Встроенный контроль вязкости и плотности для линий нанесения покрытий на рулонную сталь.

Содержание

• Введение
• Линии нанесения покрытия на рулоны
• Ключевые приложения
• Важность вязкости/плотности в процессах нанесения покрытий на рулонную сталь.
• Процесс производства/применения
• Rheonics Обзор линейных датчиков типа SR
• Рекомендуемая установка
• Рекомендации по механической установке
• Руководство по использованию SRV и SRD
• Дополнительные требования к установке SRD
• Рекомендованные решения от Rheonics
• Условия процесса и передовой опыт
• Референсы

Нанесение покрытий на рулонную сталь — это непрерывный процесс, при котором металлические полосы покрываются грунтовкой, краской или защитными слоями для применения в строительстве, производстве бытовой техники и автомобилестроении. Этот процесс требует точного контроля свойств жидкости для нанесения покрытия для достижения равномерной толщины, надлежащей адгезии и качества поверхности. Вязкость и плотность являются критически важными параметрами, поскольку они влияют на текучесть, выравнивание, смачивание и отверждение покрытия.

Традиционные лабораторные методы отбора проб, такие как чашки Зана или ротационные вискозиметры, могут быть медленными и неточно отражать условия процесса. Измерения в режиме реального времени обеспечивают данные в реальном времени, позволяя немедленно вносить корректировки для поддержания стабильного качества и сокращения брака.

Rheonics Датчики обеспечивают эксплуатационные преимущества:

• Непрерывное, точное измерение вязкости, плотности и температуры в режиме реального времени непосредственно в потоке оборудования.
• Надежная работа при высоких скоростях конвейера и переменных температурах.
• Компактная конструкция, не подверженная вибрациям, идеально подходит для высокоскоростных линий нанесения покрытий.
• Интеграция с системами ПЛК/РСУ через Modbus, Ethernet/IP, выходы 4–20 мА и многое другое.
• Заводская калибровка, с возможностью проверки на соответствие стандартам контроля качества.
• Сокращение отходов, повышение эффективности производственной линии и возможность окупаемости инвестиций в течение первого года.

Процессы нанесения покрытий на рулонную сталь требуют точного контроля свойств состава покрытия для обеспечения равномерной толщины пленки, качества поверхности и эффективности отверждения. Контроль реологических свойств, таких как вязкость и плотность, в режиме реального времени имеет решающее значение для поддержания стабильности покрытия во время нанесения, циркуляции и рециркуляции.

Материалы для нанесения покрытий на рулонную сталь обычно включают грунтовки, базовые и финишные покрытия, которые могут иметь как низкую, так и высокую вязкость:

• Грунтовки: Обеспечьте адгезию и защиту от коррозии.
• Верхние покрытия: Придают цвет, блеск и декоративные свойства.
• Защитные покрытия: Повысьте прочность и химическую стойкость.

Непрерывный контроль качества покрытия в режиме реального времени обеспечивает стабильное качество покрытия для различных цветов, материалов, составов и скоростей производства. Покрытие наносится валиком. Линии работают на высоких скоростях (до 1000 м/мин), поэтому контроль качества жидкости для нанесения покрытия в режиме реального времени имеет решающее значение.

Встроенный контроль вязкости и плотности помогает операторам предотвращать дефекты, поддерживать надлежащую плотность покрытия и обеспечивать равномерное распределение пигмента.

Вязкость измеряет сопротивление жидкости течению. В процессах нанесения покрытий вязкость влияет на:

• Равномерность и выравнивание толщины покрытия.
• Адгезия к металлической подложке.
• Плавное нанесение с помощью роликовых систем.

Плотность измеряет массу на единицу объема. В линиях нанесения покрытий плотность влияет на:

• Концентрация пигмента и однородность цвета.
• Вес покрытия на единицу площади имеет решающее значение для контроля качества.
• Выявление несоответствий в партиях сырья или рецептур.

Встроенный мониторинг в режиме реального времени решает проблемы, связанные с лабораторными измерениями, такие как нерепрезентативная выборка, задержки по времени и трудности воспроизведения условий процесса.

Линия нанесения покрытия на рулонную сталь спроектирована таким образом, чтобы работать с постоянной скоростью на всех этапах. Это достигается за счет использования аккумуляторов в начале и в конце линии.

Процесс начинается с разматывающего устройства и сварочного участка для соединения нового материала. Затем он проходит через входной накопитель, который обеспечивает непрерывное производство во время смены рулонов. Далее размотанная лента проходит через секцию очистки для удаления любых загрязнений с поверхности металла.

На этом этапе лист поступает на стадию нанесения покрытия, где сначала проходит через первый валковый аппликатор для нанесения грунтовочного слоя. Затем нанесенное покрытие отверждается и сушится. После этого лист получает финишное покрытие во втором валковом аппликаторе, за которым следует еще один этап отверждения и сушки перед следующими этапами.

На этом этапе процесса можно установить датчики вязкости и плотности для контроля качества лакокрасочных жидкостей в различных местах, таких как резервуары подачи, линии рециркуляции, шланги с проточными датчиками или лотки для нанесения покрытия, как показано на рисунке. Рисунок 4.

Наконец, полоса с покрытием проходит через выходной аккумулятор и устройство намотки, где она обрезается на конце катушки и подготавливается для следующей партии.

Rheonics Датчики типа SR (SRV и SRD) измеряют вязкость, плотность и температуру в потоке для мониторинга и управления технологическими процессами. SRV измеряет вязкость и температуру, в то время как SRD также обеспечивает плотность.

Эти датчики откалиброваны на заводе и не требуют повторной калибровки в течение всего срока службы. Однако клиентам может потребоваться калибровка или проверка для контроля качества. Дополнительные регулировки или корректировки смещения могут соответствовать конкретным эталонным значениям. Подробнее см. Калибровка вискозиметра SRV в полевых и заводских условиях.

Rheonics В датчиках используется технология сбалансированного торсионного резонатора (BTR). Эта запатентованная конструкция делает датчики компактными, легкими и устойчивыми к внешним вибрациям.

Rheonics Датчики SRV и SRD хорошо подходят для линий нанесения покрытий на рулонную сталь. Установленные непосредственно в циркуляционных или подающих линиях нанесения покрытия, они обеспечивают непрерывное измерение свойств покрытия в режиме реального времени во время производства. Показания, полученные непосредственно в линии, позволяют обеспечить стабильное качество покрытия, сократить расход растворителей и материалов, а также повысить стабильность линии при изменении цвета и состава.

К обоим вариантам применимы определенные аспекты установки. Rheonics Датчики SRV и SRD. Каждый тип зонда имеет одинаковую конструкцию резонатора во всех вариантах. Для правильной установки необходимо правильно расположить чувствительную область зондов (области, затененные красным). Рисунок 6) на месте:

Получить репрезентативные измерения вашей жидкости очень просто; убедитесь, что:

• Чувствительный элемент датчика полностью погружен в измеряемую жидкость.
• При измерении параметров текучих жидкостей убедитесь, что чувствительный элемент не находится в зоне застоя, чтобы ваши измерения действительно отражали характеристики движущейся жидкости.

Помимо двух основных требований, указанных выше, датчик SRD должен учитывать два дополнительных фактора:

• Сохранять термическую стабильность, когда жидкость и внешняя среда имеют температурный градиент более 15°C. (Только для SRD, более подробная информация здесь: Поддержание температурного баланса SRD для обеспечения высокой точности плотности)
• Совместите наконечник датчика с направлением потока жидкости, как показано на рисунке. Рисунок 7. (Только для SRD, более подробная информация здесь: Ориентация конца жидкости SRD)

Более подробно эти условия можно рассмотреть в следующей статье. Подходящие установки SRV и SRD.

Rheonics Датчики типа SR отличаются модульной, компактной конструкцией, позволяющей создавать различные конфигурации в зависимости от условий применения. Например:

Установка в поддоны или тарелки

При нанесении покрытий на рулонную сталь обычно используются лотки для удержания жидкости в процессе нанесения покрытия. RheonicsДатчики типа SR можно устанавливать непосредственно в лоток с помощью нашей системы HAW (MTK or ОТК) и расширение WFT Велдолеты. Ниже приведены примеры чертежей этих принадлежностей, установленных в лотках для жидкостей.

HPT-12G: проточная ячейка высокого давления и высокой температуры (HPHT).

Для трубопроводов или шланговых систем малого диаметра, Rheonics предлагает HPT-12G (см. Рисунок 10Эта проточная ячейка подходит для процессов высокого давления и высокой температуры и обеспечивает параллельное расположение датчика с помощью резьбового технологического соединения.

HPT-12G работает только с СРВ-Х1-12Гимеет резьбовое соединение G 1/2”. Это обеспечивает промываемое уплотнение, совместимое с CIP-мойкой, идеально подходящее для линий нанесения покрытий и покраски. См. ХПТ-12Г для получения информации.

IFC-34N-SRX: Датчик расхода при монтаже трубопроводов

Для установки в трубопроводы диаметром от DN5 до DN25 (1 дюйм) проточная ячейка IFC-34N-SRD хорошо подходит, располагая зонд параллельно резьбовому соединению NPT, как показано на рисунке. Рисунок 11.

Данный аксессуар работает только с СРВ-Х1-34Н и СРД-Х1-34НОба устройства имеют резьбовые соединения 3/4” NPT. Входной и выходной патрубки имеют одинаковый размер для подключения переходников или трубок для рециркуляционных или обводных линий. Для получения более подробной информации см. ИФК-34Н-СРВ и ИФК-34Н-СРД.

Ограничение скорости потока

Rheonics Датчики, как правило, совместимы со скоростью потока до 10 м/с, поскольку в линиях подачи распылителей скорость потока может достигать таких высоких значений. Для предотвращения осаждения рекомендуется устанавливать зонд параллельно направлению потока в коленах, так как это может уменьшить механическое воздействие. Однако скорости в этом диапазоне все еще могут вносить слишком много шума в показания. Для получения более подробной информации см. Rheonics Датчики типа SR для работы с высокими скоростями потока и вязкости

Процесс очистки и процедуры CIP/SIP

Для обеспечения долговременной точности может потребоваться периодическая очистка датчика SRV или SRD. Жидкости для нанесения покрытий склонны к образованию осадка или твердых отложений, которые могут прилипать к наконечнику датчика и искажать показания, особенно в условиях высокой вязкости. Для получения дополнительной информации о процедурах очистки см.Как почистить Rheonics зонд?.

Кроме того, механическая конструкция датчиков по умолчанию является гигиеничной, что делает их пригодными для процедур очистки на месте (CIP).

Движущиеся части и препятствия

Растворы и материалы для нанесения покрытий часто готовятся в смесительных ваннах с механическими компонентами, такими как мешалки или лопасти. Крайне важно обеспечить достаточный зазор между датчиком и любыми движущимися частями, чтобы избежать помех или повреждений.

Пузыри

Что касается пузырьков, то датчик SRV не подвержен влиянию их присутствия в жидкости. В отличие от него, датчик SRD, измеряющий как вязкость, так и плотность, не рекомендуется использовать при высокой концентрации пузырьков, поскольку это может привести к неточностям измерений, так как измерение плотности более чувствительно к ним.

• [1] Metaltrade Comax. «Продукция для линии нанесения покрытий на рулонную сталь».
• [2] Компания BDM Coil Coaters. «Лучшие решения для нанесения покрытий на стальные рулоны».
• [3] ECCA. «Анимация линии нанесения рулонного покрытия».
• [4] Rheonics SRV » Встроенный онлайн-вискозиметр для контроля вязкости жидкости
• [5] Rheonics SRD » Поточный онлайн-мер плотности удельного веса и концентрации