EuroWire November 2020

Articolo tecnico

Controllo e selezione dei granuli di plastica come garanzia di prodotti perfetti dal punto di vista visivo e funzionale A cura di Hilger Groß, business development and sales manager, e Rebecca Zachau, corporate communications, Sikora AG, Germania

Introduzione I black speck e le deviazioni cromatiche determinano spesso un aumento degli scarti nella produzione di pezzi stampati ad iniezione di plastica, ma anche nella produzione di profili, cavi e tubi. Lo stesso vale per le inclusioni metalliche nei granuli, che lasciano tracce nel prodotto finale e nelle macchine di lavorazione, aumentando i costi. Per quanto riguarda i black speck , questo tipo

▲ ▲ Figura 1 : (da sinistra) Granuli di plastica con contaminazione; contaminazione rilevata da telecamera ottica; contaminazione rilevata da telecamera a raggi X

di contaminazione del materiale è spesso causata da sovraccarico termico, mentre la contaminazione metallica ha spesso origine negli utensili da taglio degli impianti di granulazione. La causa è spesso ricercata nelle macchine e nei processi, mentre la materia prima è raramente inclusa nelle analisi. I rischi derivanti dalla contaminazione sono rappresentati da guasti nei cavi ad alta tensione e da danni allo stampo negli impianti di stampaggio ad iniezione. A questo proposito, è essenziale un controllo continuo della qualità nel processo di produzione che comprenda un’ispezione al 100% della quantità di granuli da lavorare. SikoraAGha sviluppatouno speciale sistemadi controlloe selezione online che combina i raggi X con le tecnologie ottiche e, pertanto, rileva e separa automaticamente il materiale con deviazioni cromatiche e inclusioni metalliche fino ad una dimensione di 50μm. L’utilizzo del sistema consente di evitare costi di riparazioni e di follow-up e di ridurre notevolmente i costi per le macchine e il personale, nonché i tempi di fermo macchina e gli scarti. Garanzia di qualità presso i produttori di materie plastiche, i compounder e i trasformatori Anche le più piccole fluttuazioni di processo negli impianti di compounding possono determinare cambiamenti nelle caratteristiche tecniche e ottiche dei granuli e del prodotto futuro. I sovraccarichi termici e meccanici del polimero, la contaminazione causata dall’ambiente di produzione o un sovraccarico di lavoro del personale possono determinare contaminazioni nei granuli sotto forma di black speck , ingiallimento, bruciature, metallo, polvere, ecc. che passano inosservate. Durante il campionamento dei granuli, che è un metodo comunemente utilizzato nell’industria, la contaminazione spesso non viene rilevata perché la quantità di campione è troppo esigua rispetto alla quantità consegnata e all’effettiva quantità di contaminazione. Inoltre, la contaminazione può concentrarsi in uno o più confezioni e anche distribuirsi in modo omogeneo su molte confezioni.

Figura 2 : Sezione di un cavo ad altissima tensione con scarica ▲

Pertanto, i campioni prelevati sono per lo più utilizzati per semplici controlli offline delle merci in entrata. In passato, le materie plastiche con difetti ottici o contaminazioni venivano spesso vendute a prezzi scontati ai compounder o ai trasformatori. I prodotti venivano rielaborati o integrati in altri composti a dosaggio inferiore. In alternativa, venivano lavorati in prodotti con requisiti ottici nulli o minimi. Le cariche con contaminazioni metalliche venivano demetallizzate mediante separatori di metalli induttivi e riutilizzate per una nuova funzione. Mentre i primi sistemi di selezione ottica sono stati progettati e utilizzati principalmente in Europa in caso di emergenza negli impianti dei produttori, a partire dagli anni 2000 si è sviluppato un settore di servizi nel campo della selezione. I granuli da selezionare vengono trasportati al fornitore di servizi nel loro imballaggio di destinazione, dove vengono selezionati otticamente, riconfezionati come in origine e ritirati nuovamente dal produttore dopo qualche giorno. Questa procedura è impensabile per i produttori di materie prime di alta qualità ed estremamente pure, come il polietilene per le applicazioni sui cavi. I requisiti di qualità nel settore E&E (elettrico ed elettronico), nella medicina o nell’industria aerospaziale sono talmente elevati che si deve escludere qualsiasi rischio di contaminazione estranea per evitare problemi e danni conseguenti che potrebbero ammontare a milioni di euro. Inoltre, per la produzione di massa di materie plastiche con requisiti di qualità molto elevati e per i compounder di materie prime tecniche, è necessario un controllo online al 100% con selezione automatica.

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Novembre 2020