在线检测和分拣助力提升塑料产品的外观与性能

作者:西科拉(SIKORA)公司 文章来源:PT塑料网 发布时间:2020-06-01
SIKORA 在线检测及分拣系统,通过光学和X射线技术的有机结合,可实现对塑料颗粒中最小 50µm 的黑点、色差和金属等杂质的在线检测和自动分拣,从而成为塑料产品优良外观与性能的重要保障。

前言

塑料颗粒的黑点和颜色不均极易导致注塑件、型材、线缆及管材等塑料制品生产的报废率提升。颗粒中的金属杂质同样会导致产品的缺陷,还可能损伤生产机器部件而造成更大损失。黑点这样的材料污染较多是由过热引起,而金属杂质往往是来源于造粒厂的切割工具磨损。

在使用塑料原料之前,人们往往忽视对它们的分析,只有在成型加工及终端产品应用中发生问题时才会注意原材料的缺陷。例如高压电缆的击穿和注塑中模具损坏,都是杂质带来的隐患。因此,在生产过程中对原材料颗粒进行连续的质量控制显得尤为重要。德国西科拉(SIKORA)公司研发出一套结合了 X 射线、光学技术的在线检测及分拣系统,能自动检测并分拣带有色差或金属等杂质的颗粒,检出的杂质可小至 50μm。通过使用该系统,可以最大限度地避免维修以及产生后续费用,设备及人工成本、停机时间及产品报废率等都将显著减少。

Pic_2_Cross_section_EHV_cable_breakdown

由金属杂质造成击穿绝缘层的特高压电力电缆横截面


在线检测和分拣是塑料原料、混炼及加工的品质保障

塑料原料生产、混炼及加工中细微的工艺改变,都会导致材料颗粒和最终产品的技术和光学特性发生变化。聚合物的过热和机械过载,甚至生产环境或现场人员超负荷工作产生的污染物,都可能悄无声息地融入颗粒中,最终以黑点、泛黄、烧焦、金属及粉尘等形式出现。

常规的抽样检测只适用于简单的离线进货检验,并不适于精准检测原材料中的杂质。因为相对于交付数量来说,抽样的数量太少,经常无法检测到杂质。而且,含有杂质的颗粒可能会聚集在一包或几包中,也可能均匀地分布在许多包中。

对于带有金属杂质的原料,可通过感应金属分离器去除金属杂质颗粒,再进行重新利用。虽然最初的光学分拣系统是在欧洲作为工厂的应急预案而被设计出来,但是从 21 世纪初就已经衍生出了专门提供材料分拣服务的供应商。加工商需要将分拣的颗粒以指定包装运输到服务供应商处,由其进行外观分拣后重新包装后再运输返回。

然而,这种繁琐、费时的分拣服务已不适合今天对于原材料品质和洁净度有着高标准要求的行业,如医疗、航天、电缆和电子电气行业,以及追求高品质的大批量塑料制品生产企业及混炼企业。为了消除杂质带来的隐患,以避免数以百万计的金钱损失,这些行业和企业有必要采用更为高效的在线检测及自动分拣设备。

 

SIKORA在线检测及分拣系统

西科拉(SIKORA)公司研发的在线检测及分拣系统不但包含光学技术,而且灵活结合了 X 射线技术,因此即便是原材料颗粒内部极小的金属杂质也可以通过该系统检测到。此外,黑点和色差可以通过光学相机检出。被检出的杂质颗粒迅速通过压缩空气吹出,实现分拣。

Pic_3_PURITY_SCANNER_ADVANCED

SIKORA 在线检测分拣系统,适用于检测塑料颗粒内部金属杂质、颗粒表面黑点和烧焦

Pic1_Image_pellets_EN

带有杂质的塑料颗粒(左);塑料颗粒表面色差(中),可被光学相机组检测;塑料颗粒内部金属杂质(右),可被 X 射线相机检测


该系统内置的软件在生产过程中为操作人员提供了包括杂质大小、位置和数量等分析数据。检测到的含有杂质的颗粒可全部以图像形式保存。图像信息中还提供杂质产生的可能来源,帮助操作人员优化生产工艺。系统所存储的数据永久保存并且可在任意时间回溯和分析。

Pic_4_Monitor_image

SIKORA 在线检测分拣系统显示的杂质颗粒图像

20 世纪 90 年代,原材料生产企业以及混炼和加工企业对检测塑料颗粒中杂质大小的要求约为 100μm 。随着技术的发展,如今已经能实现 35μm 甚至更高的检测分辨率。然而,高分辨率也无法保证完全检测出黑点、色差和金属杂质。高检出率是实现完美分拣的必要条件。西科拉(SIKORA)公司为实现更高检出率能配置最多 4 个光学相机和一个 X 射线检测单元。根据预计的杂质及生产情况,该系统在交付前会按照操作人员的需求进行配置。它可以检测并分拣出最小 50µm 杂质的颗粒。

 

颗粒表面以及内部检测和分拣所带来的优势

原材料生产企业以及混炼和加工企业,借助上述系统可以对生产或是采购的材料进行检测和分拣,不仅是外观缺陷,材料内部金属杂质也能同时检测,从而为生产企业带来多项优势:减少生产废品、停机时间、设备和工具的维护保养、绝缘层击穿(针对电缆)、热流道损伤和堵塞(针对注塑),以及减少替代性采购、额外运费、电费和配置时间,减少重新处理替代材料,减少回收和处置费用,减少企业形象受损和防止客户满意度降低。

当消除了金属杂质和烧焦颗粒所带来的隐患,产品交付能力也将提升。这对于医疗、航空航天和汽车领域中安全相关产品的缺陷防控尤其重要。另外,在电子电气领域减少原材料中的黑点杂质颗粒就意味着提高了产品品质和降低了产品故障率,黑点的存在不仅影响产品外观,也会影响产品性能,严重的会导致产品缺陷。

 

结语

只有使用无瑕疵的原材料进行加工才能减少或避免后续的产品缺陷。因此,塑料颗粒尽可能高的洁净度对于混炼和加工企业都非常重要。这也是避免浪费、保护自然环境和经济资源的一项先决条件。与此同时加工质量也能显著提升,最终带给消费者更高品质的产品。

为确保塑料颗粒具有高洁净度,以满足越来越高的产品品质需求,塑料加工及混炼企业对于在线检测及分拣系统的需求将进一步增长。新的模具技术以及热流道和分流板中不断减小的截面都为所加工的原材料设定了更高的标准。这些需求只有具备前瞻性的科技才能满足,例如西科拉(SIKORA)公司所研发的这套检测分拣系统,通过光学和X射线技术的有机结合,实现对塑料颗粒中最小 50µm 的黑点、色差和金属等杂质的在线检测和自动分拣,从而确保了卓越的产品品质。


0
-1
收藏
/
正在提交,请稍候…