מה היתרונות והחסרונות בעבודה על מערכת סינון מבוססת בוכנה וכיצד ניתן לעבוד בלחצים קבועים לקבלת תוצר איכותי?
בעבודה עם חומר ממוחזר חייבים תהליכי שטיפה וסינון יעילים במיוחד. זאת מכיוון שרמת ניקיונו אינה זהה לחומר בתולי והסיכוי להימצאות זיהומים ולכלוך רב יותר. אלו מסכנים את הציוד ופוגעים באיכות המוצר הסופי.
על מנת לסנן את הזיהומים ניתן להשתמש במערכות סינון מבוססות בוכנה (piston-type) שמשתלבות בציוד הקיים. למערכות מספר יתרונות: הן חסכוניות עם שטח סינון גדול במיוחד המאפשר תחילת עבודה עדינה, מונעות סטגנציה של היתך (ללא אזורים מתים) ומייצרות זרימה טובה יותר.
זרימת היתך משופרת מאריכה את חיי הציוד
במקרים בהם חלקיקי מתכת לדוגמה מצליחים לחדור את המסנן, הם עלולים לפגוע בציוד. זרימת היתך משופרת כתוצאה משימוש במערכות סינון מבוססות בוכנה, מונעת צרות חולות מסוג זה הנגרמות כתוצאה מעבודה בלחץ גבוה. אולם, חסרונן הוא בתנודות בלחץ.
מערכת סינון הבוכנה של Nordson שומרת על לחץ אחיד
תנודות אלו ניתנות למניעה על ידי שימוש במערכת הסינון החדשה של Nordson, BKG® HiConTM (V-Type 3G). זו משפרת משמעותית את שינויי הלחץ באמצעות שליטה על מיקום הבוכנה והגדרות בקרה מתקדמות. בנוסף, בניגוד לשיטות אחרות, המגרעת של מערכות הבוכנה של Nordson, בה שוהה ההיתך לפני הסינון, גדולה מספיק וכך ממתנת את שינויי הלחץ.
לחץ אחיד הכרחי ליצור איכותי
תהליכי ייצור כמו אקסטרוזיה או גירעון, מצריכים עבודה בלחץ קבוע באזורים מגודרים, על מנת לקבל מוצרים איכותיים והדירים. במקרים בהם התנודות גדולות מדי, עלולות להיווצר בעיות, כגון קרעים ביריעות, נקודות דקות עובי בלוחות, או גרגירים בעלי צורה וגודל לא אחידים בתהליך גירעון. את תנודות הלחץ שיוצרת מערכת הסינון, הנובעת מתנועת הבוכנה, נשלוט בעזרת הגדרות נכונות של פרמטרי התהליך, שטיפה בזרימה הפוכה של המערכת וזמני אוורור ליציאת גזים.
כיצד נשלוט בתנודות הלחץ?
כאשר מתקשים לשלוט בתנודות הלחץ, כדאי להתחיל בבדיקת החומר עצמו. זיהוי פגמים ותופעות לא רצויות בחומר יכולים לרמז לנו על מקור הבעיה. לדוגמה, אם החומר הצטבר באגרגטים נקבל הזנה לא אחידה ושינויי לחץ עוד באקסטרודר. תופעה זו נפוצה בעבודה עם חומרים לחים.
במידה וחומר הגלם תקין, נוודא שאין דליפות של היתך מהמערכת. טמפ' גבוהה מדי לדוגמה, תוריד את הצמיגות לערכים שלא תואמים את הציוד ומערכת האיטום, ונקבל דליפות. גם טמפ' נמוכה מדי גורמת לתנודות בלחץ, ולכן חשוב לשמור עליה בדיוק בגבולות המוגדרים. אם הטמפ' נמוכה מדי, כדאי לבדוק האם משהו בסביבת העבודה גורם לכך.
בכדי להיות בטוחים שהמערכת מציגה לנו את הערך האמיתי של טמפ' התהליך, יש לבדוק גם את תקינות החיישנים, ואת מיקומם הנכון במערכת. לדוגמה, מיקום שגוי של חיישן לחץ ישקף לחץ באזור אחר ויקשה עלינו לזהות את מקור הבעיה.
איך מחליפים מסנן בצורה בטוחה ומהירה
תהליך החלפת מסנן יכול ליצור תנודות משמעותיות בלחץ. בזמן ההחלפה הבוכנה מוזזת לעמדת החלפה, חוסמת את זרימת ההיתך מהתעלה אל מגרעת המסנן וכך מסיתה אותו אל יתר התעלות. עם סיום החלפת המסנן, הבוכנה חוזרת למנח העבודה, והמגרעת מתמלאת שוב בהיתך. בכל מילוי של המגרעת, חייבים לבצע תהליך של אוורור שבו מסולק אוויר מיותר שנכלא במערכת. אלו עלולות לגרום לפגמים במוצר הסופי, כגון חורים וקרעים. בזמן החלפת המסנן יש להדק את ברגי המתאם עם הגעה לטמפ' העבודה. הידוק חזק/ חלש מדי, עלולים לגרום לדליפות.
תהליך האוורור וחשיבותו
את תהליך שחרור הגזים מומלץ לבצע עם מהירות בוכנה מתונה. זה אמנם יאריך את זמן האוורור, אך ימנע קבלת מוצרים פגומים ולמעשה חוסך בעלויות. התהליך מתבצע באמצעות חריצים לאורך הבוכנה, המאפשרים להיתך לזרום בצורה מאוזנת, בעוד האוויר נפלט החוצה. מהירות גבוהה מדי של הבוכנה תגרום לירידה מהירה בלחץ, וכתוצאה מכך ההיתך יזרום באיטיות אל המגרעת. על מנת למצוא את הזמן המומלץ עבור חומר מסוים, נדרש ניסיון. השקיעו בתזמון המנח הראשון של הבוכנה, אם הוא מתוזמן נכון נראה ירידה מתונה בלחץ. חשוב במיוחד לבצע אוורור עדין כשעובדים עם פולימרים בעלי צמיגות נמוכה. זאת משום שלא ניתן לפצות על הזרימה הנמוכה שלהם באמצעות הגברת מהירות האקסטרודר. במקרים אלו, תנודות הלחץ יכולות להעיד גם על מערבולות במגרעת, אשר גורמות לפיזור של בועות קטנות בחומר הנכלאות במוצר הסופי (תופעה הנקראת "קרם שמפניה").
סינון בזרימה הפוכה, Backflushing
בחלק המערכות הסינון ניתן לבצע תהליך שטיפה בזרימה הפוכה, Backflushing. החלקיקים המזהמים מוסרים מהמסנן על ידי ההיתך, ומובלים מחוץ למגרעת דרך צינורות ייעודיים. השטיפה אמנם מאריכה את אורך החיים של המסנן ומייצבת את התהליך, אך היא כרוכה באיבודי חומר ובתנודות בלחץ. על מנת לשמור את התנודות בגבולות מותרים, יש לבצע כיוונון עדין של פרמטרי הבוכנה. במיוחד כשמעבדים פולימרים עם צמיגות נמוכה.
תהליך ה-Backflushing אורך בממוצע כ-20 שניות, במהלכן המערכת פתוחה ללחץ אטמוספרי ואנו מאבדים חומר. חלוקת הזמן הזה ל-5 אינטרוולים קצרים יותר (impulse backflushes), ממזערת את איבודי הלחץ והחומר למינימום. ניתן גם לסגור שסתום ולמנוע את זרימת ההיתך בהינתן ירידה לערך לחץ מוגדר מראש. מערכות הסינון עם ניקוי עצמי של Nordson מציעות אפשרות כזו.
השפעות רשתות הסינון על הלחץ בתהליך
רשתות הסינון מייצרות הפרש לחצים (לחץ גבוה לפני המסנן ונמוך אחריו). ככל שהמסנן צפוף יותר, או שצמיגות ההיתך גבוהה יותר, כך מתגבר ההפרש. שימוש במסנן בעל מבנה סימטרי, התואם למידות המגרעת, מייצר פיזור אחיד של היתך על אזור הסינון ומפחית את הפרש הלחצים למינימום.
למידע נוסף:
רונה, שי ברקאי, 052-555-2914, [email protected]
