BR112013031333B1

BR112013031333B1 - sistema para ajuste de posição de matriz em fenda

Info

Publication number: BR112013031333B1
Application number: BR112013031333-1A
Authority: BR
Inventors: Robert B. Secor; Robert A. Yapel; Jennifer L. Trice; Pentti K. Loukusa; Paul C. Thomas; Kristopher K. Biegler; William J. Kopecky; Keith R. Bruesewitz; Terence D. Neavin; Ethan B. Secor; Gregory D. Kostuch
Original assignee: 3M Innovative Properties Company
Priority date: 2011-06-07
Filing date: 2012-06-07
Publication date: 2020-12-01
Also published as: EP2718086A1; KR20140041680A; KR102118074B1; EP2718086B1; CN103747938A; BR112013031333A2; WO2012170713A1; CN103747938B; EP2718086A4

Abstract

AJUSTE DE POSIÇÃO DE MATRIZ EM FENDA A presente invenção refere-se a um sistema que compreende uma matriz em fenda que inclui uma fenda de aplicador que se estende ao redor de uma largura da matriz em fenda, em que a fenda de aplicador está em comunicação fluida com uma trajetória de fluxo de fluidos através da matriz em fenda, e uma pluralidade de atuadores espaçados ao redor da largura da matriz em fenda. Cada atuador é operável para ajustar uma espessura de direção transversal da trajetória de fluxo de fluidos em seu respectivo local para fornecer um ajuste local de fluxo de fluidos através da fenda de aplicador. O sistema compreende adicionalmente um controlador configurado para estabelecer a posição de cada atuador de acordo com uma dentre uma pluralidade de regulagens distintas para operação da matriz em fenda. O controlador é configurado adicionalmente para prever um conjunto de regulagens distintas que corresponde a um perfil de manta transversal selecionada previamente para um extrudado com base em uma correlação conhecida entre o conjunto de regulagens distintas e o perfil de manta transversal do extrudado.

Description

Campo da Técnica

[001] Esta revelação refere-se a matrizes em fenda.

Antecedentes

[002] Em geral, as matrizes em fenda incluem rebordos de fenda que formam uma fenda de aplicador. A largura da fenda de aplicador pode se estender ao redor da largura de uma manta em movimento ou a largura de um cilindro que recebe o produto extrudado, como um filme. Conforme usado no presente documento, em relação às matrizes em fenda e componentes de matrizes em fenda, “uma largura” se refere à dimensão de manta transversal (ou cilindro transversal) de uma matriz em fenda e seus componentes. Nesse sentido, uma fenda de aplicador de uma matriz em fenda se estende ao redor da largura da matriz em fenda.

[003] As matrizes em fenda são usadas comumente para formar extrusões e revestimentos. Como um exemplo, as matrizes em fenda são usadas em revestimentos de matriz em fenda para aplicar um material líquido a um substrato flexível em movimento ou “manta.” Existem muitas variações nas técnicas para revestimentos de matriz em fenda. Como um exemplo, os materiais de revestimento podem estar em temperatura ambiente ou uma temperatura controlada. Quando uma temperatura de material de revestimento é elevada para assegurar que o material de revestimento está fundido ou liquefeito para processamento, isso é chamado, com frequência, de revestimento “termofusível”. Em outros exemplos, um material de revestimento pode incluir diluentes de solvente. Os solventes podem ser água, solventes orgânicos, ou qualquer fluido adequado que dissolve ou dispersa os componentes de um revestimento. Os solventes são tipicamente removidos em processamento subsequente como através de secagem. Um revestimento pode incluir uma única ou múltiplas camadas e algumas matrizes em fenda podem ser usadas para aplicar múltiplas camadas simultaneamente. Um revestimento pode ser um revestimento contínuo através da largura da matriz ou em vez de inclui formar tiras, sendo que cada tira se estende através de uma porção da largura da matriz e sendo separada de tiras adjacentes.

[004] As matrizes em fenda também são usadas para formar extrusões, incluindo extrusões de filme fino ou outras extrusões. Em alguns exemplos, as extrusões podem ser revestimentos de extrusão e aplicados a um substrato de manta, um processo o que pode ser chamado revestimento de extrusão. Em outros exemplos, o material extrudado formar um filme ou manta diretamente. Um filme extrudado pode ser processado subsequentemente por orientações de extensão em armação ou orientação de comprimento. Como com o revestimento, o extrudado pode compreender uma única camada ou múltiplas camadas.

[005] A espessura de um produto extrudado, como um filme ou revestimento, é dependente mediante, dentre outros fatores, a taxa de fluxo do extrudado através da matriz em fenda. Em um exemplo, uma matriz em fenda pode incluir uma barra de estrangulador ajustável dentro do trajeto de fluxo que pode ser usada para ajustar localmente a taxa de fluxo do extrudado através da matriz em fenda para fornecer um perfil de espessura desejado. Uma matriz em fenda também pode incluir um rebordo de matriz flexível que pode ser usada para ajustar localmente a própria espessura da fenda de aplicador para controlar a taxa de fluxo do extrudado da fenda de aplicador para fornecer um perfil de espessura desejado.

[006] Uma matriz em fenda pode incluir uma pluralidade de atuadores separados ao redor da largura da fenda de aplicador a fim de fornecer um perfil de espessura desejado para um produto extrudado. Por exemplo, cada atuador pode ser configurado para fornecer um ajuste posicional local de uma barra de estrangulador ou rebordo de matriz flexível.

[007] Após iniciar um processo de extrusão com o uso de uma matriz em fenda, o perfil de manta transversal de um extrudado pode sermedido. Cada atuador pode então precisar ser ajustado individualmente para fornecer um perfil de espessura desejado, como uma espessura consistente, par ao produto extrudado através da largura da fenda de aplicador.

Sumário

[008] Em geral, essa revelação é direcionada para técnicas para pré- selecionar configurações de atuador de acordo com uma propriedade desejada de um produto extrudado ou uma propriedade desejada da matriz em fenda durante a extrusão. Em um exemplo, a posição de cada atuador em uma pluralidade de atuadores pode ser selecionada de acordo com um perfil de manta transversal pré- selecionada do produto extrudado. Em outro exemplo, a posição de cada atuador em uma pluralidade de atuadores pode ser selecionado de acordo com uma pressão de cavidade de matriz pré-selecionada durante a operação da matriz.

[009] Em um exemplo, esta revelação é direcionada a um sistema compreende uma matriz em fenda que inclui uma fenda de aplicador que se estende ao redor de uma largura da matriz em fenda, em que a fenda de aplicador está em comunicação fluida com um trajeto de fluxo de fluidos através da matriz em fenda e uma pluralidade de atuadores separados ao redor da largura da matriz em fenda. Cada atuador na pluralidade de atuadores é operável para ajustar uma espessura de direção transversal do trajeto de fluxo de fluidos em sua localização respectiva para fornecer um ajuste local do fluxo de fluidos através da fenda de aplicador. O sistema compreende adicionalmente um controlador configurado para estabelecer a posição de cada atuador de acordo com uma dentre uma pluralidade de configurações distintas para operação da matriz em fenda. O controlador é configurado adicionalmente para prever um conjunto de configurações distintas da pluralidade de configurações distintas que corresponde a um perfil de manta transversal pré-selecionada para um extrudado com base em uma correlação conhecida entre o conjunto de configurações distintas e o perfil de manta transversal do extrudado.

[010] Em outro exemplo, essa revelação é direcionada para um meio legível por computador não transitório que armazena instruções executáveis configuradas para fazer com que um controlador programável opere uma matriz em fenda. Isto inclui uma fenda de aplicador que se estende ao redor de uma largura da matriz em fenda, em que a fenda de aplicador está em comunicação fluida com uma trajetória de fluxo de fluidos através da matriz em fenda, e uma pluralidade de atuadores espaçados ao redor da largura da matriz em fenda. Cada atuador na pluralidade de atuadores é operável para ajustar uma espessura de direção transversal do trajeto de fluxo de fluidos em sua localização respectiva para fornecer um ajuste local do fluxo de fluidos através da fenda de aplicador. As instruções executáveis são configuradas para fazer com que o controlador programável preveja uma configuração de configurações distintas de uma pluralidade de configurações distintas que correspondem a um perfil de manta transversal pré-selecionada para um extrudado com base em uma correlação conhecida entre a configuração das configurações distintas e o perfil de manta transversal do extrudado e define a posição de cada atuador de acordo com o conjunto previsto de configurações distintas para a operação da matriz em fenda.

[011] Em um exemplo adicional, essa revelação é direcionada para um método de operação de uma matriz em fenda, em que a matriz em fenda inclui uma fenda de aplicador que se estende ao redor de uma largura da matriz em fenda, em que a fenda de aplicador está em comunicação fluida com um trajeto de fluxo de fluidos através da matriz em fenda e uma pluralidade de atuadores separada ao redor da largura da matriz em fenda. Cada atuador na pluralidade de atuadores é operável para ajustar uma espessura de direção transversal do trajeto de fluxo de fluidos em sua localização respectiva para fornecer um ajuste local do fluxo de fluidos através da fenda de aplicador. O método compreende prever, com um controlador, um conjunto de configurações distintas de uma pluralidade de configurações distintas que corresponde a um perfil de manta transversal pré-selecionada para um extrudado com base em uma correlação conhecida entre o conjunto de configurações distintas e o perfil de manta transversal do extrudado e que define a posição de cada atuador de acordo com o conjunto previsto de configurações distintas para a operação da matriz em fenda.

[012] Os detalhes de um ou mais exemplos dessa descrição são apresentados nos desenhos em anexo e na descrição abaixo. Outros recursos, objetivos e vantagens dessa revelação será aparente a partir da descrição e desenhos das reivindicações.

Breve Descrição Dos Desenhos

[013] As Figuras 1A a 1B ilustram uma matriz em fenda que inclui uma barra de estrangulador com uma pluralidade de atuadores, sendo que cada atuador é operável para ajustar uma espessura de direção transversal do trajeto de fluxo de fluidos em sua localização.

[014] A Figura 2 ilustra uma matriz em fenda que inclui uma haste giratória ajustável com uma pluralidade de atuadores conectada à haste giratória, sendo que cada atuador é operável para ajustar a posição local da haste giratória em sua localização e através disso ajustar a espessura local da fenda de aplicador.

[015] A Figura 3 ilustra uma matriz em fenda que inclui um rebordo de matriz flexível com uma pluralidade de atuadores conectada ao rebordo de matriz flexível, sendo que cada atuador é operável para ajustar a posição local do rebordo de matriz flexível em sua localização e através disso ajustar a espessura local da fenda de aplicador.

[016] A Figura 4 ilustra uma montagem de atuador que inclui um sensor de posição e um controlador para selecionar a posição da montagem de atuador com base na saída do sensor de posição.

[017] A Figura 5 é um fluxograma que ilustra as técnicas para selecionar a posição de cada atuador em uma pluralidade de atuadores de uma matriz em fenda de acordo com um perfil de manta transversal pré-selecionada do produto extrudado.

[018] A Figura 6 é um fluxograma que ilustra as técnicas para selecionar a posição de cada atuador em uma pluralidade de atuadores de uma matriz em fenda de acordo com uma pressão de cavidade de matriz pré-selecionada durante a operação da matriz.

[019] A Figura 7 é um fluxograma que ilustra as técnicas para desocupar uma matriz em fenda aumentando-sea espessura de direção transversal do trajeto de fluxo de fluidos adjacente a cada um dos atuadores enquanto que continua a operar a matriz.

[020] A Figura 8 é um fluxograma que ilustra as técnicas para purgar uma matriz em fenda fechando-se substancialmente o trajeto de fluxo de fluidos adjacente a cada um dos atuadores enquanto que continua a operar a matriz.

[021] A Figura 9 ilustra um revestimento em faixas que inclui um padrão criado ajustando-se repetidamente as configurações de posição em uma matriz em fenda.

[022] A Figura 10 ilustra um produto extrudado que inclui um padrão criado ajustando-se repetidamente as configurações de posição de atuador em uma matriz em fenda.

[023] As Figuras 11A a 11D ilustram uma interface de usuário exemplicadora para um controlador de matriz em fenda.

[024] As Figuras 12 a 14 ilustram dados de teste de impacto, que podem ser utilizados para selecionar um perfil de fenda de matriz desejada ou mudança no perfil de fenda de matriz.

[025] A Figura 15 ilustra uma folha de trabalho exemplicadora que demonstra as técnicas para selecionar entradas para alterar as posições de atuador para fornecer um perfil de fenda de matriz desejada.

[026] As Figuras 16 e 17 ilustram perfis de sensibilidade de fluxo, que podem ser utilizadas para selecionar um perfil de fenda de matriz desejada ou mudanças no perfil de fenda de matriz a fim de fornecer um perfil de extrusão desejado.

[027] A Figura 18 ilustra as técnicas que readaptam uma matriz em fenda com um conjunto de montagens de atuador.

Descrição Detalhada

[028] As Figuras 1A a 1B ilustram a matriz em fenda 10. A matriz em fenda 10 inclui um bloco de matriz superior 2 e um bloco de matriz inferior 3. O bloco de matriz superior 2 se combina com o bloco de matriz inferior 3 para formar um trajeto de fluxo de fluidos através da matriz em fenda 10. O trajeto de fluxo de fluidos inclui a entrada 5, cavidade de matriz 4 e fenda de aplicador 6. A fenda de aplicador 6 está entre a haste giratória 12, que é montada ao bloco de matriz superior 2 e rebordo de matriz 13 do bloco de matriz inferior 3. Já que a matriz em fenda 10 inclui uma haste giratória 12 em sua fenda de aplicador, a matriz em fenda 10 pode ser chamada de matriz de haste giratória.

[029] A matriz em fenda 10 inclui uma barra de estrangulador 11 que se estende através da largura do trajeto de fluxo de fluidos dentro da matriz em fenda 10. Como um exemplo, a largura do trajeto de fluxo de fluidos dentro da matriz em fenda 10 na barra de estrangulador 11 pode ser aproximadamente a mesma que a largura da fenda de aplicador 6 de modo que a barra de estrangulador 11 se estenda ao redor da largura da fenda de aplicador 6. As montagens de atuador 200 são montadas sobre uma suporte de montagem comum 9 e separadas ao redor da largura da matrizem fenda 10. Em alguns exemplos, o suporte de montagem 9 pode ser segmentado, por exemplo, o suporte de montagem 9 pode incluir estruturas separadas para cada montagem de atuador 200. Cada montagem de atuador 200 é operável para ajustar uma espessura de direção transversal do trajeto de fluxo de fluidos em sua respectiva localização ao redor da largura de matriz em fenda 10 para fornecer um ajuste local do fluxo de fluidos através da fenda de aplicador 6 alterando- se a posição da barra de estrangulador 11 dentro do trajeto de fluxo de fluidos do extrudado dentro da matriz 10.

[030] Durante a operação da matriz em fenda 10, um extrudado entra na matriz em fenda 10 na entrada de trajeto de fluxo de fluidos 5 e continua através do trajeto de fluxo de fluidos da matriz em fenda 10, que inclui a cavidade de matriz 4 até que o extrudado saia através da fenda de aplicador 6 e seja aplicada ao cilindro em movimento 7. Em alguns exemplos, o produto extrudado pode ser aplicado a uma manta em movimento (não mostrada), em outros exemplos, o produto extrudado pode ser aplicado diretamente ao cilindro 7. O produto extrudado e a manta (se aplicável) podem ser testados sobre uma série de cilindros para permitir que o produto extrudado resfriasse. Um ou mais processos adicionais podem ser realizados ao produto extrudado a jusante do cilindro 7. Apesar de não ser pertinente a essa revelação, tais processos incluem, mas não se limitam a, estiramento, revestimento, texturização, impressão, corte, rolamento, etc.

[031] Conforme mostrado melhor na Figura 1B, a fenda 10 inclui um conjunto de cinco montagens de atuador 200 montado em um suporte de montagem comum 9. Cada montagem de atuador 200 é fixado à barra de estrangulador 11 e as montagens de atuador 200 são separadas ao redor de uma largura da barra de estrangulador 11. Cada um dosatuadores é operável para controlar a espessura do trajeto de fluxo de fluidos em sua localização fornecendo- se um ajuste local da posição da barra de estrangulador 11 dentro do trajeto de fluxo de fluidos dentro da matriz em fenda 10.

[032] Conforme discutido em detalhes adicionais em relação à Figura 4, cada uma das montagens de atuador 200 inclui um motor que direcionar um atuador linear. Cada uma das montagens de atuador 200 também inclui um sensor de precisão, como um transformador diferencial variável linear (LVDT) ou um codificador linear, que detecta os movimentos de posição do eixo de saída do atuador linear. Os eixos de saída das montagens de atuador linear 200 são separadas ao redor da largura da barra de estrangulador 11 de modo que cada montagem de atuador linear 200 seja operável para ajustar a posição local da barra de estrangulador. Conforme discutido em detalhes adicionais abaixo, as posições de cada atuador linear são selecionáveis individualmente para fornecer um perfil de manta transversal desejado de um produto extrudado. Além disso, as posições das montagens de atuador linear 200 podem ser coordenadas precisamente para fornecer uma pressão de cavidade de matriz desejada dentro da cavidade de matriz 4 durante a operação da matriz em fenda 10 ajustando-se a área em corte transversal total do da barra de estrangulador adjacente de trajeto de fluxo de fluidos 11 dentro da matriz em fenda 10. Em outros exemplos, as posições de cada montagem de atuador 200 podem ser controladas ativamente para criar um produto extrudado com recursos dotados de um padrão, como recursos dotados de padrão aleatórios ou de repetição. Conforme referido no presente documento, as referências para a posição de um atuador ou montagem de atuador são destinadas a se referirem mais especificamente ao posicionamento relativo do atuador eixo de saída.

[033] A Figura 2 ilustra a matriz em fenda 20. A matriz em fenda 20 inclui a haste giratória ajustável 22 com uma pluralidade de montagens de atuador 200 conectada à haste giratória 22. Cada montagem de atuador 200 é operável para ajustar a posição local da haste giratória 22 em sua localização e ajustar através disso a espessura local da fenda de aplicador 6. Alguns aspectos da matriz em fenda 20 são semelhantes àqueles da matriz em fenda 10 e são discutidos em detalhes limitados em relação à matriz em fenda 20. Os componentes da matriz em fenda 20 que têm o mesmo numeral de referência como os componentes na matriz em fenda 10 são substancialmente semelhantes aos componentes numerados de forma semelhante da matriz em fenda 10.

[034] A matriz em fenda 20 inclui um bloco de matriz superior 2 e um bloco de matriz inferior 3. O bloco de matriz superior 2 se combina com o bloco de matriz inferior 3 para formar um trajeto de fluxo de fluidos através da matriz em fenda 20. O trajeto de fluxo de fluidos inclui a entrada 5, a cavidade de matriz 4 e fenda de aplicador 6. A fenda de aplicador 6 está entre a haste giratória ajustável 22, que é montada ao bloco de matriz superior 2 e o rebordo de matriz 13 do bloco de matriz inferior 3. Já que a matriz em fenda 20 inclui a haste giratória ajustável 22 em sua fenda de aplicador, a matriz em fenda 20 pode ser chamada de matriz de haste giratória.

[035] A matriz em fenda 20 difere da matriz em fenda 10 em que a espessura da fenda de aplicador 6 é controlada pelas montagens de atuador 200, que se conectam à haste giratória 22. As montagens de atuador 200 são montadas sobre um suporte de montagem comum 9 e separadas ao redor da largura de matriz em fenda 20. Cada montagem de atuador 200 é operável para ajustar uma espessura de direção transversal do trajeto de fluxo de fluidos em sua localização respectiva ao redor da largura de matriz em fenda 20 para fornecer um ajuste local do fluxo de fluidos através da fenda de aplicador 6 alterando-se a posição da haste giratória 22. Enquanto somente uma montagem de atuador 200 é mostrada na Figura 2, a matriz em fenda 20 inclui um conjunto das montagens de atuador 200 separadas ao redor da largura da haste giratória 22 e matriz em fenda 20 e, semelhante à disposição das montagens de atuador 200 conforme mostrado na Figura 1B.

[036] Durante a operação da matriz em fenda 20, um extrudado entra na matriz em fenda 20 na entrada de trajeto de fluxo de fluidos 5 e continua através do trajeto de fluxo de fluidos da matriz em fenda 20, que inclui a cavidade de matriz 4, até que o extrudado saia através da fenda de aplicador 6 e seja aplicada ao cilindro em movimento 7. Em alguns exemplos, o produto extrudado pode ser aplicado a uma manta em movimento (não mostrado), em outros exemplos, o produto extrudado pode ser aplicado diretamente ao cilindro 7. O produto extrudado e a manta (se aplicável) podem ser testados sobre uma série de cilindros para permitir que o produto extrudado resfrie. Um ou mais processos adicionais podem ser realizados para o produto extrudado a jusante do cilindro 7, tais processos incluem, mas não se limitam a, estiramento, revestimento, texturização, impressão, corte, rolamento, etc.

[037] Cada uma das montagens de atuador 200 é operável para controlar a espessura do trajeto de fluxo de fluidos em sua localização fornecendo-se um ajuste local da posição da haste giratória 22. Conforme discutido em mais detalhes abaixo, as posições de cada montagem de atuador 200 são selecionáveis individualmente para fornecer um perfil de manta transversal desejado de um produto extrudado. Além disso, as posições das montagens de atuador linear 200 podem ser coordenadas precisamente para fornecer uma pressão de cavidade de matriz desejada dentro da cavidade de matriz 4 durante a operação da matriz em fenda 20 ajustando-se a área em corte transversal total da fenda de aplicador 6. Em outros exemplos, as posições de cada montagem de atuador 200 podem ser controladas ativamente para criar um produto extrudado com recursos dotados de padrão, como recursos dotados de padrão aleatório ou de repetição.

[038] Enquanto a matriz em fenda 20 não inclui uma barra de estrangulador, em outros exemplos, uma matriz em fenda com uma haste giratória ajustável também pode incluir uma barra de estrangulador ajustável, como a barra de estrangulador 11 da matriz em fenda 10. A posição de tal barra de estrangulador pode ser controlada localmente por um conjunto de atuadores, assim como com a barra de estrangulador 11 da matriz em fenda 10.

[039] A Figura 3 ilustra a matriz em fenda 30. A matriz em fenda 30 inclui o rebordo de matriz flexível 32 com uma pluralidade das montagens de atuador 200 conectada ao rebordo de matriz flexível 32. Cada montagem de atuador 200 é operável para ajustar a posição local do rebordo de matriz flexível 32 em sua localização e através disso ajustar a espessura local da fenda de aplicador 6. Alguns aspectos da matriz em fenda 30 são semelhantes àqueles da matriz em fenda 10 e a matriz em fenda 20 e são discutidos em detalhes limitados em relação à matriz em fenda 30. Os componentes da matriz em fenda 30 que têm o mesmo numeral de referência como componentes na matriz em fenda 10 e na matriz em fenda 20 são substancialmente semelhantes àqueles componentes numerados similares da matriz em fenda 10 e da matriz em fenda 20.

[040] A matriz em fenda 30 inclui um bloco de matriz superior 2 e um bloco de matriz inferior 3. O bloco de matriz superior 2 se combina com o bloco de matriz inferior 3 para formar um trajeto de fluxo de fluidos através da matriz em fenda 30. O trajeto de fluxo de fluidos inclui a entrada 5, a cavidade de matriz 4 e a fenda de aplicador 6. A fenda de aplicador 6 está entre o rebordo de matriz 34, que é parte do bloco de matriz superior 2 e o rebordo de matriz flexível 32 do bloco de matriz inferior 3.

[041] A matriz em fenda 30 difere da matriz em fenda 10 em que a espessura da fenda de aplicador 6 é controlada pelas montagens de atuador 200, que se conectam ao rebordo de matriz flexível 32. As montagens de atuador 200 são montadas sobre um suporte de montagem comum 9 e separadas ao redor da largura da matriz em fenda 30. Cada atuador 200 é operável para ajustar uma espessura de direção transversal do trajeto de fluxo de fluidos em sua localização respectiva ao redor da largura da matriz em fenda 30 para fornecer um ajuste local do fluxo de fluidos através da fenda de aplicador 6 alterando-se a posição do rebordo de matriz flexível 32. Enquanto somente um atuador 300 é mostrado na Figura 3, a matriz em fenda 30 inclui um conjunto das montagens de atuador 200 separado ao redor da largura do rebordo de matriz flexível 32 e matriz em fenda 30 e, semelhante à disposição das montagens de atuador 200 conforme mostrado na Figura 1B.

[042] Durante a operação da matriz em fenda 30, um extrudado entra na matriz em fenda 30 sob pressão na entrada de trajeto de fluxo de fluidos 5 e continua através do trajeto de fluxo de fluidos da matriz em fenda 30, que inclui a cavidade de matriz 4, até que o extrudado saia através da fenda de aplicador 6 e seja aplicado ao cilindro em movimento 7. Em alguns exemplos, o produto extrudado pode ser aplicado a uma manta em movimento (não mostrado), em outros exemplos, o produto extrudado pode ser aplicado diretamente ao cilindro 7. O produto extrudado e a manta (se aplicável) podem ser testados sobre uma série dos cilindros para permitir que o produto extrudado resfrie.

[043] Em outros exemplos, a matriz em fenda 30 pode ser usada com uma configuração diferente de cilindros. Por exemplo, o extrudado pode formar um cortina que cai em um cilindro a jusante, nesse caso referido como um uma roda de fundição, que pode ser controlada por temperatura. Em outros exemplos, uma cortina extrudado pode cair verticalmente ou transversal horizontalmente (ou em qualquer ângulo) em um linha de contato de dois cilindros para processamento subsequente. Isso é frequentemente usado em ambas as operações de extrusão de filme e revestimento de extrusão.

[044] Um ou mais processos adicionais podem ser realizados ao produto extrudado a jusante do cilindro 7; Tais processos incluem, mas não se limitam a, estiramento, revestimento, texturização, impressão, corte, rolamento, etc.

[045] Cada uma das montagens de atuador 200 é operável para controlar a espessura do trajeto de fluxo de fluidos em sua localização fornecendo-se um ajuste local da posição do rebordo de matriz flexível 32. Conforme discutido em mais detalhes abaixo, as posições de cada montagem de atuador 200 são selecionáveis individualmente para fornecer um perfil de manta transversal desejado de um produto extrudado. Além disso, as posições das montagens de atuador linear 200 podem ser coordenadas com precisão para fornecer uma pressão de cavidade de matriz desejada dentro da cavidade de matriz 4 durante a operação da matriz em fenda 30 ajustando-se a área em corte transversal total da fenda de aplicador 6. Em outros exemplos, as posições de cadamontagem de atuador 200 podem ser controladas ativamente para criar um produto extrudado com recursos dotados de padrão, como recursos dotados de padrão aleatórios ou de repetição.

[046] Enquanto a matriz em fenda 30 não inclui uma barra de estrangulador, em outros exemplos, uma matriz em fenda com um rebordo de matriz flexível também pode incluir uma barra de estrangulador ajustável, como a barra de estrangulador 11 da matriz em fenda 10. A posição de tal barra de estrangulador pode ser controlada localmente por um conjunto de atuadores, assim como com a barra de estrangulador 11 da matriz em fenda 10.

[047] A Figura 4 ilustra uma montagem que inclui a montagem de atuador 200, o acoplador de retrocesso zero 240 e o controlador 300. Conforme mostrado nas Figuras 1A a 3, a montagem de atuador 200 pode ser usada em uma matriz em fenda para fornecer um ajuste local de um trajeto de fluxo de fluidos da matriz em fenda, por exemplo, ajustando-se a espessura de uma fenda de aplicador como com as matrizes em fenda 20, 30 ou ajustando-se a espessura de um trajeto de fluxo de fluidos dentro da matriz em fenda como com a matriz em fenda 10.

[048] A montagem de atuador 200 inclui o motor 210, o atuador linear 220, que é acoplado ao motor 210 e o sensor de posição 230. Como um exemplo, o motor 210 pode ser um motor de passo. O eixo de saída (não mostrado) do motor 210 é acoplado de forma mecânica ao atuador linear 220. O sensor 230 detecta a posição do atuador linear 220. Por exemplo, o sensor 230 pode ser um sensor de LVDT ou um codificador linear. O sensor 230 é preso ao eixo de saída 222 do atuador linear 220 com a garra 232 e mede com precisão a posição relativa do eixo de saída 222 do atuador linear 220. Em outros exemplos, o sensor 230 pode medir o acoplador de saída 240, ligação de atuador de matriz 252, o rebordo de matriz flexível 32, a haste giratória 22, ou a barra de estrangulador 11. Como um exemplo, as montagens de atuador que são adequadas para uso como montagens de atuador 200 são disponíveis junto à Honeywell International Incorporated de Morristown, New Jersey, EUA.

[049] O controlador 300 recebe entradas de posição tanto do motor 210 quanto do sensor 230. Por exemplo, o motor 210 pode ser um motor de passo e pode fornecer uma indicação do número de “etapas” que o motor de passo tomou a partir de uma posição de referência conhecida do motor de passo. O sensor 230 pode fornecer informações de posição mais precisas para o controlador 300 do que as fornecidas pelo motor 210. O controlador 300 fornece instruções ao motor 210 para direcionar o eixo de saída 222 do atuador 220 para uma posição pré- selecionada. Por exemplo, o controlador 300 pode monitora a posição do eixo de saída 222 do atuador 220 com o sensor 230 enquanto que opera o motor 210 a fim de posicionar o eixo de saída 222 do atuador 220 de acordo com a posição pré- selecionada. Em alguns exemplos, o controlador 300 pode controlar um conjunto de montagens de atuador 200, simultânea ou sequencialmente. Por exemplo, o controlador 300 pode controlar cada uma das montagens de atuador 200 na matriz em fenda 10 conforme mostrado na Figura 1B.

[050] Nas matrizes em fenda 10, 20, 30, o eixo de saída 222 do atuador 220 é conectado à ligação de atuador de matriz 252 pelo acoplador de retrocesso zero 240. O acoplador de retrocesso zero 240 inclui duas metades que se enroscam juntas: metade de fundo 242 e metade de topo 244. A metade de fundo 242 é fixada diretamente à ligação de atuador de matriz 252 com uma rosca. Além disso, o acoplador de retrocesso zero 240 inclui uma montagem de protuberância empilhada que é aparafusada na extremidade do eixo de saída 222 do atuador 220. A montagem de protrusão empilhada inclui dois discos metálicos 246 que cerca um disco isolante 248. Como um exemplo, o disco isolante 248 pode compreender um material de cerâmica. A metade de fundo 242 e a metade de topo 244 se combinam para circular a montagem de protrusão empilhada, que inclui discos metálicos 246 e disco isolante 248, aparafusado na extremidade do eixo de saída 222 do atuador 220. Uma vez que a metade de topo 244 está rosqueada de forma segura à metade de fundo 242, o eixo de saída 222 do atuador 220 é conectado de forma eficaz ao acoplador de retrocesso zero 240 e a ligação de atuador de matriz 252.

[051] O acoplador de retrocesso zero 240 funciona para isolar termicamente a montagem de atuador 200 da matriz em fenda. Em particular, o disco isolante 248 limita de forma significativa o trajeto de contato de metal a metal entre o eixo de saída 222 do atuador 220 e a ligação de atuador de matriz 252. Isso ajuda a proteger a montagem de atuador 200 de calor danoso de uma matriz em fenda. Por exemplo, as matrizes em fenda opera comumente em temperaturas acima de trezentos graus Fahrenheit, enquanto que os componentes da montagem de atuador 200, que inclui o motor 210 e o sensor 230 podem experimentar funcionalidade limitada ou até mesmo danos permanentes quando submetidos a temperaturas acima de cento de trinta graus Fahrenheit. Por essa razão, o acoplador de retrocesso zero 240 pode funcionar para manter a temperatura da montagem de atuador 200 de cento e trinta graus Fahrenheit ou menos. Em alguns exemplos, os discos 246 também podem ser formados a partir de materiais não metálicos de modo que não exista contato de metal a metal entre o eixo de saída 222 do atuador 220 e a ligação de atuador de matriz 252. Tais exemplos isolam termicamente a montagem de atuador 200 do alojamento de matriz em fenda. Em um exemplo adicional, a área de superfície do acoplamento 240 pode ser escolhida para dissipar calor para manter a temperatura da montagem de atuador 200 de cento e trinta graus Fahrenheit ou menos. Isso pode ser usado de forma independente ou em combinação com o disco isolante 248. Em exemplo adicionais, o controle térmico ativo pode ser usado para resfriar o acoplador de retrocesso zero 240, o eixo de saída 222 ou a montagem de atuador 200. Os exemplos adequados do controle térmico ativo incluem dispositivos de fluxo de ar convectivo, líquido circulante e termoelétron.

[052] Em contraste aos projetos de matriz em fenda que utilizam parafusos diferenciais como mecanismo de atuação, o acoplador de retrocesso zero 240 acopla o eixo de saída 222 do atuador 220 à ligação de atuador de matriz 252 com retrocesso limitado ou sem retrocesso. Enquanto que um mecanismo de parafuso diferencial pode ter um retrocesso de mais do que cem micrômetros, o acoplador de retrocesso zero 240 pode fornecer quase nenhum retrocesso, como menos do que dez micrômetros, ou até mesmo menos do que cinco micrômetros, como cerca de três micrômetros.

[053] Em uma matriz em fenda que utiliza um conjunto de parafusos diferenciais para controlar a largura de fenda de aplicador ou a posição de barra de estrangulador, o relativamente grande retrocesso de cada parafuso diferencial significa que ajustar a posição de um parafuso diferencial pode mudar a espessura do trajeto de fluxo de fluidos em outros parafusos. Por essa razão, a posição absoluta da barra de estrangulador pode nunca ser conhecida enquanto que opera a matriz de extrusão. Em contraste, nas matrizes em fenda 10, 20, 30 a posição de eixo de saída 222 do atuador 220 corresponde diretamente à posição local da barra de estrangulador 11 (para a matriz em fenda 10), a haste giratória 22 (para a matriz em fenda 20) e rebordo de matriz flexível 32 (para a matriz em fenda 30). Por essa razão, as matrizes em fenda 10, 20 e 30 facilitam o posicionamento preciso e repetível não disponível nas matrizes em fenda que utilizam parafusos diferenciais como mecanismo de atuação.

[054] A Figura 5 é um fluxograma que ilustra as técnicas para selecionar a posição de cada atuador em uma pluralidade de atuadores de uma matriz em fenda de acordo com um perfil de manta transversal pré-selecionada do produto extrudado. Enquanto não limitado às matrizes em fenda reveladas no presente documento, para maior clareza, as técnicas da Figura 5 são descritas em relação à matriz em fenda 10 (Figuras 1A a 1B), a montagem de atuador 200 (Figura 4) e o controlador 300 (Figura 4). Em exemplos diferentes, as técnicas da Figura 5 podem ser utilizadas para o revestimento em faixas, uma matriz em fenda de filme, uma matriz em fenda de múltiplas camadas, um revestimento de extrusão matriz termofusível, uma matriz por gotas, uma matriz de haste giratória, uma matriz em fenda adesiva, uma matriz em fenda de revestimento de solvente, uma matriz de revestimento à base d'água, uma matriz de faca alimentada em fenda ou outra matriz em fenda.

[055] Primeiro, uma matriz em fenda, como a matriz em fenda 10, é obtida(502). A matriz em fenda inclui uma fenda de aplicador que se estende ao redor de uma largura da matriz em fenda e uma pluralidade dos atuadores separados ao redor da largura da matriz em fenda. A fenda de aplicador está em comunicação fluida com um trajeto de fluxo de fluidos através da matriz em fenda. Cada atuador na pluralidade de atuadores é operável para ajustar uma espessura de direção transversal do trajeto de fluxo de fluidos em sua localização respectiva para fornecer um ajuste local do fluxo de fluidos através da fenda de aplicador.

[056] A seguir, um controlador, como o controlador 300, em comunicação com cada atuador é obtido (504). O controlador é configurado para ajustar a posição de cada atuador de acordo com uma dentre uma pluralidade de configurações distintas, como a posição medida do sensor 230 e/ou uma configuração de motor de passo para o motor 210.

[057] Com o uso de fluidodinâmica e um modelo digital da matriz 10, como um modelo sólido da matriz 10, o controlador 300 prevê um conjunto de configurações distintas a partir da pluralidade de configurações distintas que correspondem a um perfil de manta transversal pré-selecionada (506). Em exemplos diferentes, o controlador 300 pode recuperar o perfil de manta transversal pré-selecionada de um meio legível por computador não transitório ou pode receber o perfil de manta transversal pré-selecionada a partir de uma entrada de usuário.

[058] Em exemplos diferentes, a configuração prevista pode corresponder às medições do sensor 230 e/ou configurações de posições distintas para o motor 210. O sensor 230 pode fornecer informações de posição mais precisas para o controlador 300 do que as fornecidas pelo motor 210. Por essa razão, o controlador 300 pode prever configurações para uma montagem de atuador 200 com base em medição do sensor 230 e pode operar o motor 210 para localizar o eixo de saída 222 de acordo com a configuração prevista em vez de direcionar diretamente o motor 210 para um número de etapa que corresponde à posição prevista.

[059] Em uma matriz em fenda que inclui uma pluralidade de montagens de atuador, como as montagens de atuador 200, sendo que cada montagem de atuador inclui um instrumento de medição, como o sensor 230, cada instrumento de medição é configurado para fornecer uma medição local da matriz em fenda, sendo que a medição local corresponde à espessura de direção transversal do trajeto de fluxo de fluidos na localização do respectivo instrumento de medição. Quando um controlador, como o controlador 200 posiciona cada um dos atuadores, por exemplo, de acordo com o conjunto de configurações distintas, o controlador pode monitorar as medições locais a partir dos instrumentos de medição. O controlador pode então, para cada um dos atuadores, ajustar a posição relativa do atuador até que o atuador forneça a espessura de direção transversal absoluta do trajeto de fluxo de fluidos na localização respectiva do atuador definido pelo conjunto de configurações distintas.

[060] A fluidodinâmica, as propriedades de fluido do extrudado e um modelo digital de uma matriz permite que o controlador 300 preveja as configurações distintas para os atuadores de matriz em fenda 10. Em muitas aplicações, é desejável fornecer uma espessura consistente de um produto extrudado através da largura inteira da matriz. Como outro exemplo para revestimento em faixas o controlador pode prever a configuração distinta para os atuadores de matriz em fenda 10 para prever um conjunto de configurações distintas a partir da pluralidade de configurações distintas que corresponde uma largura de tira pré-selecionada.

[061] A modelagem de um extrudado que flui através de uma matriz pode incorporar muitos aspectos da própria matriz que inclui a largura de fenda de aplicador, uma distância a partir da cavidade de coletor até a saída da fenda de aplicador e uma espessura de fenda, que é a dimensão estreita da fenda de aplicador entre as duas superfícies paralelas que definem a própria fenda. Um problema fundamental na obtenção da uniformidade do fluxo e uniformidade crítica do produto revestido, é a capacidade de construir uma matriz com a melhor uniformidade possível da “espessura.” de fenda de matriz. A sensibilidade é maior do que linear, que significa que variações na espessura de fenda de matriz são ampliadas nos produtos extrudados.

[062] A modelagem do fluxo pode utilizar quaisquer modelos apropriados que caracterizam a reologia fluida. Por exemplo, a modelagem do fluxo pode incluir a análise de elemento finito ou pode dependem mais diretamente de uma ou mais equações. Como um exemplo, para um fluido da lei de potência, a relação entre o fluxo na fenda e na geometria de fenda é dada pela equação:

Na Equação 1, Q/W é a largura de fluxo por unidade, B é a altura de fenda, P é a pressão, L é o comprimento de fenda (que corresponde à largura de matriz), n é o índice da lei de potência e K é o coeficiente para a viscosidade da lei de potência. Um fluido de viscosidade constante newtoniano tem n=1 e K é então a viscosidade numérica.

[063] Como outro exemplo, a uniformidade de fenda pode ser caracterizada pela uniformidade das paredes da fenda. Se cada fenda tiver um Rotação Indicada Total ou TIR de 2t, então a porcentagem de uniformidade do fluxo da fenda é então:

Para um fluido de viscosidade constante (newtoniano), isso significa que a uniformidade de revestimento é como o cubo da altura de fenda (B). Essa relação é mostrada mmn a Fniianân 1

[064] Enquanto a Equação 3 pode não ser usadas diretamente para prever as configurações de fenda porque a Equação 3 pode não levar em conta todos os detalhes que incluem os detalhes relacionados aos fluxos de extrusão, materiais, para o próprio projeto de matriz. Entretanto, a Equação 3 demonstra a importância para fornecer uma espessura ajustada com precisão através da largura da matriz. Em particular, a Equação 3 demonstra que quaisquer variações na espessura do trajeto de fluxo de fluidos são ampliadas no perfil de manta transversal resultante do produto extrudado.

[065] A Equação 1 pode, por exemplo, ser usada para prever uma mudança de fenda de matriz porque, de acordo com as técnicas reveladas no presente documento, a posição do atuador e por inferência a espessura de fenda de matriz B, é conhecida em combinação com a espessura alvo de extrudado desejada, a espessura de extrudado medida atual. Anteriormente, saber a posição absoluta da espessura de fenda de matriz durante um processo de extrusão não é possível, por exemplo, devido ao retrocesso nos parafusos diferenciais. Usar a espessura alvo conhecida e o perfil de espessura de produto extrudado medido, a Equação 1 pode prever uma mudança de fenda de matriz apropriada. Por exemplo, como se sabe por inferência a relação entre o perfil de espessura de fenda de matriz e perfil de espessura de produto extrudado a partir do perfil de espessura de fenda de matriz conhecido e do perfil de espessura de produto extrudado medido e pode então prever um perfil de espessura de fenda para obter o perfil de espessura alvo.

[066] Presumindo que outros elementos do trajeto de fluxo são de menos importância, para um fluido newtoniano, a espessura de fenda prevista que corresponde ao atuador “i”, B’i é calculada conforme mostrado na Equação 4.

(Equação 4)

[067] Para um fluido da lei de potência, a Equação 4 pode ser representada como a

(Equação 5)

[068] Para propósitos de ilustração, as previsões mecânicas de fluido podem incluir as circunstâncias geométricas da matriz. Para um rebordo de matriz flexível como o rebordo de matriz flexível 32 na Figura 3, a altura de fenda pode ser melhor aproximada considerando-se convergir ou divergir as fendas com uma fenda fixa nominal no ponto de articulação. Presumindo que a fenda de ponto de articulação permanece constante, então a Equação 6 se aplica.

De acordocom a aproximação de lubrificação de mecânicas de fluido:

[069] Isso resulta na Equação 8. A Equação 9 representa Ci para a Equação 8.

[070] Esses exemplos de forma feChada são úteis, mas é óbvio que se pode estender o modelo para inCluir todos os detalhes ConCebidos dos detalhes de proCesso dinâmiCo fluido, térmiCo e meCâniCo. Quanto melhor o modelo de previsão, mais rápido as téCniCas reveladas no presente doCumento Convergirão para a melhor Condição de operação para o perfil de extrudado desejado.

[071] As Equações 1 a 9 são meramente exempliCadoras e inúmeras Equações podem ser usadas para prever as Configurações para as montagens de atuador 200 na matriz em fenda 10 que Corresponde a um perfil de manta transversal pré-seleCionada. Por exemplo, prever as Configurações ótimas para as montagens de atuador 200 na matriz em fenda 10 pode inCluir modelar a transferênCia de Calor e dissipação térmiCa por toda a matriz em fenda 10 e o extrudado. Essa modelagem preditiva pode inCluir a previsão das deflexões meCâniCas da montagem de matriz e elementos meCâniCos devido às forças induzidas por fluxo e termoinduzidas. Conforme menCionado anteriormente, esses modelos podem depender da análise por elemento finito, ou pode utilizar Equações mais gerais para prever as Configurações para as montagens de atuador 200 na matriz em fenda 10 que Corresponde ao perfil de manta transversal pré- seleCionada.

[072] Uma vez que o controlador 300 prevê as configurações para as montagens de atuador 200 na matriz em fenda 10 que corresponde ao perfil de manta transversal pré-selecionada, a matriz em fenda 10 é operada passando-se um extrudado através do trajeto de fluxo de fluidos e pela fenda de aplicador 6 com as montagens de atuador 200 posicionadas de acordo com o conjunto de configurações previstas (508).

[073] Durante a operação da matriz em fenda 10, o controlador avalia o perfil de manta transversal do extrudado após o mesmo sair pela fenda de aplicador de acordo com as medições do produto extrudado (510). Por exemplo, o controlador 300 pode receber entradas de um sensor que mede diretamente as espessuras do produto extrudado em múltiplas localizações de manta transversal. Como um exemplo, um calibre de espessura de radiação beta pode ser usado para medir as espessuras do produto extrudado durante a operação de uma matriz em fenda. Para o revestimento em faixas, o controlador 300 pode receber as entradas de um sensor que mede diretamente a largura de tira e/ou espessura de tiras individuais. Com o uso da avaliação do perfil de manta transversal, a fluidodinâmica e o modelo digital da matriz, o controlador 300 então determina se os ajustes para o conjunto previsto de configurações distintas pode fornecer um perfil de manta transversal do extrudado após o mesmo sair pela fenda de aplicador que corresponde mais aproximadamente o perfil de manta transversal pré-selecionada.

[074] Se o controlador 300 determinar que os ajustes para o conjunto previsto de configurações distintas podem fornecer um perfil de manta transversal do extrudado após o mesmo sair pela fenda de aplicador que corresponde mais aproximadamente o perfil de manta transversal pré-selecionada, o controlador prevê um conjunto aprimorado de configurações distintas da pluralidade de configurações distintas que corresponde ao perfil de manta transversal pré-selecionada (512). Enquanto que continua a operar a matriz em fenda passando-se o extrudado através do trajeto de fluxo de fluidos e pela fenda de aplicador, o controlador 300 reposiciona os atuadores de acordo com o conjunto previsto aprimorado das configurações distintas (514). As etapas 510, 512 e 514 podem ser repetidas até que o controlador 300 determine que o conjunto previsto de configurações não pode ser aprimorado e/ou em intervalos periódicos para manter um perfil de manta transversal desejado. Um conjunto de configurações distintas (514) pode ser salvo como uma orientação para recuperação futura e uso em um tempo futuro minutos, horas, ou anos depois quando propriedades de revestimento, extrusão ou materiais semelhantes e condições de processamento sejam requeridas.

[075] A Figura 6 é um fluxograma que ilustra as técnicas para selecionar a posição de cada atuador em uma pluralidade de atuadores de uma matriz em fenda de acordo com uma pressão de cavidade de matriz pré-selecionada. Enquanto não limitada às matrizes em fenda reveladas no presente documento, para maior clareza, as técnicas da Figura 6 são descritas em relação à matriz em fenda 10 (Figuras 1A a 1B), a montagem de atuador 200 (Figura 4) e o controlador 300 (Figura 4). Em exemplos diferentes, as técnicas da Figura 6 podem ser utilizadas para uma matriz em fenda de filme, uma matriz em fenda de múltiplas camadas, um revestimento de extrusão matriz termofusível, um matriz por gotas, uma matriz de haste giratória, uma matriz em fenda adesiva, uma matriz em fenda de revestimento de solvente, um matriz de revestimento à base d'água, uma matriz de faca alimentada em fenda ou outra matriz em fenda.

[076] Primeiro, uma matriz em fenda, como matriz em fenda 10, é obtida (602). A matriz em fenda incluiuma fenda de aplicador que se estende ao redor de uma largura da matriz em fenda e uma pluralidade dos atuadores separados ao redor da largura da matriz em fenda. A fenda de aplicador está em comunicação fluida com um trajeto de fluxo de fluidos através da matriz em fenda. Cada atuador na pluralidade de atuadores é operável para ajustar uma espessura de direção transversal do trajeto de fluxo de fluidos em sua localização respectiva para fornecer um ajuste local do fluxo de fluidos através da fenda de aplicador.

[077] A seguir, um controlador, como o controlador 300, em comunicação com cada atuador é obtido (604). O controlador é configurado para ajustar a posição de cada atuador de acordo com uma dentre uma pluralidade de configurações distintas, como a posição medida do sensor 230 e/ou uma configuração de motor de passo para o motor 210.

[078] Com o uso da fluidodinâmica e um modelo digital da matriz 10, como um modelo sólido da matriz 10, o controlador 300 prevê um conjunto de configurações distintas a partir da pluralidade de configurações distintas que correspondem a uma pressão de cavidade de matriz pré-selecionada (606). Em exemplos diferentes o controlador 300 pode recuperar a pressão de cavidade de matriz pré-selecionada de um meio legível por computador não transitório ou pode receber a pressão de cavidade de matriz pré-selecionada de uma entrada de dados pelo usuário.

[079] Em exemplos diferentes, a configuração prevista pode corresponder às medições do sensor 230 e/ou configurações de posições distintas para o motor 210. O sensor 230 pode fornecer informações de posição mais precisas para o controlador 300 do que as fornecidas pelo motor 210. Por essa razão, o controlador pode prever configurações para uma montagem de atuador 200 com base em medições do sensor 230 e pode operar o motor 210 para localizar o eixo de saída 222 de acordo com a configuração prevista em vez de direcionar diretamente o motor 210 para um número de etapa que corresponde à posição prevista.

[080] A fluidodinâmica, propriedades de fluido conhecidas do extrudado e um modelo digital de uma matriz permite que o controlador 300 preveja a configuração distinta para os atuadores da matriz em fenda 10. A modelagem de um extrudado que flui através de uma matriz pode incorporar muitos aspectos da própria matriz que inclui a largura de fenda de aplicador, uma distância a partir da cavidade de coletor até a saída da fenda de aplicador e uma espessura de fenda, que é a dimensão estreita da fenda de aplicador entre as duas superfícies paralelas que definem a própria fenda.

[081] Inúmeras equações podem ser usadas para as configurações para as montagens de atuador 200 na matriz em fenda 10 que corresponde a uma pressão de cavidade de matriz pré-selecionada. Por exemplo, prever as configurações ótimas para as montagens de atuador 200 na matriz em fenda 10 pode incluir modelar a transferência de calor e dissipação térmica por toda a matriz em fenda 10 e o extrudado. Conforme mencionado anteriormente, tais modelos podem depender da análise por elemento finito, ou pode usar Equações mais gerais para prever as configurações para montagens de atuador 200 na matriz em fenda 10 que corresponde à pressão de cavidade de matriz pré-selecionada.

[082] Uma vez que o controlador 300 prevê as configurações para as montagens de atuador 200 na matriz em fenda 10 que corresponde à pressão de cavidade de matriz pré-selecionada, a matriz em fenda 10 é operada passando-se um extrudado através do trajeto de fluxo de fluidos e pela fenda de aplicador 6 com as montagens de atuador 200 posicionadas de acordo com o conjunto de configurações previstas (608).

[083] Durante a operação da matriz em fenda 10, o controlador mede a pressão de cavidade de matriz dentro da cavidade de matriz 4 (610) ou em um ponto de medição adequado no trajeto de fluxo, que pode ocorrer antes e após a entrada de trajeto de fluxo de fluidos 5. Por exemplo, o controlador 300 pode receber entradas a partir de um sensor que mede diretamente a pressão de cavidade de matriz dentro da cavidade de matriz 4. Com o uso da pressão de cavidade de matriz medida, a fluidodinâmica e o modelo digital da matriz, o controlador 300 então determina se os ajustes ao conjunto previsto de configurações distintas podem fornecer uma pressão de cavidade de matriz que corresponde mais aproximadamente à pressão de cavidade de matriz pré-selecionada.

[084] Se o controlador 300 determinar que os ajustes ao conjunto previsto das configurações distintas podem fornecer uma pressão de cavidade de matriz que corresponde mais proximamente à pressão de cavidade de matriz pré-selecionada, o controlador prevê um conjunto aprimorado das configurações distintas a partir da pluralidade de configurações distintas que corresponde à pressão de cavidade de matriz pré-selecionada (612). Enquanto que continua a operar a matriz em fenda passando-se o extrudado através do trajeto de fluxo de fluidos e pela fenda de aplicador, o controlador 300 reposiciona os atuadores de acordo com o conjunto previsto aprimorado das configurações distintas (614). As etapas 610, 612 e 614 podem ser repetidas até que o controlador 300 determinar que o conjunto previsto de configurações não pode ser aprimorado e/ou em intervalos periódicos para manter uma pressão de cavidade de matriz desejada.

[085] Em alguns exemplos, as técnicas da Figura 6 podem ser combinadas com as técnicas da Figura 5. Por exemplo, o controlador 300 pode buscar fornecer um perfil de manta transversal com uma espessura consistente, enquanto que também mantém uma pressão de cavidade de matriz pré-selecionada. Nesses exemplos, o controlador 300 pode usar a mesma fluidodinâmica e um modelo digital da matriz discutida em relação à Figura 5 e Figura 6 para determinar as configurações para as montagens de atuador 200 que fornecerão tanto um perfil de manta transversal quanto uma pressão de cavidade de matriz pré-selecionada. Em um exemplo, o controle de pressão habilita o controle de uma matriz disposta para revestir tiras ou largura precisa. Adicionalmente, o controle de pressão pode ser realizado quando um sensor para detectar a largura de tira em comunicação com o controlador 300 é utilizado para selecionar a matriz controle de pressão. Um conjunto de configurações distintas (514) pode ser salvo como uma orientação para recuperação futura e uso em um tempo futuro minutos, horas, ou anos depois quando propriedades de revestimento, extrusão ou materiais semelhantes e condições de processamento sejam requeridas.

[086] A Figura 7 é um fluxograma que ilustra as técnicas para desocupar uma matriz em fenda aumentando-sea espessura de direção transversal do trajeto de fluxo de fluidos adjacente a cada um dos atuadores enquanto que continua a operar a matriz. Enquanto não limitadas às matrizes em fenda reveladas no presente documento, para maior clareza, as técnicas da Figura 7 são descritas em relação à matriz em fenda 10 (Figuras 1A a 1B), à montagem de atuador 200 (Figura 4) e ao controlador 300 (Figura 4). Em exemplos diferentes, as técnicas da Figura 7 podem ser utilizadas para uma matriz em fenda de filme, uma matriz em fenda de múltiplas camadas, um revestimento de extrusão matriz termofusível, um matriz por gotas, uma matriz de haste giratória, uma matriz em fenda adesiva, uma matriz em fenda de revestimento de solvente, um matriz de revestimento à base d'água, uma matriz de faca alimentada em fenda ou outra matriz em fenda.

[087] Primeiro, uma matriz em fenda, como a matriz em fenda 10, é obtida(702). A matriz em fenda inclui uma fenda de aplicador que se estende ao redor de uma largura da matriz em fenda e uma pluralidade dos atuadores separados ao redor da largura da matriz em fenda. A fenda de aplicador está em comunicação fluida com um trajeto de fluxo de fluidos através da matriz em fenda. Cada atuador na pluralidade de atuadores é operável para ajustar uma espessura de direção transversal do trajeto de fluxo de fluidos em sua localização respectiva para fornecer um ajuste local do fluxo de fluidos através da fenda de aplicador.

[088] A seguir, um controlador, como o controlador 300, em comunicação com cada atuador é obtido (704). O controlador é configurado para ajustar a posição de cada atuador de acordo com uma dentre uma pluralidade de configurações distintas, como a posição medida do sensor 230 e/ou uma configuração de motor de passo para o motor 210. O controlador 300 então posiciona cada um dos atuadores com o controlador de acordo com um conjunto de configurações distintas selecionadas a partir da pluralidade de configurações distintas (706) e a matriz em fenda 10 é operada passando-se um extrudado através do trajeto de fluxo de fluidos e pela fenda de aplicador 6 com as montagens de atuador 200 posicionadas de acordo com o conjunto de configurações distintas (708).

[089] A seguir, um defeito em um perfil do extrudado após o extrudado fluir pela fenda de aplicador é observado, por exemplo, pelo controlador 300 ou por um usuário. Conforme discutido em conjunção com a Equação 3, qualquer perturbação pequena ao fluxo na fenda de matriz resultará em uma interrupção ao fluxo de líquido emitido a partir da fenda de matriz, afetando então a uniformidade de manta transversal do produto extrudado ou revestimento. Frequentemente, essas perturbações são associadas com géis ou particulados que são pegos na própria fenda de matriz. No revestimento, esse bloqueio de fluxo resulta em uma listra, ou se mais amplo, uma banda no revestimento. Na extrusão de filme, isso resulta em linhas de matriz indesejadas. Por essa razão, é desejável permitir que a impureza passe através da matriz.

[090] A fim de permitir que a impureza passe através da matriz, uma vez que o defeito no perfil do extrudado após o extrudado fluir pela fenda de aplicador é observado, o controlador 300 aumenta a espessura de direção transversal do trajeto de fluxo de fluidos adjacente a cada uma das montagens de atuador 200 enquanto continua a passar o extrudado através do trajeto de fluxo de fluidos e pela fenda de aplicador (710). Por exemplo, o controlador 300 pode operar as montagens de atuador 200 simultânea ou sequencialmente para aumentar a espessura do trajeto de fluxo de fluidos através da matriz em fenda 10.

[091] Após aumentar a espessura de direção transversal do trajeto de fluxo de fluidos adjacente a cada um dos atuadores para permitir que a perturbação desimpeça a matriz, enquanto continua a passar o extrudado através do trajeto de fluxo de fluidos e pela fenda de aplicador, o controlador reposiciona cada um dos atuadores com o controlador de acordo com o conjunto original de configurações distintas, isto é, o conjunto mais recente de configurações ajustadas antes da operação de purga, retomar a operação da matriz emfenda com os atuadores posicionados de acordo com o conjunto original de configurações distintas (712). Em alguns exemplos, o reposicionamento dos atuadores de acordo com o conjunto original de configurações distintas pode ocorrer dentro de trinta minutos, como menos do que quinze minutos, menos do que dois minutos ou até mesmo menos do que um minuto, do aumento da espessura de direção transversal do trajeto de fluxo de fluidos adjacente aos atuadores.

[092] A Figura 8 é um fluxograma que ilustra as técnicas para purgar uma matriz em fenda fechando-sesubstancialmente o trajeto de fluxo de fluidos adjacente a cada um dos atuadores enquanto continua a operar a matriz. Enquanto não limitadas às matrizes em fenda reveladas no presente documento, para maior clareza, as técnicas da Figura 8 são descritas em relação à matriz em fenda 10 (Figuras 1A a 1B), à montagem de atuador 200 (Figura 4) e ao controlador 300 (Figura 4). Em exemplos diferentes, as técnicas da Figura 8 podem ser utilizadas para uma matriz em fenda de filme, uma matriz em fenda de múltiplas camadas, um revestimento de extrusão matriz termofusível, um matriz por gotas, uma matriz de haste giratória, uma matriz em fenda adesiva, uma matriz em fenda de revestimento de solvente, um matriz de revestimento à base d'água, uma matriz de faca alimentada em fenda ou outra matriz em fenda.

[093] Primeiro, uma matriz em fenda, como a matriz em fenda 10, é obtida (802). A matriz em fenda inclui uma fenda de aplicador que se estende ao redor de uma largura da matriz em fenda e uma pluralidade dos atuadores separados ao redor da largura da matriz em fenda. A fenda de aplicador está em comunicação fluida com um trajeto de fluxo de fluidos através da matriz em fenda. Cada atuador na pluralidade de atuadores é operável para ajustar uma espessura de direção transversal do trajeto de fluxo de fluidos em sua localização respectiva para fornecer um ajuste local do fluxo de fluidos através da fenda de aplicador.

[094] A seguir, um controlador, como o controlador 300, em comunicação com cada atuador é obtido (804). O controlador é configurado para ajustar a posição de cada atuador de acordo com uma dentre uma pluralidade de configurações distintas, como a posição medida do sensor 230 e/ou uma configuração de motor de passo para o motor 210. O controlador 300 então posiciona cada um dos atuadores com o controlador de acordo com um conjunto de configurações distintas selecionadas a partir da pluralidade de configurações distintas e a matriz em fenda 10 é operada passando-se um extrudado através do trajeto de fluxo de fluidos e pela fenda de aplicador 6 com as montagens de atuador 200 posicionadas de acordo com o conjunto de configurações distintas (806).

[095] A seguir, um usuário ou controlador 300 decide interromper o processo de extrusão através da matriz em fenda 10. Consequentemente, o controlador 300 fecha substancialmente o trajeto de fluxo de fluidos adjacente a cada uma das montagens de atuador 200 (808). Por exemplo, o controlador 300 pode operar as montagens de atuador 200 simultânea ou sequencialmente para substancialmente o trajeto de fluxo de fluidos através da matriz em fenda 10.

[096] Realmente parar o fluxo do extrudado através da matriz em fenda 10 pode ser indesejável; Por exemplo, pode levar um tempo significativo na inicialização para cada temperatura de equilíbrio da matriz em fenda 10 e do extrudado. Adicionalmente, para um extrudado aquecido, parar o fluxo pode ser indesejável devido à degradação térmica do material estagnante no sistema de fluxo. Por essa razão, uma matriz em fenda, como a matriz em fenda 10, pode incluir uma válvula de purga (não mostrado nas figuras). O extrudado pode continuar a fluir através da matriz em fenda uma vez purgando-se o extrudado a partir da válvula de purga enquanto o trajeto de fluxo de fluidos está substancialmente fechado (810). Por exemplo, a válvula de purga pode operar como uma válvula de alívio de pressão e pode abrirautomaticamente uma vez que o controlador 300 fecha substancialmente o trajeto de fluxo de fluidos adjacente a cada uma das montagens de atuador 200 devido à pressão aumentada dentro da cavidade de matriz 4. Em outros exemplos, a válvula de purga pode ser aberta ativamente, pelo controlador 300 ou por um operador.

[097] Após fechar substancialmente o trajeto de fluxo de fluidos adjacente a cada uma das montagens de atuador 200, enquanto continua a purgar o extrudado a partir da válvula de purga, uma vez pronta para retomar as operações, o controlador 300 reposiciona cada um dos atuadores de acordo com o conjunto original de configurações distintas (812). Adicionalmente, a válvula de purga é fechada, automática ou manualmente para retomar a operação da matriz em fenda (814). Em alguns exemplos, o reposicionamento dos atuadores de acordo com o conjunto original de configurações distintas para retomar a operação da matriz em fenda com os atuadores posicionados de acordo com o conjunto de configurações distintas pode ocorrer dentro de trinta minutos, como menos do que quinze minutos, menos do que cinco minutos, menos do que dois minutos ou até mesmo menos do que um minuto, do fechamento substancial do trajeto de fluxo de fluido.

[098] A Figura 9 ilustra um revestimento em faixas 900, que inclui as tiras 904 que formam um padrão de tira criado ajustando-se repetidamente as configurações de posição de atuador em uma matriz em fenda. As tiras 904 foram extrudadassimultaneamente a partir de uma única matriz, como a matriz em fenda 10 ao longo da direção 902. Em particular, o revestimento em faixas 900 fornece as tiras 904 que têm larguras diferentes.

[099] Uma matriz em fenda, como amatriz em fenda 10 pode ser operada para produzir as tiras 904 posicionando-se cada um dos atuadores com o controlador de acordo com um primeiro conjunto de configurações distintas selecionadas a partir da pluralidade das configurações distintas e passando-se um extrudado através do trajeto de fluxo de fluidos e pela fenda de aplicador com os atuadores posicionados de acordo com o primeiro conjunto das configurações distintas. Então, enquanto passar o extrudado através do trajeto de fluxo de fluidos e pela fenda de aplicador, o controlador 300 pode alterar as posições dos atuadores com o controlador para criar tiras que têm larguras diferentes.

[0100] Por exemplo, o controlador 300 pode se alternar entre uma série de conjuntos de configurações distintas que inclui o primeiro conjunto de configurações distintas de modo que as larguras diferentes das tiras 904 fornecem um padrão substancialmente repetitivo, como aquele mostrado na Figura 9. O controlador 300 pode continuar a alterar a posição dos atuadores enquanto passa o extrudado através do trajeto de fluxo de fluidos e pela fenda de aplicador para criar larguras diferentes no extrudado por umperíodo acima de dez minutos, como um período acima de trinta minutos, um período acima de uma hora, um período acima de três horas ou até mesmo um período acima de doze horas.

[0101] A Figura 10 ilustra o produto extrudado 910 que inclui um padrão criado ajustando-serepetidamente as configurações de posição de atuador em uma matriz em fenda. O produto extrudado 910 foi extrudado a partir de uma matriz, como a matriz em fenda 10 ao longo da direção 912. Conforme mostrado na Figura 10, as seções mais leves representam porções relativamente espessas do produto dotado de um padrão e as seções mais escuras representam porções relativamente mais finas do produto dotado de um padrão. Em particular, o produto extrudado 910 inclui uma série de cristas que se estendem um ângulo através de uma largura do produto 910.

[0102] Uma matriz em fenda, como a matriz em fenda 10 pode ser operada para produzir as tiras 910 posicionando-se cada um dos atuadores com o controlador de acordo com um primeiro conjunto de configurações distintas selecionadas a partir da pluralidade das configurações distintas e passando-se um extrudado através do trajeto de fluxo de fluidos e pela fenda de aplicador com os atuadores posicionados de acordo com o primeiro conjunto das configurações distintas. Então, enquanto passa o extrudado através do trajeto de fluxo de fluidos e pela fenda de aplicador, o controlador 300 pode alterar as posições dos atuadores com o controlador para criar recursos dotados de padrão no extrudado.

[0103] Em alguns exemplos, o controlador 300 pode selecionar as configurações selecionadas aleatoriamente a partir da pluralidade de configurações distintas de modo que os recursos dotados de padrão no extrudado sejam recursos dotados de padrão selecionado aleatoriamente. As configurações selecionadas aleatoriamente selecionadas pelo controlador se adaptam a relatórios descritivos pré- selecionados para os recursos dotados de padrão selecionado aleatoriamente, por exemplo, esses relatórios descritivos pré-selecionados podem representar uma espessura de produto extrudado média, um desvio padrão de espessura de produto ou outro relatório descritivo de perfil de produto.

[0104] Em outros exemplos, o controlador 300 pode se alternar entre uma série de conjuntos de configurações distintas que inclui o primeiro conjunto das configurações distintas de modo que os recursos dotados de padrão no extrudado sejam um padrão substancialmente repetitivo, como aquele mostrado na Figura 10. O controlador 300 pode continuar a mudar a posição dos atuadores enquanto passa o extrudado através do trajeto de fluxo de fluidos e pela fenda de aplicador para criar os recursos dotados de padrão no extrudado por um período acima de dez minutos, como um período acima de trinta minutos, um período acima de uma hora, um período acima de três horas ou até mesmo um período acima de doze horas.

[0105] O controlador 300 pode recuperar o primeiro conjunto de configurações distintas e relatórios descritivos pré-selecionados para os recursos de padrão de um meio legível por computador não transitório. Em outros exemplos, o controlador 300 pode receber o primeiro conjunto de configurações distintas e relatórios descritivos s pré-elecionados para os recursos de padrão de uma entrada de dados pelo usuário.

[0106] As Figuras 11A a 11D ilustram uma interface de usuário exemplicadora 920 para um controlador de matriz em fenda. A interface de usuário 920 pode interagir com o controlador 300 para controlar as operações de um conjunto de montagens de atuador para controlar a operação de uma matriz em fenda. Conforme indicado na Figura 11A, a interface de usuário 920 inclui indicações de um programa de operação de matriz em fenda selecionado 924, temperatura de matriz 926 e pressão de matriz 928. A interface de usuário 920 também inclui um conjunto de botões selecionáveis que controlam as operações da matriz bem como botão de cancelamento correspondente, que permite que um usuário cancele a seleção de um dos botões selecionáveis no evento que um botão selecionável foi ativado inadvertidamente. O botão selecionável 930 é configurado para iniciar uma operação de purga, como as técnicas reveladas no presente documento em relação à Figura 8. O botão selecionável 932 é configurado para iniciar uma operação de desocupação de fenda, como as técnicas reveladas no presente documento em relação à Figura 7. O botão selecionável 934 é configurado para retomar a operação da matriz em fenda de acordo com as configurações anteriores após uma operação de purga ou uma operação de desocupação de fenda.

[0107] A Figura 11A também ilustra a aba de perfil 940. A seleção da aba de perfil 940 exibe um gráfico que inclui uma indicação de um perfil de produto extrudado medido através de uma largura do produto extrudado. O diagrama também exibe um número de atuador em relação à largura do produto extrudado. Adicionalmente, a aba de perfil 940 inclui uma barra de deslocamento 942, que pode ser usada para ver o perfil de produto extrudado em momentos diferentes. Entretanto, conforme mostrado na Figura 11A, a barra de deslocamento 942 está posição mais adiante, de modo que a aba de perfil 940 exiba o perfil de produto extrudado atual e não um registro histórico do perfil de produto extrudado.

[0108] A Figura 11B ilustra a aba de altura de fenda 950. A seleção da aba de altura fenda 950 exibe um gráfico que inclui uma indicação da altura de fenda através da largura da matriz. O diagrama também exibe um número de atuador em relação à largura da altura de fenda. Adicionalmente, a aba de altura de fenda 950 inclui uma barra de deslocamento 952, que pode ser usada para ver a altura de fenda em momentos diferentes. Entretanto, conforme mostrado na Figura 11B, a barra de deslocamento 952 está na posição mais adiante, de modo que a aba de altura de fenda 950 exiba o perfil de produto extrudado atual e não um registro histórico do perfil de produto extrudado. A aba de altura de fenda 950 inclui adicionalmente o botão selecionável, que pode ser usado para salvar as configurações de atuador atual para recuperação posterior.

[0109] A Figura 11C ilustra a aba de ponto de ajuste de média de autosseleção 960. A seleção da aba de ponto de ajuste de média de autosseleção 960 exibe um diagrama que inclui a posição de atuador associada com cada atuador da matriz em fenda, a altura atual real da fenda de matriz que corresponde a cada posição de atuador e a espessura de extrudado medida em peso e altura. Além disso, a aba de ponto de ajuste de média de autosseleção 960 inclui um botão de ponto de ajuste de atualização selecionável 964. A seleção do botão de ponto de ajuste de atualização selecionável 964 faz com que o controlador calcule os pontos de ajuste novos que limitarão a variabilidade no perfil de produto. Os novos pontos de ajuste são então exibidos no diagrama da aba de ponto de ajuste de média de autosseleção 960. O botão selecionável 966 permite que um usuário então mude a posição dos atuadores de acordo com os novos pontos de ajuste calculados.

[0110] Além da funcionalidade de “Ajustar para a Média” que almeja um perfil extrudado/revestido plano ou uniforme, o controlador 300 pode ser ajustado para produzir deliberadamente outros perfis úteis. Por exemplo, em algumas operações de extrusão, pode ser desejado um perfil “em formato de osso” em que a lâmina extrudada é mais espessas nas bordas. Esse tipo de perfil pode fornecer mais estabilidade da cortina extrudada em detrimento de ter ranhura fora das bordas do filme antes do uso final. Um perfil em formato de osso é algumas vezes útil se a extensão em armação é contemplada a jusante da operação de extrusão. Esse perfil não uniforme é realizado por meio do uso da Equação 5. Quando se ajusta o Perfil Pré-Selecionado Plano, então ti' é selecionado como a média do perfil medido dos valores de ti. Para ajustar um perfil não uniforme, ti’ poderia ser qualquer arranjo diferente desejado de alvos.

[0111] A Figura 11D ilustra a aba de pressão de autosseleção 970. A seleção da aba de pressão de autosseleção 970 exibe um diagrama que inclui a posição de atuador associada com cada atuador da matriz em fenda, a altura atual real da fenda de matriz que corresponde a cada posição de atuador e a espessura de extrudado medido em peso e altura. Adicionalmente, a aba de pressão de autosseleção 970 inclui um botão de ponto de ajuste de atualização selecionável 974. A seleção do botão de ponto de ajuste de atualização selecionável 974 faz com que o controlador calcule novos pontos de ajuste de acordo com a pressão indicada na caixa “ajustar nova pressão” 978. Os novos pontos de ajuste são então exibidas no diagrama da aba de pressão de autosseleção 970. O botão selecionável 976 permite que um usuário então mude a posição dos atuadores de acordo com os novos pontos de ajuste calculados.

[0112] Em um exemplo, no controle do perfil de espessura de manta transversal em uma operação de revestimento ou extrusão de filme, as matrizes de interação são uma ferramenta útil para converter parâmetros de entrada em respostas e vice-versa. Um exemplo é a flexão de um rebordo de matriz para alcançar um perfil de vão de fenda particular que em turnos cria um perfil de espessura de filme ou revestimento desejado. Tipicamente, o líquido de revestimento é distribuído através da largura de uma matriz de revestimento por meio do design cuidadoso da geometria de fluxo do coletor de matriz que consiste em uma cavidade de matriz conectada a uma ou mais fendas de matriz. Frequentemente a fenda de matriz final pela qual o líquido atravessa antes de sair da matriz tem um vão que pode ser variado ajustando-se uma pluralidade de atuadores. O rebordo de matriz em um lado da fenda é móvel em virtude dos atuadores e um design flexível enquanto que o rebordo de matriz oposto é geralmente fixo e relativamente duro. Um ou mais dos atuadores rebordo é movido o que diminui ou aumenta o vão entre os rebordos opostos em uma região local ao redor de onde o atuador está localizado. Algumas vezes, em vez de um vão final ajustável, uma das outras fendas a montante é tornada ajustável em virtude de um membro ajustável separado que forma um lado da fenda, isto é, uma barra de estrangulador.

[0113] Se o vão ajustável for a fenda de matriz final ou a fenda de barra de estrangulador, dispositivo de aplicação de revestimento de faca, ou outro, esse vão de fenda seria determinado medindo-se o vão de fenda em uma pluralidade de posições de manta transversal, conforme representado pela

[0114]O valor do vão de fenda nesses pontos de medição depende atuadores de rebordo de matriz e então, com generalidade completa a forma funcional dessa dependência pode ser representada pela seguinte Série de Taylor:

Na Equação 11, h é o vetor de medições de vão, A é o vetor das configurações de atuador e h0 e A0 se referem a um ajuste inicial das configurações de atuador e medições de vão. O comprimento de h seria Nm, o número de pontos de medição e o comprimento de A seria o número de atuadores, Na. A matriz de dureza, —, é uma matriz de classificação 2 NmxNa, enquanto que a matriz Hessiana, -^-h, é õA õA2 a matriz de classificação 3 NaxNmxNa. Em alguns exemplos, a faixa de movimento de rebordo está geralmente dentro da faixa regida pela elasticidade linear de modo que os componentes de matriz Hessiana e contribuições de termos de ordem superior sejam virtualmente zero. Como um resultado, as mudanças no vão de fenda devido às mudanças de posição de atuador podem ser representadas aproximadamente somente pela matriz de dureza, conforme representado pela Equação 12.

[0115] A matriz de dureza tem NmxNa componentes, —- e representa õAj fisicamente a mudança no vão de fenda no ponto de medição, xi , devido a uma mudança na jésima posição de atuador, Aj. Se o rebordo de matriz foi infinitamente flexível, quase todos os componentes de matriz de dureza seriam zero - somente se a posição de atuador coincidisse com o ponto de medição o componente de matriz de dureza não seria zero. Se os pontos de medição forem todas as mesmas localizações que os atuadores, nesse cenário a matriz de dureza se torna diagonal, conforme representado pela Equação 13.

[0116] Na Equação 13, k é uma constante de proporcionalidade que converte as mudanças de posição de atuador em mudanças de vão de fenda e é a mesma para cada atuador. Mas, os rebordos de fenda reais não são infinitamente flexíveis e uma mudança em um atuador individual muda o vão de fenda em uma região ao redor da localização de atuador. Quão longe essa região de influência se estende é refletido em quão longe dos componentes diferentes de zero diagonais aparecem na matriz de dureza. Desta forma, a matriz de dureza de rebordo incorpora em seus componentes todas as interações entre os movimentos de atuador e as mudanças de vão de fenda através da largura inteira da matriz.

[0117] Medir experimentalmente a matriz de dureza de um rebordo de matriz pode ser realizado por diferenciamento finito. A diferença entre as medições de vão de fenda através da largura de fenda de matriz quando cada atuador for deslocado de forma independente fornece as fileiras da matriz de dureza. Por exemplo, o diferenciamento centralizado prosseguiria conforme a seguir:

Na Equação 14, Δj implica que todos os atuadores estão em sua localizações iniciais exceto pelo jésimo atuador que é deslocado por uma distância Δ primeira na direção positiva seguido pelo deslocamento na direção negativa. A diferença entre as medições de vão de fenda nessas duas configurações em relação à magnitude de deslocamento fornece uma aproximação de diferença centralizada para os componentes de matriz de dureza. O diferenciamento centralizado desta forma oferece uma precisão maior do que o diferenciamento anterior ou posterior, mas requer o dobro das medições. As medições adicionais em deslocamentos diferentes permitiriam o uso de técnicas de diferenciamento de ordem superior, mas o diferenciamento centralizado proporciona uma precisão razoável com esforço limitado.

[0118] A teoria de diferenciamento numérico sugere que existe uma magnitude de deslocamento ótimo que deveria ser usado no diferenciamento centralizado para produzir as entradas de matriz de dureza mais precisas, (Richard L. Burden et al., Numerical Analysis 131 a 133 (2a Edição 1981). O erro implícito no diferenciamento centralizado é a precisão de segunda ordem no tamanho de deslocamento, isto é, é proporcional ao deslocamento quadrado. Mas as medições de vão de fenda têm uma incerteza associada com as mesmas então quando ambos os erros são levados em consideração, a escolha ótima de

Na Equação 15, Δh é o erro de medição de vão de fenda e M é um limite . , ~ Õ3h .. superior para o terceiro derivado da relação atuador-vão, —-. Mas visto que M δA3 pode ser difícil de estimar, a Equação 15 fornece orientação em vez de um valor ótimo verdadeiro.

[0119] A Figura 12 exibe as medições de vão de fenda (isto é, Teste de “impacto”) para deslocamentos de atuador individual que foram usados para calcular as entradas de matriz de dureza para uma matriz de acordo com a Equação 14. Especificamente, a Figura 12 ilustra como mover cada atuador muda as alturas de matriz em fenda através da fenda de matriz inteira.

[0120] Os deslocamentos de atuador que corresponderam a aproximadamente uma mudança de 0,025 mm (1 mil) no vão de fenda foram usados. É aparente no gráfico a interação entre os atuadores - uma mudança de posição de atuador produziu uma mudança de vão de fenda tão longe quanto 2 atuadores vizinhos distantes. Isso produz uma matriz de dureza de rebordo com componentes diferentes de zero significativos ao longo de 5 diagonais da matriz - a diagonal principal mais 2 diagonais em ambos os lados.

[0121] A matriz de dureza determinada desta forma - isto é, aplicando a Equação 14 às medições de vão de fenda exibidas na Figura 12 - pode ser usada de duas formas. Primeiro, para qualquer conjunto de configurações de atuador, o perfil de vão de fenda resultante pode ser computador multiplicando-se a matriz de dureza com os deslocamentos de atuador:

Segundo, as configurações de atuador resultarão em um perfil vão de fenda especificado são calculadas através do inverso da matriz de dureza:

Visto que a relação vão-atuador é fortemente linear - isto é, os componentes de matriz Hessiana na Equação (Equação 11) têm um valor de virtualmente zero - a escolha do vão inicial e as posições de atuador (h0 e A0) é arbitrária.

Metodologia experimental

[0122] Conforme mencionado anteriormente, o teste de “impacto” foi usado para produzir a Figura 12, isto é, para determinar experimentalmente como o movimento de cada atuador afeta o perfil de manta transversal inteiro de uma fenda de matriz. Conforme representado na Figura 12, o teste de “impacto” foi realizado para cada atuador na matriz de extrusão.

[0123] Primeiro, a fenda de matriz é ajustada para uma fenda inicial plana (condição 1) com o uso do ajuste manual dos atuadores.

[0124] A seguir, cada atuador foi impactado individualmente (movido) +/¬200 Unidades de Atuador. No experimento real, 1 Unidade de Atuador é igual ao movimento de 0,18 mícron da eixo de atuador. O teste foi feito sem vedações de placa de extremidade instaladas na matriz. A Figura 12 mostra as fórmulas de ponto de ajuste de atuador reais derivadas do teste de impacto para cada um dos 31 perfis de vão de fenda de matriz medidos.

[0125] Em contraste à Figura 12, a Figura 13 ilustra dos dados brutos do teste de impacto. Conforme mostrado na Figura 13, existe alguma variação para a resposta de atuador ao teste de impacto entre os atuadores. Os dados brutos da Figura 13 foram normalizados para criar a saída de resposta mostrada na Figura 12. Podem existir inúmeras técnicas usadas para normalizar os dados brutos de um teste de impacto a fim de produzir uma matriz de interação mais precisa do que a fornecida pelo próprio teste de impacto. Tal técnica é descrita abaixo.

[0126] Primeiro os dados brutos que representam o deslocamento da fenda de matriz a partir do impacto individual de cada atuador são usados para popular uma matriz de interação. Os dados dessa matriz de interação é representada graficamente como a Figura 13. A Figura 14 ilustra a posição de atuador (em unidades de atuador) usada para determinar a mudança na posição de atuador durante o teste de impacto. Os dados mostrados na Figura 14 podem ser convertidos para representar um perfil de vão de fenda de matriz com o uso do perfil de vão de fenda de matriz conhecido e posições de atuador conhecidas antes do teste de impacto e com o uso da relação entre as unidades de atuador e movimento do eixo de atuador, por exemplo, conforme mencionado anteriormente, 1 unidade de atuador é igual ao movimento de 0,18 mícron do eixo de atuador. Portanto, as mudanças na posição de atuador podem ser usadas prontamente para medir o perfil de vão de fenda de matriz.

[0127] Esses dados experimentais podem então ser refinados para produzir a matriz de interação representada graficamente pela Figura 12. Olhando para os dados brutos em vista das semelhanças lógicas entre o atuador, se pode utilizar a potência da ponderação para remover um pouco do ruído do conjunto de dados e cálculos.

[0128] As matrizes podem então ser incorporadas em um sistema de controle de matriz a fim de ajustar a matriz altura de fenda para fornecer perfis de material desejados.

[0129] Em um exemplo, as matrizes são incorporadas no manual conforme representado pela Figura 15. Isso pode ser usado de múltiplas formas. se uma fenda de “datum” atual for conhecida, isto é, as quinze posições de atuador diferentes e a altura de fenda de matriz medida são conhecidas, então a matriz de interação pode ser usada para calcular novos pontos de ajuste de atuador para qualquer perfil de vão de fenda desejado. Adicionalmente, se a fenda desejada for uma nova fenda plana refinada, simplesmente obtém a medição de fenda de matriz e insere as posições de atuador atuais e medições de fenda de matriz na fileira 5 e 6 da Figura 15. A fenda plana desejada pode ser inserida na fileira 9. O manual então fornece os novos pontos de ajuste de atuador na fileira 10. Em alguns exemplos, a funcionalidade manual pode ser incorporada em um controlador de matriz, por exemplo, conforme discutido em relação às Figuras 11. Portanto, a matriz de interação para uma matriz pode ser utilizada para selecionar os ajustes de atuador a fim de fornecer um perfil de fenda de matriz desejado. Técnicas de matriz de sensibilidade de fluxo

[0130] Enquanto a matriz de dureza de rebordo converte de forma eficaz as posições de atuador em perfis de vão de fenda e vice-versa, existe outra matriz de interação que é potencialmente mais úteis nas atividades de controle de perfil. Essa matriz seria a matriz de sensibilidade de fluxo que converte os perfis de vão de fenda em perfis de espessura de filme ou revestimento transversal de manta e vice-versa. A mesma incorpora interações entre o vão de fenda ajustável e o resto da geometria de fluxo de coletor de matriz bem como interações de fluxo no fluxo de microesfera de revestimento que o líquido experimenta a jusante do coletor de matriz. Após a Equação 11, a dependência do perfil de espessura de revestimento no vão de fenda pode ser expressa por uma série de Taylor semelhante:

Aqui t é o vetor das medições de espessura de filme ou revestimento de manta transversal. Mas em contraste à matriz de dureza de rebordo, nesse caso os componentes de matriz de Hessian não estão perto de zero e os termos de ordem superior têm uma magnitude significativa. Ou para colocar esse conceito em alternativa, considere a aproximação linear análoga à Equação 12:

A precisão da saída da Equação 19 depende das condições para as quais a processamento incluiriam principalmente o vão de fenda e rebaixamento de filme, mas também pode incluir a velocidade de revestimento, temperatura, etc. Apesar dessas não linearidades inerentes, a aproximação local à matriz de sensibilidade de fluxo ainda é útil nos algoritmos de controle de perfil de manta transversal. A mesma pode ser aproximada em um procedimento semelhante à Equação 14, mas em vez das medições experimentais diretas, as previsões de modelo de fluxo podem ser usadas de forma eficaz nas fórmulas de diferenciamento.

[0131] A Figura 16 mostra os exemplos de perfis de espessura de filme final calculados a partir da combinação do fluxo de coletor de matriz e modelos de primeiros princípios de rebaixamento de filme. É mostrado um perfil de linha-base junto com os perfis computados quando o vão de fenda for deslocado em cada localização de atuador. As bordas do filme são mais espessos devido ao filme de “encolhimento” e à sensibilidade de fluxo para mudanças de atuador é ampliada lá, mas a comparação no meio das interações consistentes de exibição de filme da espessura de filme com o vão muda naquelas localizações de atuador. Em cada caso, a localização de espessura de filme é convertida na localização de rebordo em que aquele material surgiu.

[0132] Por conta das não linearidades de fluxo, a matriz de sensibilidade de fluxo muda depende das condições de processamento atuais. Isso é representado na Figura 17, que compara os perfis de espessura para uma mudança de vão de atuador de particular sob condições de processo diferentes. A Figura 17 representa o cálculo das mudanças de sensibilidade de fluxo para um atuador particular para condições de processo diferentes. No exemplo da Figura 17, as mudanças de perfil de espessura para os vãos de fenda finais de 0,25, 0,38 e 0,51 mm (10, 15 e 20 mils) são mostradas juntas com velocidade de manta de 0,083, 0,17 e 0,33 m/s (16,25, 32,5 e 65 fpm). O formato da mudança de perfil de espessura é semelhante, mas a magnitude muda dependendo do vão de fenda e magnitude de rebaixamento de filme. Como um resultado, a matriz de sensibilidade de fluxo que corresponde às condições de processo atuais deveria ser aquela usada para propósitos de controle. Isto é, as matrizes de sensibilidade de fluxo deveriam ser computadas “no momento certo” ou diversas delas deveria ser pré- computadas para condições de processo de diferentes e um esquema de interpolação utilizado. Estratégia de controle de perfil de Gauss-Newton

[0133] Como uma ilustração de como a matriz de sensibilidade de fluxo pode ser usada em uma estratégia de controle de perfil, considere uma estratégia de Gauss-Newton para controlar o perfil de espessura de revestimento para seu estado desejado. isto é, minimizar a seguinte função objetiva deveria

Na Equação 21, treal representa as medições de perfil de espessura (N no total) nas porções de manta transversal, xi e tdesejada é a espessura desejada que pode ou não depender da posição. O perfil de espessura observado depende das posições dos atuadores de Na, bj (análogo ao hj acima) e a posição de manta transversal é mapeada a partir do ponto de medição real para a localização de atuador em que o revestimento surgiu a partir da matriz. Um valor característico da espessura de revestimento, , é usado para dimensionar a função objetiva. Esse valor característico pode ser uma espessura de manta transversal média ou um valor em uma posição de manta transversal particular. Também é incorporada na função objetiva a possibilidade de que as medições de espessura na microesfera de borda possam ser descontadas. Isto é, se xi estiver dentro da microesfera de borda (da largura e) seu valor não contribui para a função objetiva.

[0134] A fim de controlar o perfil de espessura para seu estado desejado, é exigido que o gradiente da função objetiva em relação à cada posição

De acordo com o método de Gauss-Newton, uma correção de estilo do método de Newton é aplicada às posições de atuador atuais para alcançar as posições de atuador aprimoradas de uma forma que desconte as dependências de heal

segunda ordem, isto é, s seja ignorada:

De interesse chave aqui é a Hessiana da função objetiva cujos componentes são conforme a seguir:

Observe que essa Hessiana é essencialmente o produto interno da matriz de sensibilidade de fluxo e é uma NaxNa matriz quadrada. A mesma incorpora as interações físicas de como os movimentos de atuador influencia o perfil de revestimento de manta transversal. Se não existissem interações entre atuadores vizinhos no perfil baixo, essa matriz Hessianaa seria diagonal. O número de componentes fora da diagonal diferentes de zero na matriz Hessianaa indica o grau de interação entre os atuadores.

Exemplo: Estratégia de controle de perfil de Gauss-Newton

[0135] Uma matriz de extrusão foi utilizada para extrudar um filme de policarbonato uniformemente. Um método exemplificativo foi utilizado para obter um perfil extrudado final plano do filme de PC. O perfil de calibre de filme extrudado (espessura) foi medido por meio de um calibre de espessura de radiação beta. Para cada material de calibre, a altura de fenda de matriz foi ajustada inicialmente para uma uniforme de 0,37 mm (14,5 mil (0,0145 polegada = 368 mícron)) conforme mostrado. Então, a fenda de matriz foi ajustada modelando-se separadamente o fluxo de fluidos em cada atuador e determinando os ajustes de posição para cada atuador com base no fluxo de fluidos modelado associado com aquele atuador.

[0136]A modelagem do fluxo pode usar quaisquer modelos apropriados que caracterizam a reologia de fluido. Para esse exemplo, foi usado o modelo simples para um fluido da lei de potência, em que a relação entre o fluxo na fenda e a geometria de fenda é dada pela Equação:

Na Equação 25, Q/W é a largura de fluxo por unidade, B é a altura de fenda, P é a pressão, L é o comprimento de fenda (correspondente à largura de matriz), n é o índice de lei de potência e K é o coeficiente para a viscosidade de lei de potência. Um fluido de viscosidade constante newtoniano tem n=1 e K é então a viscosidade numérica. Como outro exemplo, a uniformidade de fenda pode ser caracterizada pela uniformidade das paredes da fenda. Se cada fenda tiver uma Rotação Indicada Total ou TIR de 2t, então a porcentagem de uniformidade do fluxo da fenda é então:

Para um fluido de viscosidade constante (newtoniano), isso significa que a uniformidade de revestimento serve como o cubo da altura de fenda (B). Essa relação é mnstrada r.nmn a Fniianân 27

[0137] Enquanto a Equação 27 pode não se usada diretamente para prever as configurações de fenda porque a Equação 27 podem não levar em conta todos os detalhes que incluem os detalhes relacionados aos fluxos de extrusão, materiais e o próprio design de matriz. Entretanto, a Equação 27 demonstra a importância para fornecer uma espessura ajustada com precisão através da largura da matriz. Em particular, a Equação 27 demonstra que quaisquer variações na espessura do trajeto de fluxo de fluidos são ampliadas no perfil de manta transversal resultante do produto extrudado.

[0138] A Equação 25 pode, por exemplo, ser usada para prever uma mudança de fenda de matriz porque, de acordo com as técnicas reveladas no presente documento, a posição do atuador e por inferência a fenda de matriz espessura B, é conhecida em combinação com a espessura alvo de extrudado, a espessura de extrudado medida atual. Anteriormente, saber a posição absoluta da espessura de fenda de matriz durante um processo de extrusão não foi possível, por exemplo, devido ao retrocesso nos parafusos diferenciais. Com o uso de uma espessura alvo conhecida e o perfil de espessura de produto extrudado medido, a Equação 25 pode prever uma mudança de fenda de matriz apropriada. Por exemplo, sabe-se por inferência a relação entre o perfil de espessura de fenda de matriz e o perfil de espessura de produto extrudado a partir do perfil de espessura de fenda de matriz conhecido e o perfil de espessura de produto extrudado medido e pode portanto prever um perfil de espessura de fenda para obter o perfil de espessura alvo.

[0139] Presumindo que outros elementos do trajeto de fluxo são de menos importância, para um fluido newtoniano, a espessura de fenda prevista que corresponde ao atuador “i”, B’i é calculado conforme mostrado na Equação 28.

[0140] Para um fluido da lei de potência, a Equação 28 pode ser representada como a Equação 29. (Equação 29) Nesses exemplos, foi usado um índice de Lei de Potência de 1.0.

[0141] A Figura 18 ilustra as técnicas para retroencaixar uma matriz em fenda com as montagens de atuador, como um conjunto de montagens de atuador 200 (Figura 4). Nos exemplos diferentes, as técnicas da Figura 18 podem ser utilizadas para uma matriz em fenda de filme, uma matriz em fenda de múltiplas camadas, um revestimento de extrusão matriz termofusível, uma matriz por gotas, uma matriz de haste giratória, uma matriz em fenda adesiva, uma matriz em fenda de revestimento de solvente, uma matriz de revestimento à base d'água, uma matriz de faca alimentada em fenda ou outra matriz em fenda.

[0142] Primeiro, uma matriz em fenda é obtida (1202). A matriz em fenda incluiuma fenda de aplicador que se estende ao redor de uma largura da matriz em fenda e uma pluralidade de mecanismos de atuação separados ao redor da largura da matriz em fenda. A fenda de aplicador está em comunicação fluida com um trajeto de fluxo de fluidos através da matriz em fenda. Cada atuador na pluralidade de mecanismos de atuação é operável para ajustar uma espessura de direção transversal do trajeto de fluxo de fluidos em sua localização respectiva para fornecer um ajuste de fluxo de fluidos através da fenda de aplicador. A matriz em fenda pode ser operada com o uso da pluralidade de mecanismos de atuação para controlar uma espessura de um trajeto de fluxo de fluidos através de uma largura da matriz em fenda.

[0143] Nos exemplos diferentes, os mecanismos de atuação incluem um ou mais dos seguintes: os parafusos termicamente ajustáveis, parafusos diferenciais, atuadores piezoelétricos, atuadores pneumáticos; e/ou atuadores hidráulicos. Em um exemplo, os mecanismos de atuação incluem parafusos termoajustáveis e a técnica para retroencaixar uma matriz em fenda com os parafusos termoajustáveis pode incluir avaliar o perfil de manta transversal do extrudado após o mesmo sair pela fenda de aplicador e ajustar a posição relativa de um ou mais dos mecanismos de atuação com seu respectivo parafuso termoajustável de modo que o perfil de manta transversal do extrudado após o mesmo sair pela fenda de aplicador se conforma de forma mais aproximada a um perfil de manta transversal pré-selecionada.

[0144] A seguir, os mecanismos de atuação são removidos do alojamento de matriz (1204). Uma pluralidade de montagens de atuador, como as montagens de atuador 200, é instalada no lugar dos mecanismos de atuação (1206). Cada montagem de atuador na pluralidade de montagens de atuador é operável para ajustar uma espessura de direção transversal do trajeto de fluxo de fluidos em sua respectiva localização para fornecer um ajuste local do fluxo de fluidos através da fenda de aplicador.

[0145] Além disso, um controlador, como o controlador 300, é obtido e uma ligação de comunicação é formada entre cada montagem de atuador e o controlador (1208). O controlador é configurado para ajustar a posição de cada montagem de atuador de acordo com uma dentre uma pluralidade de configurações distintas, como a posição medida do sensor 230 e/ou uma configuração de motor de passo para o motor 210.

[0146] Com o uso da fluidodinâmica e um modelo digital da matriz em fenda, o controlador 300 prevê um conjunto das configurações distintas da pluralidade de configurações distintas que correspondem a uma pressão de cavidade de matriz pré-selecionada. Em exemplos diferentes, o controlador 300 pode recuperar a pressão de cavidade de matriz pré-selecionada a partir de um meio legível por computador não transitório ou pode receber a pressão de cavidade de matriz pré-selecionada a partir de uma entrada de dados pelo usuário.

[0147] Em exemplos diferentes, a configuração prevista pode corresponder a medições do sensor 230 e/ou configurações de posição distintas para o motor 210. O sensor 230 pode fornecer informações de posição mais precisas ao controlador 300 do que aquelas fornecidas pelo motor 210. Por essa razão, o controlador pode prever as configurações para uma montagem de atuador 200 com base nas medições do sensor 230 e pode operar o motor 210 para localizar o eixo de saída 222 de acordo com a configuração prevista em vez de direcionar diretamente o motor 210 para um número da etapa que corresponde à posição.

[0148] A fluidodinâmica, as propriedades de fluxo conhecidas do extrudado e um modelo digital de uma matriz permite que o controlador 300 preveja as configurações distintas para as montagens de atuador. A modelagem de um extrudado que flui através de uma matriz pode incorporar muitos aspectos da própria matriz que inclui a largura de fenda de aplicador, uma distância a partir da cavidade de coletor para a saída da fenda de aplicador e uma espessura de fenda, que é a dimensão estreita da fenda de aplicador entre as duas superfícies paralelas que definem a própria fenda.

[0149] Inúmeras Equações podem ser usadas para prever as configurações para as montagens de atuador e as configurações previstas podem corresponder, por exemplo, a um perfil de manta transversal pré-selecionada e/ou uma pressão de cavidade de matriz pré-selecionada. Por exemplo, prever as configurações para as montagens de atuador pode incluir modelar a transferência de calor e a dissipação térmica por toda a fenda e o extrudado. Em outros exemplos, prever a configuração para as montagens de atuador pode incorporar uma matriz de dureza e/ou uma matriz de sensibilidade de fluxo.

[0150] Uma vez que o controlador 300 prevê as configurações para as montagens de atuador 200 na matriz em fenda 10 que corresponde à pressão de cavidade de matriz pré-selecionada, a matriz em fenda é operada passando-se um extrudado através do trajeto de fluxo de fluidos e pela fenda de aplicador com as montagens de atuador posicionadas de acordo com o conjunto de configurações previstas (1212).

[0151] As técnicas descritas nessa revelação, como as técnicas descritas em relação ao controlador 300, podem serimplantadas, pelo menos em parte, em hardware, software, firmware ou qualquer combinação dos mesmos. Por exemplo, os vários exemplos das técnicas podem ser implantados dentro de um ou mais microprocessadores, processadores de sinal digital (DSPs), circuitos integrados específicos por aplicação (ASICs), arranjos de porta programável por campo (FPGAs), ou qualquer outro circuito lógico distingo ou integrado, bem como quaisquer combinações de tais componentes, incorporados nos controladores, interface de usuários ou outros dispositivos. O termo “controlador” pode se referir em geral a qualquer um dos circuitos lógicos antecedentes, sozinho ou em combinação com outro circuito lógico, ou qualquer outro circuito equivalente.

[0152] Quando implantados no software, a funcionalidade atribuída aos sistemas e controladores descritos nessa revelação pode ser incorporada como instruções em um meio de armazenamento legível por computador como memória de acesso aleatório (RAM), memória só de leitura (ROM), memória de acesso aleatório não volátil (NVRAM), memória só de leitura programável e apagável eletricamente (EEPROM), memória FLASH, meios magnéticos, meios ópticos, ou similares. As instruções podem ser executadas para fazer com que um ou mais processadores para suportar um ou mais exemplos da funcionalidade descrita nessa revelação.

[0153] Em exemplos diferentes, essa revelação é direcionada à criaçãode uma matriz de dureza para converter a posição de fenda ea posição de atuador e vice-versa. Por exemplo, conforme descrito no presente documento exemplos diferentes incluem: usar métodos experimentais como um teste de “impacto” para criar uma matriz de dureza, um teste de impacto em que o número de medições de perfil é igual ao número de atuadores, um teste de impacto em que o número de medições de perfil é arbitrário e usar os métodos de modelagem para criar uma matriz de dureza.

[0154] Em exemplos adicionais, essa revelação é direcionada ao uso de uma matriz de dureza para calcular o perfil de altura de fenda com base nas posições de atuador.

[0155] Em exemplos adicionais, essa revelação é direcionada ao uso de uma matriz de dureza para calcular as posições de atuador desejadas com base em um perfil de altura de fenda desejado.

[0156] Em exemplos adicionais, essa revelação é direcionada ao uso de uma matriz de dureza e matriz de dureza inversa paraconverter altura de fenda e posição de atuador e vice-versa como um modo preferencial de controle de perfil extrudado automatizado avançado com o uso de fluido

[0157] Em exemplos adicionais, essa revelação é direcionada à criação de uma matriz de sensibilidade de fluxo que converte perfis de vão de fenda em perfis de espessura de filme ou revestimento transversal de manta e vice-versa. A matriz de sensibilidade de fluxo pode incorporar as interações entre o vão de fenda ajustável e o resto da geometria de fluxo de coletor de matriz bem como interações baixas no fluxo de microesfera de revestimento que o líquido experimenta a jusante do coletor de matriz.

[0158] Em exemplos adicionais, essa revelação é direcionada ao uso da matriz de sensibilidade de fluxo em uma estratégia de controle de perfil como uma estratégia de Gauss-Newton para controlar o perfil de extrudado, como um perfil de espessura de revestimento, para seu estado desejado. Em alguns exemplos, uma matriz das sensibilidades de espessura para movimento de atuador é retangular. Sob o método de AAPC mais simples com uma Equação de fluxo por banda, a matriz seria quadrada e seria diagonal. No caso de matriz de sensibilidade de fluxo mais geral, um modelo forneceria essa matriz (pode querer inserir diversas matrizes e interpolar ou ter a capacidade de dimensionar a matriz)

[0159] Em alguns exemplos, uma interface de modelo digital pode fazer tanto a inversão quanto a multiplicação de matriz, de modo que a única entrada necessária seja a matriz de sensibilidade de fluxo.

[0160] Em alguns exemplos, as restrições podem ser adicionadas para constringir o movimento de atuador ou manter a pressão constante, por exemplo, por meio de uma matriz aperfeiçoada ou um método de penalidade, etc.

[0161] Em exemplos adicionais, essa revelação tem técnicas direcionadas para controlar os atuadores para fornecer um perfil extrudado com uma espessura não uniforme, isto é, microesferas de borda controlada, tiras, etc.

[0162] Em exemplos adicionais, essa revelação tem técnicas direcionadas que inclui ajustar o datum de atuador para compensar a deflexão térmica da matriz.

[0163] Vários exemplos foram descritos.

Claims

1. Sistema CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma matriz em fenda (10), em que a matriz em fenda (10) inclui: uma fenda de aplicador (6) que se estende ao redor de uma largura da matriz em fenda (10), em que a fenda de aplicador (6) está em comunicação fluida com uma trajetória de fluxo de fluidos através da matriz em fenda (10), e uma pluralidade de atuadores (200) espaçados ao redor da largura da matriz em fenda (10), em que cada atuador na pluralidade de atuadores (200) é operável para ajustar uma espessura de direção transversal da trajetória de fluxo de fluidos em seu respectivo local para fornecer um ajuste local de fluxo de fluidos através da fenda de aplicador (6); e uma pluralidade de atuadores (200) espaçados ao redor da largura da fenda de aplicador (6) da matriz em fenda (10), em que cada atuador na pluralidade de atuadores (200) é operável para ajustar uma espessura de direção transversal da trajetória de fluxo de fluidos em seu respectivo local para fornecer um ajuste local de fluxo de fluidos através da fenda de aplicador (6); e um controlador (300) configurado para estabelecer a posição de cada atuador de acordo com uma dentre uma pluralidade de configurações distintas para operação da matriz em fenda (10); e um sensor configurado para medir um perfil de espessura da manta transversal de um extrudado após o mesmo deixar a fenda de aplicador (6), em que o controlador (300) é configurado adicionalmente para, usando fluidodinâmica e um modelo digital da matriz em fenda (10), para prever um conjunto de configurações distintas dentre a pluralidade de configurações distintas correspondentes a um perfil da manta transversal pré-selecionada para o extrudado, e em que o controlador (300) está configurado adicionalmente para: avaliar o perfil de manta transversal do extrudado após sua saída da fenda de aplicador (6); com base na avaliação do perfil de manta transversal, determinar se ajustes para o conjunto previsto de configurações distintas podem fornecer um perfil de manta transversal do extrudado após sua saída da fenda de aplicador (6) que corresponde mais rigorosamente ao perfil de manta transversal pré- selecionada; após determinar os ajustes para o conjunto previsto de configurações distintas pode fornecer um perfil de manta transversal do extrudado após o mesmo deixar a fenda de aplicador (6) que corresponde mais rigorosamente ao perfil de manta transversal pré-selecionada, prever um conjunto aprimorado de configurações distintas a partir da pluralidade de configurações distintas que corresponde à manta transversal pré-selecionada com o controlador (300); e reposicionar os atuadores de acordo com o conjunto previsto aprimorado de configurações distintas durante a operação continuada da matriz em fenda (10) passando-se o extrudado através da trajetória de fluxo de fluidos para fora da fenda de aplicador (6).

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que usar fluidodinâmica e o modelo digital da matriz para prever o conjunto de configurações distintas dentre a pluralidade de configurações distintas que corresponde ao perfil de manta transversal pré-selecionada para o extrudado compreende: separadamente modelar fluxo de fluidos em cada atuador e determinar ajustes de posição para cada atuador com base no fluxo de fluidos modelado associado ao mesmo atuador.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que prever o conjunto aprimorado de configurações distintas compreende usar uma matriz de sensibilidade de fluxo em uma estratégia de controle de perfil para controlar o perfil de espessura de revestimento até seu estado desejado.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a estratégia de controle de perfil inclui uma estratégia de Gauss-Newton.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a matriz de sensibilidade de fluxo representa uma sensibilidade de fluxo através da largura da matriz em fenda (10) contra um ajuste de posição de atuador para cada uma dentre a pluralidade de atuadores (200).

6. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador (300) é configurado adicionalmente para apresentar o conjunto previsto de configurações distintas para um usuário por meio de uma interface de usuário (320).

7. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador (300) é configurado adicionalmente para cada conjunto de cada uma da pluralidade de atuadores (200) de acordo com o conjunto previsto de configurações distintas durante uma operação da matriz em fenda (10).