Дозаторы для полимерного производства

На производствах изделий из пластика применение автоматических систем дозирования стало отраслевым стандартом. Автоматическое управление дозированием основного сырья и компонентов не только позволяет получить продукцию стабильного качества, но и значительно облегчает контроль расхода материала.

Зачем применять дозаторы гранулята?

Сегодня мы предъявляем высокие требования к качеству большинства изделий из пластиков: от товаров для потребительского рынка и до компонентов техники и авто. Такие изделия производят из нескольких видов гранулята – это так называемое основное сырье и добавки, которые и определяют свойства изделия. Так, для придания продукции цвета в гранулят добавляются красители, а для устойчивости к выгоранию на солнце – УФ-компоненты. Чтобы изделия из пластика обладали огнестойкостью и пониженным образованием дыма при горении, добавляют антипирены, а для их гибкости – пластификаторы.

Для того, чтобы продукция в полной мере обладала нужными свойствами, крайне важно соблюдать рецептуру. Эту задачу решает правильный подбор дозаторов сыпучих материалов, которые точно выдержат требуемые значения добавки компонентов. Но как понять, какое оборудование будет необходимым и достаточным решением для вашего производства?

Как выбрать дозатор сыпучих материалов?

На стоимость дозатора сыпучих материалов напрямую влияет способ измерения, который он использует. Все дозаторы сыпучих материалов делятся на два основных вида. Те, где используется объемный принцип дозирования - это волюметрические дозаторы, и те, где дозирование происходит по весу – это так называемые весовые дозаторы сыпучих материалов или гравиметрические дозаторы.

Гравиметрические дозаторы более точные, но и более дорогие. Для многих изделий необходима и вполне достаточна та точность, которую может обеспечить волюметрический дозатор.

Волюметрические дозаторы

1. Как работает волюметрический дозатор

Принцип действия волюметрических, или объемных дозаторов похож на то, как работают песочные часы: через отверстие определенного диаметра просыпается заданное количество основного полимера в единицу времени. Добавки и красители подмешиваются к основному материалу с помощью калиброванного шнека определенного диаметра с заданным шагом витков. Эти параметры вместе со скоростью вращения шнека и определяют количество подаваемого материала.

При подборе шнека для волюметрического дозатора следует учитывать процент дозируемого материала в рецептуре. К примеру, для одного и того же дозатора при порциях материала до 15%  и от 15 до 30% в рецептуре используются разные шнеки.

Объемные (шнековые) дозаторы могут быть как с вертикальным, так и с горизонтальным смесителем, в высокотемпературном исполнении и т.д. Волюметрические дозаторы, предлагаемые компанией «Политехника», могут сохранять в памяти до 100 рецептов смесей, что очень удобно при необходимости быстрой смены изделий в производстве.

2. Где применяются волюметрические дозаторы

Волюметрические дозаторы сыпучих материалов, или объемные шнековые дозаторы – это хорошее решение для производства тех изделий, где погрешность дозирования компонентов в 0,5% к рецепту вполне достаточна. Но все же с задачей выбора системы дозирования лучше обратиться к специалистам.

Гравиметрические дозаторы

1. Как работает гравиметрический дозатор

Гравиметрические дозаторы являются высокотехнологичным оборудованием – и поэтому более дорогим. Весовой дозатор позволяет дозировать сырье в автоматическом режиме с высокой точностью (до ± 0.1%), поскольку в качестве измерителя используется не объем, а вес. Гравиметрический дозатор состоит из воронок с компонентами дозируемого сырья, общего бункера, который опирается на тензодатчики и емкости для смешивания.

Воронки гравиметрического дозатора снабжены заслонкой (в оборудовании марки Moretto используется грейферная заслонка с высокой скоростью срабатывания). Контроллер дает команду на открытие каждой заслонки, и все дозируемые компоненты поочередно просыпаются в общий бункер. Тензодатчики постоянно измеряют вес каждого компонента, чтобы отправить эту информацию в контроллер.

Если процент по одному или нескольким компонентам превышен, контроллер дает команду досыпать остальные компоненты в соответствии с рецептурой. Как только соответствие рецепту достигнуто, готовая партия сырья просыпается в емкость для смешивания, где все компоненты тщательно перемешиваются и отправляются в термопластавтомат или экструдер.

В некоторых гравиметрических автоматических системах дозирования из нашего каталога используются специальные решения, которые позволяют достичь высокой точности дозирования:

• Грейферные заслонки с быстродействием порядка 25 мс. За счет высокой скорости открытия заслонки гравиметрический дозатор способен добавить очень небольшую порцию сырья, точно «досыпав» компонент до нормы. Это обеспечивает высокую точность и производительность гравиметрического дозатора.

• ROTOPULSE - эта запатентованная система микродозирования, которую компания «Политехника» рекомендует применять для тех рецептов, где доля одного или нескольких компонентов менее 1%. Обычному гравиметрическому дозатору будет сложно справиться с такой задачей, а система ROTOPULSE способна обеспечить требуемую точность дозирования малых доз в рецепте.

• Алгоритм защиты данных веса от помех, вызванных вибрацией. Измерение веса гранулята в бункере производится со скоростью 1000 раз в секунду. Эти данные могут содержать помехи, вызванные колебаниями ТПА либо выдувной машины, а также другими посторонними факторами. Задача алгоритма - исключить ошибочные данные, чтобы для оценки соблюдения рецептуры использовать только правильные значения. Это позволяет достигать высокой точности дозирования даже при наличии вибраций.

• Свободное положение бункера взвешивания. Общий бункер, где происходит взвешивание дозируемых компонентов, установлен на тензодатчики так, чтобы его вес не влиял на измерения. Для еще большей точности этот бункер специально изготавливается из более легкого алюминия, тогда как остальные контактирующие с материалом части дозатора, выполнены из нержавеющей стали.

2. Где оправдано применение гравиметрических дозаторов

• Высокое качество без отклонений. В первую очередь там, где высокие требования к стабильности качества готовых изделий. Чаще всего это касается цвета готового изделия, который должен строго соответствовать пантону.
• Экономия сырья на крупнотоннажных производствах. Высокая точность гравиметрических дозаторов позволяет обеспечить расход сырья именно в том количестве, которое нужно для поддержания качества изделий и исключить пересыпание дорогих компонентов сверх нормы. При производстве крупных партий продукции даже минимальный перерасход сырья сразу сказывается на себестоимости.
• Контроль и учет расходования сырья. Гравиметрические дозаторы незаменимы там, где используются большие объемы потребления добавок или широкая их номенклатура – например, красители, антипирены, пластификаторы и т.д. В памяти гравиметрического дозатора хранятся точные данные по расходу каждого компонента сырья, и эти данные можно экспортировать в информационную систему предприятия. Эта опция помогает вести очень точный учет материалов.
• Контроль толщины изделий при экструзии. При экструзии пленок, листов, труб (там, где готовые изделия продаются в метрах длины, а не «на вес») важно, чтобы толщина изделий входила в норму, но не превышала ее слишком сильно, поскольку это сразу же скажется на себестоимости. Для защиты от перерасхода сырья в этих случаях компания «Политехника» рекомендует использовать систему контроля толщины материала Loss-in-weight. С помощью этой системы работа экструдера и дозатора координируется так, чтобы толщина готового изделия не опускалась ниже, но и существенно не превышала допустимых значений. Система Loss-in-weight может поставляться как в комплекте с гравиметрическим дозатором, так и отдельно.

Преимущества внедрения автоматических систем дозирования

Решение автоматизировать процесс дозирования сырья на производстве – это важный шаг, за которым стоят не только инвестиции, но и получение дополнительной прибыли за счет сокращения затрат.

Вот основные выгоды от внедрения автоматических систем дозирования:

1. Автоматизация процесса дозирования на производстве исключает человеческий фактор, а значит, и ошибки в соблюдении рецептуры, которые сказываются на качестве готовых изделий. Сокращение доли ручного труда снижает все расходы, связанные с ФОТ.

2. Применение на производстве как волюметрических, так и гравиметрических дозаторов исключает перерасход сырья и снижает затраты, поддерживая при этом нужный уровень качества изделий.

3. Гравиметрические дозаторы позволяют автоматизировать учет сырья благодаря статистике расходования основного сырья и компонентов, которая хранится в их памяти. Быстрый и точный расчет себестоимости – это возможность вовремя скорректировать ценовую политику, оптимизировать закупки и в целом сделать бизнес более управляемым.

Инжиниринговая компания «Политехника» проектирует и создает комплексные решения для хранения, подготовки, подачи и дозирования сырья.

Пример реализации системы дозирования можно посмотреть здесь, а также в разделе Проекты.

Чтобы уточнить техническое решение для конкретного производства, получить консультацию, подобрать оборудование, оставьте заявку здесь, напишите на почту order@polytechnika.ru или позвоните нам по телефону: +7 (800) 505-37-45.

Мы можем грамотно спроектировать систему дозирования и интегрировать ее в централизованную систему подачи сырья с учетом всех необходимых технологических и производственных параметров.