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>> 3. Ai-enhanced 그레이 박스 소프트 센서
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>> 품질 향상
● 구현 사례 연구
>> 최신 시스템은 다음을 통해 엔드 투 엔드 디지털화를 활성화합니다.
>> 주요 성능 메트릭 :
● 결론
● FAQ
>> 1. 인라인 점도 측정은 어떻게 착색제 변동을 처리합니까?
>> 3. 시스템 시스템은 분기 폴리머를 다르게 모니터링 할 수 있습니까?
● 인용 :
플라스틱에서 인라인 점도 측정 압출 기계는 용융 흐름 특성의 실시간 모니터링 및 최적화를 가능하게하여 폴리머 처리에 혁명을 일으켰습니다. 이 기술은 프로세스를 안정화하고 결함을 줄이며 재료 비용을 낮추기위한 실행 가능한 데이터를 제공하여 폼 압출, 시트 생산 및 프로파일 제조에 중요한 과제를 해결합니다. 아래에서는 자세한 기술 분석 및 사례 연구를 통해 메커니즘, 혜택 및 산업 응용 프로그램을 탐구합니다.
점도는 압출 다이를 통한 중합체 용융이 어떻게 영향을 미치는지 결정합니다.
- 폼 밀도 (예 : XPS, XPE 또는 XPET 폼)
- 파이프와 필름의 벽 두께 균일 성
- 표면 마감 품질
- 인장 강도와 같은 기계적 특성
전통적인 오프라인 방법 (예 : 모세관 류이메이터)은 샘플 냉각 및 테스트를 위해 30-60 분의 지연을 도입하여 [7] 동적 프로세스 조정에 적합하지 않습니다. 인라인 및 오프라인 방법을 비교 한 2019 년 연구에 따르면 35% 수분 함량에서 점도 판독 값이 32% 불일치를 보였으며 [7], 간접 측정에 의존하는 위험을 강조했습니다. 대조적으로, Romix의 Disco-P 및 Sofraser의 Soflux와 같은 인라인 시스템은 <5% 오류 [3]로 용융 스트림에서 점도를 직접 측정하여 즉각적인 수정을 가능하게합니다.
최신 인라인 점도계는 고급 센서 기술을 산업 4.0 기능을 결합하여 실제 전단 속도 (0–1,000 s⁻⊃1;) 및 온도 (100–350 ° C)에서 용융 동작을 분석합니다. 3 개의 주요 아키텍처가 시장을 지배합니다.
- 모듈 식 설계는 모세관 류도미터를 P1 냉각 믹서와 통합하여 온도 (± 1.5 ° C)를 균질화합니다 [6].
- 실시간 점도를 폴리올레핀의 용융 유량 (MFR) 또는 PET의 고유 점도 (IV)로 전환합니다 [4].
- 통계 프로세스 제어를위한 12 개월의 데이터 저장 및 자동화 된 CP/CPK 보고서를 특징으로합니다 [6].
- 진동 센서 기술은 <2% 헤드 손실로 최대 1,000,000 MPa · s의 점성을 처리합니다 [1].
- 자체 청소 설계는 반응성 압출 동안 재료 축적을 방지한다 [3].
- 맨체스터 대학교 하이브리드 시스템은 물리 기반 모델과 심층 신경망을 결합합니다.
- 나사 속도 (100–300 rpm) 및 온도 변화로 인한 점도 변화에 대한 95% 예측 정확도를 달성합니다 [5].
- 처리량을 유지하는 동안 침습성 leometers의 필요성을 제거합니다 [5].
- 점도 변동이 500 pa · s만큼 작은 점도 변동을 감지합니다.
- ± 5% 재활용 재료 함량
- ± 0.5% 블로우 싱제 변화 [6]
- ± 3 ° C 온도 드리프트
- 사례 연구 : XPE 폼 생산에서 이소 부탄 수준을 조정하면 점도가 20,000 pa · s ~ 9,000 pa · s로 감소하여 세포 구조 밀도를 ± 1.5 kg/m⊃3으로 안정화시킵니다 [6].
- 조기 결함 감지를 통해 스크랩 속도를 30% 줄입니다 [6].
- 품질 손실없이 15-20% 저비용 재료 재료를 사용할 수 있습니다 [1].
- 폼 세포 균일 성을 향상시킵니다 (CV <8% 대 15% 오프라인 [7]).
- 정확한 IV 제어를 통해 PET 시트 압출에서 생산 속도를 22% 증가시킨다 [4].
| 매개 변수 | 전통적인 방법 | 인라인 측정 |
|---|---|---|
| 응답 시간 | 45–90 분7 | <5 초4 |
| 측정 오류 | ± 12%7 | ± 5%3 |
| 데이터 세분성 | 단일 포인트 스냅 샷 | 연속 100Hz 샘플링 |
유럽 제조업체는 P1 냉각 믹서와 비록 P1 냉각 믹서를 통합합니다.
1. 시작 단계에서 점도를 모니터링합니다 (아래 그래프 참조).
2. ISO 부탄을 첨가하는 동안 용융 온도를 135 ° C ~ 102.5 ° C로 조정하십시오.
3. 10,000 pa · s ± 500 pa · s의 표적 점도를 달성하여 폼 밀도를 15%향상시킨다 [6].
북미 공장 인 Sofraser 's Soflux 사용 :
- 점도 변화가 최대 25% 인 소비자 후 HDPE 40% 가공.
- 자동 다이 갭 조정은 ± 0.15 mm 이내의 벽 두께를 유지했습니다.
- 최적화 된 전단 가열을 통해 에너지 소비 감소 [3].
-OPC UA/Profinet 인터페이스를 MES 시스템에 연결합니다.
- 예측 유지 보수 알고리즘 나사 마모에 대한 점도 경향 분석.
- 기계 학습 모델은 점도를 최종 제품 인장 강도와 상관시킨다 (R⊃2; = 0.92) [5].
- 12 개월 동안 99.7%의 데이터 가용성 [4].
- <2 분 동안 공급 원료 불일치를 감지하는 평균 시간 [5].
엘라스토머 및 특수 폴리머 (50-10,000 PA · S)의 경우 :
- 전단 속도에서 정확도를 유지합니다. <1 s⁻⊃1; 적응 주파수 제어를 통해 [3].
- 40% 유리 섬유 함량으로 채워진 화합물을 처리한다 [1].
- 수학적 모델은 PVC 폼에서 비 뉴턴 효과에 적합합니다 [4].
- 실시간 MFR 변환은 ASTM D1238 표준과 일치합니다 [4].
플라스틱 압출 기계의 인라인 점도 측정은 품질 관리 도구에서 전략적 자산으로 발전했습니다.
새로운 중합체 블렌드의 R & D 사이클 25–30% 더 빠른 R & D 사이클.
-IoT 지원 폐쇄 루프 제어를 통한 거의 0 인 결함 생산.
- 신뢰할 수있는 재활용 재료 처리를 통한 지속 가능한 제조.
Sofraser의 Soflux는 전단 독립적 인 진동 분석을 사용하여 색소 부하에도 불구하고 정확도를 유지합니다 [3].
대부분의 사용자는 6-9 개월 내에 18-30% 스크랩 감소와 15%의 에너지 절약을 달성합니다 [6] [1].
예. Romix의 소프트웨어는 LDPE 및 기타 전단에 민감한 수지에 대한 Carreau-Yasuda 모델을 자동으로 적용합니다 [4].
대부분의 응용 분야에서는 연간 교정이 충분하며 자동 드리프트 보상은 서비스 간의 정확도 ± 3% 정확도를 유지합니다 [3].
전적으로. 다층 시스템은 층 간의 점도 일치로 인한 이점이있어 계면 불안정성이 40%감소합니다 [5].
[1] https://trends.directindustry.com/sofraser/project-8994-139902.html
[2] https://www.promix-solutions.com/en/company/news-exhibitions/news-detail/inline-viscosity-measurement-the-key-t--light-foam-extrusion
[3] https://www.inventech.nl/files/product/sofraser/pdf/sofraser_article_extrusion_plastic__elastomer_jun014.pdf
[4] https://www.ptonline.com/products/inline-viscometer-for-extrusion
[5] https://www.plasticstoday.com/extrusion-pipe-profile/advances-in-real-monitoring-of-polymer-melt-viscosity-during-extrusion
[6] http://www.extrusion-info.com/articles/4945
[7] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/jfpe.13199
[8] https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/0021955x19864400
[9] https://www.gneuss.com/en/polymer-technologies/extrusion/online-viscometer-vis/
[10] https://www.sofraser.com/products/soflux-extrusion-viscometer/
[11] https://www.mdpi.com/2073-4360/14/12/2316
[12] https://rheonics.com/products/inline-viscometer-srv/
[13] https://hydramotion.com/en/products/xl-series
[14] https://petpla.net/2023/07/25/inline-viscosity-measurement/
[15] https://www.plasticsmachinerymanufacturing.com/thermoforming/article/13001770/viscometer-provides-inline-measurement-for-extruder
[16] https://www.ptonline.com/articles/understanding-viscosity-in-extrusion
[17] https://www.petro-online.com/news/flow-20-pressure/12/sofraser/inline-viscosity-measurement-on-plastics-extrusion-machinerynbsp/29540