یک خط فشرده رژگونه در یک کارخانه OEM نرخ رد شدن خود را از 4% به 23% در کمتر از دو ساعت دوبرابر کرد، زمانی که ترکیب اولیه از طریق قیف پرکننده شروع به سیل شد. اپراتورها شدت ویبره را افزایش دادند، پرس چرخشی را از 40 به 22 ضربه در دقیقه کاهش دادند و همچنان لبه های ترک خورده و مراکز گچی را در تقریباً هر دهم قرص مشاهده کردند. فرمولاسیون تغییر نکرده بود. محتوای رطوبت پس از یک شب مرطوب از 0.3٪ به 0.8٪ افزایش یافته بود، و اثرات به هر ایستگاه پایین دست گسترش یافت.
خطوط پودر آرایشی در پنج حالت قابل تشخیص شکست می خورند: ratholing، channeling، flooding، جریان نامنظم و caking. هر حالت دارای مکانیزم مجزا، اولین علامت قابل مشاهده و هزینه متفاوت در خط است.
راتلینگ وضعیت جریانی است که در آن پودر از طریق یک کانال عمودی باریک بالای خروجی قیف تخلیه می شود در حالی که مواد اطراف در جای خود قفل می شوند. با پل زدن، که در آن پودر به طور کامل در سرتاسر خروجی قوس میدهد و تمام تخلیه را متوقف میکند، متفاوت است.
راتلینگ بدون اینکه به طور کامل متوقف شود، مطبوعات را گرسنگی می کشد، که تشخیص آن را سخت تر از پل زدن می کند. کانالینگ همان خانواده شکست است: یک مسیر جریان باریک باز می شود، اما قسمت عمده قیف ثابت می ماند تا زمانی که یک افت ناگهانی بستر را بی ثبات کند. زمانی که آن توده فرورفته هوادهی میکند و مانند مایعی جریان مییابد، سیل میآید و از طریق فیدر عبور میکند و حفرههای قالب را بیش از حد پر میکند. جریان نامنظم بین جریان آزاد و بدون جریان متناوب می شود و کیک ذرات را به توده هایی تبدیل می کند که صفحه نمایش ها، فیدرها و کفش ها را پر می کند.
| حالت شکست | مکانیزم ریشه | اولین علامت متوجه شد | تاثیر معمولی |
| راتلینگ | پودر منسجم در برابر دیواره های قیف قفل می شود | پایین کشیدن آهسته در یک طرف قیف | 10-25٪ از دست دادن ظرفیت |
| کانال سازی | کانال جریان باریک در بستر استاتیک باز می شود | وزن پر ناپایدار روی پرس | تغییر وزن تا 8 درصد |
| سیل | راتل فرو ریخته پودر را هوادهی می کند | پودر به طور غیرقابل کنترلی بیرون می ریزد | سنبله های وزن و گرد و غبار موجود در هوا |
| جریان نامنظم | انسجام متناوب با لغزش است | شروع-توقف تخلیه از قیف | توقف ها و فشرده های رد شده را فشار دهید |
| کیک زدن | رطوبت و فشار ذرات را در هم می آمیزد | توده ها در قبل از مخلوط کردن | خوراک مسدود شده و نقاط سخت در فشرده |
اندازه ذرات، شکل، شیمی سطح و رطوبت تعیین می کنند که آیا پودر آرایشی جریان دارد یا با این فرآیند مبارزه می کند. در فرمولهای فشرده، این عوامل با هم تعامل دارند، بنابراین یک تغییر واحد در یک عنصر میتواند به حالتهای خرابی متعدد تبدیل شود.
تکه های میکا اسلاید و قفل می شوند. تالک نرم، صفحه ای است و به راحتی بیش از حد فشرده می شود. دی اکسید تیتانیوم آگلومراهای ریز تشکیل می دهد که محکم بسته می شوند. هنگامی که یک فرمول اینها را با استئارات روی ترکیب می کند، تغییرات جزئی در توزیع اندازه ذرات رفتار جریان را به طور کامل تغییر می دهد. ریزههای زیر 50 میکرومتر انسجام را افزایش میدهند، در حالی که توزیع اندازه وسیع باعث افزایش تفکیک در حین انتقال و پر کردن میشود.
رطوبت قوی ترین بی ثبات کننده منفرد است. در محتوای 0.5 درصد آب، بیشتر ترکیبات فشرده همچنان جریان دارند. بالای 0.8 درصد، پل های مایع بین ذرات تشکیل می شود و پیوستگی دو برابر می شود. گلیکول ها، مرطوب کننده ها و عصاره های گیاهی در طول ذخیره سازی مهاجرت می کنند و رطوبت را در قیف افزایش می دهند. بار الکترواستاتیکی ناشی از انتقال پنوماتیک و اختلاط طولانی باعث می شود که ذرات ریز به دیوارها و به یکدیگر بچسبند و همان خرابی ها را تقویت کنند.
در تولید فشرده، تابع جریان پودر یک ثابت ماده نیست. این یک حالت فرآیندی است که با رطوبت، دما و زمان تغییر می کند.
شکست جریان به عنوان تغییر وزن پر به پرس می رسد، و تغییر وزن پر شدن منشأ اکثر عیوب فشرده است. یک بستر پودری نامنظم حفره های قالب را به طور ناموزون پر می کند و پرس هر حجمی را که دریافت می کند فشرده می کند.
فشرده های کم پر شده نازک، نرم و مستعد بریدگی لبه ها هستند. فشرده های بیش از حد پر شده در حین بیرون ریختن ترک می خورند و بر روی صفحه پانچ باقی می مانند. جداسازی لایه دومی را اضافه میکند: جریمهها در طول انتقال پنوماتیک متفاوت از میکای درشت حرکت میکنند، بنابراین بازده رنگ و پوشش به وضوح از یک دسته به دسته دیگر تغییر میکند.
راه حل یک سیستم است: هندسه قیف، تهویه پودر، کنترل رطوبت، کنترل تغذیه، و پرس خودکار باید تراز باشند. انجام یک اقدام اصلاحی در انزوا به ندرت از تغییر فرمول بعدی جان سالم به در می برد.
قیف های جریان انبوه اولین خط دفاعی هستند. اگر قیف به ترتیب اول به اول تخلیه شود و هیچ لایه راکدی تشکیل نشود، رگولها نمیتوانند ایجاد شوند و کنترل سیل بسیار آسانتر است.
آزمایش جریان و نظارت بر وزن پر کردن، مشکلات را قبل از اینکه به رد تبدیل شوند، پیدا می کند. هر فرمول جدید، هر مقدار مواد خام، و هر نوسان رطوبت باید باعث بررسی جریان شود، نه تحقیقات پس از مرگ.
| روش تست | آنچه را اندازه گیری می کند | ارزش معمولی خوب | مقدار مشکل معمولی |
| زاویه استراحت | هندسه شمع پودر شل | 40 درجه یا کمتر | بالای 45 درجه |
| نسبت هازنر | ضربه خورده در مقابل چگالی ظاهری | 1.25 یا کمتر | بالای 1.4 |
| شاخص Carr | تراکم پذیری پودر | زیر 15 درصد | بالای 25 درصد |
| سلول برشی | تابع انسجام و جریان | تابع جریان بالای 4 | زیر 2 |
| میزان رطوبت | آب توسط کارل فیشر یا NIR | زیر 0.5٪ | بالای 0.8 درصد |
هنگامی که یک پرس 36 حفره ای الگوی دندانه اره ای را در روند وزن پر نشان می دهد، پودر از قبل شروع به جدا شدن کرده است. به الگو واکنش نشان دهید، نه به شمع رد.
کیکسازی زمانی شروع میشود که رطوبت از مواد مرطوب کننده، گلیکولها یا هوای مرطوب به بستر پودر منتقل میشود و پلهای مایعی را بین ذرات تشکیل میدهد. راه حل این است که رطوبت اتاق زیر 40٪ RH را کنترل کنید، مواد خام را ببندید و از قرار دادن ظروف سنگین روی درام های پودر خودداری کنید.
سیل زمانی اتفاق می افتد که راتل فرو می ریزد و توده در حال سقوط هوادهی می کند و پودر را به یک سوسپانسیون مایع مانند تبدیل می کند که از طریق خروجی عبور می کند. هندسه قیف جریان انبوه، همزن ها و نرخ های تخلیه کنترل شده از چرخه فروپاشی و هوادهی جلوگیری می کند.
ابتدا به مرحله پر کردن حمله کنید: از کنترل پرکننده حجمی یا وزنی استفاده کنید، سطح پودر را بالاتر از همزن نگه دارید، توده ها را پاک کنید و بررسی کنید که ریزها قبل از کفش پرکننده جدا نمی شوند. سپس تأیید کنید که سفر پانچ و زمان ماندن با پاسخ پودر مطابقت دارند.
هیچ ماشینی به طور کامل پودری را که جریان ندارد جبران نمیکند، اما سیستمهای پرس پودر خودکار با پر کردن و تراکم کنترلشده توسط سروو، تحمل وزن سختتری دارند و تغییرات خوراک را خیلی زودتر از خطوط دستی تشخیص میدهند. تجهیزات و پودر باید به عنوان یک سیستم در نظر گرفته شوند.
یک رکورد دسته ای نگه دارید که نتایج آزمایش جریان، خوانش رطوبت، سرعت پرس و سختی فشرده را ترکیب کند. در عرض دو هفته، همبستگی بین شرایط فرآیند و کیفیت محصول قابل مشاهده می شود و اکثر مشکلات پردازش پودر قابل پیش بینی می شود.