Ardıcıl, dəqiq temperaturun ölçülməsi plastik sənayesində termoformlanmış məhsulların düzgün işlənməsini təmin etmək üçün vacibdir.Həm stasionar, həm də fırlanan termoformasiya tətbiqlərində aşağı formalaşdırma temperaturu formalaşmış hissədə gərginlik yaradır, çox yüksək temperatur isə qabarcıqlanma, rəng və ya parıltı itkisi kimi problemlərə səbəb ola bilər.
Bu məqalədə biz infraqırmızı (İQ) təmassız temperaturun ölçülməsindəki irəliləyişlərin nəinki termoformasiya əməliyyatlarına onların istehsal proseslərini və biznes nəticələrini optimallaşdırmağa kömək etdiyini, həm də son məhsulun keyfiyyəti və etibarlılığı üçün sənaye standartlarına uyğunluğu necə müzakirə edəcəyik.
Termoformasiya, termoplastik təbəqənin qızdırılaraq yumşaq və elastik hala gətirildiyi və üçölçülü formaya məcbur edilərək iki oxlu deformasiyaya uğradığı prosesdir.Bu proses qəlibin varlığında və ya olmamasında baş verə bilər.Termoplastik təbəqənin qızdırılması termoformasiya əməliyyatının ən vacib mərhələlərindən biridir.Formalaşdırıcı maşınlar adətən təbəqə materialının üstündə və altında infraqırmızı qızdırıcıların panellərindən ibarət sendviç tipli qızdırıcılardan istifadə edirlər.
Termoplastik təbəqənin əsas temperaturu, onun qalınlığı və istehsal mühitinin temperaturu plastik polimer zəncirlərinin qəliblənən vəziyyətə necə axmasına və yarı kristal polimer quruluşuna çevrilməsinə təsir göstərir.Son dondurulmuş molekulyar quruluş materialın fiziki xüsusiyyətlərini, həmçinin son məhsulun performansını müəyyən edir.
İdeal olaraq, termoplastik təbəqə uyğun formalaşma temperaturuna qədər bərabər şəkildə qızdırılmalıdır.Vərəq daha sonra qəlibləmə stansiyasına köçürülür, burada bir aparat vakuum və ya təzyiqli havadan, bəzən mexaniki tıxacın köməyi ilə hissəni yaratmaq üçün onu qəlibə basdırır.Nəhayət, prosesin soyutma mərhələsi üçün hissə qəlibdən çıxarılır.
Termoformasiya istehsalının əksəriyyəti rulonla qidalanan maşınlarla, təbəqə ilə qidalanan maşınlar isə daha kiçik həcmli tətbiqlər üçündür.Çox böyük həcmli əməliyyatlarla, tam inteqrasiya olunmuş, daxili, qapalı dövrəli termoformasiya sistemi əsaslandırıla bilər.Xətt plastik xammal alır və ekstruderlər birbaşa termoformasiya maşınına qidalanır.
Termoformasiya alətlərinin müəyyən növləri termoformasiya maşınının içərisində əmələ gələn məhsulun kəsilməsinə imkan verir.Bu üsuldan istifadə etməklə daha yüksək kəsmə dəqiqliyi mümkündür, çünki məhsulun və skelet qırıntılarının yenidən yerləşdirilməsinə ehtiyac yoxdur.Alternativlər, formalaşmış vərəqin birbaşa əkin stansiyasına indeksləşdiyi yerlərdir.
Yüksək istehsal həcmi adətən hissələri yığma maşınının termoformasiya maşını ilə inteqrasiyasını tələb edir.Üst-üstə yığıldıqdan sonra hazır məhsullar son müştəriyə daşınmaq üçün qutulara yığılır.Ayrılmış skelet qırıntıları sonrakı doğramaq üçün mandrill üzərinə sarılır və ya termoformasiya maşını ilə bir sıra kəsici maşından keçir.
Böyük təbəqənin termoformasiyası pozulmalara həssas olan mürəkkəb bir əməliyyatdır və bu, rədd edilmiş hissələrin sayını xeyli artıra bilər.Hissə səthinin keyfiyyəti, qalınlığın dəqiqliyi, dövriyyə müddəti və məhsuldarlığa dair bugünkü sərt tələblər, yeni konstruktor polimerlərinin və çox qatlı təbəqələrin kiçik emal pəncərəsi ilə birləşərək, istehsalçıları bu prosesə nəzarəti təkmilləşdirməyin yollarını axtarmağa sövq etdi.
Termoformasiya zamanı təbəqənin istiləşməsi radiasiya, konveksiya və keçirmə yolu ilə baş verir.Bu mexanizmlər istilik ötürmə dinamikasında böyük qeyri-müəyyənlik, eləcə də zaman dəyişikliyi və qeyri-xəttiliklər təqdim edir.Bundan əlavə, təbəqənin qızdırılması, qismən diferensial tənliklərlə ən yaxşı təsvir edilən fəzada paylanmış bir prosesdir.
Termoformasiya mürəkkəb hissələrin formalaşmasından əvvəl dəqiq, çox zonalı temperatur xəritəsi tələb edir.Bu problem, temperaturun adətən istilik elementlərində idarə olunması faktı ilə mürəkkəbləşir, halbuki təbəqənin qalınlığı üzrə temperaturun paylanması əsas proses dəyişənidir.
Məsələn, polistirol kimi amorf material yüksək ərimə gücünə görə formalaşma temperaturuna qədər qızdırıldıqda ümumiyyətlə bütövlüyünü qoruyacaqdır.Nəticədə onu idarə etmək və formalaşdırmaq asandır.Kristal material qızdırıldıqda, ərimə temperaturuna çatdıqdan sonra bərkdən mayeyə daha kəskin şəkildə dəyişir və formalaşma temperaturu pəncərəsini çox dar edir.
Ətraf mühitin temperaturunun dəyişməsi də termoformasiyada problemlər yaradır.Qəbul edilən qəliblər istehsal etmək üçün rulonların ötürülmə sürətinin tapılması üçün sınaq və səhv üsulu zavod temperaturu dəyişərsə (yəni, yay aylarında) qeyri-adekvat ola bilər.10°C temperaturun dəyişməsi çox dar formalaşdırma temperatur diapazonu səbəbindən məhsula əhəmiyyətli təsir göstərə bilər.
Ənənəvi olaraq, termoformatorlar təbəqə temperaturuna nəzarət etmək üçün xüsusi əl üsullarına etibar etdilər.Bununla belə, bu yanaşma çox vaxt məhsulun tutarlılığı və keyfiyyəti baxımından arzu olunan nəticələrdən daha az verir.Operatorlar çətin balanslaşdırma aktına malikdirlər ki, bu da təbəqənin əsas və səth temperaturları arasındakı fərqi minimuma endirməklə yanaşı, hər iki sahənin materialın minimum və maksimum formalaşma temperaturları daxilində qalmasını təmin edir.
Bundan əlavə, plastik təbəqə ilə birbaşa təmas termoformasiyada qeyri-mümkündür, çünki bu, plastik səthlərdə ləkələrə və qəbuledilməz cavab müddətlərinə səbəb ola bilər.
Plastik sənayesi getdikcə prosesin temperaturunun ölçülməsi və idarə edilməsi üçün təmassız infraqırmızı texnologiyanın üstünlüklərini kəşf edir.İnfraqırmızı əsaslı sensor həllər termocütlərin və ya digər zond tipli sensorların istifadə oluna bilmədiyi və ya dəqiq məlumat vermədiyi hallarda temperaturun ölçülməsi üçün faydalıdır.
Kontaktsız IR termometrləri, soba və ya quruducu əvəzinə məhsulun temperaturunu birbaşa ölçərək, sürətli hərəkət edən proseslərin temperaturunu tez və səmərəli şəkildə izləmək üçün istifadə edilə bilər.İstifadəçilər məhsulun optimal keyfiyyətini təmin etmək üçün proses parametrlərini asanlıqla tənzimləyə bilərlər.
Termoformasiya tətbiqləri üçün avtomatlaşdırılmış infraqırmızı temperatur monitorinq sisteminə adətən operator interfeysi və termoformasiya sobasından prosesin ölçülməsi üçün displey daxildir.IR termometr isti, hərəkət edən plastik təbəqələrin temperaturunu 1% dəqiqliklə ölçür.Quraşdırılmış mexaniki releləri olan rəqəmsal panel sayğac temperatur məlumatlarını göstərir və təyin edilmiş temperatura çatdıqda həyəcan siqnalları verir.
İnfraqırmızı sistem proqram təminatından istifadə edərək, termoformatorlar temperatur və çıxış diapazonlarını, həmçinin emissiya və həyəcan nöqtələrini təyin edə, sonra isə real vaxt rejimində temperaturun oxunuşlarına nəzarət edə bilərlər.Proses təyin olunmuş temperatura çatdıqda, rele bağlanır və dövrəyə nəzarət etmək üçün ya göstərici işığını, ya da səsli siqnalı işə salır.Proses temperaturu məlumatları təhlil və proses sənədləri üçün arxivləşdirilə və ya digər proqramlara ixrac edilə bilər.
İQ ölçmələrindən əldə edilən məlumatlar sayəsində istehsal xətti operatorları orta hissəni çox qızdırmadan vərəqi ən qısa müddətdə tam doyurmaq üçün optimal soba parametrini təyin edə bilirlər.Praktik təcrübəyə dəqiq temperatur məlumatlarının əlavə edilməsinin nəticəsi çox az imtina ilə pərdələrin qəliblənməsinə imkan verir.Və daha qalın və ya daha incə materialı olan daha çətin layihələr, plastik bərabər qızdırıldığı zaman daha vahid son divar qalınlığına malikdir.
IR sensor texnologiyası ilə termoformasiya sistemləri də termoplastik qəlibləmə proseslərini optimallaşdıra bilər.Bu proseslərdə operatorlar bəzən sobalarını çox isti işlədirlər və ya parçaları qəlibdə çox uzun müddət saxlayırlar.İnfraqırmızı sensoru olan sistemdən istifadə etməklə, onlar qəliblər arasında sabit soyutma temperaturlarını saxlaya bilir, istehsal məhsuldarlığını artırır və hissələrin yapışma və ya deformasiyaya görə əhəmiyyətli itkilər olmadan çıxarılmasına imkan verir.
Kontaktsız infraqırmızı temperaturun ölçülməsi plastik istehsalçıları üçün bir çox sübut edilmiş üstünlüklər təqdim etsə də, cihaz təchizatçıları tələbkar istehsal mühitlərində IR sistemlərinin dəqiqliyini, etibarlılığını və istifadəsinin asanlığını daha da yaxşılaşdıraraq yeni həllər hazırlamağa davam edirlər.
IR termometrləri ilə müşahidə problemlərini həll etmək üçün alət şirkətləri obyektiv vasitəsilə inteqrasiya olunmuş hədəf nişanını, üstəlik lazer və ya video müşahidəni təmin edən sensor platformalar hazırlamışlar.Bu birləşmiş yanaşma ən əlverişsiz şəraitdə düzgün nişan alma və hədəf yeri təmin edir.
Termometrlər eyni zamanda real vaxt rejimində video monitorinqi və avtomatlaşdırılmış təsvirin qeydə alınması və saxlanmasını özündə birləşdirə bilər - beləliklə, qiymətli yeni proses məlumatı verir.İstifadəçilər tez və asanlıqla prosesin şəkillərini çəkə və sənədlərinə temperatur və vaxt/tarix məlumatlarını daxil edə bilərlər.
Bugünkü yığcam IR termometrləri əvvəlki, həcmli sensor modellərindən iki dəfə daha yüksək optik ayırdetmə təklif edir, prosesə nəzarət proqramlarında performansını artırır və kontakt zondlarının birbaşa dəyişdirilməsinə imkan verir.
Bəzi yeni IR sensor dizaynları miniatür sensor başlıqdan və ayrıca elektronikadan istifadə edir.Sensorlar 22:1-ə qədər optik ayırdetmə qabiliyyətinə nail ola bilir və heç bir soyutma olmadan 200°C-yə yaxınlaşan mühit temperaturlarına tab gətirə bilir.Bu, məhdud məkanlarda və çətin mühit şəraitində çox kiçik ləkə ölçülərini dəqiq ölçməyə imkan verir.Sensorlar demək olar ki, hər yerdə quraşdırıla biləcək qədər kiçikdir və sərt sənaye proseslərindən qorunmaq üçün paslanmayan polad korpusda yerləşdirilə bilər.IR sensor elektronikasında yeniliklər həmçinin siqnal emal imkanlarını, o cümlədən emissiya, nümunə və saxlama, pik tutma, vadi tutma və ortalama funksiyaları təkmilləşdirdi.Bəzi sistemlərdə bu dəyişənlər əlavə rahatlıq üçün uzaq istifadəçi interfeysindən tənzimlənə bilər.
Son istifadəçilər indi motorlu, uzaqdan idarə olunan dəyişən hədəf fokuslu IR termometrləri seçə bilərlər.Bu qabiliyyət ölçmə hədəflərinin fokusunu ya alətin arxasında əl ilə və ya RS-232/RS-485 PC bağlantısı vasitəsilə uzaqdan tez və dəqiq tənzimləməyə imkan verir.
Uzaqdan idarə olunan dəyişən hədəf fokuslu IR sensorları hər bir tətbiq tələbinə uyğun olaraq konfiqurasiya edilə bilər ki, bu da səhv quraşdırma şansını azaldır.Mühəndislər öz ofislərinin təhlükəsizliyindən ötrü sensorun ölçmə hədəfi fokusunu dəqiq tənzimləyə və dərhal düzəldici tədbirlər görmək üçün öz proseslərində temperatur dəyişikliklərini davamlı olaraq müşahidə edib qeyd edə bilərlər.
Təchizatçılar sistemləri sahə kalibrləmə proqramı ilə təchiz etməklə infraqırmızı temperaturun ölçülməsinin çox yönlülüyünü daha da təkmilləşdirir, istifadəçilərə sensorları saytda kalibrləməyə imkan verir.Üstəlik, yeni IR sistemləri fiziki qoşulma üçün müxtəlif vasitələr təklif edir, o cümlədən sürətli ayırma konnektorları və terminal birləşmələri;yüksək və aşağı temperaturun ölçülməsi üçün müxtəlif dalğa uzunluqları;milliamp, millivolt və termocüt siqnallarının seçimi.
Alət dizaynerləri emissiyanın qeyri-müəyyənliyi səbəbindən səhvləri minimuma endirən qısa dalğa uzunluğu vahidləri inkişaf etdirməklə IR sensorları ilə əlaqəli emissiya problemlərinə cavab verdilər.Bu cihazlar adi, yüksək temperatur sensorları kimi hədəf materialda emissiyanın dəyişməsinə həssas deyildir.Beləliklə, onlar müxtəlif temperaturlarda müxtəlif hədəflər arasında daha dəqiq oxunuşlar təmin edirlər.
Avtomatik emissiya korreksiyası rejimi ilə IR temperatur ölçmə sistemləri istehsalçılara tez-tez məhsul dəyişikliklərinə uyğunlaşmaq üçün əvvəlcədən təyin edilmiş reseptlər qurmağa imkan verir.Ölçmə hədəfi daxilində istilik pozuntularını tez müəyyən etməklə, onlar istifadəçiyə məhsulun keyfiyyətini və vahidliyini yaxşılaşdırmağa, qırıntıları azaltmağa və əməliyyat səmərəliliyini artırmağa imkan verir.Bir nasazlıq və ya qüsur baş verərsə, sistem düzəldici fəaliyyətə imkan vermək üçün həyəcan siqnalı verə bilər.
Təkmilləşdirilmiş infraqırmızı zondlama texnologiyası da istehsal proseslərini asanlaşdırmağa kömək edə bilər.Operatorlar mövcud temperatur təyin edilmiş siyahıdan hissə nömrəsini seçə və hər bir pik temperatur dəyərini avtomatik qeyd edə bilərlər.Bu həll çeşidləməni aradan qaldırır və dövriyyə müddətini artırır.O, həmçinin istilik zonalarına nəzarəti optimallaşdırır və məhsuldarlığı artırır.
Termoformatorların avtomatlaşdırılmış infraqırmızı temperatur ölçmə sisteminin investisiya gəlirini tam təhlil etməsi üçün onlar müəyyən əsas amillərə baxmalıdırlar.Əsas xərclərin azaldılması zamanı, enerjini və baş verə biləcək qırıntıların azaldılmasının miqdarını, həmçinin termoformasiya prosesindən keçən hər bir vərəq haqqında məlumat toplamaq və hesabat vermək qabiliyyətini nəzərə almaq deməkdir.Avtomatlaşdırılmış IR algılama sisteminin ümumi üstünlüklərinə aşağıdakılar daxildir:
• Keyfiyyətli sənədlər və ISO uyğunluğu üçün istehsal edilmiş hər bir hissənin termal təsvirini arxivləşdirmək və müştərilərə təqdim etmək bacarığı.
Kontaktsız infraqırmızı temperaturun ölçülməsi yeni texnologiya deyil, lakin son yeniliklər xərcləri azaltdı, etibarlılığı artırdı və daha kiçik ölçü vahidlərini işə saldı.IR texnologiyasından istifadə edən termoformatorlar istehsalın təkmilləşdirilməsindən və qırıntıların azalmasından faydalanır.İstehsalçılar termoformasiya maşınlarından daha vahid qalınlıq əldə etdikləri üçün hissələrin keyfiyyəti də yaxşılaşır.
For more information contact R&C Instrumentation, +27 11 608 1551, info@randci.co.za, www.randci.co.za
Göndərmə vaxtı: 19 avqust 2019-cu il