Bekijk desktop versie

 4856

Wie zijn wij?

Wie zijn wij?De Nederlandse Vereniging voor Doelmatig Onderhoud (NVDO) is dé toonaangevende brancheorganisatie die middels belangenbehartiging, kennisoverdracht en netwerken ondersteuning biedt aan bedrijven en personen die bij de besluitvorming op het gebied van Beheer en Onderhoud/Asset Management betrokken zijn en daarmee de Nederlandse...

Lees verder

Kunststofgranulaat inspecteren en sorteren

Donderdag, 25 juni 2020 10:35
Kunststofgranulaat inspecteren en sorteren
Zwarte vlekken (‘black specs’) en kleurafwijkingen leiden vaak tot meer afkeur bij de productie van kunststof spuitgietdelen, maar ook bij de productie van profielen, kabels en buizen. Dit geldt ook voor metaal insluitingen in het granulaat, die sporen achterlaten in het eindproduct en de machines en extra kosten veroorzaken.






Wat de zwarte vlekken betreft, wordt dit soort materiaalvervuiling vaak veroorzaakt door thermische overbelasting, terwijl de metaalvervuiling vaak afkomstig is van de snijgereedschappen van granuleerinstallaties. De oorsprong wordt vaak gezocht in de machines en processen, terwijl de grondstof zelden wordt meegenomen in de analyses. Risico's als gevolg van verontreiniging variëren van uiteindelijk zelfs storingen in hoogspanningskabels tot schade aan de matrijs in spuitgietsystemen.

Daarom is een continue kwaliteitscontrole in het productieproces met een 100-procent controle van het te verwerken granulaat essentieel. Sikora heeft een speciaal ‘online' inspectie- en sorteersysteem ontwikkeld, dat röntgenstraling combineert met optische technologie en daardoor automatisch kleurafwijkingen en metaalinsluitingen vanaf een grootte van 50 ìm detecteert en scheidt. Door gebruik te maken van het systeem, stelt de fabrikant, kunnen reparaties en vervolgkosten worden vermeden en kunnen de kosten voor machines en personeel alsmede uitvaltijden en schroot aanzienlijk worden gereduceerd.
 
Alleen bemonsteren onvoldoende
De kleinste procesvariaties in menginstallaties kunnen al leiden tot veranderingen in de technische en optische eigenschappen van de pellets en het toekomstige product. Thermische en mechanische overbelasting van het polymeer, vervuiling door de productieomgeving of overbelasting van het personeel kunnen ongemerkt resulteren in granulaat met verontreinigingen in de vorm van bijvoorbeeld zwarte vlekken, vergeling, verbranding, metaal en stof.

Tijdens het bemonsteren van de pellets, wat gangbaar is in de industrie, blijft de verontreiniging vaak onopgemerkt. Dit komt omdat de monsterhoeveelheid in verhouding tot de geleverde hoeveelheid en de werkelijke hoeveelheid verontreinigingen te laag is. Bovendien kan de verontreiniging in één of meerdere batches voorkomen maar ook homogeen zijn verdeeld over vele batches. Daarom worden de genomen monsters meestal gebruikt voor een eenvoudige ‘offline' inspectie van inkomende goederen.

Korting of bijmengen
In het verleden werden kunststoffen met optische defecten of verontreiniging vaak met korting verkocht aan compounders of verwerkers. De goederen werden gemodificeerd of met lage dosering bijgemengd in andere compounds. Als alternatief werden ze verwerkt tot producten met geen of slechts geringe optische eisen. Ladingen met metaalverontreiniging werden gedemetalliseerd door middel van inductieve metaalafscheiders en opnieuw verwerkt voor een nieuw doel.

100-procent inspectie
De eerste optische sorteersystemen zijn vooral in Europa ontworpen en gebruikt bij noodgevallen bij de fabrikanten. Maar sinds de laatste eeuwwisseling is een hele dienstverlenende sector voor het sorteren van granulaat ontstaan. De te sorteren korrels worden in hun doelverpakking naar de dienstverlener getransporteerd, optisch gesorteerd, opnieuw in de originele containers verpakt en enkele dagen later weer door de fabrikant opgehaald. Deze procedure is ondenkbaar voor fabrikanten van hoogwaardige en uiterst zuivere grondstoffen zoals polyethyleen voor kabeltoepassingen. De kwaliteitseisen op het gebied van ‘e+e' (elektrisch + elektronisch), in de medische sector of de luchtvaart zijn zo hoog dat elk risico van vreemde besmetting moet worden geëlimineerd om imagoschade en gevolgschade die in de miljoenen kan lopen  te voorkomen. Bovendien is voor de massaproductie van kunststoffen met zeer hoge kwaliteitseisen en voor de compounders van technische grondstoffen een 100-procent online inspectie met automatische sortering nodig.



Optische camera's en röntgen
Het door Sikora ontwikkelde online inspectie- en sorteersysteem maakt niet alleen gebruik van optische technologieën, maar combineert deze optioneel met een röntgencamera. Daardoor kan het systeem zelfs de kleinste, in de grondstof opgenomen, metaaldeeltjes detecteren. Bovendien worden zwarte vlekken en kleurafwijkingen door de optische camera's gedetecteerd. Defecte korrels worden direct na detectie via perslucht gescheiden.

De geïntegreerde software geeft de operator een statistische evaluatie met informatie over de grootte, de oppervlakte en het aantal gedetecteerde verontreinigingen tijdens de productie. Bovendien worden onzuiverheden opgeslagen in een beeldgalerij. De beeldinformatie geeft vaak een conclusie over de reden van de verontreiniging en ondersteunt de operator bij de optimalisatie van de productieprocessen. De geregistreerde gegevens zijn permanent opvraagbaar en kunnen op elk moment afzonderlijk worden geëvalueerd.

Hoge resolutie geen garantie
De relevante grootte voor de detectie van korreldefecten die fabrikanten en compounders eisen, is ligt sinds de jaren negentig van de vorige eeuw ongeveer op 100 ìm. Door verdere technische ontwikkelingen zijn sinds enkele jaren resoluties vanaf 35 µm of zelfs lager mogelijk. Een hoge resolutie is echter geen garantie voor het elimineren van zwarte vlekken, kleurafwijkingen en metaalinsluitsels. Een veilig sorteerproces achteraf, vereist in de eerste plaats een hoge detectiekans. Sikora claimt dit als eigenschap door het gebruik van maximaal vier optische camera's en een röntgenapparaat. Afhankelijk van de te verwachten vervuiling en de toepassing wordt het systeem voor verzending geconfigureerd volgens de eisen van de operator. Het detecteert en sorteert vervuiling vanaf een grootte van 50 µm.

Optische scheiding en demetallisering
Met het beschreven systeem kunnen fabrikanten en verwerkers van kunststofkorrels de geproduceerde of gekochte goederen tot 100 procent testen en optische defecten en metaalinsluitingen scheiden. De daaruit voortvloeiende voordelen leiden tot een vermindering van:
  • productie-afkeur;
  • machinestilstand;
  • reparaties en nabewerking van machines en gereedschappen;
  • elektrische storingen (voor kabels);
  • beschadiging schade en verstopping van verwarmings- en verdeelsystemen (bij spuitgieten);
  • vervangingsaankoop, extra vracht, energiekosten, installatietijd;
  • nieuwe verwerking van vervangend materiaal;
  • extra personeelskosten door extra werktijd;
  • recycling- en verwijderingskosten;
  • imagoschade en ontevredenheid van klanten.
 
Door dit te voorkomen is de leveringscapaciteit verzekerd, maar kan mogelijk ook worden verbeterd. Onvoorspelbare risico's als gevolg van metaalvervuiling of niet meer smeltende polymeerresten door verbranding kunnen worden geëlimineerd. Dit is een belangrijk aspect, vooral voor veiligheidsrelevante producten in de medische sector, de lucht- en ruimtevaart en de automobielsector, om productfouten te voorkomen. Verder kan voor e+e-gebruik worden opgemerkt, dat met de reductie van zwarte vlekken ook een reductie van storingen kan worden bereikt. Zwarte vlekken zijn dus niet alleen verantwoordelijk voor visuele defecten, maar vaak ook voor functionele defecten.

Conclusie
Alleen als er onberispelijke grondstoffen worden verwerkt, kunnen veelvoorkomende gebreken in latere processen worden verminderd of vermeden. Daarom is de hoogst mogelijke reinheid van kunststofkorrels van groot belang voor zowel de samenstellers als de verwerkers. Het is de voorwaarde om verspilling te voorkomen en de natuurlijke en economische hulpbronnen en het milieu te beschermen. Tegelijkertijd kan de kwaliteit voor de verwerkers en uiteindelijk de consument aanzienlijk worden verbeterd. In dit opzicht en door de voortdurend toenemende kwaliteitseisen van de kunststofverwerkers zal de vraag naar online inspectie- en sorteersystemen verder toenemen. Nieuwe tooling-technologieën en steeds kleinere doorsneden in verwarmings- en verdeelsystemen stellen hogere eisen aan de te verwerken grondstof. Aan deze eisen kan alleen worden voldaan,  zo stelt Sikora, met systemen zoals onder andere zij die ontwikkelen - met optische camera's en röntgentechnologie.

Met dank aan Kunststof en Rubber

Belangrijke wijziging voor toestemming voor cookies voor Advertenties en Social Media. Bekijk wat wij gebruiken als we de cookie plaatsen op onze cookie statement pagina.

Als je niet wil dat jouw internetgedrag voor deze doeleinden gebruikt wordt, wijzig dan de Cookie-instellingen.

Instellingen aanpassen