应用
平模头挤出是一种成熟 的技术，用于生产扁平产品，如塑料片材（例如用于热成型杯或一次性托盘）、硬质板材（如有机玻璃）或蜂窝板（用于轻质、易于运输的容器）。这些材料可应用于包装、建筑、汽车和其他需要刚度、轻质和强度的领域。这项挤出技术可轻松实现批量生产，产出的制品可直接进行分切或卷绕包装。平模头的特性在于可连接多个挤出机，以便为可见侧面和内部填充提供具有不同材料的产品。该机器还能实现厚度与表面质量的精密控制，为不同的聚合物和配置提供多功能性。
需求:
挤出工艺控制
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温度调控系统
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熔体温度测量
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板材厚度
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牵引张力
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熔体泵流量控制
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过滤器脏污检
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稳定区域温控系统
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液压回路监控
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生产数据的价值提升
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需求:
挤出工艺控制
挤出过程需要持续平衡以下相互依存的变量：螺杆转速、多温区温度、熔体压力以及与辅助执行器的同步协调。控制系统必须具备复杂配方管理能力、快速物料切换支持、集成化诊断功能及参数偏离快速响应机制。
解决方案:
G-Mation 是挤出工艺全面、同步和集成化控制的平台。该系统的核心是 G-Mation P6 CPU，并配备采用 EtherCAT 总线通信的 G3 远程模块。热控制由集成式 PID 调节器处理，驱动管理也是如此，不需要外部网关。用户界面通过集成的网络服务器进行管理，并通过 G-Mation W55 浏览器面板显示，该面板支持可定制的仪表盘的投射功能。
平台的主要特性：
- 预配置和可定制的应用模板
- Docker 技术用于安装 IoT 仪表盘、预测性维护或与 MES 和 ERP 系统集成应用
- 开放式架构且支持边缘计算部署
需求:
温度调控系统
通过精确的温度调节，可实现稳定的流变特性与挤出制品尺寸精度。必须确保这些区域的热稳定性，以便系统能够快速响应热负荷或工艺变化，避免潜在缺陷（即表面不稳定、厚度波动或产品光学性能异常）。
解决方案:
Gefran 的挤出机温控技术基于固态继电器、PID 调节器及热电偶：
- 每组加热器都通过闭环方式进行 PID 调节，可集成于 PLC 或专用控制器（如 1250）中，使熔体温度保持在设定值的 ±0.5°C 范围内，确保粘度稳定并消除表面与尺寸缺陷
- 紧凑型 GRP-H 固态继电器配备集成散热器，可确保对高达 120 A 电流的精确控制。IO-Link 通信接口通过集成处理指令、报警及耗用电流数据，有效减少 I/O 板卡用量
该解决方案具有可扩展性，并且与集成在 PLC 或远程模块上的 PID 兼容。配方存储功能与趋势历史数据记录功能支持快速切换生产任务并实现持续质量优化
需求:
熔体温度测量
聚合物熔体的实际温度是挤出过程中的关键参数，因为此参数直接影响聚合物的粘度及其最终的机械和光学特性。与仅限于机筒表面测温相比，直接接触熔体进行温度测量能更真实反映物料实际状态，为流变控制提供显著优势。
需求:
板材厚度
板材挤出的关键步骤是挤出物的毫米级定径阶段，该阶段通过位于模头下游的两个压光辊实现，此时材料已开始冷却。在此阶段，两个压光辊的位置必须被极高精度地监控，以确保定径均匀并避免偏差。
Gefran RK-5，基于磁致伸缩技术，专为安装于支撑压光辊的液压缸内部而设计。无电气接触确保了高可靠性和长使用寿命，而 AISI 316 结构和抗冲击、抗振动与耐高温特性，使其成为挤出环境的理想选择。RK-5 具有绝对测量和高精度性能，可对板材厚度进行高精度控制。
需求:
牵引张力
板材挤出的关键步骤是挤出物的毫米级定径阶段，该阶段通过位于模头下游的两个压光辊实现，此时材料已开始冷却。在此阶段，张力必须被极高精度地监控并维持在最佳值范围内，以确保张紧均匀性，避免松弛或断裂现象。
解决方案:
安装在驱动辊侧面的两个 Gefran TR 称重传感器可以高精度地测量其所受作用力。其机械与电子集成设计旨在确保可靠性并简化安装流程：
- 双重功能：对旋转部件进行精确的张力传感和机械支撑。
- 信号和通信：采集的模拟力信号由专用放大器实时处理，提供稳定、线性化和滤波输出，完美适配生产线控制系统的集成需求。
- 动态控制：该配置使管理系统能够通过电机驱动装置快速精确地调节牵引张力。
需求:
熔体泵流量控制
在管道、精密型材和板材等特定应用中，必须要确保熔体流量恒定，且完全不受螺杆压力波动影响。熔体泵在挤出机和模头之间起到稳压缓冲作用。该泵采用基于上游和下游压力读数的闭环控制进行调节。
解决方案:
Gefran 使用两个高精度 MELT 传感器（分别位于泵的上游和下游）来调节泵速，保持压力稳定和聚合物熔体流量恒定。Melt Impact 系列压力传感器是苛刻工况和安全逻辑集成的理想选择：
- 采用增强型膜片、压阻传感元件及无传递液结构设计。
- 在 20 至 350 °C 之间的热稳定性小于 1% FS，完全适合再生或磨蚀性聚合物。
- PLc 认证和电气输出提高了安全性和可靠性，而无内部填充液特性使传感器同时适用于医疗和食品应用场景。
需求:
过滤器脏污检
过滤器保护基体不受聚合物熔体中杂质的损害，防止其残留在产品中，因此，过滤器往往会逐渐堵塞，特别是在回收过程中。堵塞会增加上游压力，并可能影响产品质量或损坏生产线。
持续监测过滤器前后压力值，可实时计算压差并触发报警，提示操作员进行手动干预或启动自动过滤器更换系统。
解决方案:
Gefran 提供的 Impact 传感器可精确可靠地监测过滤器上游和下游的压力，非常适合高温（高达 350 °C）和恶劣环境，如填充聚合物的回收和加工。
主要特性:
- 膜片厚度达传统传感器 15 倍，且无内部传递流体，可将压力直接传导至硅传感芯片。
- 卓越的耐磨性和抗动态冲击性，在 20°C 至 350°C 范围内热稳定性小于 1％ FS。
- IEPLc 版本具有电气输出和 PLc 认证，可集成到安全控制系统中并配置经认证的安全报警功能。
需求:
稳定区域温控系统
稳定区域对于在成型后将挤出制品维持在受控温度环境中至关重要，可以有效消除内应力并确保材料尺寸稳定性。若缺乏适当温控，可能导致变形、厚度波动或机械缺陷等风险。这就需要采用高性能的多区段温控系统，确保热均匀性、快速响应时间和工艺可重现性，从而减少废品率并优化最终产品质量。
解决方案:
是一种专为稳定区域电热负载管理设计的智能调节装置。得益于先进的电压和电流控制技术，它能确保持续稳定的精确温控，有效避免临界波动。集成诊断功能可支持预测性维护，有效提高工艺可靠性。模块化设计与主流现场总线连接能力，确保简单集成至挤出机自动化系统，保障生产连续性与产品质量一致性。
需求:
液压回路监控
在平模头挤出工艺中，液压回路负责关键部件的精密运动控制，包括压光辊组的定位调节。压力监测不仅用于检测异常情况，更是直接反映指令与响应一致性的直接指标。因此，这种反馈不仅是过程控制的核心，也是操作员安全和机器保护的核心。
解决方案:
KS 传感器为液压回路压力监测提供可靠解决方案，集紧凑性、高精度与安全逻辑于一体。此外，Gefran 的压力传感器可将压力阈值与设备指令联动，实现交叉控制以防止意外运动或动作失效，从而提升设备安全性与运行可靠性
主要特性:
- 测量范围：1 至 1000 bar
- 输出：模拟 4…20 mA 或 0…10 V
- 不锈钢膜厚膜技术
- 通过 SIL2 认证，适用于安全电路
- KS-I 版本配备 IO-Link 高级诊断系统
- 高机械阻力和 IP67 防护等级
需求:
生产数据的价值提升
解决方案:
工作原理
用于生产片材、板材或蜂窝板的是经过明确规定的阶段开发的，以确保产品厚度受控且均匀。
聚合物颗粒通过料斗实现连续喂料，确保持续稳定的物料供给。由于未配备计量装置，挤出机就好比有一张“饥饿的嘴”：事实上，螺杆会连续、有规律地从料斗中汲取物料，确保塑化过程均匀且无中断。
在塑化室中，加热的螺杆将固体颗粒转化为均匀的流体熔体，为后续加工做好准备。与通过计量材料数量进行控制不同，熔体材料的流速主要通过位于挤出机下游的熔体泵进行调节。该熔体泵可以精确控制到达平模头的物料量，确保恒定的压力和稳定的流量压力恒定和流动稳定。
然后，来自一台或多台挤出机的熔体被推入平模头，平模头是一个矩形结构，其设计目的是将物料沿产品全宽度均匀分布，同时保持厚度恒定与表面平整度。
从模头出口挤出的热态片材或板材进入冷却辊组，冷却辊使材料固化，同时保持其形状和尺寸。对于蜂窝纸板生产，复杂的空气吹胀系统会使板材膨胀，从而形成所需的结构形状。冷却过程完成后，牵引装置以恒定的速度和张力“牵拉”产品，然后进入储存的准备阶段，在此阶段，如果是片材则可以卷绕成卷，如果是板材则经裁切后堆叠存放。
需求与技术
平模头挤出需要精确协调工艺变量和机械执行器，以确保运行稳定、质量一致并降低废品率。关键问题不仅在于挤出配方，更在于系统维持螺杆转速、熔体温度、压力和生产线同步等相互关联参数之间的平衡的能力。
主要要求包括多区温度调节，这对于保持恒定粘度和防止表面或尺寸缺陷是不可或缺的；以及直接监测熔体温度，这相较于仅依赖机筒测温，能更真实地掌控流变行为。其他关键要求还包括通过压光辊的精密定位来控制板材厚度，以及管理牵引张力，以确保产品均匀一致，避免断裂或松驰缺陷。
通过熔体泵流量控制可稳定挤出机下游压力，进一步确保尺寸稳定性，而过滤器监控可防止堵塞和不必要的变化，从而保证产品质量。最后，通过精准的烘箱温度调控实现内应力消除，并借助液压回路监测保障设备安全运行与系统可靠性。
为了满足这些需求，Gefran 提供了全套集成解决方案，从 G-Mation 控制平台到温控器，从熔体传感器到位置与力传感器，全面保障平模头挤出工艺的效率、连续性与质量稳定性
