Бесконтактное измерение температуры полимеров

Измерение температуры в термоформовании

Важной областью применения инфракрасных датчиков температуры при переработке полимеров является установка пирометров в термоформовочные машины, например, для серийного изготовления пластиковых стаканов.
При термоформовании исходный материал нагревается инфракрасными излучателями до температуры ок. 190 °C и затем поддерживается в однородном состоянии термическим способом. Высокая однородность всей поверхности и правильная настройка температуры формования приводят к высокому качеству формования. Процесс завершается охлаждением до определённой температуры в области охлаждения. Чтобы добиться одинакового качества полимерной продукции и избежать локальных прожогов и образования трещин, сначала с помощью тепловизора optris PI 160 определяется температурный режим в момент запуска оборудования, и затем регулируется в рабочем режиме с помощью пирометров на выбранных точках измерения.

Для контроля температурного профиля одним из заказчиков фирмы Optris устанавливаются инфракрасные термометры optris CT LT технологической линии на выходе из области нагрева и таким способом представляются температурные градиенты. Благодаря этому оператор может непрерывно контролировать полный температурный профиль для всех партий продукции.

Измерение температуры при экструзии пластмасс

Контроль температуры на каландре для тиснения с помощью инфракрасных термометров

Не обходится без бесконтактной технологии измерения и процесс экструзии пластмасс для обеспечения постоянного качества продукции.

Так, например, при поверхностной обработке на каландре для тиснения пластмасса выдавливается с помощью плоскощелевого экструдера в полосу, а затем каландрируется с помощью охлаждённых и нагретых валков каландра за несколько операций до требуемой ширины и толщины. Поверхностная структура (текстура) наносится с помощью каландра для тиснения. При этом исходный материал нагревается основным теплом в печи с инфракрасным излучением до температуры ок. 190 °C и затем поддерживается в однородном состоянии термическим способом. По валкам материал попадает затем в нагреваемый каландр для тиснения, где придается требуемая для продукта структура. Процесс обработки завершается охлаждением до определённой температуры в области охлаждения.

Для получения постоянной толщины, однородности и глубины структуры в ходе процесса тиснения необходим постоянный и равномерный температурный профиль с отклонениями ниже 5 °K по ширине полосы. Для контроля температурного профиля при тиснении некоторые производители используют до 16 пирометров optris CT LT точечного измерения, расположенных поперечно направлению вытяжки. Измеряемые величины температуры представляются на дисплее системы управления Siemens (S7). Таким образом, можно использовать температурные данные для контроля процесса и в качестве важных параметров технологического процесса для каждой партии продукции сохранять их в памяти программируемого контроллера.

Измерение температуры в процессах литья под давлением

При изготовлении литых изделий из пластика требуется соблюдение размеров. При литье под давлением жидкая пластмасса под давлением впрыскивается в термообработанный инструмент. Уже затвердевшая при вынимании из формы наружная оболочка образуемой детали сохраняет её форму. Сердцевина в этот момент всё ещё находится в жидком состоянии, и сохранённое тепло постепенно передаётся изнутри наружу. Если при вынимании из формы в детали сохраняется слишком много тепла, возникает перекос детали. Посадочные размеры перестают совпадать.

Тепловизор помогает в этом случае производителям оптимизировать температуру литьевых пресс-форм с помощью систем нагрева и охлаждения. Так, например, онлайновая система контроля с частотой 120 Гц после вынимания из формы измеряет максимальную температуру изделия, чтобы быстро и правильно отреагировать на колебания температуры. Если температура находится в верхнем диапазоне спецификации, то длительность смыкания частей пресс-формы следует увеличить, если в нижнем диапазоне — уменьшить.

До этого температуру пластмассы часто измеряли только выборочно, а длительность смыкания на всякий случай устанавливалась дольше, чем это было нужно. Огромное расточительство производственных мощностей. Проблему решает инфракрасная камера optris PI 160. Она контролирует температуру без вмешательства в производственный процесс и без контакта с самими деталями. Производительность растёт, поскольку за то же самое время можно изготовить большее количество деталей.

До этого момента в основном температуру деталей измеряли выборочно, и на всякий случай устанавливали большую длительность смыкания. Огромное расточительство производственных мощностей. Производителям литых изделий проблему помог решить тепловизор optris PI. Он контролирует температуру без вмешательства в производственный процесс и без контакта с самими деталями. Производительность растёт, поскольку за то же самое время можно изготовить большее количество деталей.