Přejít k hlavnímu obsahu
+41 52 511 3200 (SUI)     + 1 713 364 5427 (USA)     
Pci Fullpaper

Paint & Coatings Industry Magazine: Směrem k nulovým problémům s kvalitou laku pro automobily s Monit v reálném časeoring a řízení

Směrem k nulovým problémům s kvalitou laku pro automobily s viskozitou v reálném čase Monitoring a řízení

Přes veškerý pokrok v automobilovém designu a výrobě v průběhu let došlo k jedné konstantě - estetika vozidla je rozhodujícím faktorem při rozhodování zákazníků o koupi. Při nákupu hraje nejdůležitější roli konzistence, kvalita a rozmanitost. Procesy automobilového lakování a dokončování používají pokročilé technologie k výrobě odolných povrchů, vysoce kvalitních povrchových úprav a zároveň maximalizují účinnost a splňují předpisy na ochranu životního prostředí. Množství a kvalita barvy a nátěru mají zjevný dopad na náklady na výrobu, prodej a údržbu. Problémy s kvalitou mohou rychle vést k nespokojenosti zákazníků, nákladným svoláváním a odpovědnosti. Zajištění správné kvality barvy a nátěru je však snadné a jednoduché jako kliknutí jediným tlačítkem.

Správná viskozita barvy je klíčem k dobré kvalitě povrchu. Všechny parametry výkonu jsou přímo spojeny s viskozitou kapalného povlaku v místě aplikace. Mezi ně patří tvorba nátěrového filmu, účinnost přenosu barvy, tloušťka a nanášení nátěru, shoda barev, kvalita hotového povrchu a chemická odolnost. Viskozita je hlavním faktorem ovlivňujícím tloušťku a přilnavost povlaku. Správná kontrola viskozity zajišťuje kvalitu a životnost nátěru a pomáhá splnit nejvyšší požadavky na kvalitu a produktivitu procesu lakování.

V moderních procesech nanášení povlaků v automobilovém průmyslu se obvykle nanáší anti-chip povlak, základní nátěr, základní lak a čirý lak stříkáním, což vyžaduje použití rozprašovačů. Kvalita rozprašování ovlivňuje kvalitu stříkaného povlaku. Aplikace stříkáním vyžaduje pro optimalizaci atomizace co nejnižší viskozitu. Je-li však viskozita příliš nízká, na svislých površích dojde k prověšení filmu, což povede k nerovnoměrnosti povlaku. To vyžaduje povrchové úpravy se složitými reologickými vlastnostmi. Musí mít nízkou viskozitu během stříkání a mnohem vyšší viskozitu, když materiál dopadne na povrch, který má být potažen. Viskozita nátěru navíc závisí na teplotě, takže udržení kvality povrchu vyžaduje kompenzaci viskozity pro okolní teplotu procesu.

Viskozita při stříkání se tradičně provádí pomocí efluxního kalíšku. Obsluha naplní šálek barvou a změří čas potřebný k jeho vyprázdnění. Čím delší je čas, tím vyšší je viskozita. To se obvykle provádí v intervalech 15 minut nebo více, takže odchylky viskozity barvy lze zjistit až po nastříkání značného množství barvy. Regulace teploty pohárkových měření je také obtížná, ne-li nemožná, což vede k možným velkým rozdílům mezi naměřenými hodnotami a skutečnou viskozitou v místě aplikace.

Naproti tomu monitoring viskozita povlaku inline vede k vyšší kvalitě povlaku, zvýšeným výtěžnostem, významným úsporám při použití povlaků a rozpouštědel a minimalizuje prostoje procesu povlakování ve srovnání s tradičním off-line měřením pomocí efluxní nádoby.

Kolísání teploty vede ke změnám viskozity v nátěrových hmotách, což má za následek strukturální rozdíly nebo prohýbání. U většiny nátěrových systémů existuje tendence k sedimentaci obsažených pojivových a pigmentových složek. Nehomogenní nátěrový materiál nevyhnutelně vede k nedostatečnému výsledku lakování. Usazené komponenty barvy mohou vést k zablokování a postupnému blokování čar. Vločkové komponenty barvy mají za následek znečištění barvy. Tabulka 1 ukazuje některé typické vady laku a laku automobilu a jejich příčiny.

Konzistence nátěru napříč lakovacími linkami v továrně lze dosáhnout i za měnících se teplot a podmínek odpařování automatizací dávkovacího systému s regulátorem pomocí kontinuálního měření viskozity v reálném čase.

Výzvy procesu lakování a nátěru

Automobilové společnosti a lakovny si uvědomují potřebu monitorovat viskozitu, ale provádění tohoto měření mimo laboratoř byla v průběhu let výzvou pro procesní inženýry a oddělení kvality. Stávající laboratorní rotační viskozimetry, reometry a teplotní monitoring systémy mají v procesních prostředích malou hodnotu. Viskozita je přímo ovlivněna teplotou, smykovou rychlostí, průtokovými podmínkami, tlakem a dalšími proměnnými, které jsou u laboratorních vzorků velmi odlišné od toho, jaké jsou ve skutečném procesu. Tradiční přístrojové vybavení jako průtokové pohárky, ponorné pohárky, rotační viskozimetry, kuželové a deskové viskozimetry a bublinkové viskozimetry jsou pomalé, náročné na práci, časově náročné a náchylné k nepřesnostem.

Nátěrové hmoty jsou typicky střihové, mají nižší viskozitu při vyšších střihových rychlostech. To je výhodné pro výkon barvy, protože je důležité, aby se barva nanášela jako jednotný nátěr a aby po nanesení zůstala na svém místě. Ale konvenční viskozimetry nedosahují vysokých střihových rychlostí zjištěných při procesu stříkání, takže mohou poskytnout nepřímo informace o vlastnostech barvy v místě aplikace. Teplota je také rozhodující proměnnou při určování viskozity, ale měření kalíšků nemají ani měření teploty, ani kontrolu, takže je nelze přímo porovnávat se skutečnou teplotou stříkání. To může vést ke změnám v kvalitě povlaku, protože se mění teplota procesu.

Přesné a citlivé in-line měření viskozity

Automatizované in-line měření viskozity umožňuje nepřetržité monitorováníoring barvy v místě aplikace. Umožňuje kontrolu viskozity barvy pro zajištění jednotné kvality hotového produktu. RheonicsSRV viskozimetr je vyvážený torzní rezonátor kompaktní in-line procesní viskozimetr s vestavěným měřením teploty kapaliny (obrázek 1). S dobou měření jedné sekundy detekuje kolísání viskozity v procesním proudu v reálném čase, což umožňuje přijmout nápravná opatření, jakmile se objeví odchylky. Inline řízení viskozity s Rheonics SRV může pomoci zmírnit většinu běžných problémů s povrchovou úpravou automobilů, jako je pomerančová kůra, zákal a skvrnitost, barevné variace a praskání rozpouštědla, které mohou negativně ovlivnit kvalitu povrchové úpravy automobilu.

 

SRV - 3/4 "NPT - Inline procesní snímač viskozity pro tisk, potahování, potraviny, míchání a mletí

OBRÁZEK ​​1: Rheonics inline viskozimetr, SRV.

 

Kompaktní tvar SRV umožňuje přímou instalaci do lakovací linky, blízko místa aplikace. Systém zůstane uzavřený; Pro měření viskozity není třeba s barvou manipulovat ani ji přenášet. Snímače malých rozměrů, vhodné pro nebezpečná prostředí, usnadňují instalaci a údržbu. Není potřeba žádný spotřební materiál, odběr vzorků a žádné čištění. Měření je kontinuální a poskytuje jasný signál o viskozitě, který lze použít pro monitoring a řízení viskozity barvy a pro protokolování viskozity pro pomoc při diagnostice problémů s kvalitou.

Rheonics rezonanční snímače mají skutečně vysoké smykové rychlosti, které dosahují vysoké smykové plošiny typických nátěrových systémů. Tyto rezonanční senzory měří viskozity, které odrážejí chování nátěrových hmot při jejich aplikačních smykových rychlostech, spíše než aby poskytovaly nepřímá měření, která musí být korigována metodou pokus-omyl, aby odrážely skutečné podmínky nátěru.

Poskytuje hodnoty viskozity kompenzované teplotou

Rheonics senzory mají vestavěné měření teploty, které umožňuje sledovat teplotu barvy v místě aplikace. To umožňuje úpravu naměřených hodnot viskozity na teplotně kompenzovanou hodnotu viskozity, která je nezbytná pro odhad zatížení pigmentu z měření v reálném čase.

Mezi jedinečné výhody SRV pro automobilové barvy a laky patří:

  • Funguje přesně s barvami a nátěry na bázi rozpouštědel i na bázi vody.
  • Robustní, hermeticky uzavřená hlava senzoru. SRV lze čistit inline nebo hadrem navlhčeným rozpouštědlem, není třeba jej demontovat ani překalibrovat.
  • Žádné pohyblivé části nestárnou ani nejsou znečištěné usazeninami barvy.
  • Bez vlivu na montážní podmínky - lze namontovat do kterékoli části lakovacího systému.
  • Necitlivý na pevné částice; žádný problém se znečištěním nebo úzkými mezerami v senzoru.
  • Všechny smáčené části jsou z nerezové oceli 316L - žádné problémy s korozí u komerčních barev, přísad nebo rozpouštědel.
  • Certifikováno podle ATEX a IECEx as
    jiskrově bezpečné - lze použít ve všech
    operace na bázi rozpouštědel.
  • Široký provozní rozsah a jednoduchá integrace - Elektronika senzoru a komunikační možnosti extrémně usnadňují integraci a provoz v průmyslových PLC a řídicích systémech.
  • Výkonný software – Rheonics Software PaintTrack je pohodlný a intuitivní a je poháněn proprietárním pokročilým systémem umělé inteligence páté generace pro jednoduché zablokování a spuštění. Podporuje více rozhraní HMI pro operátora, vedoucího výroby, manažera kvality a pohled managementu. Navrženo pro automatizované ovládání přístroje a sběr dat v továrním prostředí (obrázek 2).

OBRÁZEK ​​2: Rheonics inline viskozimetr a systém PaintTrack ukazující inline integraci viskozimetru do procesu lakování automobilů.

Kompletní přehled systému a prediktivní ovládání

Rheonics rezonanční snímače spolu s Rheonics Řídicí systém a software PaintTrack umožňují on-line řízení teplotně kompenzované viskozity základních nátěrů a nátěrů ve více lakovacích linkách. Konzistence nátěru napříč lakovacími linkami v továrně lze dosáhnout i při měnících se teplotách a podmínkách odpařování pomocí automatizace dávkovacího systému s řídicí jednotkou pomocí kontinuálního měření viskozity v reálném čase.

Mezi hlavní výhody řídicího systému a softwaru PaintTrack patří:

  • Zkraťte a eliminujte časy instalace a šrot načítáním předspuštěných úloh pro opakované objednávky.
  • Zlepšete kvalitu nátěru a snižte náklady: Dosáhněte konzistence barev, snižte chyby nátěru zajištěním správných vlastností nátěru během procesu.
  • Kompletní automatizace pro vyšší produktivitu a efektivitu: Maximalizujte rychlost provozu laku, snižte závislost na ručním nastavení stroje a technikách ručního měření.
  • Robustní přesnost a opakovatelnost: Žádná údržba, žádná rekalibrace = žádná pozornost.
  • Teplotně kompenzovaná viskozita s proprietárním Predictive Tracking Control: Řešení, které přesně uzamkne barvu a kvalitu srsti od začátku do konce u každé úlohy s opakovatelnými výsledky.
  • Šálek můžete vyjmout z rovnice: Proces nanášení je nastaven na vědecké standardy, stokrát vyšší přesnost a rozlišení než průměrné šálky.

Proč investovat do čističky vzduchu?

  1. Vibrační viskozimetry, jako např Rheonics SRV se přibližují vysokým smykovým rychlostem při nanášení barvy stříkáním než rotační nebo miskovité viskozimetry. Proto se měření pomocí SRV nejvíce blíží předpovědi chování barvy za skutečných podmínek stříkání.
  2. Inline řízení viskozity pomocí SRV a Rheonics PaintTrack umožňuje kontinuální kontrolu viskozity, takže potřebná ředění v reálném čase. Kvalita povlaku je zaručena od začátku nového bubnu až do jeho konce.
  3. Rheonics SRV a PaintTrack řídí skutečnou teplotně kompenzovanou viskozitu, což je klíčový ukazatel obsahu pigmentu a konečné kvality nátěru.

Reference

  1. https://www.autoblog.com/2020/05/04/tesla-model-y-paint-issues-fix-detail-video/
  2. Řadový viskozimetr SRV: https://rheonics.com/products/inline-viscometer-srv/
  3. Princip fungování SRV: https://rheonics.com/whitepapers/

O programu

Časopis Paint & Coatings zaměřený na průmysl - PCI (https://www.pcimag.com/) publikuje hlavní článek o Rheonics inline viskozimetr SRV a PaintTrack. Článek pojednává o tom, jak lze dosáhnout konzistence nátěru napříč lakovacími linkami v továrně i za různých teplot a podmínek odpařování pomocí automatizace dávkovacího systému s řídicí jednotkou pomocí kontinuálního měření viskozity v reálném čase.

Najděte odkaz na publikaci.

PCI - funkce webových stránek
Zveřejnění PCI - listopad 2020
Stáhnout publikaci

Poznámka k související aplikaci

Kontrola a optimalizace kvality lakování a lakování v automobilovém průmyslu

Kontrola a optimalizace kvality lakování a lakování v automobilovém průmyslu

Přes veškerý pokrok v automobilovém designu a výrobě v průběhu let došlo k jedné konstantě - estetika vozidla je rozhodujícím faktorem při rozhodování spotřebitele o koupi. Konzistence, kvalita a rozmanitost povrchové úpravy vozidel hrají hlavní roli během…

čtěte více
Vyhledávání