Bevezetés

Az elmúlt néhány évben a kerámia csempeipar jelentős változásokon ment keresztül. Ezeknél az anyagoknál a gyártási folyamatok rendkívül innovatívak, teljesen automatizált gyártási folyamattal, amely magas minőséget és termelékenységet eredményez.

A kerámialap-gyártók gyártási folyamatukban gyakori hibát tapasztalnak, amely hátrányosan befolyásolja végtermékük minőségét, nevezetesen az azonos modellű burkolólapok színegyenetlenségét. Több tanulmány szerint ennek a hibának két oka lehet: egyrészt a díszítéshez használt anyagok (test, engóbok, mázak, tinták stb.) jellegének inkonzisztenciája, másrészt a nem megfelelő feldolgozás, elsősorban a felhasználás során. engóbok és mázak, valamint a díszítési és égetési folyamatok során.

Alkalmazás

A legtöbb jelenlegi harangmáz-adagoló rendszer egy fémcsövet használ, amelyen belül a mázat egy szivattyúrendszerrel a tetején keresztül táplálják be, és egy túlfolyó rendszeren keresztül állandó magasságot érnek el. A túlfolyó rendszer a gyártótól függően különböző formákban lehet. A csonka kúpos szájrész ennek a csőnek az alján egy szeleppel van felszerelve, amely lehetővé teszi annak kézi szabályozását, hogy mennyi máz kerüljön a harangra, így beállítható a csempékre felvitt máz mennyisége. A szelep közvetlen közelében van egy egyenes csőszakasz, melynek átmérője megegyezik a szelep kimeneti átmérőjével, a másik végén pedig egy állandó átmérőjű fúvóka található, amelyen keresztül a mázszuszpenzió a harangra folyik.

Viszkozitás az üvegezési műveleteknél

A kerámiákban általában úgy értik, hogy a viszkozitás az iszap, szuszpenzió vagy hígítás folyékonyságának fokára vonatkozik (például a „nyírást” használják a viszkozitás megvitatásakor, míg a mérnökök a viszkozitást olyan molekulák vagy részecskék rétegeiként értelmezik, amelyek súrlódást mutatnak egymással szemben. ). A folyékonyság ellentétes fogalma a viszkozitás. A viszkózus iszapok nem rendelkeznek folyékonysággal, ezért vastagok. A viszkozitást viszkoziméternek nevezett laboratóriumi műszerekkel mérik, amelyek az eredményt egy egyensúlyi egységben adják meg. Minél magasabb a kiegyenlítési szám, annál viszkózusabb a zagy.

A színeltéréseket, a bevonat vastagságának változásait és a repedéseket az üvegezés eltérései okozzák. A viszkozitás felügyelete és szabályozása drámaian csökkenti a hibákat. A burkolólapok közötti színegyenetlenség hiánya gyakran a harangfelhordáshoz használt hagyományos mázadagoló rendszerek kiürítési áramlási sebességének változásaira vezethető vissza, a keverő- és szivattyútartályokban lévő máz viszkozitásának eltérései miatt. Ezek a viszkozitásbeli eltérések, amelyeket főként a máz hőmérséklet-változásai okoznak, jelentős eltéréseket okoznak a kerámiacsempékre felvitt máz mennyiségében, ami színeltérésekhez vezethet. Amint az alábbiakban látható, a máz viszkozitásának változása az adagolón való áthaladás során tapasztalt mechanikai energiaveszteségek változásai miatt ingadozásokat okoz a kibocsátási áramlási sebességben.

Buborékok és lyukak

Égetés közben és után a mázban mindig vannak buborékok. Mindazonáltal, ha a buborékok túl nagyok, és az égetés során nem keményednek meg, akkor a máz felületén hibaként jelennek meg.

Ezzel szemben a tűlyukakat a testből származó gázok okozzák, amelyek nagyobb lyukakat képeznek, ha a máz nem elég folyékony ahhoz, hogy „meggyógyuljon”.

A megfelelő burkolóréteg-vastagság csökkentheti a mázrétegen áthaladó buborékok méretét. Ezután az olvadt máz viszkozitásának beállítása a következő két mód egyikén segíthet:

• nagyobb viszkozitás: a buborékok a máz felülete alatt maradnak
• nagyon alacsony viszkozitás: a buborékok gyorsan áthaladnak a mázon

Bodri

A narancshéj hiba akkor jelentkezik, amikor a nagy felületi feszültség és viszkozitás miatt a buborékok nem tudnak kijutni a mázból, és a máz felülete alatt maradnak. A hűtés hatására a buborékok összezsugorodnak, mélyedést hagyva a máz felületén.

Hullámosság

A hullámos mázfelületet általában az olvadt máz magas viszkozitása okozza, amely az égetés során nem tud tágulni. Általában az első megoldás a hőmérséklet vagy az áztatási idő növelése a kemencében, de fontos a kaolin is. Minél finomabb a kaolin, annál jobb a felület simasága.

Jelenlegi viszkozitásszabályozási módszerek

A mázáramlási sebesség ingadozásainak korrigálására alkalmazott szabályozási módszer abból áll, hogy rendszeres kézi méréseket végeznek (legjobb esetben félóránként) egy fém vezérlőlemezre felvitt grammsúly mennyiségét, amely áthalad a máz által létrehozott függönyön. a harangot, így amikor a mért mázmennyiség eltér az előre beállított értékektől, a kezelő a szelepet úgy állítja be, hogy növelje vagy csökkentse a máz áramlási sebességét.

Ez a megmunkálási mód periodikusságából adódóan nem garantálja a konzisztens mennyiségű máz felvitelét, és a végtermékben a színegyenetlenség hiányával kapcsolatos hibákhoz vezet.

Egy példa: Hogyan kezeljük a viszkozitást és a sűrűséget egy tipikus mázfelhordó gépben

A keverőgép egy nagy sűrűségű előkurzorral indul, amely gyakran 1.9-2.1 g/cc sűrűségű. Ez keverőkkel és szelepekkel rendelkezik a különféle takarmányok szabályozására. A sűrűséget gyakran manuálisan vagy inline érzékelővel mérik, de a viszkozitást szinte mindig csészével mérik, mivel eddig nem volt elérhető megbízható érzékelő, amely megismételhető méréseket adott.

A keverőgép ezután adalékokat, vizet és ásványi anyagokat ad hozzá a megfelelő sűrűség és viszkozitás eléréséhez. Az általános alkalmazási sűrűség 1.3-1.6 g/cc. A viszkozitás az, amit a kezelők eddig használtak egy 4 mm-es ford csészével.

A máz egy nagyon összetett folyadék, ahol a használt viszkozitásmódosítók gyakran bizonyos korúak. A viszkozitásuk drámaian megváltozhat néhány óra alatt, miközben a sűrűség továbbra is ugyanaz. Ez azt jelenti, hogy a máz a tökéletesen használhatóból használhatatlanná válhat. Ez azt jelenti, hogy a megfelelő viszkozitásszabályozás/monitoring szükségessége még kritikusabb. A máz egyik összetevője a ragasztó, amely nagy viszkozitásváltozást okoz.

Forrás: A MAZOZ VISZKOZITÁSÁNAK VÁLTOZÁSAIRA ÉRZÉKENY ÜVEGEZÉSI RENDSZER FEJLESZTÉSE, G. Mallol et. al.

Beépített érzékelő a mázelőkészítő és bevonórendszerekbe való egyszerű integráláshoz

Rheonics A szenzorok plug and play automatizáltak. A beépített viszkoziméter bármilyen tartályba vagy csőbe beépíthető egyszerű rögzítéssel. Az érzékelő beszerelésének és a viszkozitás valós idejű mérésének megkezdése kevesebb mint 30 percet vesz igénybe. Rheonics Az érzékelők beépített hőmérsékletmérővel rendelkeznek, lehetővé téve a hígtrágya keverék viszkozitásának és hőmérsékletének ellenőrzését is minden szakaszban – a keveréstől a bevonatolásig. A viszkozitási értékek kompenzálhatók a hőmérséklettel, ami elengedhetetlen a folyamatos termelés biztosításához a tipikus napi és szezonális hőmérséklet-ingadozások révén.

A viszkoziméter hermetikusan tokozott, és érzéketlen a gép külső zajára – így a teljesítményt nem befolyásolja a turbulencia és a folyadék nem homogenitása. Az SRV vagy SRD segítségével végzett automatizált online viszkozitásmérés kiküszöböli a mintavétel és a laboratóriumi technikák eltéréseit. Az érzékelő a keverő/bevonat tartályba van beépítve, folyamatosan méri az összeállított rendszer viszkozitását (SRD esetén a sűrűséget). A kerámia üvegezőfolyadék konzisztenciája az adagolórendszer automatizálásával érhető el egy folyamatvezérlőn keresztül, amely valós idejű viszkozitás és hőmérséklet méréseken alapul.

A bevonást megelőző hígtrágya-előkészítés során (sőt mártással történő bevonáskor is) a keverési folyamat nyomon követhető Rheonics szenzorok, amelyek ellenőrizni tudják, hogy a szilárdanyag-tartalom és a homogenitás (stabilitás) optimálisak-e, anélkül, hogy aggódnának az őket befolyásoló számtalan tényező miatt. Inline viszkozitáskezelés a Rheonics Az érzékelők segíthetnek enyhíteni a leggyakrabban előforduló problémákat, mint például a színkülönbségek, a bevonat vastagságának változása, a repedések, amelyek negatívan befolyásolhatják a végtermékek minőségét.

Rheonics integrált, önálló viszkozitás-, sűrűség- és pH-figyelő és szabályozó rendszert kínál. A Rheonics A hígtrágya figyelő és vezérlő rendszer beépített viszkozimétereket és beépített pH-szondákat használ az iszap viszkozitásának, hőmérsékletének és pH-jának valós időben történő monitorozására. A korrekciós szelepek a megfelelő adag hozzáadásával biztosítják a hígtrágya jellemzőinek abszolút ellenőrzését a keverési és bevonási folyamat során.

Mivel a gyártók igyekeznek agilisabbá válni az ipar követelményeihez való alkalmazkodásban, megértik, hogy be kell fektetni a K+F tevékenységekbe és a fejlett folyamatszabályozási technológiákba, hogy testreszabott jellemzőkkel rendelkező új készítményeket fejlesszenek ki.  Rheonics Az inline viszkoziméterek lehetővé teszik a gyártók számára, hogy kiváló minőségű és sokrétű üvegezési műveleteket hajtsanak végre a gyári padlóban dolgozók legkevesebb bevonásával – ez jelentős előny más mérési alternatívákkal vagy folyamatszabályozási megoldásokkal szemben. Az adatokat a Rheonics A viszkoziméterek és az integrált megoldások segítik a tanulási görbék felgyorsítását és a gyakoribb hígtrágya-összetétel-váltásokat, hozzájárulva az erőforrás-hatékonyabb, gazdaságosabb és környezetbarátabb gyártási folyamathoz. Az inline keverés a folyamatos viszkozitás-ellenőrzési megoldásokkal megoldja a szakaszos gyártási folyamatok fő kihívásait, mint például a termékcsere során fellépő veszteségeket és az anyagkezelés hatékonyságának hiányát a receptúra ​​alapú megközelítésben. Támogatja a műveletek egyszerű bővítését.

Egyedülálló előnyök a Rheonics Inline online viszkoziméter SRV és sűrűségmérő SRD kerámia máz keverésére és bevonására a következőket tartalmazza:

• Pontosan működik szinte az összes bevonatrendszerben, a készítmények / készítmények széles skálájával
• Fenntartja a beállított hígtrágya viszkozitást a keverőtartályokban a hőmérséklet- és páratartalom-ingadozásoktól, a keverőberendezés állapotától, a szubsztrátumoktól, az oldószerektől, a készítményektől vagy az adagolt összetevőktől függetlenül
• Robusztus, hermetikusan lezárt érzékelőfej. Az érzékelő szonda minden szabványos CIP / SIP eljárással inline tisztítható, vagy kézzel megnedvesített ronggyal, szétszerelés vagy újrakalibrálás nélkül
• Nincsenek mozgó alkatrészek, amelyek öregedhetnek vagy szennyeződésekkel járnak
• Érzéketlen a részecskékre; nincsenek keskeny rések a részecskékkel szemben
• Minden nedvesített alkatrész 316L rozsdamentes acélból áll - nincs korróziós probléma
• Az ATEX és az IECEx szerint tanúsított, mint gyújtószikramentes veszélyes környezetekben történő alkalmazásra
• Széles működési tartomány és egyszerű integráció – Az érzékelő elektronika és a kommunikációs lehetőségek rendkívül egyszerűvé teszik az ipari PLC és vezérlőrendszerek integrálását és bejáratását

Rheonics innovatív folyadékérzékelő és felügyeleti rendszereket tervez, gyárt és forgalmaz. Precíziós gyártás Svájcban, RheonicsA soros viszkoziméterek és sűrűségmérők az alkalmazás által megkívánt érzékenységgel és megbízhatósággal rendelkeznek, amely a zord működési környezetben való túléléshez szükséges. Stabil eredmény – még kedvezőtlen áramlási körülmények között is. Nincs hatása a nyomásesésnek vagy az áramlási sebességnek. Ugyanilyen jól alkalmazható a laboratóriumi minőségellenőrző mérésekre is. A teljes tartományban történő méréshez nincs szükség alkatrész vagy paraméter megváltoztatására.