Введение

За последние несколько лет индустрия керамической плитки претерпела значительные изменения. Для этих материалов производственные процессы являются в высшей степени инновационными, с полностью автоматизированным производственным процессом, обеспечивающим высокое качество и производительность.

Источник: РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ СТЕКЛА, НЕЧУВСТВИТЕЛЬНОЙ К ИЗМЕНЕНИЯМ ВЯЗКОСТИ ГЛАЗУРИ, G. Mallol et. др.

Производители керамической плитки сталкиваются с распространенным дефектом производственного процесса, который отрицательно влияет на качество их конечного продукта, а именно с отсутствием однородности цвета между плитками одной и той же модели. По данным ряда исследований, этот дефект вызывается двумя путями: во-первых, несоответствием природы используемых в отделке материалов (тело, ангобы, глазури, краски и т. д.) и, во-вторых, неправильной обработкой, главным образом при нанесении. ангобов и глазурей, а также в процессах декорирования и обжига.

Применение

В большинстве современных систем подачи глазури в колпаке используется металлическая труба, внутри которой глазурь подается с помощью насосной системы через верхнюю часть, достигая постоянной высоты через систему перелива. Система перелива может поставляться в различных формах в зависимости от производителя. Мундштук в виде усеченного конуса на дне этой трубы оснащен клапаном, который позволяет вручную регулировать количество глазури, наносимой на раструб, таким образом регулируя количество глазури, наносимой на плитку. В непосредственной близости от клапана находится прямой отрезок трубы, диаметр которого соответствует выходному диаметру клапана, а на другом конце этой трубы находится сопло постоянного диаметра, через которое глазуровочная суспензия стекает на раструб.

Источник: Майнсер

Источник: СМАК

Вязкость при остеклении

В керамике обычно понимают, что вязкость относится к степени текучести суспензии, суспензии или разбавления (например, при обсуждении вязкости используется термин «сдвиг», тогда как инженеры понимают вязкость как слои молекул или частиц, которые испытывают трение друг о друга). ). Противоположным понятием текучести является вязкость. Вязкие суспензии не обладают текучестью и поэтому густые. Вязкость измеряется лабораторными приборами, называемыми вискозиметрами, которые предоставляют результат в единицах, называемых пуазами. Чем выше число пуаз, тем более вязкая суспензия.

Изменения цвета, толщины покрытия и трещины – все это вызвано различиями в остеклении. Монитoring а контроль вязкости значительно снижает количество дефектов. Отсутствие однородности цвета плиток часто объясняется различиями в расходе расхода обычных систем подачи глазури для колокольного нанесения из-за различий в вязкости глазури, содержащейся в резервуарах для перемешивания и перекачивания. Эти изменения вязкости, вызванные главным образом изменениями температуры глазури, приводят к значительным изменениям в количестве глазури, наносимой на керамическую плитку, что может привести к различиям в цвете. Как показано ниже, изменение вязкости глазури приводит к изменению скорости нагнетательного потока из-за изменений потерь механической энергии, которые она испытывает при прохождении через питатель.

Источник: https://www.lifeofanarchitect.com/how-ceramic-tile-is-made/

Пузыри и дырочки

Во время и после обжига в глазури всегда присутствуют пузырьки. Тем не менее, если пузырьки слишком большие и не застыли во время обжига, они проявятся как дефекты на поверхности глазури.

И наоборот, точечные отверстия вызваны газами тела, которые образуют более крупные отверстия, когда глазурь недостаточно жидкая, чтобы «залечить».

Подходящая толщина слоя глазури может уменьшить размер пузырьков, которые проходят через слой глазури. Затем можно отрегулировать вязкость расплавленной глазури одним из двух следующих способов:

• более высокая вязкость: пузырьки остаются под поверхностью глазури
• очень низкая вязкость: пузырьки быстро проходят сквозь глазурь

Впадины

Дефект апельсиновой корки возникает, когда пузырьки не могут выйти из глазури из-за высокого поверхностного натяжения и вязкости и остаются под поверхностью глазури. Охлаждение заставит пузырьки сжиматься, оставляя углубление на поверхности глазури.

Волнистость

Поверхность глазури с волнами обычно возникает из-за высокой вязкости расплавленной глазури, которая не может расширяться при обжиге. Обычно первым решением является повышение температуры или времени выдержки в печи, но каолин также важен. Чем мельче каолин, тем лучше гладкость поверхности.

Современные методы контроля вязкости

Метод контроля, используемый для корректировки изменений расхода глазури, заключается в регулярных ручных измерениях (в лучшем случае каждые полчаса) граммажа, нанесенного на металлическую контрольную пластину, которая пересекает завесу глазури, создаваемую колокол, так что, когда измеренное количество глазури отклоняется от предварительно установленных значений, оператор регулирует клапан, чтобы увеличить или уменьшить скорость потока глазури.

Такой способ работы при его периодичности не обеспечивает нанесения постоянного количества глазури и приводит к дефектам, связанным с неравномерностью окраски конечного продукта.

Пример: управление вязкостью и плотностью в типичной машине для нанесения глазури.

Смесительная машина начинает работу с прекурсора высокой плотности, который часто имеет высокую плотность 1.9-2.1 г/куб.см. Он имеет смесители и клапаны для управления различными кормами. Часто плотность измеряют вручную или с помощью встроенного датчика, но вязкость почти всегда измеряют чашечкой из-за отсутствия надежного датчика, который дает воспроизводимые измерения.

Затем смесительная машина добавляет добавки, воду и минералы, чтобы получить правильную плотность и вязкость. Общая плотность нанесения составляет от 1.3 до 1.6 г/куб.см. Вязкость - это то, что операторы используют до сих пор с чашкой Ford 4 мм.

Глазурь представляет собой очень сложную жидкость, в которой зачастую используемые модификаторы вязкости имеют определенный возраст. Их вязкость может резко измениться в течение нескольких часов, а плотность останется прежней. Это означает, что глазурь может превратиться из совершенно пригодной для использования в непригодную для использования. Это означает необходимость надлежащего контроля/мониторинга вязкости.oring еще более критичен. Одним из компонентов глазури является клей, который вызывает значительное изменение вязкости.

Источник: РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ СТЕКЛА, НЕЧУВСТВИТЕЛЬНОЙ К ИЗМЕНЕНИЯМ ВЯЗКОСТИ ГЛАЗУРИ, G. Mallol et. др.

Встроенный датчик для легкой интеграции в системы подготовки глазури и покрытия

Rheonics датчики представляют собой автоматизацию Plug and Play. Встроенный вискозиметр можно установить в любой резервуар или трубу с помощью простого крепления. Вся операция по установке датчика и началу измерения вязкости в реальном времени занимает менее 30 минут. Rheonics Датчики имеют встроенное измерение температуры, что позволяет контролировать вязкость и температуру суспензионной смеси на всех этапах – от смешивания до нанесения покрытия. Показания вязкости можно компенсировать с учетом температуры, что важно для обеспечения стабильного производства при типичных ежедневных и сезонных колебаниях температуры.

Установка в резервуары

Установка в трубопроводах

Вискозиметр герметично закрыт и нечувствителен к внешнему машинному шуму, поэтому на его рабочие характеристики не влияют турбулентность и неоднородность жидкости. Автоматическое онлайн-измерение вязкости с помощью SRV или SRD устраняет различия в методах отбора проб и лабораторных методов. Датчик устанавливается в резервуаре для смешивания/покрытия и непрерывно измеряет вязкость рецептурной системы (и плотность в случае SRD). Консистенция жидкости для керамической глазури достигается за счет автоматизации системы дозирования с помощью контроллера процесса, основанного на измерениях вязкости и температуры в режиме реального времени.

В процессе приготовления раствора перед нанесением покрытия (и даже во время нанесения покрытия окунанием) процесс смешивания можно контролировать с помощью Rheonics датчики, которые могут проверять оптимальное содержание твердых частиц и однородность (стабильность), не беспокоясь о множестве факторов, которые могут на них повлиять. Линейное управление вязкостью с помощью Rheonics Датчики могут помочь устранить наиболее распространенные проблемы, такие как различия в цвете, изменение толщины покрытия, трещины, которые могут отрицательно повлиять на качество конечной продукции.

Rheonics SRV – 3/4 дюйма NPT – линейный технологический датчик вязкости

Rheonics SRD – 3/4 дюйма NPT – линейный датчик плотности (и вязкости) технологического процесса

Rheonics предлагает встроенный автономный монитор вязкости, плотности и pH.oring и система управления. Rheonics Сларри Монитoring Система управления использует встроенные вискозиметры и встроенные датчики pH для мониторинга вязкости, температуры и pH суспензии в режиме реального времени. Корректирующие клапаны используются для добавления правильной дозы и обеспечения абсолютного контроля характеристик раствора на протяжении всего процесса смешивания и нанесения покрытия.

Rheonics Сларри Монитoring и система управления установлены на заводе

Поскольку производители стремятся стать более гибкими в адаптации к требованиям отрасли, они понимают необходимость инвестировать в исследования и разработки и передовые технологии управления процессами для разработки новых рецептур с индивидуальными характеристиками.  Rheonics Линейные вискозиметры предоставляют производителям возможность выполнять операции по остеклению высочайшего качества и в большом разнообразии с минимальным участием операторов на заводе, что является значительным преимуществом по сравнению с другими альтернативами измерения или решениями для управления процессом. Данные предоставлены Rheonics вискозиметры и интегрированные решения помогают ускорить обучение и обеспечить более частую смену состава жидкого раствора, способствуя более ресурсоэффективному, экономичному и экологичному производственному процессу. Поточное смешивание с непрерывным контролем вязкостиoring Решения решают основные проблемы процессов серийного производства, такие как потери при смене продукта и неэффективность обработки материалов при подходе, основанном на рецептах. Он поддерживает легкое масштабирование операций.

Уникальные преимущества с Rheonics Встроенный онлайн-вискозиметр SRV и плотномер SRD для смешивания керамической глазури и нанесения покрытий включают в себя:

• Точно работает практически со всеми системами покрытий с широким диапазоном состава / рецептур.
• Поддерживает заданную вязкость суспензии в смесительных баках независимо от колебаний температуры и влажности, состояния смесительного оборудования, субстратов, растворителей, рецептур или дозируемых компонентов.
• Прочная, герметичная сенсорная головка. Зонд сенсора можно очистить на линии с помощью всех стандартных процессов CIP / SIP или влажной тряпкой вручную без необходимости разборки или повторной калибровки
• Нет движущихся частей, которые стареют или загрязняются осадком
• Нечувствительность к твердым частицам; нет узких промежутков для загрязнения твердыми частицами
• Все смачиваемые детали изготовлены из нержавеющей стали 316L - нет проблем с коррозией
• Сертифицирован ATEX и IECEx как искробезопасный для использования в опасных средах
• Широкий рабочий диапазон и простая интеграция — электроника датчика и возможности связи позволяют чрезвычайно легко интегрировать и запускать промышленные ПЛК и системы управления.

Rheonics разрабатывает, производит и продает инновационные датчики и средства мониторинга жидкостей.oring системы. Точность, созданная в Швейцарии, RheonicsЛинейные вискозиметры и плотномеры обладают чувствительностью, необходимой для применения, и надежностью, необходимой для работы в суровых условиях эксплуатации. Стабильные результаты – даже при неблагоприятных условиях потока. Никакого влияния перепада давления или скорости потока. Он одинаково хорошо подходит для измерений контроля качества в лаборатории. Нет необходимости изменять какой-либо компонент или параметр для измерения во всем диапазоне.