Accurati profili di temperatura sono essenziali per garantire prodotti verniciati di alta qualità e una produzione riproducibile.
Con i sistemi di misurazione 'thru process' della serie TS04 di PhoenixTM i dati di profilazione della temperatura del prodotto nei processi di verniciatura possono essere monitorati in modo semplice ed efficace. Il sistema consiste in un data logger (registratore di dati), una barriera di protezione dal calore e il software ThermalView Finishing. Qui di seguito sono descritte le operazioni e la struttura del sistema.
Cos'è la registrazione della temperatura?
Tutti i forni industriali sono dotati di sensori che riportano le temperature ambientali registrate al controller del forno. Spesso sono presenti molti sensori, almeno uno in ogni zona del forno. In che modo si può esprimere che cosa accade realmente dentro il prodotto e sulla sua superficie? Una possibilità è quella di far passare lunghe termocoppie attraverso il forno. Ciò non è solo macchinoso e dispendioso in termini di tempo, impedisce anche di poter riempire completamente il forno, disturbando così la produzione. Inoltre, un forno caricato parzialmente spesso si comporta in modo diverso rispetto alle normali condizioni di produzione e le lunghe termocoppie sono soggette a influenze elettriche e magnetiche. Questo rende ancora più difficile la valutazione dei dati raccolti. A loro volta, i sensori di temperatura IR visualizzano solo le temperature superficiali in punti specifici, necessitano di avere una visuale del prodotto e non possono dare indicazioni su ciò che accade all'interno di esso.
Il sistema TS04 è stato sviluppato come soluzione completa per monitorare i profili di temperatura di un prodotto, in particolare nei processi di verniciatura. Questo sistema flessibile è semplice da usare e registra i dati di temperatura del prodotto durante il funzionamento del forno. Il sistema è collocato direttamente sul prodotto, nel settore auto, ad esempio, si può attrezzare una scocca in modo che possa essere introdotta in qualsiasi momento nella linea di verniciatura. Durante la preparazione la scocca è attrezzata con termocoppie in tutti i suoi punti rilevanti (le diverse opzioni saranno di seguito spiegate nel dettaglio). I dati ottenuti sono archiviati all'interno del data logger, che è protetto da una barriera termica. Alla fine del processo il data logger viene rimosso e letto. Il software ThermalViewFinishing converte i dati grezzi in dati di processo con un significato ben preciso. Queste informazioni possono essere utilizzate per prendere decisioni rapide e ragionate per risolvere i problemi di polimerizzazione termica. I risultati delle misurazioni sono disponibili in sintesi sottoforma di profilo di temperatura completo. Questo può essere utilizzato, per esempio, per l'ottimizzazione di processo o prodotto, per gli audit con i clienti, per ridurre i costi operativi, per risparmiare risorse e molto altro. Inoltre, con l'upgrade opzionale alla telemetria wireless a due vie, c'è la possibilità di ricevere i dati raccolti in tempo reale. Questo elimina i tempi di attesa e l'operatore del forno può intervenire direttamente durante il processo e analizzare subito gli effetti.
Software - Il software ThermalView-Finishing è stato sviluppato specificamente per l'industria della verniciatura ed è un pacchetto completo di facile utilizzo. L'intero processo del forno è illustrato da grafici dettagliati. Ad esempio, si possono impostare le posizioni del bruciatore e della ventola in modo che le aree problematiche siano rapidamente identificate. Si può memorizzare la finestra di polimerizzazione e, poiché l'esatta temperatura di tutte le termocoppie montate viene visualizzata sottoforma di curva, si può capire a colpo d'occhio se tutti i punti di misurazione rientrano nelle specifiche.
È anche possibile la comparazione dei profili. Cambiamenti nelle impostazioni del forno o nel prodotto possono essere confrontati e analizzati con i profili in archivio. Si può creare un report completo in formato per la stampa o in PDF, per una semplice comunicazione dei risultati ottenuti. Queste sono solo alcune delle molte caratteristiche che si possono utilizzare per analizzare il processo nel dettaglio.
Datalogger - Il nuovo modello di data logger PTM1-200-LT con una temperatura operativa massima di 80°C è disponibile nelle versioni a 6, 10 o 20 canali. Queste lavorano in un range di temperatura da -100°C a +500°C. La precisione è di circa +/- 0.3°C e la risoluzione di 0.1°C. la capacità di memoria è di 3.8 milioni di valori. Oltre alla telemetria radio opzionale, vi è anche l'opzione di trasmissione dati via Bluethoot. Ciò significa che il set-up della prova può essere impostato e controllato in modo facile via tablet o smartphone durante il processo produttivo. Il certificato e i dati di calibrazione sono memorizzati nel logger e possono essere trasferiti al software ThermalView con un semplice clic. Si hanno così a disposizione a colpo d'occhio e in qualsiasi momento tutte le informazioni necessarie per gli audit di qualità e la verifica delle specifiche è direttamente visibile e comprensibile.
Barriera termica - Le barriere termiche TS04 con dissipatore sono in acciaio inossidabile ad alta resistenza al calore, con robuste chiusure e con materiale isolante senza silicone al 100%. L'isolamento microporoso e il dissipatore a cambio fase incorporato offrono una straordinaria protezione dal calore e in dimensioni compatte. Progettata per temperature di polimerizzazione tipiche di 140-220°C e tempi di circa 30 minuti, la barriera termica TS04-60 misura 60 mm in altezza, 180 mm in larghezza e 420 mm in lunghezza. La barriera fornisce una protezione termica di 0.8 ore a 200°C.
Termocoppie - Per temperature fino a 300°C sono disponibili sonde adatte a vari metodi di montaggio. Questo rende i sensori con magneti l'ideale per componenti ferrosi. Per altri materiali sono disponibili sensori con morsetti o con punta aperta per l'incollaggio. Tutti i cavi dei sensori sono dotati di doppio isolamento PTFE e rete in acciaio aggiuntiva e sono disponibili in varie lunghezze. Per applicazioni speciali possono essere utilizzate altre opzioni di montaggio o altri materiali, ad esempio isolanti per cavi in fibra di vetro per alte temperature.
Conclusioni
La registrazione della temperatura nei forni industriali si effettua da molti anni. I benefici di questa procedura sono il controllo del processo e la conseguente qualità di finitura del prodotto, oltre a una maggiore efficienza del forno e a costi operativi ottimizzati. Tutto ciò è direttamente correlato al corretto settaggio dei forni. Lo scopo di ogni misurazione è di equilibrare l'energia e la qualità dei prodotti, di modo che entrambe siano ottimizzate. Questo è esattamente ciò che offrono i sistemi di monitoraggio della temperatura 'thru-process' di PhoenixTM.