Εισαγωγή

Τα τελευταία χρόνια, η βιομηχανία κεραμικών πλακιδίων έχει υποστεί σημαντικές αλλαγές. Για αυτά τα υλικά, οι διαδικασίες κατασκευής είναι εξαιρετικά καινοτόμες, με μια πλήρως αυτοματοποιημένη διαδικασία κατασκευής που αποδίδει υψηλή ποιότητα και παραγωγικότητα.

Οι κατασκευαστές κεραμικών πλακιδίων αντιμετωπίζουν ένα κοινό ελάττωμα στη διαδικασία κατασκευής τους που επηρεάζει αρνητικά την ποιότητα του τελικού προϊόντος τους, δηλαδή την έλλειψη ομοιομορφίας χρώματος μεταξύ πλακιδίων του ίδιου μοντέλου. Σύμφωνα με διάφορες μελέτες, αυτό το ελάττωμα προκαλείται με δύο τρόπους: Πρώτον, από ασυνέπεια στη φύση των υλικών που χρησιμοποιούνται στη διακόσμηση (σώμα, γκάζες, λούστρες, μελάνια κ.λπ.) και, δεύτερον, από ακατάλληλη επεξεργασία, κυρίως στην εφαρμογή από γκάζες και υαλώματα, καθώς και στις διαδικασίες διακόσμησης και ψησίματος.

Εφαρμογή

Τα περισσότερα τρέχοντα συστήματα τροφοδοσίας υάλωσης καμπάνας χρησιμοποιούν έναν μεταλλικό σωλήνα μέσα στον οποίο τροφοδοτείται το λούστρο χρησιμοποιώντας ένα σύστημα άντλησης μέσω της κορυφής, φτάνοντας σε σταθερό ύψος μέσω ενός συστήματος υπερχείλισης. Το σύστημα υπερχείλισης μπορεί να έχει διαφορετικές μορφές ανάλογα με τον κατασκευαστή. Ένα επιστόμιο κόλουρου κώνου στο κάτω μέρος αυτού του σωλήνα είναι εξοπλισμένο με μια βαλβίδα που επιτρέπει τον χειροκίνητο έλεγχο της ποσότητας λούστρου που περνά στο κουδούνι, προσαρμόζοντας έτσι την ποσότητα του λούστρου που εφαρμόζεται στα πλακάκια. Σε άμεση γειτνίαση με τη βαλβίδα υπάρχει ένα ευθύ τμήμα σωλήνα, του οποίου η διάμετρος ταιριάζει με τη διάμετρο εξόδου της βαλβίδας, και στο άλλο άκρο αυτού του σωλήνα υπάρχει ένα ακροφύσιο με σταθερή διάμετρο, μέσω του οποίου η ανάρτηση λούστρου ρέει πάνω στο κουδούνι.

Ιξώδες στις εργασίες υαλοπινάκων

Είναι χαρακτηριστικά κατανοητό στα κεραμικά ότι το ιξώδες αναφέρεται στον βαθμό ρευστότητας ενός πολτού, εναιωρήματος ή αραίωσης (για παράδειγμα, η «διάτμηση» χρησιμοποιείται όταν συζητείται το ιξώδες, ενώ οι μηχανικοί κατανοούν το ιξώδες ως στρώματα μορίων ή σωματιδίων που παρουσιάζουν τριβή μεταξύ τους ). Η αντίθετη έννοια της ρευστότητας είναι το ιξώδες. Οι πολτούς που είναι παχύρρευστοι δεν έχουν ρευστότητα και επομένως είναι παχύρρευστοι. Το ιξώδες μετριέται από εργαστηριακά όργανα που ονομάζονται ιξωδόμετρα, τα οποία παρέχουν το αποτέλεσμα σε μια μονάδα που ονομάζεται poise. Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός poise, τόσο πιο παχύρρευστος είναι ο πολτός.

Οι χρωματικές διακυμάνσεις, οι διακυμάνσεις στο πάχος της επίστρωσης και οι ρωγμές προκαλούνται από διακυμάνσεις στην υάλωση. Η παρακολούθηση και ο έλεγχος του ιξώδους μειώνουν δραματικά τα ελαττώματα. Η έλλειψη ομοιομορφίας χρώματος μεταξύ των πλακιδίων συχνά αποδίδεται σε διακυμάνσεις στον ρυθμό ροής εκκένωσης των συμβατικών συστημάτων τροφοδοσίας υάλου για εφαρμογή με κώδωνα, λόγω των διακυμάνσεων στο ιξώδες του υάλου που περιέχεται στις δεξαμενές ανάδευσης και άντλησης. Αυτές οι διακυμάνσεις στο ιξώδες, που προκαλούνται κυρίως από αλλαγές θερμοκρασίας στο υάλωση, προκαλούν σημαντικές διακυμάνσεις στην ποσότητα του υάλου που εφαρμόζεται στα κεραμικά πλακίδια, οι οποίες μπορούν να οδηγήσουν σε διαφορές χρώματος. Όπως φαίνεται παρακάτω, η διακύμανση στο ιξώδες του υάλου προκαλεί διακυμάνσεις στον ρυθμό ροής εκκένωσης λόγω των διακυμάνσεων στις μηχανικές απώλειες ενέργειας που υφίσταται καθώς διέρχεται από τον τροφοδότη.

Φυσαλίδες και τρύπες καρφίτσας

Κατά τη διάρκεια και μετά το ψήσιμο, υπάρχουν πάντα φυσαλίδες σε ένα λούστρο. Ωστόσο, εάν οι φυσαλίδες είναι πολύ μεγάλες και δεν σκληρύνουν κατά το ψήσιμο, θα εμφανιστούν ως ελαττώματα στην επιφάνεια του λούστρου.

Αντίθετα, οι τρύπες προκαλούνται από αέρια από το σώμα, τα οποία σχηματίζουν μεγαλύτερες τρύπες όταν το λούστρο δεν είναι αρκετά υγρό για να «θεραπεύσει».

Ένα κατάλληλο πάχος στρώσης περιβλήματος μπορεί να μειώσει το μέγεθος των φυσαλίδων που ταξιδεύουν μέσα από το στρώμα λούστρου. Στη συνέχεια, η ρύθμιση του ιξώδους του λιωμένου λούστρου μπορεί να βοηθήσει με έναν από τους δύο παρακάτω τρόπους:

• υψηλότερο ιξώδες: οι φυσαλίδες παραμένουν κάτω από την επιφάνεια του λούστρου
• πολύ χαμηλό ιξώδες: οι φυσαλίδες ταξιδεύουν γρήγορα μέσα από το λούστρο

Λακκάκια

Το ελάττωμα φλοιού πορτοκαλιού εμφανίζεται όταν οι φυσαλίδες δεν μπορούν να ξεφύγουν από ένα λούστρο λόγω της υψηλής επιφανειακής τάσης και του ιξώδους και παραμένουν κάτω από την επιφάνεια του λούστρου. Η ψύξη θα προκαλέσει τη συρρίκνωση των φυσαλίδων, αφήνοντας μια κοιλότητα στην επιφάνεια του λούστρου.

Κυματώδες

Μια επιφάνεια λούστρου με κύματα προκαλείται συνήθως από το υψηλό ιξώδες του τηγμένου λούστρου, το οποίο δεν μπορεί να διασταλεί κατά την ψήσιμο. Συνήθως, η πρώτη λύση είναι η αύξηση της θερμοκρασίας ή του χρόνου μουλιάσματος στον κλίβανο, αλλά ο καολίνης είναι επίσης σημαντικός. Όσο πιο λεπτός είναι ο καολίνης, τόσο καλύτερη είναι η ομαλότητα της επιφάνειας.

Μέθοδοι ελέγχου ιξώδους ρεύματος

Η μέθοδος ελέγχου που χρησιμοποιείται για τη διόρθωση των διακυμάνσεων στον ρυθμό ροής του λούστρου συνίσταται στη διενέργεια τακτικών χειροκίνητων μετρήσεων (κάθε μισή ώρα, στην καλύτερη των περιπτώσεων) του γραμμαρίου που εφαρμόζεται σε μια μεταλλική πλάκα ελέγχου που είναι κατασκευασμένη για να διασχίζει την κουρτίνα γυαλιού που δημιουργείται από το κουδούνι, έτσι ώστε όταν η μετρούμενη ποσότητα λούστρου απομακρυνθεί από τις προκαθορισμένες τιμές, ο χειριστής θα προσαρμόσει τη βαλβίδα για να αυξήσει ή να μειώσει τον ρυθμό ροής λούστρου.

Αυτός ο τρόπος εργασίας, λόγω της περιοδικότητάς του, αποτυγχάνει να εξασφαλίσει την εφαρμογή μιας σταθερής ποσότητας λούστρου και οδηγεί σε ελαττώματα που σχετίζονται με την έλλειψη ομοιομορφίας χρώματος στο τελικό προϊόν.

Ένα παράδειγμα: Πώς γίνεται η διαχείριση του ιξώδους και της πυκνότητας σε μια τυπική μηχανή εφαρμογής λούστρου

Η μηχανή ανάμιξης ξεκινά με έναν προδρομέα υψηλής πυκνότητας, ο οποίος είναι συχνά σε υψηλή πυκνότητα 1.9-2.1 g/cc. Αυτό έχει μίξερ και βαλβίδες για τον έλεγχο διαφόρων τροφοδοσίας. Συχνά η πυκνότητα μετράται χειροκίνητα ή χρησιμοποιώντας έναν ενσωματωμένο αισθητήρα, αλλά το ιξώδες μετριέται σχεδόν πάντα με κύπελλο λόγω της μη διαθεσιμότητας μέχρι στιγμής ενός αξιόπιστου αισθητήρα που έδινε επαναλαμβανόμενες μετρήσεις.

Στη συνέχεια, η μηχανή ανάμιξης προσθέτει πρόσθετα, νερό και μέταλλα για να πάρει σωστά την πυκνότητα και το ιξώδες. Η γενική πυκνότητα εφαρμογής είναι περίπου 1.3 έως 1.6 g/cc. Το ιξώδες είναι αυτό που χρησιμοποιούν οι χειριστές μέχρι στιγμής με ένα κύπελλο ford 4mm.

Το γλάσο είναι ένα πολύπλοκο ρευστό όπου συχνά οι τροποποιητές ιξώδους που χρησιμοποιούνται έχουν ορισμένη ηλικία. Το ιξώδες τους μπορεί να αλλάξει δραματικά σε λίγες ώρες, ενώ η πυκνότητα παραμένει η ίδια. Αυτό σημαίνει ότι ένα γλάσο μπορεί να μετατραπεί από απόλυτα κατάλληλο για χρήση σε άχρηστο. Αυτό σημαίνει ότι η ανάγκη για σωστό έλεγχο/παρακολούθηση του ιξώδους είναι ακόμη πιο κρίσιμη. Ένα από τα συστατικά του γλάσου είναι η κόλλα, η οποία προκαλεί μεγάλη αλλαγή στο ιξώδες.

Πηγή: DEVELOPMENT OF A GLAZING SYSTEM ΑΝΕΥΑΙΣΘΗΤΟ ΣΤΙΣ ΠΑΡΑΛΛΑΓΕΣ ΤΟΥ ΙΞΩΔΟΥ ΤΟΥ ΓΛΑΝΣΟΥ, G. Mallol et. al.

Ενσωματωμένος αισθητήρας για εύκολη ενσωμάτωση σε συστήματα προετοιμασίας και επίστρωσης λούστρου

Rheonics Οι αισθητήρες είναι αυτοματισμοί plug and play. Το εν σειρά ιξωδόμετρο μπορεί να εγκατασταθεί σε οποιαδήποτε δεξαμενή ή σωλήνα με απλή βάση. Η όλη διαδικασία εγκατάστασης του αισθητήρα και έναρξης της μέτρησης του ιξώδους σε πραγματικό χρόνο διαρκεί λιγότερο από 30 λεπτά. Rheonics Οι αισθητήρες έχουν ενσωματωμένη μέτρηση θερμοκρασίας, επιτρέποντας την παρακολούθηση τόσο του ιξώδους όσο και της θερμοκρασίας του μίγματος πολτού σε όλα τα στάδια - από την ανάμειξη έως την επίστρωση. Οι ενδείξεις ιξώδους μπορούν να αντισταθμιστούν για τη θερμοκρασία, η οποία είναι απαραίτητη για τη διασφάλιση της σταθερής παραγωγής μέσω τυπικών ημερήσιων και εποχιακών διακυμάνσεων θερμοκρασίας.

Το ιξωδόμετρο είναι ερμητικά ενθυλακωμένο και δεν είναι ευαίσθητο στον εξωτερικό θόρυβο της μηχανής – επομένως η απόδοση δεν επηρεάζεται από τους στροβιλισμούς και την μη ομοιογένεια του ρευστού. Η αυτοματοποιημένη διαδικτυακή μέτρηση ιξώδους μέσω SRV ή SRD εξαλείφει τις παραλλαγές στη λήψη δειγμάτων και στις εργαστηριακές τεχνικές. Ο αισθητήρας εγκαθίσταται στη δεξαμενή ανάμειξης/επικάλυψης, μετρώντας συνεχώς το ιξώδες του διαμορφωμένου συστήματος (και την πυκνότητα σε περίπτωση SRD). Η συνοχή του υγρού κεραμικού υαλοπίνακα επιτυγχάνεται μέσω της αυτοματοποίησης του συστήματος δοσομέτρησης μέσω ενός ελεγκτή διαδικασίας που βασίζεται σε ιξώδες σε πραγματικό χρόνο και μετρήσεις θερμοκρασίας.

Κατά τη διαδικασία προετοιμασίας του πολτού πριν από την επίστρωση (ακόμη και κατά την επίστρωση με εμβάπτιση), η διαδικασία ανάμιξης μπορεί να παρακολουθηθεί με Rheonics αισθητήρες, οι οποίοι μπορούν να επαληθεύσουν εάν η περιεκτικότητα σε στερεά και η ομοιογένεια (σταθερότητα) είναι βέλτιστες, χωρίς να ανησυχούν για μυριάδες παράγοντες που μπορεί να τους επηρεάσουν. Ενσωματωμένη διαχείριση ιξώδους με το Rheonics Οι αισθητήρες μπορούν να βοηθήσουν στην ανακούφιση των πιο συνηθισμένων προβλημάτων όπως οι διαφορές χρώματος, η διακύμανση του πάχους της επίστρωσης, οι ρωγμές που μπορούν να επηρεάσουν αρνητικά την ποιότητα των τελικών προϊόντων.

Rheonics προσφέρει ένα ενσωματωμένο αυτόνομο σύστημα παρακολούθησης και ελέγχου του ιξώδους, της πυκνότητας και του pH. Rheonics Το σύστημα παρακολούθησης και ελέγχου πολτού χρησιμοποιεί ενσωματωμένα ιξωδόμετρα και ενσωματωμένα αισθητήρια pH για την παρακολούθηση του ιξώδους, της θερμοκρασίας και του pH του πολτού σε πραγματικό χρόνο. Λειτουργούν βαλβίδες διόρθωσης για την προσθήκη της σωστής δόσης, ώστε να διασφαλίζεται ο απόλυτος έλεγχος των χαρακτηριστικών του πολτού σε όλη τη διαδικασία ανάμειξης και επικάλυψης.

Καθώς οι κατασκευαστές επιδιώκουν να γίνουν πιο ευέλικτοι στην προσαρμογή στις απαιτήσεις της βιομηχανίας, κατανοούν την ανάγκη να επενδύσουν σε δραστηριότητες Ε&Α και προηγμένες τεχνολογίες ελέγχου διεργασιών για την ανάπτυξη νέων συνθέσεων με προσαρμοσμένα χαρακτηριστικά.  Rheonics Τα ενσωματωμένα ιξωδόμετρα δίνουν στους κατασκευαστές δυνατότητες για εργασίες υαλοπινάκων κορυφαίας ποιότητας και μεγάλης ποικιλίας, με τη μικρότερη συμμετοχή χειριστών στο δάπεδο του εργοστασίου – ένα σημαντικό πλεονέκτημα έναντι άλλων εναλλακτικών λύσεων μέτρησης ή λύσεων ελέγχου διαδικασίας. Στοιχεία που παρέχονται από το Rheonics Τα ιξωδόμετρα και οι ολοκληρωμένες λύσεις βοηθούν στην επιτάχυνση των καμπυλών εκμάθησης και στην προσαρμογή σε πιο συχνές αλλαγές σύνθεσης πολτού, συμβάλλοντας σε μια πιο αποδοτική ως προς τους πόρους, οικονομική και πιο πράσινη διαδικασία παραγωγής. Η ενσωματωμένη ανάμειξη με λύσεις συνεχούς παρακολούθησης ιξώδους λύνει σημαντικές προκλήσεις των διαδικασιών παραγωγής σε παρτίδες, όπως οι απώλειες κατά τις αλλαγές προϊόντων και οι ανεπάρκειες στον χειρισμό υλικών σε μια προσέγγιση βασισμένη σε συνταγές. Υποστηρίζει την κλιμάκωση των λειτουργιών με ευκολία.

Μοναδικά οφέλη με το Rheonics Το ενσωματωμένο διαδικτυακό ιξωδόμετρο SRV και μετρητής πυκνότητας SRD για εφαρμογές ανάμειξης και επίστρωσης κεραμικού λούστρου περιλαμβάνουν:

• Λειτουργεί με ακρίβεια σε σχεδόν όλα τα συστήματα επικάλυψης με ένα ευρύ φάσμα συνθέσεων / σκευασμάτων
• Διατηρεί το σταθεροποιημένο ιξώδες του πολτού στις δεξαμενές ανάμειξης ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις θερμοκρασίας και υγρασίας, την κατάσταση του εξοπλισμού ανάμιξης, τα υποστρώματα, τους διαλύτες, τα σκευάσματα ή τα δοσομετρικά συστατικά
• Ανθεκτική, ερμητικά σφραγισμένη κεφαλή αισθητήρα. Ο αισθητήρας αισθητήρα μπορεί να καθαριστεί εν σειρά με όλες τις τυπικές διαδικασίες CIP / SIP, ή με ένα βρεγμένο κουρέλι χειροκίνητα, χωρίς την ανάγκη αποσυναρμολόγησης ή επαναβαθμονόμησης
• Χωρίς κινούμενα μέρη σε ηλικία ή φάουλ με ιζήματα
• Ευαίσθητο σε σωματιδιακή ύλη. δεν υπάρχουν στενά κενά για να πέσουν τα σωματίδια
• Όλα τα βρεγμένα μέρη είναι από ανοξείδωτο ατσάλι 316L - χωρίς προβλήματα διάβρωσης
• Πιστοποιημένο σύμφωνα με το ATEX και το IECEx ως εγγενώς ασφαλές για χρήση σε επικίνδυνα περιβάλλοντα
• Ευρύ φάσμα λειτουργίας και απλή ενσωμάτωση – Οι ηλεκτρονικές συσκευές αισθητήρων και οι επιλογές επικοινωνίας καθιστούν εξαιρετικά εύκολη την ενσωμάτωση και τη λειτουργία βιομηχανικών συστημάτων PLC και ελέγχου

Rheonics σχεδιάζει, κατασκευάζει και εμπορεύεται καινοτόμα συστήματα ανίχνευσης και παρακολούθησης ρευστών. Κατασκευάζεται με ακρίβεια στην Ελβετία, RheonicsΤα in-line ιξωδόμετρα και οι μετρητές πυκνότητας έχουν την ευαισθησία που απαιτεί η εφαρμογή και την αξιοπιστία που απαιτείται για να επιβιώσουν σε ένα σκληρό περιβάλλον λειτουργίας. Σταθερά αποτελέσματα – ακόμη και κάτω από αντίξοες συνθήκες ροής. Καμία επίδραση της πτώσης πίεσης ή του ρυθμού ροής. Είναι εξίσου κατάλληλο για μετρήσεις ποιοτικού ελέγχου στο εργαστήριο. Δεν χρειάζεται να αλλάξετε κανένα στοιχείο ή παράμετρο για μέτρηση σε όλο το εύρος.