聚氨酯發(fā)泡工藝性能分析與參數(shù)優(yōu)化

吳月輝

摘要：本文主要講述了聚氨酯發(fā)泡工藝的性能分析以及參數(shù)優(yōu)化等內(nèi)容，重點對其工藝設(shè)計的改善工作開展了討論。本文具體以某公司的具體工藝改進過程為例，證明在改進設(shè)計之后，將生產(chǎn)的合格率在很大的程度上提升。通過對上述內(nèi)容分析以及討論，以期將聚氨酯發(fā)泡工藝的參數(shù)不斷優(yōu)化，提高生產(chǎn)的合格率。

關(guān)鍵詞：聚氨酯發(fā)泡工藝;設(shè)計優(yōu)化;改進設(shè)計

前言

一個公司主要對工程車輛使用的空氣過濾器生產(chǎn)，在2008年的時候，從日本將一套聚氨酯發(fā)泡設(shè)備引進，對四寸到十六寸之間的產(chǎn)品生產(chǎn)，目的是封閉過濾器的端口，但是這項技術(shù)相對來說比較老舊，在對生產(chǎn)線試運營的時候，聚氨酯沒有很穩(wěn)定的發(fā)泡性，在其表面具有比較粗大的脫皮或者內(nèi)部晶粒，而且還有氣孔在表面存在。

1.設(shè)計改善工作

1.1篩選設(shè)計工作

首先，收集所有的參數(shù)，之后可以了解到一共有二十六個參數(shù)，在這些參數(shù)內(nèi)包含不可控參數(shù)和可控參數(shù)，那么從這這么多參數(shù)里，很難將次要參數(shù)以及重要參數(shù)分辨出來，也很難分辨哪些是噪聲因子，無法將它們之間的關(guān)系分辨出來。所以，首先需要對篩選實驗開展，就是為了將重要的參數(shù)篩選出來，將噪聲因子以及次要參數(shù)去掉。在這之內(nèi)，具有太多的因子，無法對其開展全因子設(shè)計實驗，所以對部分因子二等級實驗設(shè)計使用，一般情況下，會對2等級采用，就是高水平和低水平，因為將一個等級添加，會將測試的數(shù)量大大的增加。對一次合格率FPY應(yīng)用，脫皮和顆粒粗大、氣孔以及暗孔就是主要的不合格的類型。在確定因子的時候相對比較困難，首先需要結(jié)合因果矩陣和流程圖以及工程知識和操作者的經(jīng)驗，分析相關(guān)的歷史記錄，因為需要對成本控制的問題考慮，而且有一些因子確實可以發(fā)揮出作用，但是如果將控制工作開展，操作起來會非常的麻煩，并且會有很高的成本，所以會將其放棄。還存在一些噪聲因子是人們不想去控制也無法對其開展控制的，所以就會將這些噪聲因子隨機化，將噪聲因子可能會產(chǎn)生的影響蔓延。比如說對工藝產(chǎn)生影響比較大的空氣濕度，相關(guān)人員首先需要對其屏蔽，但是因為全車間具有很大的面積，而且具有很高的中央空調(diào)成本，所以該公司將除濕機和玻璃空調(diào)房在聚氨酯發(fā)泡工位建立，將空氣濕度以及空氣溫度對其產(chǎn)生的影響從基本上排除，最終將通過一系列方法將易控以及可控的對結(jié)果產(chǎn)生作用的八個高效因子選擇了出來。

1.2改進設(shè)計

在將之后的改進實驗開展的時候，需要進一步的分析這八個因子，沒有將全因子設(shè)計開展，因為具有較多的因子，所以該公司對分析度為IV的實驗設(shè)計應(yīng)用。通過將FPY實驗開展，分析主效應(yīng)和交互作用圖，可以得出如下結(jié)論：當(dāng)轉(zhuǎn)速為3400時，比轉(zhuǎn)速為2500時效果更好，所以對這一參數(shù)應(yīng)用。旋轉(zhuǎn)臺的發(fā)泡模具溫度和拉絲時間以及旋轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速具有比較明顯的主效應(yīng)，所以需要將對其的研究加強。產(chǎn)品的尺寸具有比較大的參數(shù)變化，和流量之間是正相關(guān)的關(guān)系。

1.3優(yōu)化設(shè)計

之后將優(yōu)化設(shè)計開展，因為型號具有比較大的影響，所以該公司決定和型號的類型相結(jié)合，優(yōu)化參數(shù)，首先設(shè)計四寸的產(chǎn)品，對全因子實驗設(shè)計應(yīng)用。在開展實驗的時候，對相應(yīng)優(yōu)化器應(yīng)用，將優(yōu)化求解工作開展。因為不同的尺寸具有不同的參數(shù)，所以需要按照不同的尺寸，將實驗分開開展，首先需要對具有最高報廢率的小尺寸的產(chǎn)品開展求解工作。

1.4生產(chǎn)應(yīng)用

在生產(chǎn)之內(nèi)應(yīng)用這些數(shù)據(jù)，并且控制微調(diào)項和觀察項，在之后的生產(chǎn)工作中可以證明這在很大的程度上降低了報廢率，對皮膜不良和關(guān)鍵輸出變量暗孔產(chǎn)生了很大的幫助。所以該公司和這三個參數(shù)相結(jié)合，將匹配數(shù)據(jù)表設(shè)定，之后操作人員和數(shù)據(jù)表結(jié)合，將參數(shù)查找設(shè)置工作開展，最后表明，合格率非常的高，所以該公司決定再增加投入一條生產(chǎn)線，將產(chǎn)能不斷擴大，通過開展這次試驗，所得到的參數(shù)，在很大的程度上為新發(fā)泡設(shè)備的制造以及設(shè)計提供了一系列的幫助，其具體情況如表1所示。

總結(jié)

綜上，聚氨酯發(fā)泡工藝相對來說比較復(fù)雜，而且具有較多的參數(shù)，所以會有很多的干擾因子，需要排除這些干擾。型號尺寸和旋轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速之間相匹配以及發(fā)泡模具溫度和原材料拉絲時間之間的匹配才是聚氨酯發(fā)泡工藝流程之內(nèi)真正發(fā)揮作用的部分。在工藝參數(shù)配置方面，DOE發(fā)揮的作用是非常重要的，可以幫助將其內(nèi)在規(guī)律以及聯(lián)系快速發(fā)現(xiàn)。

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