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Inspeção e classificação de pellets de plástico SIKORA
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 Por Hilger Gross e Rebecca Zachau (*)

Introdução

 As manchas pretas e os desvios de cor geralmente levam a taxas de sucata aumentadas na produção de peças moldadas por injeção de plástico, mas também na fabricação de perfis, cabos e tubulações. O mesmo se aplica às inclusões metálicas nos pellets, que deixam vestígios no produto final e nas máquinas de processamento e causam custos. No que diz respeito a manchas pretas, esse tipo de contaminação de material é freqüentemente causado por sobrecarga térmica, enquanto a contaminação metálica geralmente se origina nas ferramentas de corte das plantas de pelotização. A causa é frequentemente procurada nas máquinas e processos, enquanto a matéria-prima raramente é incluída nas análises. Os riscos resultantes da contaminação são falhas nos cabos de alta tensão e danos ao molde nos sistemas de moldagem por injeção. A esse respeito, é essencial um controle de qualidade contínuo no processo de produção que cumpra um controle de 100% da quantidade de pelotas a serem processadas. A SIKORA AG desenvolveu um sistema especial de inspeção e classificação on-line que combina raios-X com tecnologias ópticas e, portanto, detecta e separa automaticamente desvios de cores e inclusões de metal até um tamanho de 50 μm. Ao usar o sistema, os custos de reparos e acompanhamento podem ser evitados e os custos para máquinas e pessoal, bem como os tempos de inatividade e sucata podem ser significativamente reduzidos.

 

Garantia de qualidade em fabricantes, compositores e processadores de plásticos

As menores variações de processo nas plantas de composição já podem causar alterações nas características técnicas e ópticas dos pellets e no produto futuro. Sobrecargas térmicas e mecânicas do polímero, contaminação causada pelo ambiente de produção ou sobrecarga de trabalho da equipe podem resultar despercebidas em granulados contaminados na forma de manchas pretas, amarelecimento, queimaduras, metal, poeira etc.

 Durante a amostragem de pelotas, que é um método comum para a indústria, a contaminação geralmente permanece sem ser detectada porque a quantidade da amostra em relação à quantidade entregue e à quantidade real de contaminação é muito baixa. Além disso, a contaminação pode ocorrer agrupada em um ou vários feixes e também espalhada homogeneamente sobre muitos feixes. Portanto, as amostras colhidas são usadas principalmente para inspeção simples de entrada de mercadorias offline.

 No passado, os plásticos com defeitos ópticos ou contaminação eram frequentemente vendidos com descontos para compositores ou processadores. Os produtos foram modificados ou transformados em outros compostos com dosagens mais baixas. Como alternativa, eles foram processados ​​em produtos com demandas ópticas pequenas ou não. As cargas com contaminação metálica foram desmetalizadas por meio de separadores indutivos de metais e reaplicadas para uma nova finalidade. Embora os primeiros sistemas de triagem óptica tenham sido projetados e usados ​​principalmente na Europa em caso de emergência nos fabricantes, um setor de serviços na área de triagem foi desenvolvido desde os anos 2000. Os pellets a serem classificados são transportados para o prestador de serviços em sua embalagem de destino, onde são opticamente selecionados, embalados recentemente em pacotes originais e recolhidos novamente pelo fabricante alguns dias depois.

 Este procedimento é inconcebível para fabricantes de matéria-prima de alta qualidade e extremamente pura, como o polietileno, para aplicações em cabos. As demandas de qualidade na área de e + e (elétrica + eletrônica), na área médica ou aeroespacial são tão altas que qualquer risco de contaminação externa deve ser eliminado para evitar danos à imagem e consequentes milhões. Além disso, para produção em massa de plásticos com demandas de alta qualidade e para compostos de matéria-prima técnica, é necessária uma inspeção 100% online com triagem automática.

Inspeção e triagem on-line de pellets de plástico

 O sistema de inspeção e classificação on-line desenvolvido pela SIKORA AG não utiliza apenas tecnologias ópticas, mas também as combina opcionalmente com uma câmera de raios-X. Portanto, mesmo as menores, nas matérias-primas incluídas, as partículas de metal podem ser detectadas pelo sistema. Além disso, manchas pretas e desvios de cores são detectados pelas câmeras ópticas. Os pellets com defeito são separados imediatamente após a detecção por ar comprimido. O software integrado fornece ao operador uma avaliação estatística com informações sobre o tamanho, a área e o número de contaminantes detectados durante a produção. Além disso, as impurezas são salvas em uma galeria de imagens. As informações da imagem geralmente dão uma conclusão sobre o motivo da contaminação e ajudam o operador na otimização dos processos de produção. Os dados gravados são permanentemente recuperáveis ​​e podem ser avaliados separadamente a qualquer momento. O tamanho relevante para a detecção de defeitos de pellets exigidos pelos fabricantes e compositores foi de aprox. 100 μm desde os anos 90. Devido a desenvolvimentos técnicos adicionais, resoluções de 35 µm ou menos são possíveis há alguns anos. Uma alta resolução, no entanto, não garante a eliminação de manchas pretas, desvios de cores e inclusões metálicas. Um processo de classificação subseqüente seguro requer primeiramente uma alta probabilidade de detecção. A SIKORA AG oferece isso como um recurso exclusivo, usando até quatro câmeras ópticas e uma unidade de raio-X. Dependendo da contaminação e aplicação esperadas, o sistema é configurado antes da expedição, de acordo com os requisitos do operador. Ele detecta e classifica a contaminação até um tamanho de 50 µm.


Benefícios da separação óptica e desmetalização

 Com o sistema descrito, os fabricantes e processadores de pellets de plástico podem testar os produtos produzidos ou comprados até 100% e separar defeitos ópticos, bem como inclusões metálicas. Os benefícios resultantes levam a uma redução de:

• rejeições de produção

• Paradas da máquina

•Reparos e pós-processamento de máquinas e ferramentas

• Avarias elétricas (para cabos)

• Danos no canal quente e bloqueio de distribuição (para moldagem por injeção)

• Compra de reposição, frete adicional, custos de energia, tempo de configuração

• Novo processamento de material de substituição

• Custos adicionais com pessoal devido ao tempo de trabalho extra

• Custos de reciclagem e descarte

• Danos na imagem e insatisfação do cliente

 

Consequentemente, a capacidade de entrega não só pode ser obtida, mas também pode ser aprimorada, pois riscos imprevisíveis devido à contaminação metálica ou a queima do polímero não mais podem ser eliminados. Esse é um aspecto importante, especialmente para produtos relevantes para a segurança nas áreas médica, aeroespacial e automotiva, a fim de evitar falhas no produto. Além disso, para a seção e + e, pode-se apontar que, com a redução de manchas pretas, também é possível obter uma redução de quebras. Portanto, manchas pretas não são responsáveis ​​apenas por defeitos visuais, mas também frequentemente por defeitos funcionais.

Benefícios da separação óptica e desmetalização Com o sistema descrito, os fabricantes e processadores de pellets de plástico podem testar os produtos produzidos ou comprados até 100% e separar defeitos ópticos, bem como inclusões metálicas. Os benefícios resultantes levam a uma redução de: • rejeições de produção • Paradas da máquina • Reparos e pós-processamento de máquinas e ferramentas • Avarias elétricas (para cabos) • Danos no canal quente e bloqueio de distribuição (para moldagem por injeção) • Compra de reposição, frete adicional, custos de energia, tempo de configuração • Novo processamento de material de substituição • Custos adicionais com pessoal devido ao tempo de trabalho extra • Custos de reciclagem e descarte • Danos na imagem e insatisfação do cliente Consequentemente, a capacidade de entrega não só pode ser obtida, mas também pode ser aprimorada, pois riscos imprevisíveis devido à contaminação metálica ou a queima do polímero não mais podem ser eliminados. Esse é um aspecto importante, especialmente para produtos relevantes para a segurança nas áreas médica, aeroespacial e automotiva, a fim de evitar falhas no produto. Além disso, para a seção e + e, pode-se apontar que, com a redução de manchas pretas, também é possível obter uma redução de quebras. Portanto, manchas pretas não são responsáveis ​​apenas por defeitos visuais, mas também frequentemente por defeitos funcionais.

 

Conclusão
Somente se matérias-primas impecáveis ​​estiverem sendo processadas, defeitos subsequentes comuns em processos subsequentes  poderão ser reduzidos ou evitados. Consequentemente, a maior limpeza possível dos pellets de plástico é de importância significativa  para os fabricantes e processadores. É o pré-requisito para evitar desperdícios e proteger os recursos naturais e econômicos, bem  como o meio ambiente. Simultaneamente, a qualidade pode ser significativamente aprimorada para processadores e, finalmente,  para os consumidores.
 Nesse sentido, e devido aos crescentes requisitos de qualidade dos processadores de plástico, a demanda por sistemas de inspeção e classificação on-line aumentará ainda mais. Novas tecnologias de ferramentas, bem como  seções transversais cada vez menores no canal quente e no sistema de distribuição, estabelecem critérios mais altos em relação à matéria-prima a ser processada. Esses requisitos só podem ser atendidos por tecnologias orientadas para o futuro, como o sistema desenvolvido pela SIKORA AG. Por meio de câmeras ópticas e tecnologia de raios-X,  o sistema detecta on-line e classifica automaticamente manchas pretas, desvios de cores e contaminação metálica até  um tamanho de 50 µm, garantindo, assim, qualidade inigualável.

 Hilger Gross, Gerente de Desenvolvimento de Negócios e Vendas, e Rebecca Zachau, Comunicação Corporativa SIKORA AG

 (Fonte: Katja Giersch/Gerente de Comunicação Corporativa/SIKORA)

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