ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก
+41 52 511 3200 (ซุย)     + 1 713 364 5427 (USA)     
Viscometer ความหนืดเคลือบ 2

การเคลือบสี 'สีเขียว' คุณภาพสูงผ่านการตรวจสอบและควบคุมความหนืดอัตโนมัติ

การเคลือบสี 'สีเขียว' คุณภาพสูงผ่านการตรวจสอบและควบคุมความหนืดอัตโนมัติ

นามธรรม

ความท้าทายในอุตสาหกรรมการเคลือบสำหรับตลาดปัจจุบันและตลาดเกิดใหม่คือการลดต้นทุนในการเคลือบผิวเพิ่มประสิทธิภาพการใช้วัสดุเคลือบรีไซเคิลวัสดุและการส่งมอบสารเคลือบที่คาดเดาได้และมีประสิทธิภาพสูง ความหนืดเป็นคุณสมบัติที่สำคัญของการเคลือบผิวและมีความสำคัญทั้งในด้านคุณภาพของวัสดุเคลือบตลอดจนขั้นตอนการใช้งาน การตรวจสอบและควบคุมความหนืดของสารเคลือบผ่านระบบนิเวศที่สมบูรณ์ทำให้ได้คุณสมบัติที่ต้องการอย่างมากสองประการของสีเคลือบนั่นคือความสม่ำเสมอและความหนา ระบบอัตโนมัติในโรงงาน / โซลูชัน Industry 4.0 ใช้เครื่องวัดความหนืดแบบอินไลน์เพื่อนำไปสู่กระบวนการเคลือบที่มีประสิทธิภาพประหยัดทรัพยากรและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นนอกเหนือจากการให้ประสิทธิภาพการเคลือบที่มีคุณภาพสูงสุด

บทนำ

สารเคลือบอุตสาหกรรมทำหน้าที่ได้หลากหลายตั้งแต่ความต้านทานการกัดกร่อนและการขัดถูและการป้องกันรังสียูวีผ่านฉนวนกันความร้อนและไฟฟ้าไปจนถึงการปรับปรุงรูปลักษณ์ ตลาดสำหรับการเคลือบครอบคลุมหลายภาคส่วนรวมถึงอุตสาหกรรมยานยนต์ทางทะเลคอยล์บรรจุภัณฑ์การขนส่งและวัสดุก่อสร้าง ตลาดใหม่และตลาดเกิดใหม่ต้องการโซลูชันการเคลือบที่ล้ำสมัยและได้รับการออกแบบมาพร้อมคุณสมบัติการทำงานที่ควบคุมอย่างแน่นหนา ความท้าทายในอุตสาหกรรมการเคลือบสำหรับตลาดปัจจุบันและตลาดเกิดใหม่คือการลดต้นทุนในขณะที่เพิ่มประสิทธิภาพและลดของเสียและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

รูปที่ 1. ตัวอย่างการใช้งานเคลือบ

ด้วยพื้นที่การใช้งานขนาดใหญ่และความต้องการที่เพิ่มขึ้นจากภาคการใช้งานปลายทางอุตสาหกรรมนี้กำลังมองหาวิธีการใหม่ ๆ ในการปรับปรุงประสิทธิภาพระยะเวลารอคอยและการใช้กำลังการผลิต ผู้นำในอุตสาหกรรมในภาคส่วนต่างๆกำลังมุ่งไปสู่การนำเทคโนโลยีขั้นสูงมาใช้เช่นระบบอัตโนมัติอินเทอร์เน็ตอุตสาหกรรม (IIoT) และเทคนิคการจำลองสถานการณ์

การเคลือบผิว

กระบวนการเคลือบและการตกแต่งใช้เทคโนโลยีขั้นสูงในการผลิตพื้นผิวที่ทนทานการเคลือบผิวที่มีคุณภาพสูงในขณะที่เพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการและเป็นไปตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม ความสม่ำเสมอของผิวเคลือบคุณภาพของผลิตภัณฑ์และความหลากหลายมีบทบาทสำคัญในการสร้างความพึงพอใจให้กับลูกค้า ปริมาณและคุณภาพการเคลือบมีผลกระทบโดยตรงต่อต้นทุนการผลิตการขายและการบำรุงรักษา

ความหนืดของวัสดุเคลือบเป็นหัวใจสำคัญในการบรรลุความสม่ำเสมอ เป็นตัวบ่งชี้ความเข้มข้นของของแข็งเคลือบในของเหลวซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับความหนาและความสม่ำเสมอของฟิล์ม พารามิเตอร์ประสิทธิภาพทั้งหมดขึ้นอยู่กับความหนืดของการเคลือบของเหลว ณ จุดที่ใช้งาน ซึ่งรวมถึงการสร้างฟิล์มเคลือบประสิทธิภาพในการถ่ายเทความหนาของชั้นเคลือบและการสะสมการจับคู่สีคุณสมบัติของพื้นผิวสำเร็จรูปและความทนทานต่อสารเคมี ความหนืดเป็นปัจจัยหลักที่มีอิทธิพลต่อความหนาและการยึดเกาะของสารเคลือบ การควบคุมความหนืดที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพและอายุการใช้งานของเสื้อโค้ทซึ่งช่วยตอบสนองความต้องการสูงสุดเกี่ยวกับคุณภาพและผลผลิตของกระบวนการเคลือบ

ระบบการเคลือบทั่วไปประกอบด้วย: วัสดุสิ้นเปลืองพื้นฐานและของเหลวสำหรับแต่งหน้าถังผสมแบบกวนปั๊มสายป้อนไปยังแอปพลิเคชั่นแอปพลิเคชั่นเองและสายส่งกลับไปยังถังผสม แอปพลิเคชันสามารถใช้จุ่มม้วนสเปรย์สปัตเตอร์ไหลหรือกระบวนการอื่น ๆ หากน้ำยาเคลือบมีความหนืดไม่เพียงพอการเคลือบบนผลิตภัณฑ์อาจมีความหนาไม่เพียงพอที่จะให้การปกป้อง อย่างไรก็ตามหากความหนืดต่ำเกินไปการหย่อนคล้อยของฟิล์มจะส่งผลให้พื้นผิวแนวตั้งทำให้เกิดความไม่สม่ำเสมอในการเคลือบ สิ่งนี้ต้องการการเสร็จสิ้นด้วยคุณสมบัติการไหลที่ซับซ้อน ต้องมีความหนืดต่ำในระหว่างการฉีดพ่นและมีความหนืดสูงขึ้นมากเมื่อวัสดุตกลงบนพื้นผิวที่จะเคลือบ นอกจากนี้ความหนืดของการเคลือบขึ้นอยู่กับอุณหภูมิดังนั้นการรักษาคุณภาพของผิวเคลือบจึงต้องมีการชดเชยความหนืดของวัสดุเคลือบสำหรับอุณหภูมิการใช้งานโดยรอบ

สถานะปัจจุบันของการตรวจสอบและควบคุมความหนืดของสารเคลือบ

โดยทั่วไปแล้วความหนืดจะวัดได้ในห้องปฏิบัติการโดยใช้เครื่องมือหมุนเช่นเครื่องวัดความหนืดแบบ Brookfield หรือเครื่องวัดความเร็วรอบที่มีความแม่นยำสูง สิ่งนี้ช่วยให้สามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างเข้มงวดซึ่งจำเป็นต่อการกำหนดคุณสมบัติการไหลของวัสดุเคลือบ อย่างไรก็ตามการวัดเหล่านี้ดำเนินการกับตัวอย่างที่ดึงมาจากชั้นการผลิตอาจใช้เวลาวิเคราะห์หลายชั่วโมงหรือหลายวันเพื่อที่การวัดของพวกเขาอาจไม่บ่งบอกถึงสถานะที่แท้จริงของวัสดุที่ใช้ในปัจจุบัน

ในชั้นการผลิตโดยทั่วไปความหนืดจะวัดได้โดยกำหนดเวลาการไหลจากอุปกรณ์ที่มีลักษณะคล้ายช่องทางเช่นฟอร์ดหรือถ้วยไหลที่คล้ายกัน ผู้ปฏิบัติงานเติมถ้วยด้วยสูตรและวัดเวลาที่จำเป็นเพื่อให้ถ้วยหมด ยิ่งนานขึ้นความหนืดก็จะยิ่งสูงขึ้น โดยปกติจะทำในช่วงเวลา 15 นาทีขึ้นไปเพื่อให้สามารถตรวจจับความเบี่ยงเบนของความหนืดได้หลังจากทาเคลือบเป็นจำนวนมากแล้วเท่านั้น นอกจากนี้การควบคุมอุณหภูมิของการวัดถ้วยยังทำได้ยากหากไม่สามารถทำได้ซึ่งอาจทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนระหว่างค่าที่วัดได้และความหนืดจริง ณ จุดที่ใช้งานได้มาก การวัดแบบออฟไลน์ดังกล่าวไม่สามารถจับการเปลี่ยนแปลงความหนืดได้เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงการผสมและการระเหยเมื่อเกิดขึ้น

การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของวัสดุนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความหนืดในวัสดุเคลือบทำให้เกิดความแตกต่างของโครงสร้างหรือการหย่อนคล้อย ในระบบสีส่วนใหญ่มีแนวโน้มของการตกตะกอนของสารยึดเกาะและส่วนประกอบของเม็ดสี วัสดุเคลือบที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันย่อมนำไปสู่ผลการเคลือบที่ไม่เพียงพอ ส่วนประกอบที่ตัดสินแล้วอาจนำไปสู่การอุดตันและการปิดกั้นเส้นทีละน้อย ส่วนประกอบของขนที่หลุดลอกส่งผลให้ฟิล์มเคลือบสกปรก รูปแบบที่เปลี่ยนแปลงควบคุมได้ยากส่งผลให้เกิดความหนาของฟิล์มที่ไม่ถูกต้องและตามมาจึงนำไปสู่ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่ใช้ไม่ได้คุณภาพที่ไม่ได้คุณภาพโดยมีลักษณะการมองเห็นหรือประสิทธิภาพอื่น ๆ

ตารางที่ 1. ข้อบกพร่องบางประการของการเคลือบผิวทั่วไปและสาเหตุ

ปัญหารายละเอียดเกี่ยวข้องทั่วโลกวิธีการแก้
เปลือกส้มพื้นผิวไม่เรียบเหมือนผิวส้มหัวฉีดอยู่ห่างจากพื้นผิวมากเกินไป อุณหภูมิในร้านสูงเกินไปที่จะเปลี่ยนความหนืด หัวฉีดอุดตันการวัดความหนืดแบบอินไลน์จะทำให้เกิดการอุดตันและความหนืดชดเชยอุณหภูมิจะหลีกเลี่ยงปัญหานี้ได้
พื้นผิวเป็นจุด ๆลักษณะไม่สม่ำเสมอ (โดยทั่วไปมีผลต่อการเคลือบโลหะ)ไม่ต้องผสมสีให้ทั่วก่อนทาการวัดความหนืดแบบอินไลน์จะแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงที่สูงในการวัด
วิ่งหรือหย่อนการเคลือบไม่ยึดติดกับพื้นผิวที่ทาสีอย่างสม่ำเสมอการทำสีแห้งช้าเกินไปทาเคลือบผิวหนาเกินไปความหนืดจะแสดงสูงกว่าค่าที่ตั้งไว้โหมดอัตโนมัติจะมีการแก้ไขความหนืด
รูปแบบสีขาดความสม่ำเสมอของสีในหน่วยที่ทาสี / เคลือบคุณสมบัติที่ไม่สม่ำเสมอและไม่สม่ำเสมอของขนเนื่องจากขาดการควบคุมความหนืดอย่างมีประสิทธิภาพและต่อเนื่องการตรวจสอบความหนืดจะแสดงเป็นค่าความหนืดที่แปรผันมากการควบคุมอัตโนมัติจะหลีกเลี่ยงปัญหานี้โดยสิ้นเชิง
ป๊อปตัวทำละลายการกักเก็บตัวทำละลาย / อากาศที่อุดตันมากเกินไปในฟิล์มเปียกซึ่งไหลออกมาโดยการปะทุผ่านพื้นผิวการควบคุมความหนืดและอุณหภูมิของสูตรเคลือบที่ไม่ถูกต้องก่อนการใช้งานการควบคุมความหนืดโดยอัตโนมัติหลีกเลี่ยงการใช้ตัวทำละลายมากเกินไปช่วยลดโอกาสในการดักจับ
การกักอากาศคล้ายกับตัวทำละลาย popping หรือฟองการตรวจสอบสภาพเส้นสีไม่เพียงพอเครื่องวัดความหนืดแบบอินไลน์จะแจ้งเตือนผู้ปฏิบัติงานถึงเงื่อนไข
แผลฟองอากาศใกล้พื้นผิวของฟิล์มในระหว่างการอบด้วยเตาอบที่ไม่หลุดออกจากพื้นผิวความหนืดของพื้นผิวของฟิล์มเพิ่มขึ้นในระดับสูงโดยดักจับตัวทำละลายที่ระเหยได้ในระดับที่ต่ำกว่าการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ตัวทำละลายและการตรวจสอบความหนืดที่ถูกต้องของการเคลือบด้วยเครื่องวัดความหนืดแบบอินไลน์จะช่วยหลีกเลี่ยงปัญหานี้

การวัดความหนืดแบบอินไลน์เพื่อช่วยชีวิต

โชคดีที่มีโซลูชันที่เปิดใช้งานการวัดและควบคุมความหนืดแบบอินไลน์แบบเรียลไทม์ทำให้สามารถตรวจจับความผันแปรของกระบวนการที่เกิดขึ้นได้ ความผันผวนของความหนืดเนื่องจากการเติมตัวทำละลายหรือการเคลือบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและการระเหยสามารถชดเชยได้โดยอัตโนมัติก่อนที่จะส่งผลต่อคุณภาพการเคลือบ การตรวจสอบความหนืดอย่างต่อเนื่องสามารถสัมพันธ์กับวัสดุเคลือบผิวและปริมาณการใช้ตัวทำละลายตลอดจนความหนาและคุณภาพของฟิล์มเพื่อปรับเปลี่ยนพารามิเตอร์ของกระบวนการอย่างมีกลยุทธ์เพื่อปรับกระบวนการเคลือบให้เหมาะสม การควบคุมความหนืดแบบอินไลน์สามารถส่งผลให้คุณภาพของผลิตภัณฑ์สูงขึ้นผลผลิตที่เพิ่มขึ้นการประหยัดการใช้สารเคลือบและตัวทำละลายการเคลือบและลดเวลาหยุดทำงานของกระบวนการเคลือบให้น้อยที่สุดเมื่อเทียบกับการวัดแบบออฟไลน์แบบดั้งเดิมด้วยถ้วยเอฟฟลักซ์

การระเหยของตัวทำละลายการเติมสารเคลือบใหม่หรือตัวทำละลายลงในถังผสมและการตกตะกอนอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความหนืดในวัสดุเคลือบทำให้เกิดข้อบกพร่องในการเคลือบหรือการเคลือบและการใช้ตัวทำละลายมากเกินไป

อุณหภูมิยังเป็นตัวแปรสำคัญในการกำหนดความหนืด น่าเสียดายที่อุณหภูมิในสภาพแวดล้อมการผลิตมักไม่ได้รับการควบคุมที่ดี ความหนืดซึ่งสะท้อนถึงปริมาณของแข็งในสารเคลือบต้องถูกต้องแม้จะมีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ การวัดถ้วยไม่มีทั้งการวัดอุณหภูมิหรือการควบคุมดังนั้นจึงไม่สามารถเปรียบเทียบโดยตรงกับอุณหภูมิในการฉีดพ่นจริงได้ ซึ่งอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงคุณภาพของการเคลือบเนื่องจากอุณหภูมิของกระบวนการแตกต่างกันไป

ไดรเวอร์สำหรับการใช้การจัดการความหนืดแบบเรียลไทม์ของเสื้อโค้ท

มีปัจจัยสำคัญสี่ประการที่ทำให้การจัดการความหนืดมีความสำคัญในการเคลือบผิว:

  1. ผลิตภัณฑ์สุดท้าย คุณภาพ: คุณภาพการเคลือบที่ไม่ดีอาจส่งผลเสียต่อคุณสมบัติที่พึงปรารถนาของเสื้อโค้ทเช่นคุณภาพพื้นผิวสำเร็จรูปการสะสมของการเคลือบคุณสมบัติการป้องกันและการเกิดปฏิกิริยาทางเคมี คุณสมบัติทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับว่ากระบวนการเคลือบถูกควบคุมได้ดีเพียงใดดังนั้นการควบคุมความหนืดจึงเป็นสิ่งสำคัญ
  2. การลดต้นทุนโดยการลดของเสีย: การผสมมากเกินไปไม่เพียง แต่ส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายเท่านั้น แต่ยังส่งผลเสียต่อส่วนผสมวัตถุดิบเวลาและพลังงานอีกด้วย การจัดการความหนืดในกระบวนการผสมสามารถระบุจุดสิ้นสุดได้อย่างน่าเชื่อถือและแม่นยำซึ่งจะนำไปสู่การลดการใช้วัตถุดิบการใช้พลังงานการคัดแยกและของเสียอย่างมีนัยสำคัญ
  3. ประสิทธิภาพ: การตรวจสอบความหนืดแบบเรียลไทม์ที่ไม่ยุ่งยากช่วยลดการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการที่เสียค่าใช้จ่ายและใช้เวลานานซึ่งมักส่งผลให้การตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสีเคลือบล่าช้าทำให้มั่นใจได้ว่าความสม่ำเสมอตลอดกระบวนการเคลือบจะช่วยลดอัตราการคัดแยกประหยัดต้นทุนและเวลาได้อย่างมากในขณะที่เพิ่มผลกำไร
  4. อัตโนมัติ: การตรวจสอบและควบคุมการเตรียมการเคลือบและขั้นตอนการใช้งานโดยอัตโนมัติจะใช้ขั้นตอนการสุ่มตัวอย่างและการทดสอบด้วยตนเองซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาดและช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานหันมาสนใจคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

 

การใช้งานเคลือบจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีขั้นสูงสำหรับการวัดและควบคุมความหนืดในสายการผลิตที่แม่นยำแบบเรียลไทม์

การวัดความหนืดแบบอินไลน์เรียกร้องให้มีเซ็นเซอร์ความหนืดที่กะทัดรัดและทนทานรวมกับระบบการวัดและควบคุมที่แปลการอ่านของเซ็นเซอร์ให้เป็นข้อมูลที่ใช้ในการตรวจสอบและควบคุมความหนืดของกระบวนการ

เทคโนโลยีที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถใช้ได้กับการวัดแบบอินไลน์โดยเฉพาะทำให้การใช้เรโซเนเตอร์เชิงกลซึ่งการสั่นจะถูกลดทอนความหนืดของวัสดุเคลือบผิว ระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์เรโซแนนซ์จะวัดการหน่วงและแปลงค่านี้เป็นค่าความหนืด นอกจากนี้อุปกรณ์ตรวจจับอุณหภูมิที่ติดตั้งในเซ็นเซอร์ความหนืดยังให้การวัดอุณหภูมิของวัสดุเคลือบตรงจุดที่ทำการวัดความหนืด

เทคโนโลยีเซ็นเซอร์เรโซแนนซ์เป็นโซลูชันที่ปรับให้เข้ากับการตรวจสอบและควบคุมการเคลือบแบบอินไลน์โดยเฉพาะ เป็นไปตามข้อกำหนดหลายประการสำหรับการวัดที่เชื่อถือได้และแม่นยำ:

  • ความทนทาน - รักษาความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำได้ในพารามิเตอร์กระบวนการที่หลากหลาย พวกเขาไม่มีชิ้นส่วนที่หมุนได้และช่องว่างแคบ ๆ ซึ่งเป็นเรื่องปกติของเครื่องวัดความหนืดและรีโอมิเตอร์ในห้องปฏิบัติการ นอกจากนี้ยังสามารถทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือนและแรงกระแทกระดับสูง
  • ความเป็นอิสระของผู้ปฏิบัติงาน - ทั้งถ้วยไหลและเครื่องมือในห้องปฏิบัติการต้องการผู้ปฏิบัติงานที่มีทักษะในการรักษาการวัดที่เชื่อถือได้และทำซ้ำได้ หากไม่มีการฝึกอบรมและการใส่ใจในรายละเอียดอย่างเพียงพอวิธีการที่ขึ้นอยู่กับผู้ปฏิบัติงานมักไม่น่าเชื่อถือในการรักษาการควบคุมกระบวนการเคลือบอย่างเข้มงวด
  • ความเข้ากันได้กับระบบตรวจสอบและควบคุมอัตโนมัติ - การนำระเบียบวิธีอุตสาหกรรม 4.0 ไปใช้ต้องเชื่อมต่อระบบการวัดกับเทคโนโลยีโรงงานที่มีอยู่อย่างราบรื่น ระบบเครื่องวัดความหนืดแบบเรโซแนนซ์ให้ตัวเลือกเอาต์พุตที่หลากหลายตั้งแต่ลูปกระแส 4-20 mA ผ่านอีเธอร์เน็ต RS485 และอินเตอร์เฟสบัส CAN ที่ใช้โปรโตคอลมาตรฐานอุตสาหกรรมเช่น Modbus, EthernetIP, CANOpen, Profinet, JSON, OPC UA สำหรับการรับข้อมูลโดยตรงจากเครื่อง ระบบ PLC และโรงงาน SCADA ในทางตรงกันข้ามวิธีการออฟไลน์ต้องการขั้นตอนกลางของตัวดำเนินการที่ป้อนค่าความหนืดด้วยตนเองซึ่งเป็นกระบวนการที่มีแนวโน้มที่จะล่วงเลยและเกิดข้อผิดพลาดและไม่สร้างความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับที่สมบูรณ์ของกระบวนการ
  • การควบคุมอุณหภูมิอย่างแน่นหนา - เซ็นเซอร์เรโซแนนซ์ที่ดีมีการวัดอุณหภูมิรวมอยู่ในองค์ประกอบการตรวจจับ สิ่งนี้ทำให้สามารถระบุลักษณะเฉพาะของวัสดุเคลือบได้ ณ จุดที่ทำการวัดความหนืดแทนที่จะอยู่ภายใต้สภาวะของห้องปฏิบัติการ
  • การบำรุงรักษาที่เรียบง่าย - เซ็นเซอร์เรโซแนนซ์ที่ทันสมัยที่สุดจะเปิดเผยองค์ประกอบเซ็นเซอร์ที่ปิดผนึกอย่างแน่นหนาและมีความแข็งแรงเชิงกลกับวัสดุเคลือบผิว ไม่มีช่องว่างและช่องว่างและสามารถทำความสะอาดได้ง่ายในสถานที่ (CIP) หรือนำผ้าขี้ริ้วชุบตัวทำละลายออก มีระบบที่เปิดใช้งานการล้างเซ็นเซอร์ในบรรทัดควบคู่ไปกับระบบตรวจสอบตัวเองที่ระบุว่าเซ็นเซอร์สะอาดและไม่มีสิ่งปนเปื้อนใด ๆ
  • คุ้มค่า - แม้จะมีต้นทุนเริ่มต้นที่ค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับถ้วยไหล แต่โดยทั่วไปแล้วระบบการวัดเรโซแนนซ์แบบอินไลน์มักมีราคาไม่แพงมากเท่าที่เครื่องมือในห้องปฏิบัติการทั่วไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นประจำของช่างเทคนิคในห้องปฏิบัติการที่มีความเชี่ยวชาญถูกนำมารวมไว้ในสมการ ต้นทุนตลอดอายุการใช้งานของเครื่องวัดความหนืดแบบอินไลน์เหล่านี้ต่ำกว่าถ้วยด้วยมืออย่างมากเมื่อคำนึงถึงค่าแรง

ตัวอย่างของเซ็นเซอร์เรโซแนนซ์ที่มีข้อดีเหล่านี้คือเครื่องวัดความหนืดแบบอินไลน์ Rheonics SRV (ดูรูปที่ 2 ด้านล่าง)

รูปแบบที่กะทัดรัดช่วยให้สามารถติดตั้งได้โดยตรงในสายการเคลือบใกล้กับจุดที่ใช้งาน อัตราการเฉือนที่สูงขึ้นอย่างแท้จริงรวมทั้งบนที่ราบสูงเฉือนสูงของระบบสีทั่วไปทำให้เกิดการวัดที่ทำนายพฤติกรรมของการเคลือบได้อย่างแม่นยำภายใต้สภาวะการไหลตามแบบฉบับของการพ่น

 

 

SRV - 3/4 "NPT - เซ็นเซอร์ความหนืดของกระบวนการแบบอินไลน์สำหรับการพิมพ์การเคลือบอาหารการผสมและการบด

รูปที่ 2. เครื่องวัดความหนืดแบบอินไลน์ SRV (ที่มา: rheonics)

ความหนืดและอุณหภูมิ: ความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิด

ความหนืดของของเหลวเกือบทั้งหมดขึ้นอยู่กับอุณหภูมิสูง การวัดความหนืดโดยไม่มีการควบคุมอุณหภูมิที่แน่นหนาและแม่นยำนั้นไม่มีความหมาย ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องวัดอุณหภูมิของของเหลวให้ใกล้เคียงกับจุดที่วัดความหนืดตามที่เป็นจริง เครื่องมือเช่น Rheonics SRV มีการวัดอุณหภูมิที่แม่นยำรวมอยู่ในองค์ประกอบการตรวจจับเพื่อให้ค่าของการวัดความหนืดทุกครั้งมาพร้อมกับค่าอุณหภูมิ

การวัดอุณหภูมิของไหล ณ จุดที่แน่นอนของการวัดความหนืดมีข้อดีเพิ่มเติม เป็นไปได้ที่จะระบุลักษณะความสัมพันธ์ของความหนืดเคลือบกับอุณหภูมิโดยการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในช่วงที่คาดไว้ในสายการเคลือบขณะที่วัดความหนืดด้วยความหนืดแบบอินไลน์ การวัดผลลัพธ์สามารถใช้เพื่อหาสูตรที่ช่วยให้สามารถคำนวณความหนืดของของเหลวที่อุณหภูมิใดก็ได้ในช่วงนี้จากการวัดที่อุณหภูมิอื่นในช่วงนี้ ดังนั้นจึงเรียกว่า ความหนืดชดเชยอุณหภูมิ ไม่ขึ้นกับอุณหภูมิของกระบวนการที่แท้จริง ความหนืดที่ชดเชยอุณหภูมิมีความสำคัญเนื่องจากสะท้อนถึงพารามิเตอร์ของกระบวนการที่เกี่ยวข้องเช่นการโหลดเม็ดสีหรือความเข้มข้นของตัวทำละลายซึ่งทั้งสองอย่างนี้ไม่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ

การวัดความหนืดที่เชื่อถือได้ช่วยให้สามารถควบคุมเชิงทำนายสำหรับการรวมอุตสาหกรรม 4.0

องค์ประกอบสำคัญบางประการในการนำเส้นเคลือบไปสู่มาตรฐานอุตสาหกรรม 4.0 ได้แก่ :

  • ความสม่ำเสมอในการเคลือบผ่านการดำเนินการแก้ไขอัตโนมัติ
  • ความคล่องตัวในการจัดการกับผลิตภัณฑ์ใหม่ ๆ ในด้านการผลิตการปฏิบัติตามข้อกำหนดและแหล่งที่มาของผลิตภัณฑ์
  • ข้อมูลขนาดใหญ่ให้หลักฐานที่มีประสิทธิภาพในการตัดสินใจเพื่อให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น
  • การเชื่อมต่อโครงข่ายและความโปร่งใสของข้อมูลช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถตัดสินใจได้ทั้งภายในและภายนอกโรงงานผลิตจึงช่วยกระจายอำนาจในการตัดสินใจ
  • การลดการปล่อยคาร์บอน - การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเคลือบช่วยลดการใช้วัสดุการใช้พลังงานและของเสียซึ่งทั้งหมดนี้ช่วยลดงบประมาณ CO2 ของกระบวนการเคลือบลงอย่างมาก
  • ผลตอบแทนจากการลงทุน (ROI) ของ Viscometers แบบอินไลน์ทั่วไปอยู่ในลำดับ 3-6 เดือน

 

รูปที่ 3. แผนผัง แสดงการรวม viscometer แบบอินไลน์ และตัวควบคุม ในกระบวนการพ่นสี / เคลือบรถยนต์

 

มุ่งสู่การควบคุมกระบวนการเคลือบที่มีความแม่นยำเชื่อถือได้และคล่องตัวสูงขึ้น

 เซ็นเซอร์ความหนืดเรโซแนนซ์มักจับคู่กับระบบควบคุมที่ใช้ PLC ทั่วไป โดยทั่วไปสิ่งเหล่านี้ไม่ได้ใช้ประโยชน์ทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับระบบเซ็นเซอร์ที่เข้ากันได้กับ Industry 4.0 ที่ทันสมัย

ระบบที่ซับซ้อนมากขึ้นสามารถใช้ประโยชน์จากการวัดที่แม่นยำสูงและทำซ้ำได้จากเซ็นเซอร์เรโซแนนซ์เพื่อเปิดใช้งานการตั้งค่า "ล็อคและโหลด" ของพารามิเตอร์การเคลือบโดยการตรวจสอบการวัดจริงกับฐานข้อมูลของวัสดุเคลือบและพารามิเตอร์งานที่กำหนดขึ้น หนึ่งในระบบดังกล่าวคือ Rheonics CoatControl พร้อมซอฟต์แวร์ ViscoLock ที่ช่วยให้สามารถควบคุมความหนืดที่ชดเชยอุณหภูมิของเสื้อโค้ทได้หลายบรรทัดพร้อมกัน สามารถจัดการเซ็นเซอร์หลายตัวได้จากแดชบอร์ดเดียวที่กระจายอยู่ทั่วพื้นโรงงาน ความสม่ำเสมอของการเคลือบในหลาย ๆ เส้นในโรงงานสามารถทำได้แม้ภายใต้อุณหภูมิและสภาวะการระเหยที่แตกต่างกันผ่านระบบการเติมอัตโนมัติด้วยตัวควบคุมโดยใช้การวัดความหนืดแบบเรียลไทม์อย่างต่อเนื่อง ในที่สุดผู้เคลือบก็สามารถติดตามและติดตามการเคลือบทุกครั้งได้อย่างสมบูรณ์

สรุป

ระบบเซ็นเซอร์และระบบควบคุมที่ทันสมัยช่วยเพิ่มการควบคุมกระบวนการเคลือบเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของอุตสาหกรรม 4.0 ด้วยการจับคู่เซ็นเซอร์อินไลน์ที่แม่นยำและเชื่อถือได้กับระบบควบคุมออนไลน์ที่ซับซ้อนการควบคุมความหนืดสามารถนำไปสู่มาตรฐานที่กำหนดสำหรับเส้นเคลือบอัตโนมัติความเร็วสูงในขณะเดียวกันก็เพิ่มผลผลิตและเป็นไปตามมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อม ระบบดังกล่าวเปิดกว้างสำหรับการพัฒนาในภาคสนามในอนาคตทำให้สามารถปรับเปลี่ยนสูตรการเคลือบและปรับปรุงเทคโนโลยีการใช้งานได้อย่างคล่องตัว

อ้างอิง

  1. เน้นประสิทธิภาพการผลิตความคล่องตัวและความยืดหยุ่นที่เพิ่มขึ้นในขณะที่รักษาคุณภาพและความปลอดภัยความก้าวหน้าในอุปกรณ์การผลิตสีและการเคลือบผิว: https://www.paint.org/coatingstech-magazine/articles/advances-in-paint-and-coating-manufacturing-equipment/
  2. ความหนืดที่เหมาะสมสำหรับการใช้สี: https://www.paint.org/coatingstech-magazine/articles/optimum-viscosity-paint-application/
  3. หลักการทำงานของ SRV: https://rheonics.com/whitepapers/
  4. ข้อมูลอัปเดตเกี่ยวกับความยั่งยืนในอุตสาหกรรมการเคลือบสี - https://www.paint.org/coatingstech-magazine/articles/an-update-on-sustainability-in-the-coatings-industry/

โซลูชั่น Rheonics สำหรับอุตสาหกรรมการเคลือบผิว

หากต้องการสำรวจเพิ่มเติมเกี่ยวกับโซลูชันสำหรับอุตสาหกรรมการเคลือบโปรดไปที่หน้าโซลูชัน

โซลูชั่น Rheonics สำหรับอุตสาหกรรมเคลือบสี
ค้นหา