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| 塑料生產過程的在線測量與測試 |
| 加入時間：2011/1/17 游覽次數：1120 |
質量測試融于過程中
把測試技術融入到注塑過程中而不會影響周期時間，Billion公司提供這樣的方法。由長玻纖增強PP注塑而成的兩個車用過濾器零件是通過注塑而在模內裝配而成。一個操縱裝置傳送做出的部件進行泄露測試，而同時另一個部件還在被注塑。Ateq公司出品的測試裝置（圖1）被安裝在模具上。測試在一個周期內完成，所以當打開模具時，部件已經被測試過了。
圖1：在注塑周期過程中，真空物件的模內裝配帶有防漏測試
注塑過程中部件的性能在很大程度上是由模腔壓力情況所決定的。由德國亞琛的塑料加工研究院（IKV）開發出了熱塑性塑料模腔壓力用控制器，它的新版本利用了基于人體中樞神經網絡的過程模式，而不是參數模式。控制器冊通過自動補償干擾和工藝波動，連續地調節工藝。Thomas機器公司專注于多層氣管的生產。該公司已經在新型激光焊接機械手上安裝了光學檢測系統，用于在焊接過程中檢查焊縫。該系統支持工廠起動，確保在生產僅幾米的管子后就有極佳的焊接效果，從而降低廢品率。它顯示出不規則，例如內含物、多孔、開裂，以及焊縫的深度和寬度。通過軟件來分析缺陷，并記錄下來。
潮濕檢查防止了擠出膜中的孔眼和水紋等問題，或者提高了單絲的拉伸強度。Aqutrim是Giottoindustrial網絡公司的首款濕氣測量臺的名字。獲得了專利的這種測試方法確定出材料內部的水分，而不依賴于密度、顏色和表面組成。因為其款式緊湊，所以感應器可以被安裝在生產線上的不同位置上，例如干燥料斗的排料口。過程溫度可以達到200℃。
連續的片材和薄膜測量
在制造及裝飾平直的塑料或橡膠片材時，厚度測量是極為重要的，因為生產質量和原材料消耗量的節省與片材厚度的精確測量有著關系，材料厚度的差異必須盡可能小。Micro-Epsilon公司的Filmcontrol 8100系統為不同類型的薄膜提供了不同的測量技術（圖2）。根據這家制造商介紹，對于厚度大于30um的卷材，激光測微計與漩流感應器的組合是高度精確的。兩種類型的感應器被集合到測量頭中。4千赫的測量頻率即使在快速傳輸速度下也可實現不錯的局部分辨率。組合工藝甚至以高準確度測量多層（共擠）膜。
圖2：用于在線測量薄膜
厚度與薄膜特性的系統
材料性能或環境因素能影響非接觸型測量系統，例如激光或電容方法。磁導感應器的操作與密度、待測材料的含水量或色彩波動沒有關系。測量精度不會受到來自周邊的振動、往返測試輥的偏差、以及溫度波動和測試材料擺動所引起感應點距的變化的影響。專門針對評定的硬件與軟件提供具有公差范圍的橫向輪廓、具有公差范圍和時間軸的趨勢、各個測量值和統計數據。為輸出被測結果和擴大警報，TCP/IP界面和工藝界面可供使用。系統可以被聯結到內部網絡或互聯網上。自動模頭控制可以對工藝作出反應，并把它調節到公差下限。以這種方式可以實現5%的原材料節省。
用極柔軟或有粘性的薄膜，接觸感應器能導致膜泡的撕裂。一些公司提供了非接觸型測量的解決方案，用于在擠出過程中測量吹塑膜的厚度特性。Isis Optronics公司推出新一代的Stradex感應器。感應器被安裝在環型橫斷上，將層厚值傳送到外部控制裝置中。兩種吹膜生產線用電容式厚度測量裝置，K-100 Ecoprofiler和KNC-200 Clingfree，是Kuendig Hch.&Cie公司最為暢銷的產品。Octagon過程技術公司是吹膜生產線用儀器和控制系統的制造商，其“ScenEx”已經采用了模塊化理念。
薄膜的監控
薄膜檢查系統以質量控制和工藝優化對薄膜制造商給予支持。這種系統的中心部件是數據傳輸速度在80-120兆赫之間的拍照系統。Erhardt+Leimer公司提供了即時工藝和質量優化的系統平臺。“Elscada”由數字控制系統、高分辨率感應器和精確激活器所組成。在模塊數字控制系統（DCS）中，各個組件能通過CAN總線與另一個組件靈活相聯。界面對將由開環閉環控制元件所組成的DCS系統與主電腦相聯。模塊化質量管理軟件（“Elscad”）記錄、分析、儲存和顯示大概的工藝數據。所有與工藝有關的數據在一個數據庫中被管理。該系統被利用于飲料瓶用標簽的生產中。
想生產質量穩定、精確卷繞、具有最大實用寬度的筒形產品，如沒有可靠高效的卷材引導系統，加工商就不能控制好。圖3就是Erhardt+Leimer出品的這種新型卷材引導系統。數字系統在狹窄空間內能進行無故障的位置控制。超聲波感應器自動記錄下邊緣位置。當改變生產作業時，具有改進掃描點的“感應定位支持”自動地把感應器安置到新寬度卷材上。通過CAN總線，所有的控制回路元件被聯網在一起，可以通過系列/平行界面或自治用戶界面來進行控制。
圖3：帶有小巧操縱框和數字位置控制器的精確卷材引導器
塑料光碟或塑料卷材產品中的光學扭曲由Isra Vision公司的新型表面檢查系統進行探查。它適合用于擋風玻璃、電視屏幕和電腦顯示器、手機屏、平板顯示器等產品的質量控制。高速相機與新型極亮閃亮一起，在極高工藝速度下識別出極小的缺陷。一臺工業用主電腦收集、儲存和顯示出錯數據。該系統基于Windows平臺。它預先警告操作者，從而能促進他優化工藝。
如何將物理性測量和薄膜檢測結合在一起？Goettfert Werkstoff-Pruefmaschinen公司的擠出計適合被原材料和薄膜生產商所使用。該裝置確定出在線粘度和熔體流動指數。被擠出來的管狀膜被吹脹、冷卻、牽引和卷取。在同一系統中，薄膜質量被光學控制系統公司的Film-Test FSA進行光學評估。測量數據被儲存在測試記錄里，能實現任何時候的分析。
在聚合生產過程中，Brabender Messtechnik公司的Auto-Grader在幾秒鐘內連續確定熔體流動指數、膜純度、透明度或密度與霧度。該系統與其從前款式相比的進步是擠出機和模頭的放置和它們被集合到箱子里（圖4）。普通機型結合了流變性與光學支持的測量系統，用于檢查凝膠顆粒、魚眼、斑點和非導光性顆粒（外來和燃燒顆粒）。光學測量系統由高分辨率相機、強大光源和結合有Windows軟件的影像處理系統所組成。所有相關數據被儲存在數據庫中，可以通過以太網界面被轉移到工藝控制系統中。通過連續界面，該系統可以與主機聯網在一起。這讓所有的測試數據能在生產控制間內被顯示和監控。
圖4：連續質量控制系統，組成包括了取樣接口、塑化擠出機、確定熔體流動指數
帶三級模頭的測量系統、自動控制牽引、薄膜質量分析儀和切線卷繞器。
記錄形狀
超聲波系統被用于管材擠出生產線中，在生產過程中可快速非接觸式測量壁厚、同心率、直徑和橢圓度。Beta LaserMike公司推出了具有“抽查技術”的超聲波系統，它能迅速和自動地建立起它自己的超聲波。這在過去是由人工完成的。這確保所有的傳感器可被同樣地調節。如果產品或工藝條件變化，那么自動調整可以適應于信號處理。所有傳感器的連續自動調整提高了壁斷面和同心度測量的一致性和準確度。
圖5：擠出型材生產過程中的測量系統
Zumbach電子公司的Profilemaster M是一種模塊化非接觸型測量系統，可對被擠出塑料、橡膠或復合材料的型材進行即時監控（圖5）。它產生出對有關形狀的連續記錄，例如高度、寬度、角度、半徑等，而同時降低啟動時間和不合格率。該系統利用了結合有高分辨率CCD相機的激光分光工藝。一個、兩個或四個激光/相機組件可以被組合起來，測量產品的所有重要形狀。每種產品的詳細資料被儲存在一個豐富的資料庫中，包括帶標稱值的數字繪圖和必須被測量和顯示出來的重要參數。
文章關鍵詞： 塑料、測量 |
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