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INLINE Feuchte-Sensor für Kunststoffmaterialien

Moisture Minder INLINE Feuchtemesstechnik

+ Information über die Granulatfeuchte in Echtzeit

+ Hochpräzise Messungen ab 0,001% RF

+ Integrierbar in vorhandene oder neue Trocknungsanlagen

+ Lückenlose Dokumentation der Daten

+ Unverzichtbar für Qualitätssicherung bei anspruchsvollen Prozessen

+ Praxisbewährte Technologie, Weltweit-Patente, Swiss-made


Hintergrund von Granulatfeuchte

Bei der Verarbeitung von technischen Kunststoffen hat die Rohstofffeuchte einen bedeutenden Einfluss auf die Prozesssicherheit der Produktion und die Qualität der Fertigteile.

Der Kunststoff-Verarbeiter stellt sich die Frage, ob und wieviel Feuchte vor der Verarbeitung aus dem Grundmaterial entfernt werden muss?

Betroffen sind viele Thermoplaste, wovon die meisten auf einen Restfeuchtewert zwischen 0,01 und 0,1 % getrocknet werden müssen.

Neben chemischen Einflüssen spielen die physikalischen Kräfte eine Rolle. Hygroskopische Polymere ziehen Feuchte aus der Luft, vergleichbar mit einem Schwamm oder einem Magneteffekt.

Warum sind manche Polymere hygroskopisch?

Polycarbonat, Polyamide, PBT, PET, ABS, Acryl, Urethane und viele andere sind langkettige Polymere. Sie enthalten Kohlenstoff und Wasserstoff, besitzen also ein „polares“ Segment von Atomen , das sich wie ein kleiner Magnet mit Nord- und Südpolen d.h. positiven und negativen Ladungen verhält. Wenn Feuchte, eine weitere polare Substanz, vorhanden ist, erhält man zwei Mini-Magnete, die einander anziehen. Diese „magnetische Anziehungskraft" saugt quasi die Feuchtigkeit aus der Luft und bindet sie an das Polymer. Um die Feuchte wieder zu entfernen, erhitzt man die Polymere bei einer ausreichenden Temperatur, um sie so zu trocknen. Die beiden sich  anziehenden Magneten werden quasi weit genug auseinander gefahren so dass die magnetische Anziehungskraft schwindet. Nun kann die warme zirkulierende Trockner-Luft die Feuchte austragen.

 

Einfluss von Feuchte bei der Verarbeitung von Kunststoffmaterialien

Ziel bei der Trocknung hygroskopischer Kunststoffe ist es, die Feuchtigkeit sowohl von der Oberfläche als auch die Kernfeuchte auf einen bestimmten Wert hin zu reduzieren. Zu hohe sowie zu niedrige Werte der Restfeuchte vor der Verarbeitung führen zu unerwünschten Veränderungen am Endprodukt bzw. Formteil. Ab einem bestimmten Grad leidet die Qualität so sehr, dass entweder Ausschuss oder Reklamationen die Folge sind.

Einige mäßig hygroskopische Polymere wie ABS und Acryl können zwar auch "nass" verarbeitet werden, aber die Feuchtigkeit wird sich zu Dampf entwickeln und bei der Extrusion übermäßige Ausdehnungseffekte verursachen, welche in der Maschine nicht mehr ausgeglichen werden können.

Bei technischen Polymeren, wie PET, PBT, PC, PA, TPE und TPU verursacht Feuchte eine chemische Reaktion, die sogenannte Hydrolyse. Dieser Mechanismus bricht die kovalenten Bindungen in der Polymerkette und das Molekulargewicht des Polymers verringert sich. Dies wiederum führt zu einer Beeinträchtigung der mechanischen Eigenschaften von Fertigteilen.

Ein durch Hydrolyse „gebrochenes“ Polymer fließt leichter. Die Viskositätsschwankungen aufgrund von Feuchteabweichungen können bei der Verarbeitung zu Schaumbildung, Entformungsproblemen und streuenden Prozessparametern führen.

Selbst wenn der Hersteller das Granulat trocknet und sofort gasdicht verpackt, wird das Polymer bei der Anlieferung immer noch Feuchtigkeit enthalten. Beim Öffnen der Verpackung in normaler Produktionsumgebung erfolgt ein rapides Wiederbefeuchten. Somit wird auch hier eine Trocknung  unumgänglich.  

 

Besser produzieren durch Feuchte-Kontrolle in Echtzeit

Verlässt das Material die Trocknungsanlage, geht der Verarbeiter davon aus, dass es  nun bedenkenlos verarbeitet werden kann. Unglücklicherweise fehlt nach diesem Schritt eine verlässliche Information über die aktuelle Restfeuchte an der Maschine. Es fehlte bis heute die -> Die INLINE Feuchtemessung.

Ohne Daten aus einer In-Prozess Messtechnik fehlt somit das Regulativ für die gezielte und schnelle Anpassung der Trockner- oder Prozess-Parameter. Produktionsfehler aufgrund unzureichender Trocknung können sicher nicht auf Basis von Taupunktmessungen oder Stichprobenmessungen mit Laborgeräten vermieden werden.

Oft bleiben Mängel am/im Produkt unerkannt. Das Teil wird möglicherweise optisch für gut befunden und kann sogar Tests bei Raumtemperatur passieren. Setzt man das Teil jedoch extremen Temperaturen aus, kann es später unerklärliche Mängel aufweisen wie Brüche, Risse oder mangelhafte elektrische Durchschlagsfestigkeit. Sicht-Teile können Oberflächenmängel aufweisen, die entweder sofort in Form von Blasen, Schlieren oder Mattierungen erkannt werden oder erst nach dem Lackieren oder Galvanisieren negativ in Erscheinung treten.


Die Risiken bei nicht ständig überwachter Trocknung sind daher: Ausschuss, Mängelrügen, hohe Qualitätskosten.

Eine SCHNELLE und PRÄZISE Information über den Restfeuchtegehalt des Materials kann diese Risiken minimieren.

 

Die Lösung bietet MOISTURE MINDER

 

Anspruchsvolle Produktionsprozesse erfordern eine ständige KONTROLLE der Parameter

 
 

Hilfreich ist dabei eine schnelle Erfassung und digitale Rückverfolgbarkeit der Granulatfeuchte (Traceability).

Je unmittelbarer und zielgerichteter die mit dem Moisture Minder verbundene Peripherie gesteuert wird, desto eher wird das Ziel der Null-Fehler-Qualität erreicht werden.

Schon heute ist jeder Moisture Minder Sensor geeignet für eine individuelle und zukunftssichere Systemintegration. Elektronik und Schnittstellen sind quasi INDUSTRY 4.0 -ready.

Die Feuchte und die Folgen

Die Feuchtekontrolle und die Vorteile


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Moisture Minder Sensoren im PCC -Umfeld

Predictive Maintenance ist nur ein erster Schritt dessen, was im Rahmen der Digitalisierung möglich wird. Der logisch vorausgehende Schirtt ist eine „Predictive Process Control“. Auf Basis von Daten lassen sich Prozessanomalien frühzeitig erkennen, sodass proaktiv und automatisiert gegengesteuert werden kann. „Die Bedeutung von Daten verändert sich auch in der Produktion derzeit sehr stark: ohne Daten keine intelligente Fertigung. Die Idee von Produktion 4.0 als einer ganzheitlichen Digitalisierung kann nur umgesetzt werden, wenn alle Daten an einer Stelle in Echtzeit vorhanden und beherrschbar sind“, erklärt André Ziemke, Geschäftsführer von nextLAP und ehemaliger Verantwortlicher der Produktions-IT von Audi.
Ein digitales Echtzeitabbild der Produktion, also sowohl der Fertigung als auch der Logistik, ist demnach die Grundlage für das Planen, Gestalten, Steuern und Überwachen. Umsetzen lässt sich ein solcher Ansatz flächendeckend nur mit dem Einsatz von kostengünstiger IoT-Technologien (Internet of Things). Für die erforderlichen Daten werden wiederum leistungsfähige Sensoren sowie ein adäquates Qualitätsmanagement benötigt.

Einflüsse der Restfeuchte von Kunststoffgranulaten auf Prozessparameter             sowie auf die Teilequalität

ACHTUNG : Diese Webseite zieht um !! Ab 1. Mai 2018 finden Sie uns unter www.eprom-icc.de