นิตยสารอุตสาหกรรมสีและการเคลือบ: มุ่งสู่ปัญหาคุณภาพสีรถยนต์เป็นศูนย์ด้วยการตรวจวัดความหนืดแบบเรียลไทม์oring และการควบคุม
มุ่งสู่ปัญหาคุณภาพสีรถยนต์เป็นศูนย์ด้วยการตรวจวัดความหนืดแบบเรียลไทม์oring และการควบคุม
จากความก้าวหน้าในการออกแบบและการผลิตยานยนต์ในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีสิ่งหนึ่งที่คงที่นั่นคือสุนทรียภาพของรถยนต์เป็นปัจจัยสำคัญในการตัดสินใจซื้อของผู้บริโภค เสร็จสิ้นความสม่ำเสมอคุณภาพและความหลากหลายมีบทบาทสำคัญที่สุดในระหว่างการซื้อ กระบวนการเคลือบและตกแต่งรถยนต์ใช้เทคโนโลยีขั้นสูงในการผลิตพื้นผิวที่ทนทานการเคลือบผิวคุณภาพสูงในขณะที่เพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดและเป็นไปตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม ปริมาณและคุณภาพของสีและการเคลือบมีผลกระทบอย่างชัดเจนต่อต้นทุนการผลิตการขายและการบำรุงรักษา ปัญหาด้านคุณภาพสามารถนำไปสู่ความไม่พอใจของลูกค้าการเรียกคืนที่มีราคาแพงและปัญหาความรับผิดได้อย่างรวดเร็ว 1 อย่างไรก็ตามการตรวจสอบคุณภาพของสีและการเคลือบที่ถูกต้องนั้นทำได้ง่ายเพียงแค่คลิกปุ่มเดียว
ความหนืดของสีที่ถูกต้องเป็นกุญแจสำคัญในคุณภาพของสีที่ดี พารามิเตอร์ประสิทธิภาพทั้งหมดเชื่อมโยงโดยตรงกับความหนืดของการเคลือบของเหลว ณ จุดที่ใช้งาน สิ่งเหล่านี้รวมถึงการสร้างฟิล์มเคลือบประสิทธิภาพการถ่ายเทสีความหนาของชั้นเคลือบและการสะสมการจับคู่สีคุณสมบัติของพื้นผิวสำเร็จรูปและความทนทานต่อสารเคมี ความหนืดเป็นปัจจัยหลักที่มีอิทธิพลต่อความหนาและการยึดติดของสารเคลือบ การควบคุมความหนืดที่เหมาะสมทำให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพและอายุการใช้งานของเสื้อโค้ทซึ่งช่วยตอบสนองความต้องการสูงสุดเกี่ยวกับคุณภาพและประสิทธิผลของกระบวนการพ่นสี
ในกระบวนการเคลือบยานยนต์สมัยใหม่มักใช้การเคลือบป้องกันชิปพื้นผิวไพรเมอร์รองพื้นและสีใสโดยการฉีดพ่นดังนั้นจึงต้องใช้อะตอมไมเซอร์ คุณภาพของการทำให้เป็นละอองมีผลต่อคุณภาพของสารเคลือบที่พ่น การใช้งานสเปรย์ต้องการความหนืดต่ำที่สุดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำให้เป็นละออง อย่างไรก็ตามหากความหนืดต่ำเกินไปการหย่อนคล้อยของฟิล์มจะส่งผลให้พื้นผิวแนวตั้งทำให้เกิดความไม่สม่ำเสมอในการเคลือบ สิ่งนี้ต้องการการเสร็จสิ้นด้วยคุณสมบัติการไหลที่ซับซ้อน ต้องมีความหนืดต่ำในระหว่างการฉีดพ่นและมีความหนืดสูงขึ้นมากเมื่อวัสดุตกลงบนพื้นผิวที่จะเคลือบ นอกจากนี้ความหนืดของสียังขึ้นอยู่กับอุณหภูมิดังนั้นการรักษาคุณภาพของสีจึงจำเป็นต้องมีการชดเชยความหนืดสำหรับอุณหภูมิโดยรอบ
ตามเนื้อผ้าความหนืดในการพ่นสีจะกระทำโดยใช้ถ้วยไหล ผู้ปฏิบัติงานเติมถ้วยด้วยสีและวัดเวลาที่จำเป็นเพื่อให้ถ้วยหมด ยิ่งนานขึ้นความหนืดก็จะยิ่งสูงขึ้น โดยปกติจะทำในช่วงเวลา 15 นาทีขึ้นไปเพื่อให้สามารถตรวจจับความเบี่ยงเบนของความหนืดของสีได้หลังจากพ่นสีจำนวนมากแล้วเท่านั้น นอกจากนี้การควบคุมอุณหภูมิของการวัดถ้วยยังทำได้ยากหากไม่สามารถทำได้ซึ่งอาจทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนระหว่างค่าที่วัดได้และความหนืดจริง ณ จุดที่ใช้งานได้มาก
ในทางตรงกันข้าม มอนิทoring ความหนืดแบบอินไลน์ของสารเคลือบส่งผลให้คุณภาพการเคลือบสูงขึ้น เพิ่มผลผลิต ประหยัดการใช้สารเคลือบและตัวทำละลายได้อย่างมาก และลดเวลาหยุดทำงานของกระบวนการเคลือบให้เหลือน้อยที่สุด เมื่อเปรียบเทียบกับการวัดแบบออฟไลน์แบบดั้งเดิมด้วยถ้วยไหลออก
การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมินำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความหนืดในวัสดุสีทำให้เกิดความแตกต่างของโครงสร้างหรือการหย่อนคล้อย ในระบบสีส่วนใหญ่มีแนวโน้มของการตกตะกอนของสารยึดเกาะและส่วนประกอบของเม็ดสี วัสดุสีที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันย่อมนำไปสู่ผลการทาสีที่ไม่เพียงพอ ส่วนประกอบสีที่ตกตะกอนอาจนำไปสู่การอุดตันและการปิดกั้นเส้นทีละน้อย ส่วนประกอบของสีที่หลุดล่อนส่งผลให้ฟิล์มสีสกปรก ตารางที่ 1 แสดงข้อบกพร่องของสีรถและสีเคลือบทั่วไปและสาเหตุ
ความสม่ำเสมอของการเคลือบทั่วเส้นการพ่นสีในโรงงานสามารถทำได้แม้ภายใต้อุณหภูมิและสภาวะการระเหยที่แตกต่างกันผ่านระบบการเติมอัตโนมัติด้วยตัวควบคุมโดยใช้การวัดความหนืดแบบเรียลไทม์อย่างต่อเนื่อง
ความท้าทายในกระบวนการสีและการเคลือบ
บริษัทยานยนต์และผู้เคลือบตระหนักถึงความจำเป็นในการตรวจสอบความหนืด แต่การตรวจวัดนอกห้องปฏิบัติการได้ท้าทายวิศวกรกระบวนการและแผนกคุณภาพตลอดหลายปีที่ผ่านมา เครื่องวัดความหนืดแบบหมุน รีโอมิเตอร์ และการตรวจวัดอุณหภูมิในห้องปฏิบัติการที่มีอยู่oring ระบบมีคุณค่าเพียงเล็กน้อยในสภาพแวดล้อมของกระบวนการ ความหนืดได้รับผลกระทบโดยตรงจากอุณหภูมิ อัตราแรงเฉือน สภาวะการไหล ความดัน และตัวแปรอื่นๆ ที่แตกต่างกันมากสำหรับตัวอย่างในห้องปฏิบัติการจากที่อยู่ในกระบวนการจริง เครื่องมือวัดแบบดั้งเดิม เช่น โฟลว์คัพ ถ้วยจุ่ม เครื่องวัดความหนืดแบบหมุน เครื่องวัดความหนืดแบบกรวยและแบบจาน และเครื่องวัดความหนืดแบบฟองนั้นทำงานช้า ต้องใช้แรงงานเข้มข้น ใช้เวลานาน และมีแนวโน้มที่จะเกิดความไม่ถูกต้อง
โดยทั่วไปแล้วสีจะมีความบางลงโดยมีความหนืดต่ำกว่าที่อัตราการเฉือนสูงขึ้น สิ่งนี้มีประโยชน์ต่อประสิทธิภาพการทาสีเนื่องจากเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องใช้สีเป็นสีสม่ำเสมอและสีจะติดอยู่กับที่เมื่อทาแล้ว แต่เครื่องวัดความหนืดทั่วไปไม่สามารถเข้าถึงอัตราการเฉือนสูงที่พบในกระบวนการพ่นได้ดังนั้นจึงสามารถให้ข้อมูลทางอ้อมเกี่ยวกับประสิทธิภาพของสี ณ จุดที่ใช้เท่านั้น อุณหภูมิเป็นตัวแปรสำคัญในการกำหนดความหนืด แต่การวัดถ้วยไม่มีการวัดอุณหภูมิหรือการควบคุมดังนั้นจึงไม่สามารถเปรียบเทียบโดยตรงกับอุณหภูมิในการฉีดพ่นจริงได้ ซึ่งอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงคุณภาพการเคลือบเนื่องจากอุณหภูมิของกระบวนการแตกต่างกันไป
การวัดความหนืดในสายการผลิตที่แม่นยำและตอบสนอง
การวัดความหนืดในสายการผลิตอัตโนมัติช่วยให้สามารถตรวจสอบได้อย่างต่อเนื่องoring ของสี ณ จุดที่ใช้ ช่วยให้สามารถควบคุมความหนืดของสีเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพที่สม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป Rheonics' เครื่องวัดความหนืด SRV 2 เป็นเครื่องสะท้อนเสียงตามแรงบิดที่สมดุล 3 เครื่องวัดความหนืดในกระบวนการอินไลน์ขนาดกะทัดรัดพร้อมการวัดอุณหภูมิของเหลวในตัว (รูปที่ 1) ด้วยเวลาการวัดหนึ่งวินาที จะตรวจจับความผันผวนของความหนืดในกระแสกระบวนการแบบเรียลไทม์ ทำให้สามารถดำเนินการแก้ไขได้ทันทีที่มีการเบี่ยงเบนเกิดขึ้น การจัดการความหนืดแบบอินไลน์ด้วย Rheonics SRV สามารถช่วยบรรเทาปัญหาการเคลือบรถยนต์ที่พบบ่อยที่สุด เช่น เปลือกส้ม ความขุ่นและรอยด่าง การแปรผันของสี และการแตกตัวของตัวทำละลาย ซึ่งอาจส่งผลเสียต่อคุณภาพของผิวเคลือบรถยนต์
รูปที่ 1: Rheonics เครื่องวัดความหนืดแบบอินไลน์ SRV
ฟอร์มแฟคเตอร์ขนาดกะทัดรัดของ SRV ช่วยให้สามารถติดตั้งโดยตรงในแนวสีใกล้กับจุดใช้งาน ระบบยังคงปิดอยู่ ไม่จำเป็นต้องจัดการหรือถ่ายโอนสีเพื่อวัดความหนืด เซ็นเซอร์ฟอร์มแฟคเตอร์ขนาดเล็ก เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตราย ช่วยให้การติดตั้งและบำรุงรักษาสะดวก ไม่มีวัสดุสิ้นเปลือง การสุ่มตัวอย่าง และไม่จำเป็นต้องทำความสะอาด การวัดเป็นไปอย่างต่อเนื่อง ให้สัญญาณความหนืดที่ชัดเจนซึ่งสามารถนำไปใช้ในการตรวจสอบได้oring และการควบคุมความหนืดของสีและบันทึกความหนืดเพื่อช่วยในการวินิจฉัยปัญหาด้านคุณภาพ
Rheonics เซ็นเซอร์เรโซแนนซ์มีอัตราเฉือนสูงโดยเนื้อแท้ ขึ้นไปถึงระดับแรงเฉือนสูงของระบบสีทั่วไป เซ็นเซอร์เรโซแนนซ์เหล่านี้จะวัดความหนืดที่สะท้อนถึงพฤติกรรมของสีที่อัตราเฉือนในการใช้งาน แทนที่จะให้การวัดทางอ้อมที่ต้องแก้ไขด้วยการลองผิดลองถูกเพื่อสะท้อนสภาพการพ่นสีจริง
ให้การอ่านค่าความหนืดที่ชดเชยอุณหภูมิ
Rheonics เซ็นเซอร์มีการวัดอุณหภูมิในตัว ทำให้สามารถตรวจสอบอุณหภูมิของสี ณ จุดใช้งานได้ ซึ่งช่วยให้สามารถปรับการอ่านค่าความหนืดให้เป็นค่าความหนืดที่ชดเชยอุณหภูมิได้ ซึ่งจำเป็นสำหรับการประมาณปริมาณเม็ดสีจากการวัดแบบเรียลไทม์
ประโยชน์ที่ไม่เหมือนใครของ SRV สำหรับงานสีและการเคลือบรถยนต์ ได้แก่ :
- ทำงานได้อย่างถูกต้องกับทั้งสีและสารเคลือบที่ใช้ตัวทำละลายและน้ำ
- หัวเซนเซอร์ที่ทนทานและปิดสนิท SRV สามารถทำความสะอาดแบบอินไลน์หรือด้วยเศษผ้าเปียกตัวทำละลายโดยไม่จำเป็นต้องถอดชิ้นส่วนหรือปรับเทียบใหม่
- ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวตามอายุหรือเหม็นด้วยตะกอนสี
- ไม่ได้รับผลกระทบจากเงื่อนไขการติดตั้ง - สามารถติดตั้งในส่วนใดก็ได้ของระบบพ่นสี
- ไม่ไวต่อฝุ่นละออง ไม่มีปัญหาการเปรอะเปื้อนหรือมีช่องว่างแคบ ๆ ในเซ็นเซอร์
- ชิ้นส่วนเปียกทั้งหมดเป็นสแตนเลส 316L - ไม่มีปัญหาการกัดกร่อนด้วยสีเชิงพาณิชย์สารเติมแต่งหรือตัวทำละลาย
- ได้รับการรับรองภายใต้ ATEX และ IECEx เป็น
ปลอดภัยในตัว - สามารถใช้ได้ทั้งหมด
การดำเนินการที่ใช้ตัวทำละลาย - ช่วงการใช้งานที่กว้างและการผสานรวมที่ง่ายดาย - ตัวเลือกอิเล็กทรอนิกส์เซนเซอร์และการสื่อสารทำให้ง่ายต่อการรวมและใช้งานใน PLC อุตสาหกรรมและระบบควบคุม
- ซอฟต์แวร์อันทรงพลัง – Rheonics ซอฟต์แวร์ PaintTrack นั้นสะดวกและใช้งานง่าย และขับเคลื่อนโดยระบบ AI รุ่นที่ห้าขั้นสูงที่เป็นกรรมสิทธิ์ เพื่อการล็อคและเรียกใช้การคลิกอย่างง่ายดาย รองรับ HMI หลายตัวสำหรับผู้ปฏิบัติงาน หัวหน้าฝ่ายผลิต ผู้จัดการฝ่ายคุณภาพ และมุมมองฝ่ายบริหาร ออกแบบมาเพื่อการควบคุมอุปกรณ์อัตโนมัติและการเก็บข้อมูลในสภาพแวดล้อมโรงงาน (รูปที่ 2)
รูปที่ 2: Rheonics เครื่องวัดความหนืดแบบอินไลน์และระบบ PaintTrack แสดงการรวมเครื่องวัดความหนืดแบบอินไลน์ในกระบวนการเคลือบสีรถยนต์
ภาพรวมระบบที่สมบูรณ์และการควบคุมเชิงคาดการณ์
Rheonics เซ็นเซอร์เรโซแนนซ์ร่วมกับ Rheonics ระบบควบคุมและซอฟต์แวร์ PaintTrack ทำให้สามารถควบคุมความหนืดชดเชยอุณหภูมิของไพรเมอร์และสีเคลือบในไลน์พ่นสีหลายไลน์ได้ทางออนไลน์ ความสม่ำเสมอของการเคลือบผิวตลอดสายการพ่นสีในโรงงานสามารถทำได้แม้ภายใต้อุณหภูมิและสภาวะการระเหยที่แตกต่างกันผ่านระบบอัตโนมัติของระบบจ่ายสารพร้อมตัวควบคุมที่ใช้การวัดความหนืดแบบเรียลไทม์อย่างต่อเนื่อง
ประโยชน์หลักของระบบควบคุม PaintTrack และซอฟต์แวร์ ได้แก่ :
- ลดและกำจัดเวลาในการตั้งค่าและเรื่องที่สนใจโดยการโหลดงานก่อนรันสำหรับคำสั่งซื้อซ้ำ
- ปรับปรุงคุณภาพการทาสีและลดต้นทุน: บรรลุความสม่ำเสมอของสีลดข้อผิดพลาดในการเคลือบโดยการตรวจสอบคุณสมบัติของสีที่ถูกต้องในระหว่างกระบวนการ
- ระบบอัตโนมัติที่สมบูรณ์เพื่อเพิ่มผลผลิตและประสิทธิภาพ: เพิ่มความเร็วในการทำงานสีสูงสุดลดการพึ่งพาการปรับแต่งเครื่องจักรด้วยตนเองและเทคนิคการวัดด้วยตนเอง
- ความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำที่แข็งแกร่ง: ไม่ต้องบำรุงรักษาไม่ต้องปรับเทียบใหม่ = ไม่ต้องให้ความสนใจ
- ความหนืดที่ชดเชยอุณหภูมิด้วย Predictive Tracking Control ที่เป็นกรรมสิทธิ์: โซลูชันที่ล็อคคุณภาพสีและการเคลือบตั้งแต่ต้นจนจบในทุกงานอย่างแม่นยำพร้อมผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้
- คุณสามารถนำถ้วยออกจากสมการได้: กระบวนการเคลือบถูกกำหนดตามมาตรฐานทางวิทยาศาสตร์ความแม่นยำและความละเอียดสูงกว่าถ้วยไหลเฉลี่ย 100 เท่า
สรุป
- เครื่องวัดความหนืดแบบสั่นสะเทือน เช่น Rheonics SRV มีค่าใกล้เคียงกับอัตราเฉือนที่สูงในการใช้งานสีสเปรย์มากกว่าเครื่องวัดความหนืดแบบหมุนหรือแบบถ้วย ดังนั้น การวัดด้วย SRV จึงใกล้เคียงกับการคาดการณ์พฤติกรรมของสีภายใต้สภาวะการพ่นจริงมากที่สุด
- การควบคุมความหนืดแบบอินไลน์ด้วย SRV และ Rheonics PaintTrack ช่วยให้สามารถควบคุมความหนืดได้อย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดการเจือจางที่จำเป็นแบบเรียลไทม์ รับประกันคุณภาพการเคลือบตั้งแต่เริ่มดรัมใหม่จนสิ้นสุด
- Rheonics SRV และ PaintTrack ควบคุมความหนืดที่ชดเชยอุณหภูมิได้อย่างแท้จริง ซึ่งเป็นตัวทำนายที่สำคัญของปริมาณเม็ดสีและคุณภาพการเคลือบขั้นสุดท้าย
อ้างอิง
- https://www.autoblog.com/2020/05/04/tesla-model-y-paint-issues-fix-detail-video/
- เครื่องวัดความหนืดแบบอินไลน์ SRV: https://rheonics.com/products/inline-viscometer-srv/
- หลักการทำงานของ SRV: https://rheonics.com/whitepapers/
ขององค์กร
นิตยสารที่เน้นอุตสาหกรรมสีและการเคลือบ - PCI (https://www.pcimag.com/) เผยแพร่บทความสารคดีที่ครอบคลุม Rheonics เครื่องวัดความหนืดแบบอินไลน์ SRV และ PaintTrack บทความนี้จะอภิปรายถึงความสม่ำเสมอของการเคลือบตลอดสายพ่นสีในโรงงานแม้ภายใต้อุณหภูมิและสภาวะการระเหยที่แตกต่างกันผ่านระบบจ่ายสารอัตโนมัติพร้อมตัวควบคุมที่ใช้การวัดความหนืดแบบเรียลไทม์อย่างต่อเนื่อง
ค้นหาลิงค์ไปยังสิ่งพิมพ์
หมายเหตุการใช้งานที่เกี่ยวข้อง
การควบคุมและเพิ่มประสิทธิภาพการพ่นสีและเคลือบสีรถยนต์
จากความก้าวหน้าในการออกแบบและการผลิตยานยนต์ตลอดหลายปีที่ผ่านมามีสิ่งหนึ่งที่คงที่นั่นคือสุนทรียภาพของรถยนต์เป็นปัจจัยสำคัญในการตัดสินใจซื้อของผู้บริโภค ความสม่ำเสมอคุณภาพและความหลากหลายของยานพาหนะมีบทบาทสำคัญที่สุดในช่วง ...