Automātiskās EVA zoles veļas mazgājamās mašīnas darbības princips apavu ražošanā
Pamatuzdevums: kāpēc EVA zolēm nepieciešama automātiska tīrīšana
EVA (etilēna vinilacetāta) putu zoles ir unikāla tīrīšanas problēma. Materiāls ir porains, ar zemu blīvumu un savstarpēji savienotu atvērto šūnu struktūru, kas ļauj eļļām un pelējuma atbrīvošanas līdzekļiem dziļi iekļūt putās, nevis tikai sēdēt uz virsmas. Pirms jebkādas līmēšanas, krāsošanas vai UV apstrādes šie piesārņotāji ir pilnībā jānoņem.
Tradicionālās metodes ir balstītas uz manuālu raupināšanu vai slaucīšanu ar šķīdinātāju ar toluola un benzola atvasinājumiem. Abas pieejas ir problemātiskas: manuāla raupināšana ir darbietilpīga un nekonsekventa, savukārt organiskie šķīdinātāji ir toksiski, var uzkrāties asinsritē un radīt ilgtermiņa arodveselības risku. Automātiskās EVA zoles veļas mašīnas tika izstrādātas, lai aizstātu šīs metodes ar slēgtu, atkārtojamu procesu, kas nodrošina nemainīgu tīrīšanas kvalitāti ražošanas mērogā.
Lai saprastu, kā šīs mašīnas darbojas, ir jāpārbauda to mehāniskā arhitektūra, izmantotā tīrīšanas ķīmija un darbību secība, kas nogādā piesārņoto zoli uz līmēšanai gatavu virsmu.
Mehāniskā arhitektūra: divas galvenās konfigurācijas
Automātiskās EVA zoles veļas mazgājamās mašīnas apavu ražošanā iedala divās plašās kategorijās atkarībā no tā, kā tās pārvieto zoles tīrīšanas posmos. Katram no tiem ir atšķirīgi mehāniskie principi.
Partijas rotācijas dizains
Vienā izveidotajā dizainā tiek izmantots rotējošs tīrīšanas rāmis, kas iegremdējas tīrīšanas vannā un no tās. Mašīna sastāv no elektriskā skapja un galvenā skapja korpusa, kurā atrodas hidrauliskais cilindrs, maiņstrāvas mainīgas frekvences motors un rotējoša pacelšanas vārpsta.
Pats tīrīšanas rāmis ir apļveida muca, kas izgatavota no 304 nerūsējošā tērauda, ar lielu skaitu apaļu caurumu sānos un apakšā. Zoles tiek iekrautas šajā rāmī, kas ir uzstādīts uz rotējošās pacelšanas vārpstas. Rāmja kustība notiek pēc noteiktas trajektorijas: tas lēnām nolaižas uzglabāšanas tvertnē, kurā ir tīrīšanas šķīdums, vairākas sekundes griežas ar mazu ātrumu gan uz priekšu, gan atpakaļgaitā, un tad lēnām paceļas. Kad rāmja apakšdaļa notīra šķidruma virsmu, motors uz dažām sekundēm paātrina līdz lielam ātrumam, izmantojot centrbēdzes spēku, lai no zolēm izžāvētu tīrīšanas šķīdumu. Pēc tam rāmis pārstāj griezties un turpina pacelties uz skata loga pozīciju.
Rotācijas ātrums tīrīšanas laikā tiek uzturēts zem 100 apgr./min ar cikla laiku 2–5 minūtes. Pacelšanas ātrums sasniedz līdz 10 metriem minūtē. Šis dizains ir kompakts un piemērots ražošanas zonām ar ierobežotu platību.
Nepārtraukta konveijera dizains
Biežākā konfigurācijā liela apjoma apavu ražošanā tiek izmantota nepārtraukta konveijera sistēma. Zoles tiek izvadītas caur virkni apstrādes staciju augšējās un apakšējās sieta jostās, kas tās nostiprina vietā. Augšējā josta ietver kloķa mehānismu, kas automātiski pielāgojas dažādiem zoles biezumiem, pielāgojot dažādus starpzoles un ārējās zoles izmērus bez manuālas pārslēgšanas.
Šajā uz konveijera konstrukcijā ir integrēti vairāki apstrādes posmi secīgi: ultraskaņas tīrīšanas tvertne, skalošanas sekcija ar augstspiediena smidzināšanas sprauslām, neitralizācijas tvertne un žāvēšanas kamera. Nepārtrauktā plūsma nodrošina caurlaides ātrumu 700–1200 pāru stundā atkarībā no konfigurācijas.
Tīrīšanas secība: no piesārņota līdz līmēšanai gatavam
Automātiskā EVA zoles veļas mašīna ne tikai mazgā zoles – tā izpilda noteiktu ķīmisko un mehānisko secību, kas paredzēta, lai sagatavotu virsmu adhēzijai. Process parasti notiek pēc šiem posmiem.
1. posms: ultraskaņas tīrīšana un ķīmiskā apstrāde
Pirmais posms ir vissvarīgākais, lai noņemtu pelējuma atbrīvošanas līdzekļus un eļļas. Zoles nonāk apstrādes tvertnē, kurā ir uzkarsēts skābes šķīdums. Konkrēti EVA materiālam tvertnes temperatūra tiek uzturēta par 50–60 grādiem – zemāka par 65–75 grādiem, ko izmanto gumijai, jo EVA putas ir karstumjutīgākas un var deformēties augstākā temperatūrā.
Apstrādes šķīdumā ietilpst virsmaktīvā viela un korozijas inhibitors, un pH ir noregulēts līdz skābam diapazonam (parasti pH 2,0–2,5). Šī skābā vide palīdz noārdīt eļļas un atbrīvotājus.
Tajā pašā laikā zem tvertnes uzstādītie ultraskaņas devēji rada augstas frekvences mehāniskās svārstības. Ar frekvenci 28 kHz šī svārstība šķīdumā rada mikroskopiskus burbuļus. Kad šie burbuļi sabrūk netālu no EVA virsmas – parādība, ko sauc par kavitāciju, tie rada intensīvu lokālu enerģiju, kas izvada piesārņotājus no putu atvērto poru struktūras. Ultraskaņas enerģija iekļūst porainā EVA virsmā, sasniedzot eļļas, kas migrējušas zem virsmas slāņa.
2. posms: augstspiediena skalošana
Pēc apstrādes tvertnes zoles iziet cauri skalošanas stadijai, kurā augstspiediena smidzināšanas sprauslas izskalo atslābušos piesārņotājus un atlikušo apstrādes šķīdumu. Smidzināšanas spiediens tiek uzturēts vismaz 0,5 kg/cm², un vismaz divi sprauslu komplekti ir novietoti tā, lai nosegtu visu zoles virsmu.
Ūdens istabas temperatūrā tiek izmantots skalošanai, skābes šķīduma un visu atlikušo gružu noņemšanai.
3. posms: neitralizācija
Trešais apstrādes posms attiecas uz atlikušo skābumu no pirmās tvertnes. Zoles nonāk neitralizācijas tvertnē, kurā ir sārmains šķīdums ar pH 10,5–12, uzturot 45–55 grādu temperatūrā. Šis solis neitralizē atlikušo skābi un pielāgo virsmas ķīmisko sastāvu stāvoklim, kas piemērots grunts uzklāšanai.
Īpaši EVA starpzoles apstrādei neitralizācijas tvertni var noregulēt uz pH 3–4 atkarībā no materiāla un pakārtotajām savienošanas prasībām.
4. posms: žāvēšana
Pēdējā posmā no tīrītajām zolēm tiek noņemts mitrums. Īpaši izstrādātā žāvēšanas kamerā tiek izmantoti pūtēji un gaisa naži, lai radītu liela ātruma gaisa plūsmu, kas noņem ūdeni no zoles virsmas. Kamera ir paredzēta tvaiku automātiskai attīrīšanai, un pūtēja un gaisa naža kombinācija nodrošina efektīvu žāvēšanu.
Dažās konveijera konstrukcijās žāvēšanas stadijā ir iekļauta sildīšanas funkcija mitrai videi, savukārt sausos apstākļos var būt nepieciešama tikai ventilācija. Mērķis ir zole, kas iziet no iekārtas tīra, neitralizēta un sausai gatava tūlītējai grunts uzklāšanai.
Galvenās dizaina funkcijas, kas nodrošina konsekventu darbību
Vairākas inženiertehniskās detaļas atšķir ražošanas līmeņa automātisko EVA zoles veļas mašīnu no vienkāršākām tīrīšanas iekārtām.
Daudzpakāpju ķīmiskā apstrādeatspoguļo atziņu, ka EVA tīrīšana prasa vairāk nekā vienu mazgāšanu. Skābes skalošanas un neitralizācijas secība nodrošina, ka eļļas tiek noņemtas, atlikumi tiek izskaloti un virsmas ķīmija ir optimizēta savienošanai.
Materiālu saderības kontroleaizsargāt EVA putas no bojājumiem. Zemāka EVA apstrādes temperatūra, salīdzinot ar gumiju, novērš termisko deformāciju. Neitralizācijas posms aizsargā pret skābes atlikumiem, kas laika gaitā var noārdīt putas.
Automātiska biezuma regulēšanakonveijera sistēmā ļauj iekārtai apstrādāt dažādu veidu zoles bez manuālas pārkonfigurācijas. Augšējās sieta jostas kloķa mehānisms automātiski pielāgojas dažādiem zoles izmēriem.
Slēgta konstrukcijaar nerūsējošā tērauda komponentiem un blīvēšanas paneļiem satur tīrīšanas šķīdumu, novērš izšļakstīšanos un izolē troksni no pūtējiem un gaisa nažiem. Tas rada drošāku un klusāku darba vidi, salīdzinot ar manuālajām tīrīšanas stacijām.
Risinājuma atgūšanasistēmas samazina patēriņu un ietekmi uz vidi. Uzglabāšanas tvertne ir novietota tā, lai savāktu atdalītu tīrīšanas šķīdumu, kas ļauj atkārtoti izmantot un samazināt atkritumu daudzumu.
Kāpēc automātiskais process uzlabojas, izmantojot manuālās metodes
Automātiskās iekārtas darbības princips risina tradicionālās EVA virsmas sagatavošanas fundamentālos ierobežojumus.
Manuālā raupināšana rada mehānisku profilu adhēzijai, bet bojā putu struktūru un rada putekļus. Slaucīšana ar šķīdinātāju izšķīdina eļļas, bet ievada toksiskas ķīmiskas vielas darba vietā, un tas ir pilnībā atkarīgs no operatora tehnikas. Neviena no metodēm nevar droši notīrīt EVA porainās struktūras iekšpusi.
Automātiskās iekārtas ultraskaņas kavitācijas, apsildāmās ķīmiskās apstrādes un augstspiediena izsmidzināšanas kombinācija iekļūst atvērto šūnu putās un noņem piesārņotājus no materiāla iekšpuses, ne tikai no virsmas. Daudzpakāpju process ir atkārtojams — katrai zolei tiek piemērots vienāds apstrādes laiks, temperatūra un ķīmija. Un ūdens tīrīšanas pieeja novērš GOS iedarbību un arodveselības riskus, izmantojot metodes, kuru pamatā ir šķīdinātāji.
Apavu ražotājiem, kas plašā mērogā ražo apavus ar EVA zoli, automātiskā EVA zoles veļas mašīna pārveido to, kas kādreiz bija darbietilpīgs, nekonsekvents un bīstams manuāls solis, kontrolētā, atkārtojamā un videi draudzīgā ražošanas procesā.
