Stöðugar, nákvæmar hitamælingar eru mikilvægar í plastiðnaðinum til að tryggja réttan frágang á hitamótuðum vörum.Í bæði kyrrstæðum og snúnings hitamótunarforritum veldur lágt mótunarhitastig álag í myndaða hlutanum, en of hátt hitastig getur valdið vandamálum eins og blöðrum og tapi á lit eða gljáa.
Í þessari grein munum við ræða hvernig framfarir í innrauðum (IR) snertilausum hitamælingum hjálpa ekki aðeins við hitamótunaraðgerðir við að hámarka framleiðsluferla sína og viðskiptaniðurstöður, heldur gera það einnig kleift að uppfylla iðnaðarstaðla um gæði og áreiðanleika endanleg vöru.
Hitamótun er ferlið þar sem hitaplastplata er gert mjúkt og sveigjanlegt með upphitun og tvíása aflöguð með því að vera þvinguð í þrívítt form.Þetta ferli getur átt sér stað í nærveru eða fjarveru myglusvepps.Upphitun hitaplastplötunnar er eitt mikilvægasta stigið í hitamótunaraðgerðinni.Myndunarvélarnar nota venjulega hitara af samlokugerð, sem samanstanda af spjöldum af innrauðum hitara fyrir ofan og neðan plötuefnið.
Kjarnahitastig hitaplastplötunnar, þykkt þess og hitastig framleiðsluumhverfisins hafa öll áhrif á hvernig plastfjölliðakeðjur flæða í mótanlegt ástand og breytast í hálfkristallaða fjölliða uppbyggingu.Endanleg fryst sameindabygging ákvarðar eðliseiginleika efnisins, sem og frammistöðu lokaafurðarinnar.
Helst ætti hitaplastplatan að hitna jafnt í viðeigandi mótunarhitastig.Blaðið færist síðan yfir í mótunarstöð, þar sem tæki þrýstir því á mótið til að mynda hlutann, annað hvort með lofttæmi eða loftþrýstingi, stundum með aðstoð vélræns tappa.Að lokum losnar hluturinn úr mótinu fyrir kælistig ferlisins.
Meirihluti hitamótunarframleiðslunnar er með rúllu-fóðruðum vélum, en blaða-fóðraðar vélar eru fyrir smærri notkun.Með mjög miklu magni er hægt að réttlæta fullkomlega samþætt, í línu, lokað lykkja hitamótunarkerfi.Línan tekur á móti hráefni úr plasti og pressuvélar fæða beint inn í hitamótunarvélina.
Ákveðnar gerðir af hitamótunarverkfærum gera kleift að skera myndaða hlutinn í hitamótunarvélinni.Meiri nákvæmni skurðar er möguleg með þessari aðferð vegna þess að afurðin og beinagrindarafgangur þarf ekki að endurstilla.Valkostir eru þar sem myndað blað vísar beint til skurðarstöðvarinnar.
Mikið framleiðslumagn krefst venjulega samþættingar hlutastafla við hitamótunarvélina.Þegar þeim hefur verið staflað er fullunnum hlutum pakkað í kassa til flutnings til endanotandans.Aðskilið brot úr beinagrindinni er spólað á dorn til að höggva í kjölfarið eða fer í gegnum skurðarvél í línu við hitamótunarvélina.
Hitamótun á stórum plötum er flókin aðgerð sem er næm fyrir truflunum, sem getur aukið fjölda hafna hluta til muna.Strangar kröfur nútímans um yfirborðsgæði hluta, þykktarnákvæmni, hringrásartíma og afrakstur, ásamt litlum vinnsluglugga nýrra hönnuða fjölliða og marglaga blaða, hafa hvatt framleiðendur til að leita leiða til að bæta stjórn á þessu ferli.
Við hitamótun á sér stað upphitun á plötum með geislun, varmi og leiðni.Þessar aðferðir kynna mikla óvissu, sem og tímabreytingar og ólínuleika í hitaflutningshreyfingunni.Ennfremur er upphitun á plötum staðbundið ferli sem best er lýst með hlutadiffurjöfnum.
Hitamótun krefst nákvæms, margra svæða hitakorts áður en flóknir hlutar myndast.Þetta vandamál bætist við þá staðreynd að hitastigi er venjulega stjórnað við hitaeiningarnar, en hitadreifingin yfir þykkt blaðsins er aðalferlisbreytan.
Til dæmis mun myndlaust efni eins og pólýstýren almennt viðhalda heilleika sínum þegar það er hitað að myndunarhitastigi vegna mikils bræðslustyrks.Fyrir vikið er auðvelt að meðhöndla og móta það.Þegar kristallað efni er hitað breytist það verulega úr föstu efni í fljótandi þegar bræðsluhitastigi þess er náð, sem gerir hitastigsgluggann sem myndast mjög þröngur.
Breytingar á umhverfishita valda einnig vandamálum við hitamótun.Reynslu- og villuaðferðin við að finna rúlluhraða til að framleiða viðunandi mót gæti reynst ófullnægjandi ef hitastig verksmiðjunnar breytist (þ.e. yfir sumarmánuðina).Hitabreyting upp á 10°C getur haft veruleg áhrif á framleiðslugetu vegna mjög þröngs myndunarhitasviðs.
Hefð hafa hitamyndarar reitt sig á sérhæfða handvirka tækni til að stjórna plötuhita.Hins vegar skilar þessi nálgun oft minna en tilætluðum árangri hvað varðar samkvæmni og gæði vörunnar.Rekstraraðilar eiga erfitt uppdráttar, sem felur í sér að lágmarka muninn á kjarna- og yfirborðshita plötunnar, en tryggja að bæði svæðin haldist innan lágmarks- og hámarkshitastigs efnisins.
Að auki er bein snerting við plastplötuna óhagkvæm við hitamótun vegna þess að það getur valdið lýtum á plastflötum og óviðunandi viðbragðstíma.
Í auknum mæli er plastiðnaðurinn að uppgötva kosti þess að snerta ekki innrauða tækni til að mæla og stjórna ferli hitastigs.Innrauðar skynjunarlausnir eru gagnlegar til að mæla hitastig við aðstæður þar sem ekki er hægt að nota hitaeiningar eða aðra skynjara af tegund nema, eða gefa ekki nákvæm gögn.
Hægt er að nota IR hitamæla án snerti til að fylgjast með hitastigi hraðvirkra ferla á fljótlegan og skilvirkan hátt og mæla vöruhita beint í stað ofnsins eða þurrkarans.Notendur geta síðan auðveldlega stillt ferlibreytur til að tryggja bestu vörugæði.
Fyrir hitamótunarforrit inniheldur sjálfvirkt innrautt hitastigseftirlitskerfi venjulega rekstrarviðmót og skjá fyrir ferlimælingar frá hitamótunarofninum.IR hitamælir mælir hitastigið á heitu, hreyfanlegu plastplöturnar með 1% nákvæmni.Stafrænn pallborðsmælir með innbyggðum vélrænum liðum sýnir hitastigsgögn og gefur frá sér viðvörunarmerki þegar hitastigi er náð.
Með því að nota innrauða kerfishugbúnaðinn geta hitamyndarar stillt hitastig og úttakssvið, svo og útblásturs- og viðvörunarpunkta, og síðan fylgst með hitamælingum í rauntíma.Þegar ferlið kemst á hitastigið, lokast gengi og annað hvort kveikir á gaumljósi eða hljóðviðvörun til að stjórna lotunni.Hægt er að geyma gögn um vinnsluhitastig eða flytja út í önnur forrit til greiningar og vinnslugagna.
Þökk sé gögnum frá IR-mælingum geta rekstraraðilar framleiðslulína ákvarðað ákjósanlegasta ofnstillinguna til að metta plötuna alveg á sem skemmstum tíma án þess að ofhitna miðhlutann.Niðurstaðan af því að bæta nákvæmum hitaupplýsingum við hagnýta reynslu gerir kleift að móta gardínu með mjög fáum höfnum.Og erfiðari verkefni með þykkara eða þynnra efni hafa jafnari lokaveggþykkt þegar plastið er hitað jafnt.
Hitamótunarkerfi með IR skynjaratækni geta einnig hagrætt hitaþjálu afmótunarferlum.Í þessum ferlum keyra rekstraraðilar stundum ofna sína of heita eða skilja hlutina eftir í mótinu of lengi.Með því að nota kerfi með innrauðum skynjara geta þeir viðhaldið stöðugu kælihitastigi yfir mót, aukið framleiðslugetu og gert kleift að fjarlægja hluta án verulegs taps vegna festingar eða aflögunar.
Jafnvel þó að snertilaus innrauð hitastigsmæling bjóði upp á marga sannaða kosti fyrir plastframleiðendur, halda tækjaframleiðendur áfram að þróa nýjar lausnir, sem bæta enn frekar nákvæmni, áreiðanleika og auðvelda notkun IR kerfa í krefjandi framleiðsluumhverfi.
Til að takast á við sjónvandamál með IR hitamælum, hafa hljóðfærafyrirtæki þróað skynjara sem veita samþætt marksjón í gegnum linsuna, auk annaðhvort leysis- eða myndbandssjón.Þessi sameinaða nálgun tryggir rétta miðun og miða staðsetningu við erfiðustu aðstæður.
Hitamælar geta einnig innlimað samtímis rauntíma vídeóvöktun og sjálfvirka myndupptöku og geymslu - þannig að skila verðmætum nýjum ferliupplýsingum.Notendur geta fljótt og auðveldlega tekið skyndimyndir af ferlinu og látið upplýsingar um hitastig og tíma/dagsetningu fylgja með í skjölunum sínum.
Fyrirferðarlítill IR hitamælar í dag bjóða upp á tvöfalda ljósupplausn en fyrri, fyrirferðarmikil skynjaramódel, sem eykur afköst þeirra í krefjandi ferlistýringarforritum og gerir kleift að skipta beint um snertiskynjara.
Sumar nýjar IR skynjarahönnun nota litlu skynjunarhaus og aðskilda rafeindatækni.Skynjararnir geta náð allt að 22:1 ljósupplausn og þola umhverfishita sem nálgast 200°C án nokkurrar kælingar.Þetta gerir nákvæmar mælingar á mjög litlum blettastærðum í lokuðu rými og erfiðar umhverfisaðstæður.Skynjararnir eru nógu litlir til að vera settir upp nánast hvar sem er og hægt er að hýsa þær í ryðfríu stáli til að vernda gegn erfiðum iðnaðarferlum.Nýjungar í rafeindatækni með innrauða skynjara hafa einnig bætt merkjavinnslumöguleika, þar á meðal losun, sýnatöku og hald, hámarkshald, dalhald og meðaltalsaðgerðir.Með sumum kerfum er hægt að stilla þessar breytur frá ytra notendaviðmóti til að auka þægindi.
Endir notendur geta nú valið IR hitamæla með vélknúnum, fjarstýrðum breytilegum markfókus.Þessi möguleiki gerir kleift að stilla fókus mælimarka hratt og nákvæmlega, annað hvort handvirkt aftan á tækinu eða fjarstýrt í gegnum RS-232/RS-485 tölvutengingu.
Hægt er að stilla IR skynjara með fjarstýrðum breytilegum markfókus í samræmi við hverja umsóknarkröfu, sem dregur úr líkum á rangri uppsetningu.Verkfræðingar geta fínstillt mælingamarkmiða fókus skynjarans frá öryggi þeirra eigin skrifstofu og stöðugt fylgst með og skráð hitabreytingar í ferli sínu til að grípa til aðgerða til úrbóta þegar í stað.
Birgir er að bæta enn frekar fjölhæfni innrauðra hitamælinga með því að útvega kerfi með vettvangskvörðunarhugbúnaði, sem gerir notendum kleift að kvarða skynjara á staðnum.Auk þess bjóða ný IR-kerfi upp á mismunandi leiðir til líkamlegrar tengingar, þar á meðal fljóttengd tengi og tengitengingar;mismunandi bylgjulengdir fyrir há- og lághitamælingar;og val um milliampara, millivolta og hitaeiningamerkja.
Tækjahönnuðir hafa brugðist við losunarvandamálum sem tengjast IR skynjara með því að þróa stuttar bylgjulengdareiningar sem lágmarka villur vegna óvissu um losun.Þessi tæki eru ekki eins viðkvæm fyrir breytingum á losun á markefninu og hefðbundnir háhitaskynjarar.Sem slíkir veita þeir nákvæmari lestur yfir mismunandi markmið við mismunandi hitastig.
IR hitamælingarkerfi með sjálfvirkri losunarleiðréttingarstillingu gera framleiðendum kleift að setja upp fyrirfram skilgreindar uppskriftir til að mæta tíðum vörubreytingum.Með því að greina fljótt varmaóreglur innan mælingamarkmiðsins, gera þau notandanum kleift að bæta vörugæði og einsleitni, draga úr rusli og bæta rekstrarhagkvæmni.Ef bilun eða galli kemur upp getur kerfið kallað á viðvörun til að gera ráðstafanir til úrbóta.
Aukin innrauða skynjunartækni getur einnig hjálpað til við að hagræða framleiðsluferlum.Rekstraraðilar geta valið hlutanúmer af núverandi hitastillalista og skráð sjálfkrafa hvert hámarkshitagildi.Þessi lausn útilokar flokkun og eykur lotutíma.Það hámarkar einnig stjórn á hitunarsvæðum og eykur framleiðni.
Til þess að hitamyndarar geti greint að fullu arðsemi fjárfestingar sjálfvirks innrauðs hitamælingakerfis verða þeir að skoða ákveðna lykilþætti.Að draga úr kostnaði við botninn þýðir að taka tillit til tímans, orkunnar og magns úrgangsskerðingar sem getur átt sér stað, sem og getu til að safna og tilkynna upplýsingar um hvert blað sem fer í gegnum hitamótunarferlið.Heildarávinningurinn af sjálfvirku IR skynjunarkerfi eru:
• Geta til að geyma og veita viðskiptavinum hitamynd af öllum framleiddum hlutum fyrir gæðaskjöl og ISO-samræmi.
Snertilaus innrauð hitastigsmæling er ekki ný tækni, en nýlegar nýjungar hafa dregið úr kostnaði, aukið áreiðanleika og gert minni mælieiningar kleift.Thermoformers sem nýta IR tækni njóta góðs af framleiðslubótum og minnkun á rusli.Gæði hlutanna batna einnig vegna þess að framleiðendur fá jafnari þykkt út úr hitamótunarvélum sínum.
For more information contact R&C Instrumentation, +27 11 608 1551, info@randci.co.za, www.randci.co.za
Birtingartími: 19. ágúst 2019