotinai naudoti ir sumažinti atliekų kiekį.

Kodėl automatinis procesas tobulėja naudojant rankinius metodus

Automatinės mašinos veikimo principas atitinka pagrindinius tradicinio EVA paviršiaus paruošimo apribojimus.

Rankinis šiurkštinimas sukuria mechaninį sukibimo profilį, tačiau pažeidžia putplasčio struktūrą ir susidaro dulkės. Šluostymas tirpikliu tirpina alyvas, tačiau į darbo vietą patenka toksiškų cheminių medžiagų ir tai visiškai priklauso nuo operatoriaus technikos. Nė vienas metodas negali patikimai išvalyti EVA porėtos struktūros vidaus.

Automatinės mašinos ultragarsinės kavitacijos, šildomo cheminio apdorojimo ir aukšto slėgio purškimo derinys prasiskverbia pro atvirų porų putas ir pašalina teršalus iš medžiagos, ne tik paviršiaus. Daugiapakopis procesas yra kartojamas – kiekvienas padas apdorojamas tuo pačiu metu, temperatūra ir chemija. Vandeninio valymo metodas pašalina LOJ poveikį ir pavojų profesinei sveikatai naudojant tirpikliu pagrįstus metodus.

Avalynės gamintojams, gaminantiems batus su EVA padais, automatinė EVA padų skalbimo mašina kažkada daug darbo reikalaujantį, nenuoseklų ir pavojingą rankinį žingsnį paverčia kontroliuojamu, pakartojamu ir aplinką tausojančiu gamybos procesu.