可检选细至 50μm的原料杂质，西科拉塑料料粒检选系统“以小见大”

 

黑斑和色差通常会导致注塑件以及型材、电缆和管材在生产过程中的报废率增加。料粒中的金属杂质也是如此，它们会在成品和加工机器中留下痕迹并产生成本。就黑斑而言，这种污染通常是由热过载引起的，而金属污染通常来自于造粒厂的切削刀具。

 

 

 

人们通常从机器和工艺中寻找原因，而很少对原材料进行分析。污染造成的风险包括高压电缆故障和注塑系统中的模具损坏。从这一方面来看，只有在生产过程中持续进行质量控制才能百分百控制待加工料粒的质量。西科拉公司（SIKORAAG）开发了一种特殊的在线检选系统。该系统结合了X射线与光学技术，能够自动检测并分离色差以及细小至50μm的金属杂质（见图1）。通过利用该系统，维修和跟踪成本均可避免，并且机器和人员成本以及停机时间和报废率均可大大减少。

 

 

混料厂里细微的工艺变化都可能导致料粒和未来产品发生技术和光学特性变化。聚合物热过载和机械过载、生产环境污染或员工超负荷工作都可能导致料粒污染（黑斑、泛黄、灼伤、金属、粉尘等）无法查出。

 

在料粒采样（行业常用做法）过程中，由于样品量相对于交付量和实际的污染数量来说太少，因此经常无法检测到污染。此外，污染可能会集中在一束或几束材料中或均匀地分布在多束材料中。因此，采集的样本主要用于简单的进货产品离线检验。

 

以前，带有外观缺陷或污染的塑料通常折价出售给混料生产商或加工商。这些货物被改性或加工成其他较低用量的化合物。或者，它们也可以被加工成无外观要求或对外观要求不高的产品。含金属污染的装料通过感应式金属分离器进行脱金属处理并用于新的用途。虽然最初的光学分选系统是在欧洲设计并在制造商遇到紧急情况时使用的，但从21世纪00年代开始已经出现了专门分选的服务公司。待分选的料粒以目标包装的形式被运输至服务提供商处，然后进行光学分选，再重新包装成原束，若干天后再从制造商处被取回。

 

该过程对于高质量和极纯原材料（例如：用于电缆的聚乙烯，见图2）的制造商来说是不可想象的。e+e（电气+电子）、医疗和航空航天领域的质量要求非常高，因此必须消除所有外来污染的风险才能避免数百万的图像损失和间接损害。此外，针对质量要求很高的塑料的批量生产以及对技术原料的混配商而言，具有自动分选功能的100%在线检测系统是极有必要的。

 

 

 

西科拉公司开发的在线检测和分选系统不仅使用了光学技术，而且还可与X射线相机相结合。因此，即使是原材料中所含的细小的金属屑也可通过该系统检测出来。此外，黑斑和色差可以通过光学相机检测出来。检测到瑕疵料粒之后，立即通过压缩空气将其分离。

 

集成软件为操作人员提供了统计计算所需的信息，包括生产过程中检测到的污染物的大小、面积和数量。此外，杂质的图像还会被保存在图库中。图像信息通常总结了关于污染的原因，有助于操作人员优化生产工艺。记录的数据永久可检索，还可随时进行单独评估。

 

自20世纪90年代以来，制造商和混料生产商要求的检测料粒瑕疵的相关尺寸大约为100μm。随着技术的进一步发展，多年来分辨率已达到了35µm甚至更低。但是，高分辨率并不能保证消除黑斑、色差和金属杂质。安全的后续分选工艺首先需要很高的检测概率。西科拉公司推出的这一独特功能使用了多达四个光学相机和一个X射线单元。根据预料的污染和应用情况，系统会在处理之前根据操作人员的要求进行配置。它能够检测并选出小至50µm的污染物。

 

 

利用上述系统，塑料粒料制造商和加工商能够对生产或购买的商品进行100%测试并分离外观缺陷和金属杂质（见图3）。它有助于减少：

 

•生产废品

 

•机器停机时间

 

•机器和模具的维修和后处理

 

•电气故障（针对电缆）

 

•热通道损坏和分配堵塞（针对注塑成型）

 

•替代材料采购、附加运费、能源成本、设置时间

 

•替代材料重新加工

 

•超时工作导致的额外人员成本

 

•回收和处理成本

 

•图像损坏和客户不满意度

 

因此，该系统不仅有助于准时交付，而且能够提高交付能力，因为它能够消除由于金属污染或不再熔化的聚合物烧伤引起的未知风险。为了防止出现产品故障，这一点对于医疗、航空航天和汽车领域的安全相关产品而言尤为重要。此外，针对e+e领域必须需指出的是，黑斑的减少也可以实现故障的减少。因此，黑斑不仅会造成外观缺陷，而且经常会带来功能缺陷。

 

 

 

只有使用无瑕疵的原材料，才能减少或避免后续工序中的常见缺陷。因此，尽可能提高塑料粒料的清洁度对于混料生产商和加工商而言都非常重要，只有这样才能避免浪费、保护自然和经济资源以及环境。同时，有助于加工商显著提升质量，并有利于消费者。

 

 

从这一方面来看，由于塑料加工商对质量的要求不断提高，他们对在线检测和分选系统的需求将进一步增长。新的加工技术以及热通道和分配系统横截面的不断减少为待加工的原材料设定了更高的标准。这些要求只能通过面向未来的技术（例如：西科拉公司开发的这一系统，见图4）来满足。凭借光学相机和X射线技术，该系统能够在线检测并自动选出黑斑、色差和小至50µm的金属杂质，确保了无可比拟的品质。