انتقل إلى المحتوى

مراقبة والتحكم في اللزوجة في تركيب واختبار وتطبيق المواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب

المقدمة

تُستخدم المواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب على نطاق واسع لربط وحماية وإغلاق الأنظمة في البناء والتصنيع والصيانة.

يواجه هذا القطاع تحدياتٍ جمة نتيجةً لمحدودية المواد الخام (احتياطيات النفط) والأثر السلبي للمركبات الاصطناعية على صحة الإنسان والبيئة. وتُستخرج المواد الخام الرئيسية المستخدمة في تصنيع المواد اللاصقة من النفط الخام والبتروكيماويات. وقد أثرت تقلبات أسعار هذه المنتجات على ربحية الشركات العاملة في هذا القطاع خلال الفترة الماضية. ويتجه رواد الصناعة نحو تبني تقنيات أكثر تطوراً، مثل الأتمتة وإنترنت الأشياء الصناعية وتقنيات المحاكاة، كما يتبنون مبادرات استراتيجية متنوعة، كأنشطة البحث والتطوير المكثفة، من أجل إنتاج مستدام وعمليات فعّالة من حيث التكلفة.

التطبيقات الصناعية ورؤى السوق للمواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب

تستخدم قطاعات وصناعات متنوعة المواد اللاصقة كجزء من عملياتها.

  • المواد اللاصقة كنظام إغلاق في صناعة التغليف،
  • المواد اللاصقة كنظام لبناء هياكل معقدة مثل ناطحات السحاب والطائرات والقطارات والحافلات.
  • تجميع السيارات (لصق السجاد، لوحات القيادة، المقاعد، إلخ)،
  • التصنيع العام مثل لصق شاشات أجهزة الآيفون،
  • تصنيع الإلكترونيات، وتصنيع الخلايا الشمسية،
  • تصنيع النوافذ والأبواب.

يُقدّر حجم سوق المواد اللاصقة والمانعة للتسرب بنحو 58.9 مليار دولار أمريكي في عام 2019، ومن المتوقع أن يصل إلى 73.8 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2024، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 4.6% خلال الفترة من 2019 إلى 2024 (وفقًا لتوقعات شركة [اسم الشركة]). الأسواق والأسواق). إن الاستخدام المتزايد للمواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب في تطبيقات مختلفة، مثل الورق والتغليف، والبناء والتشييد، والنجارة، والمنتجات الاستهلاكية/المنزلية، والسيارات والنقل، والجلود والأحذية، والتجميع، وغيرها، يدفع نمو سوق المواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب.

من المتوقع أن يشهد قطاع السيارات والنقل أعلى معدل نمو سنوي مركب من حيث القيمة خلال الفترة 2019-24، وذلك نتيجةً لزيادة الطلب على السيارات خفيفة الوزن، والفعالة، والصديقة للبيئة. كما أن الطلب المتزايد على المواد اللاصقة والمانعة للتسرب في دول سريعة النمو مثل الهند، والصين، وكوريا الجنوبية، وماليزيا، وفيتنام، وتايوان، وإندونيسيا، وغيرها من دول المنطقة، يُسهم في تسريع نمو سوق المواد اللاصقة والمانعة للتسرب على مستوى العالم.

لزوجة وخواص انسياب المواد المانعة للتسرب والمواد اللاصقة في التركيب والاختبار والتطبيق

تطبيق

تُستخدم الآن مجموعة جديدة من المواد اللاصقة الصناعية عالية القوة في قطاع السيارات، وفي عمليات تصنيعية أخرى، كبديل للحام الموضعي، والمثبتات الميكانيكية، وغيرها من طرق الربط التقليدية. توفر المواد اللاصقة العديد من المزايا الرئيسية مقارنةً بتقنيات الربط التقليدية، بما في ذلك قوة ربط أكثر تجانسًا على مساحة سطح أكبر، مقابل نقاط القوة الموضعية التي تُحقق عادةً بالربط الميكانيكي. تُستخدم المواد اللاصقة لربط الأسطح، عادةً عن طريق تغيير حالتها من سائلة إلى صلبة. أحيانًا يحدث هذا التغيير نتيجة لتغير درجة الحرارة (المواد اللاصقة بالذوبان الساخن)، وفي حالات أخرى يتصلب اللاصق في الظروف المحيطة (المواد اللاصقة بالتلامس) على سبيل المثال بسبب تبخر المذيب أو بسبب رطوبة الهواء المحيط.

التركيب

المواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب عبارة عن تركيبات معقدة تُستخدم لربط المواد أو سد الفواصل أو الشقوق. وهي تأتي بأشكال مختلفة، ولكنها عادةً ما تكون عبارة عن معلقات تحتوي على مواد بوليمرية أو عوامل معالجة، ومواد فعالة سطحية، ومذيبات. يمكن أن تكون المواد اللاصقة تفاعلية أو غير تفاعلية. بالنسبة للمواد اللاصقة التفاعلية، يمكن تحفيز الالتصاق عن طريق خلط مكونين تفاعليين أو أكثر معًا، مثل راتنج الإيبوكسي والمصلب، أو عن طريق مؤثرات خارجية مثل الأشعة فوق البنفسجية أو الحرارة أو الرطوبة. أما بالنسبة للمواد اللاصقة غير التفاعلية، فيتم تحفيز الالتصاق عن طريق مؤثرات فيزيائية مثل الضغط أو تبخر المذيب، على سبيل المثال. في حالة المواد المانعة للتسرب، تتمثل الوظيفة الأساسية في سد الفواصل أو الشقوق ومنع دخول الرطوبة أو المذيبات أو الغازات أو خروجها من النظام أو المكون، على الرغم من أن العديد من المواد المانعة للتسرب يمكن أن تؤدي وظائف متعددة.

تتكون معظم المواد اللاصقة والمانعة للتسرب من مواد بوليمرية، أو تحتوي على مونومرات أو أوليغومرات تُشكل شبكة بوليمرية متشابكة بعد التفاعل. ولذلك، يُعد الوزن الجزيئي والبنية الجزيئية لهذه المكونات عاملين حاسمين في خصائص المادة قبل وبعد الالتصاق. تتكون العديد من تركيبات المواد اللاصقة والمانعة للتسرب من نظامين طوريين، أحدهما مستحلب يحتوي على بوليمر مُشتت، والآخر يحتوي على مواد صلبة مُشتتة في حالة مواد السد. وفي كلتا الحالتين، يُمكن أن يكون حجم الجسيمات وحجم القطرات عاملين حاسمين في أداء المنتج.

يواجه كل من ينوي استخدام المواد اللاصقة والمانعة للتسرب تحديًا كبيرًا يتمثل في اختيار المواد المناسبة وتحديد العمليات الملائمة. يجب أن ينساب اللاصق أو المانع للتسرب على سطح المادة الأساسية، ثم يتحول من سائل إلى مادة صلبة هيكلية دون إحداث إجهادات داخلية ضارة في الوصلة. لا يعود سبب العديد من مشاكل اللاصق أو المانع للتسرب إلى سوء اختيار المواد أو تصميم الوصلة، بل يرتبط ارتباطًا مباشرًا بتقنيات الإنتاج المعيبة، والتي تفتقر في الغالب إلى التحكم المناسب في العملية.

لماذا يُعد قياس اللزوجة مهمًا في تحضير التركيبات؟

توجد أنواع عديدة من المواد اللاصقة والمانعة للتسرب التي يجب مراعاتها عند إعداد عملية التصنيع. ويساعد التدقيق في اللزوجة على اختيار المادة المناسبة لتصميم المنتج وعملية التصنيع اللازمة لإنتاجه.

غالبًا ما تكون المواد اللاصقة الحديثة عبارة عن تركيبات معقدة من مكونات تؤدي وظائف متخصصة. ويُعدّ تحويل المواد الخام إلى أنظمة لاصقة فعّالة للربط والإغلاق مجالًا تقنيًا واسعًا بحد ذاته. ويمكن إنتاج المواد اللاصقة والمانعة للتسرب بأشكال متنوعة: سوائل أحادية أو ثنائية المكونات، ومحاليل مذيبة، ومستحلبات مائية، وأغشية مدعومة أو غير مدعومة، وحبيبات مُشكّلة مسبقًا أو منتجات مُشكّلة بالبثق، وغيرها الكثير. ويشير هذا التنوع في إمكانيات التركيب وأشكال الاستخدام النهائي إلى المستوى المتقدم الذي وصلت إليه صناعة المواد اللاصقة والمانعة للتسرب.

تُعدّ اللزوجة (والخواص الريولوجية) من أهمّ المعايير في إنتاج ومعالجة المواد اللاصقة. يجب اختبار لزوجة المواد الواردة قبل استخدامها (مثلاً في نظام الجرعات). يمكن استخدام مذيبات مختلفة، وعوامل قابلة للذوبان، ومساحيق راتنجية، أو مواد مالئة خاملة للتحكم في لزوجة المادة اللاصقة. قد يلزم زيادة أو تقليل لزوجة أنظمة المواد اللاصقة تبعاً للتطبيق وبيئة التشغيل.

  • يُعد التحكم في اللزوجة إحدى الطرق الشائعة الاستخدام للحفاظ على ثبات المنتج وسمك خط الربط. مثخن وتستخدم عوامل التماسك للحفاظ على سمك معقول لخط الغراء من خلال تعديل اللزوجة.
  • يمكن تنظيم خصائص التدفق من خلال دمج الحشووذلك باستخدام أقمشة داعمة أو أشرطة منسوجة كـ"حشوات داخلية" ضمن المادة اللاصقة نفسها، أو من خلال التنظيم الدقيق لدورة المعالجة. وتُضاف مواد مالئة للتحكم في لزوجة المواد اللاصقة بالإضافة إلى خصائص أخرى.
  • قد يُشكل انحباس الهواء سببًا للفشل، خاصةً في التطبيقات الصغيرة. لذا، قد يكون إزالة الهواء من النظام قبل التطبيق خطوةً ضروريةً في عملية التصنيع. إذ قد تمنع فجوات الهواء المادة اللاصقة من الالتصاق الكامل بسطح الركيزة، مما قد يؤدي إلى انخفاض قوتها. منظفة يُقلل استخدام المخففات من لزوجة المادة اللاصقة، مما يُسرّع من الوقت اللازم لترطيب السطح بشكل فعال. كما يُساعد انخفاض اللزوجة على إزالة الهواء المحتبس، ويُعزز الخاصية الشعرية للمادة اللاصقة في ملء المسام والتجاويف الموجودة على سطح السطح. مع ذلك، فإن إضافة المخففات، وخاصة الراتنجات السائلة غير المتفاعلة، عادةً ما تُؤدي إلى انخفاض كثافة التشابك، مما قد يُؤدي بدوره إلى انخفاض قوة المادة اللاصقة عند درجات الحرارة العالية، وانخفاض مقاومتها للعوامل البيئية.
  • مزيج نسبة قد يُمثل اختلاف نسبة الخلط مشكلةً رئيسيةً للعديد من المواد ثنائية المكونات. فبعض الأنظمة حساسة للغاية للتغيرات الطفيفة في نسبة الخلط. تتميز العديد من المواد بتوازنها الكيميائي، وقد يؤدي اختلاف نسبة الخلط إلى تصلب المادة بشكل غير منتظم أو عدم أدائها الأمثل. في المقابل، قد تُظهر بعض المواد الأقل حساسيةً لنسبة الخلط خصائص مختلفة قليلاً عند تغيير هذه النسبة. أما المواد التي تتصلب بنسبة خلط غير صحيحة، فقد تختلف صلابتها النهائية وقوة شدها، مما يؤثر على أدائها النهائي. ولتلبية المتطلبات الصارمة المتعلقة بنسبة الخلط، يُمكن اللجوء إلى حل بديل يتمثل في المراقبة المستمرة للزوجة طوال عملية الخلط، وتنظيم كميات المكونات/المواد المختلفة وفقًا لخصائص التدفق المطلوبة.
  • يُعدّ خلط المواد اللاصقة ثنائية المكونات عملية أساسية، ولكنه ضروري لضمان عملها بكفاءة. قد يؤدي الخلط غير الكافي إلى تفاعل كيميائي جزئي، مما ينتج عنه تصلب جزئي. ومن المرجح أن يؤدي عدم تصلب المادة بشكل كافٍ إلى ضعف قوة الترابط وانخفاض الخصائص الفيزيائية. كما أن خلط العبوة الأصلية مهم للغاية، إذ قد تترسب المواد المالئة أو المكونات الأخرى. لذا، من الضروري ضمان... مزيج متجانس يُعدّ تجانس كل مكون قبل مزجه (في حالة الجزأين) أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق أقصى قدر من الخصائص. ويمكن أن تساعد قياسات اللزوجة في نقاط متعددة من الخليط على مراقبة تجانس الخليط وضبطه للوصول إلى المستوى المطلوب للتطبيق.

قد تُشكل متطلبات المعالجة البطيئة والحساسة لبعض المواد اللاصقة عائقًا كبيرًا، لا سيما في عمليات الإنتاج بكميات كبيرة. فإذا كانت المادة اللاصقة متعددة المكونات، يجب وزن الأجزاء وخلطها بدقة. وغالبًا ما تتطلب عملية التصلب استخدام الحرارة والضغط. كما أن طول مدة التصلب يجعل استخدام القوالب والتجهيزات ضروريًا للتجميع. وتُعدّ ضوابط العملية الصارمة ضرورية أيضًا، لأن خصائص المادة اللاصقة تعتمد على معايير المعالجة وإعدادات السطح. ويُعدّ فحص الوصلات النهائية لضمان الجودة أمرًا بالغ الصعوبة. وهذا يستلزم أيضًا رقابة صارمة على عملية الربط بأكملها لضمان جودة موحدة. ولا تستطيع تقنيات الاختبار غير المتلفة التنبؤ بقوة الوصلة كميًا.

قياسات اللزوجة في الاختبارات

يُعدّ الاختبار وظيفة بالغة الأهمية في صناعة المواد اللاصقة والمانعة للتسرب لعدة أسباب. فلا يمكن التنبؤ بدقة بخصائص الوصلة بالاعتماد فقط على معايير المادة اللاصقة والركيزة وتصميم الوصلة. تُشير لزوجة المادة اللاصقة إلى مدى سهولة ضخّها أو فردها على السطح. وهي تكشف معلومات، إلى جانب معدل تصلب السائل والتوتر السطحي، ذات صلة بخصائص ترطيب المادة اللاصقة، ومعلومات حول عمرها وتركيبها. عادةً ما تعتمد قياسات لزوجة المواد اللاصقة أو المانعة للتسرب سهلة التدفق على إحدى الطرق الموضحة في معيار ASTM D 1084. تُجرى اختبارات المواد اللاصقة والمانعة للتسرب لأسباب متنوعة، منها:

  • اختر من بين المواد أو العمليات، مثل المواد اللاصقة أو المواد الملتصقة أو تصميم الوصلات؛
  • مراقبة جودة مواد الإنتاج للتأكد من أنها لم تتغير منذ آخر مرة تم التحقق منها لاستخدامها في عملية الربط؛
  • تأكد من فعالية عملية الربط، مثل تنظيف السطح أو معالجته؛ أو
  • ابحث في المعايير أو متغيرات العملية التي قد تؤدي إلى اختلافات ملحوظة في أداء الرابطة

توجد فئتان رئيسيتان من الاختبارات للمواد اللاصقة والمانعة للتسرب: اختبارات الخصائص الأساسية واختبارات الاستخدام النهائي. تُستخدم اختبارات الخصائص الأساسية، مثل اختبار اللزوجة، عادةً لتقييم اتساق المادة اللاصقة أو الركيزة الداخلة بعد التحقق من ملاءمة نظام الوصلة لتطبيق معين. غالبًا ما تُجرى اختبارات الخصائص الأساسية بعد حدوث عطل أو مشكلة غير مفسرة لتحديد ما إذا كان تغيير في المادة الداخلة هو السبب المحتمل. وقد حددت الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM) ومنظمات مهنية أخرى، مثل وزارة الدفاع الأمريكية وجمعية مهندسي السيارات، عددًا من الاختبارات القياسية للمواد اللاصقة والمانعة للتسرب.

مراقبة جودة المواد الواردة: قد يكون من الضروري أيضًا اختبار المنتج الخام الوارد داخليًا للتأكد من خصائصه الأساسية. تشمل هذه الفحوصات عادةً تقييم الخصائص الفيزيائية والكيميائية، مثل: اللون، واللزوجة، ونسبة المواد الصلبة، والوزن لكل جالون، وفترة الصلاحية، ووقت الاستخدام، والسيولة. يُعزى جزء كبير جدًا من العيوب إلى سوء الصنع أو نقص الفهم فيما يتعلق بالالتصاق. تُعدّ المواصفات جزءًا أساسيًا من برنامج مراقبة الجودة. ببساطة، المواصفات هي بيان بالمتطلبات التي يجب أن يستوفيها اللاصق أو المادة المانعة للتسرب أو العملية ليتم قبولها للاستخدام.

قد تكون المواد اللاصقة أحادية المكون، ولكنها غالبًا ما تتكون من مكونين: الراتنج والمصلب. يجب اختبار لزوجة كل مكون على حدة، وكذلك المنتج المختلط. فيما يلي بعض الاختبارات القياسية لتحديد الخصائص الأساسية للمواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب:

  • ASTM D1084 لزوجة المواد اللاصقة
  • ASTM D2556 اللزوجة الظاهرية للمادة اللاصقة ذات خصائص التدفق المعتمدة على معدل القص
  • ASTM D3236 لزوجة المواد اللاصقة والطلاءات المنصهرة بالحرارة

إدارة اللزوجة في أنظمة التوصيل

عند استخدام هذه المواد اللاصقة الصناعية الجديدة في أغراض صناعة السيارات والتصنيع العام، يتم تطبيقها باستخدام مجموعة متنوعة من أنظمة توصيل المواد اللاصقة. تتراوح هذه الأنظمة من أنظمة التطبيق الآلية بالكامل - التي تُطبّق بسرعة كمية دقيقة ومُقاسة من المادة اللاصقة على قطعة العمل، مثل لوحة هيكل السيارة غير المُجهّزة أو الزجاج الأمامي - إلى أنظمة التطبيق اليدوية التي يستخدمها عمال المصانع لتطبيق المواد اللاصقة يدويًا على الألواح والأجزاء أثناء تجميع خط الإنتاج. ولتحقيق تدفق وطبقة أكثر اتساقًا للمادة أثناء التطبيق، يمكن إضافة منظمات لزوجة السائل بعد المضخة.

تُعدّ الخواص الريولوجية واللزوجة من أهم الخصائص المرتبطة بالمواد المانعة للتسرب والمواد اللاصقة، والتي يجب أن تتمتع بخواص سائلة (أي أن تكون قابلة للتدفق) لتسهيل استخدامها، ولكن يجب أن تتمتع أيضًا بقوة التصاق كافية للالتصاق بالأسطح أو ربطها ببعضها البعض - وهو سلوك يتأثر بالخواص المرنة اللزجة. بعد الاستخدام، تُصمّم معظم المواد لتخضع لانتقال من الحالة السائلة إلى الصلبة لتشكيل مانع تسرب قوي أو رابطة لاصقة متينة. بالنسبة للمواد اللاصقة منخفضة اللزوجة، تُعدّ اللزوجة مهمة لاختراق أسطح اللصق وللتدفق إلى الفجوة اللاصقة. أما بالنسبة للمواد اللاصقة عالية اللزوجة، فإن اللزوجة المناسبة مطلوبة لسد الفجوات الكبيرة ومنعها من التدفق إلى الفجوات الصغيرة والمسام الموجودة على السطح.

اللزوجة هي مقياس لخصائص التدفق، والتحكم بها من أهم عمليات توصيل المواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب. فيما يلي أهم النقاط حول أهمية لزوجة المادة اللزجة:

  • من خلال قياس اللزوجة، يمكن ملاحظة التغيرات في الكثافة والاستقرار ومحتوى المذيب والوزن الجزيئي. تُعد اللزوجة مؤشرًا فعالًا لـ توزيع حجم الجسيماتيمكن أن تؤثر تغيرات توزيع حجم الجسيمات على خصائص مثل الكثافة، والخواص الانسيابية، وسُمك الطلاء. ومن بين الخصائص التي قد تتأثر: المقاومة الكيميائية، والخصائص الحرارية، ومقاومة الصدمات، والانكماش، والمرونة، وقابلية الاستخدام، والقوة. يعد الرصد المستمر للزوجة وإجراء التعديلات اللازمة على التركيبة أمرًا ضروريًا لتحقيق الخصائص الصحيحة للمواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب في التطبيقات المعنية.
  • تعتبر المراقبة والتحكم المستمر في اللزوجة أمرًا ضروريًا لاكتشاف وتجنب المشاكل في التسليم بسبب العوامل البيئية - درجة الحرارة، ومستوى الرطوبة، وثاني أكسيد الكربون، ودرجة الحموضة، والأكسجين، من بين مواد كيميائية أخرى يمكن أن يكون لها تأثير سلبي على المواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب.

من أجل الحصول على عملية تطبيق موحدة، ولتجنب إهدار المواد وتحسين استخدام الطاقة، من المستحسن للغاية أن يتم تنظيم اللزوجة تلقائيًا إلى قيمة ثابتة إلى حد كبير. مراقبة وتحكم في اللزوجة في الوقت الفعلي أثناء التشغيل ضروري ل تحسين الأداء وخفض التكاليف في جميع عمليات تصنيع وتوصيل المواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب تقريباً، يدرك مشغلو العمليات الحاجة إلى مقياس لزوجة يراقب اللزوجة ودرجة الحرارة، ويمكنهم استخدام اللزوجة المعوضة حرارياً كمتغير رئيسي في العملية لضمان الاتساق وتقليل الأعطال.

لماذا تعتبر مراقبة اللزوجة والتحكم بها أمراً بالغ الأهمية في تركيبات المواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب، واختبارها، وتوصيلها؟

الفوائد الواسعة والهامة لإدارة اللزوجة في تحضير واختبار وتطبيق المواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب:

  1. جودة الالتصاق والإغلاق: يجب أن تتوافق الأجزاء المتصلة مع مواصفات المنتج النهائي، ويُعدّ التحكم في العملية أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق ذلك. يمكن أن يساعد رصد اللزوجة والتحكم فيها أثناء عملية التصنيع على تحقيق الاتساق المطلوب في أنظمة التوصيل والتركيب لتطبيقات المواد اللاصقة والمانعة للتسرب.
  2. تقليل العيوب: يمكن أن يساعد التحكم في اللزوجة على تقليل تكرار الأخطاء في عمليات تحضير واختبار وتوزيع المواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب - مثل انحباس الهواء وزيادة مستويات الرطوبة
  3. إنتاجية أفضل: يساهم ضمان الاتساق في جميع مراحل عملية الطلاء في خفض معدلات الرفض بشكل ملحوظ، مما يوفر الوقت والمال، ويساعد في استمرارية عمليات التسليم. أما تقنيات القياس غير المتصلة بالإنترنت فهي شاقة وغير موثوقة، وتتسبب في تأخيرات كبيرة في عملية الإنتاج، فضلاً عن التكاليف الباهظة للموظفين اللازمين لأخذ العينات وإجراء الاختبارات.
  4. الخصائص الصحيحة: قد تؤثر جودة الخلطة الرديئة سلبًا على الخصائص المرغوبة للوصلات، مثل مقاومة التغيرات الحرارية، والمقاومة الكيميائية، والعزل الكهربائي، والمرونة، وثبات الأبعاد، وانخفاض الانكماش. وتعتمد جميع هذه الخصائص على مدى جودة التحكم في العمليات، لذا يُعد التحكم في اللزوجة أمرًا بالغ الأهمية.
  5. العمليات الفعالة: يمكن أن تساعد الأتمتة في استشعار اللزوجة والتحكم فيها في عمليات الصب الاستثماري المصنعين على تقليل أوقات التسليم، وتعزيز استخدام الطاقة الإنتاجية، وتحسين الكفاءة.
  6. التكلفة: لا يقتصر تأثير اللزوجة غير الصحيحة على الجودة فحسب، بل يؤدي سوء إدارة اللزوجة إلى زيادة استخدام المواد المكثفة والحشوات والمخففات، مما يؤثر سلبًا على هوامش الربح. ويمكن لقياسات اللزوجة المستمرة أثناء عملية الخلط ضمان التجانس، وترشيد استهلاك الطاقة، وتقليل استخدام المخففات.
  7. المخلفات: يمكن تقليل المواد المرفوضة بسبب رداءة جودتها من خلال إدارة اللزوجة بشكل صحيح.
  8. كفاءة: إن إلغاء التحكم اليدوي في اللزوجة يوفر وقت المشغلين ويتيح لهم التركيز على مهام أخرى.
  9. صديق للبيئة: يُعدّ خفض استخدام الصبغات والمذيبات أمراً جيداً للبيئة.
  10. التدقيق المطلوب: تُحدد اللوائح العالمية والوطنية الخصائص العامة للمواد المانعة للتسرب والمواد اللاصقة. وقد يؤدي عدم الالتزام بهذه اللوائح نتيجةً لاختلافات الإنتاج إلى أضرار جسيمة وخسائر في العملاء، فضلاً عن المسؤوليات الناجمة عن عيوب التصنيع في عملية الإنتاج.

لضمان تطبيق متسق وعالي الجودة وخالٍ من العيوب للمواد اللاصقة والمانعة للتسرب، تتم مراقبة تغير اللزوجة في جميع مراحل العملية بشكل فوري، وذلك من خلال قياسات تُجرى انطلاقًا من خط أساس بدلاً من مجرد قياس القيم المطلقة، وإجراء تعديلات على اللزوجة عن طريق ضبط مكونات الخليط والتعويض عن درجة الحرارة للحفاظ على العمليات ضمن الحدود المحددة. وبفضل المراقبة المستمرة للزوجة عبر الإنترنت، يُمكن التحكم في عملية التحضير والتسليم بشكل أكثر فعالية، مما يُحسّن بشكل ملحوظ الخصائص المعدنية للمنتج النهائي.

تحديات العملية

يدرك العاملون في سوق المواد اللاصقة والمانعة للتسرب أهمية مراقبة اللزوجة، إلا أن قياسها خارج المختبر لطالما شكل تحديًا لمهندسي العمليات وأقسام الجودة. فمقاييس اللزوجة المخبرية الحالية قليلة الفائدة في بيئات العمليات، لأن اللزوجة تتأثر بشكل مباشر بدرجة الحرارة ومعدل القص ومتغيرات أخرى تختلف اختلافًا كبيرًا بين القياسات خارج خط الإنتاج وداخله. وقد أثبتت الطرق التقليدية للتحكم في لزوجة التركيبات عدم كفايتها حتى في التطبيقات التي تسمح بتفاوت كبير في اللزوجة.

تقليديًا، يقيس المشغلون لزوجة الملاط باستخدام كوب زان لقياس التدفق. يُسجل القياس على أنه الوقت المستغرق لتدفق حجم الكوب عبر فتحة في قاعه. يجب اختيار نقطة نهاية الاختبار بحيث تكون متسقة في كل مرة. هذه الطريقة معقدة وتستغرق وقتًا طويلاً، كما أنها غير دقيقة وغير متسقة وغير قابلة للتكرار حتى مع المشغلين ذوي الخبرة. في عملية الصب المستمر، يتسبب أخذ العينات على فترات زمنية محددة في تأخيرات مفرطة. لا يمكن تعديل اللزوجة في الوقت الفعلي. بالإضافة إلى ذلك، فإن الحاويات المختلفة التي تحتوي على التركيبة تكون مفتوحة؛ ونظرًا لتغيرات درجة الحرارة المحيطة والرطوبة وعوامل أخرى، مثل المناخ الجاف، فمن المحتمل أن تكون المذيبات متطايرة، مما يجعل تقنية قياس اللزوجة باستخدام الكوب غير فعالة.

تستخدم بعض الشركات أنظمة إدارة حرارية للحفاظ على درجة حرارة مثالية عند نقطة التطبيق، بهدف تحقيق لزوجة ثابتة للحبر. إلا أن درجة الحرارة ليست العامل الوحيد المؤثر على اللزوجة، إذ يمكن لمعدل القص وظروف التدفق والضغط وغيرها من المتغيرات أن تؤثر أيضاً على تغيرات اللزوجة. كما أن أنظمة التحكم الحراري تتطلب وقتاً طويلاً للتركيب ومساحة كبيرة.

مقاييس اللزوجة الاهتزازية التقليدية غير متوازنة، مما يتطلب كتلًا كبيرة لتجنب التأثير الكبير لقوى التركيب.

Rheonics' الحلول

يُعد قياس اللزوجة والتحكم الآلي في خط الإنتاج أمرًا بالغ الأهمية للتحكم في لزوجة التركيبة والتطبيق. Rheonics يقدم الحلول التالية، القائمة على رنان التواء متوازن، للتحكم في العمليات وتحسينها في عملية الطلاء:

  1. تدريب عبر الأنترنات لزوجة قياسات: Rheonics' SRV هو جهاز قياس لزوجة واسع النطاق ومدمج مع قياس درجة حرارة السائل، وهو قادر على اكتشاف تغيرات اللزوجة داخل أي تيار عملية في الوقت الحقيقي.
  2. تدريب عبر الأنترنات اللزوجة والكثافة قياسات: Rheonics' SRD هو جهاز قياس متزامن للكثافة واللزوجة، مزود بخاصية قياس درجة حرارة السائل. إذا كان قياس الكثافة مهمًا لعملياتك، فإن جهاز SRD هو الخيار الأمثل لتلبية احتياجاتك، إذ يتمتع بقدرات تشغيلية مماثلة لجهاز SRV، بالإضافة إلى دقة عالية في قياس الكثافة.

تتميز هذه المستشعرات بتغليفها المحكم، مما يضمن عدم تأثر أدائها بالاضطرابات وعدم تجانس السوائل. يساهم قياس اللزوجة الآلي المباشر عبر نظامي SRV أو SRD في التخلص من التباينات الناتجة عن أخذ العينات وتقنيات المختبر. يُركّب المستشعر إما في وعاء الطلاء أو في خط ضخ الطلاء إلى جهاز التطبيق، حيث يقيس باستمرار لزوجة النظام المُصنّع (والكثافة في حالة SRD). يُحقق اتساق التطبيق من خلال أتمتة نظام الجرعات عبر وحدة تحكم تعتمد على قياسات اللزوجة ودرجة الحرارة في الوقت الفعلي. يُحسّن استخدام نظامي SRV/SRD في خط إنتاج الطلاء كفاءة النقل، مما يزيد الإنتاجية وهوامش الربح ويلبي الأهداف البيئية والتنظيمية. تتميز هذه المستشعرات بحجمها الصغير الذي يُسهّل تركيبها من قِبل الشركات المصنعة الأصلية أو تحديث الأنظمة القائمة. لا تتطلب هذه المستشعرات أي صيانة أو إعادة تهيئة. توفر المستشعرات نتائج دقيقة وقابلة للتكرار بغض النظر عن طريقة أو مكان تركيبها، دون الحاجة إلى حجرات خاصة أو أختام مطاطية أو حماية ميكانيكية. لا تستخدم أجهزة SRV وSRD أي مواد استهلاكية، وهي سهلة التشغيل للغاية ولا تحتاج إلى أي صيانة.

Rheonics' ميزة

تصميم صغير الحجم، بدون أجزاء متحركة، ولا يتطلب صيانة

Rheonicsتتميز وحدات SRV وSRD بحجمها الصغير جدًا، مما يسهل تركيبها في أنظمة الطباعة الأصلية وأنظمة التحديث. كما أنها تتيح دمجها بسهولة في أي خط إنتاج. تتميز بسهولة تنظيفها ولا تتطلب أي صيانة أو إعادة تهيئة. وبفضل حجمها الصغير، يمكن تركيبها مباشرةً في خطوط الحبر، مما يغني عن الحاجة إلى مساحة إضافية أو محولات على آلة الطباعة أو عربات الحبر.

ثبات عالٍ وعدم تأثر بظروف التركيب: أي تكوين ممكن

Rheonics تستخدم مستشعرات SRV وSRD رنانًا محوريًا فريدًا حاصلًا على براءة اختراع، حيث يلتف طرفا المستشعرات في اتجاهين متعاكسين، مما يلغي عزم الدوران الناتج عن تركيبها، وبالتالي يجعلها غير حساسة تمامًا لظروف التركيب ومعدلات تدفق الحبر. ويمكن لهذه المستشعرات التعامل بسهولة مع عمليات النقل المتكررة. يوضع عنصر المستشعر مباشرة في السائل، دون الحاجة إلى غلاف خاص أو قفص واقٍ.

سهولة التركيب وعدم الحاجة إلى إعادة التكوين/إعادة المعايرة

استبدل الحساسات دون الحاجة إلى استبدال أو إعادة برمجة الإلكترونيات، فهي بدائل مباشرة للحساس والإلكترونيات دون أي تحديثات للبرامج الثابتة أو تغييرات في معامل المعايرة. سهلة التركيب. تُثبّت ببراغي في وصلة خط الحبر ذات سن لولبي ¾ بوصة NPT. بدون حجرات. O-ring حشوات أو مانعات تسرب. سهلة الإزالة للتنظيف أو الفحص. صمام التحكم في الضغط متوفر مع شفة و tri-clamp وصلة لسهولة التركيب والفك.

انخفاض استهلاك الطاقة

مزود طاقة تيار مستمر 24 فولت باستهلاك تيار أقل من 0.1 أمبير أثناء التشغيل العادي

زمن استجابة سريع ولزوجة مُعوضة لدرجة الحرارة

تُساهم الإلكترونيات فائقة السرعة والمتانة، بالإضافة إلى النماذج الحسابية الشاملة، في جعل Rheonics تُعدّ هذه الأجهزة من بين الأسرع والأكثر دقة في هذا المجال. توفر تقنيتا SRV وSRD قياسات دقيقة للزوجة (والكثافة في حالة SRD) في الوقت الفعلي كل ثانية، ولا تتأثر بتغيرات معدل التدفق!

قدرات تشغيلية واسعة

Rheonicsصُممت هذه الأجهزة لإجراء القياسات في أصعب الظروف. تتميز SRV بأوسع نطاق تشغيل في السوق لأجهزة قياس اللزوجة المدمجة في العمليات الصناعية.

  • نطاق الضغط يصل إلى 5000 رطل لكل بوصة مربعة
  • نطاق درجة الحرارة من -40 إلى 200 درجة مئوية
  • نطاق اللزوجة: من 0.5 سنتي بواز إلى 50,000 سنتي بواز

SRD: جهاز واحد، ثلاث وظائف - اللزوجة، ودرجة الحرارة، والكثافة

Rheonics' SRD هو منتج فريد من نوعه يغني عن ثلاثة أجهزة مختلفة لقياس اللزوجة والكثافة ودرجة الحرارة. فهو يزيل صعوبة وجود ثلاثة أجهزة مختلفة في نفس المكان، ويقدم قياسات دقيقة للغاية وقابلة للتكرار حتى في أقسى الظروف.

حقق جودة الطباعة المطلوبة، وقلل التكاليف، وعزز الإنتاجية

قم بدمج وحدة SRV/SRD في خط الإنتاج لضمان ثبات الألوان طوال عملية الطباعة. احصل على ألوان ثابتة دون القلق بشأن أي اختلافات لونية. تراقب وحدة SRV (ووحدة SRD) اللزوجة (والكثافة في حالة وحدة SRD) وتتحكم بها باستمرار، مما يمنع الإفراط في استخدام الأصباغ والمذيبات باهظة الثمن. يضمن نظام تزويد الحبر الموثوق والتلقائي تشغيل المطابع بسرعة أكبر ويوفر وقت المشغلين. حسّن عملية الطباعة باستخدام وحدة SRV واستمتع بانخفاض معدلات الرفض، وتقليل الفاقد، وتقليل شكاوى العملاء، وتقليل توقف المطابع، وتوفير تكاليف المواد. وفي النهاية، يُسهم ذلك في تحسين الأرباح النهائية والحفاظ على بيئة أفضل!

التنظيف في المكان (CIP)

يراقب نظاما SRV وSRD عملية تنظيف خطوط الحبر من خلال قياس لزوجة (وكثافة) المذيب أثناء عملية التنظيف. ويكشف المستشعر عن أي بقايا صغيرة، مما يُمكّن المشغل من تحديد الوقت المناسب لتنظيف الخط. كما يُزوّد ​​نظام SRV نظام التنظيف الآلي بالمعلومات اللازمة لضمان تنظيف كامل ومتكرر بين عمليات الطباعة.

تصميم وتقنية استشعار فائقة

تُشغّل هذه المستشعرات إلكترونيات متطورة حاصلة على براءة اختراع من الجيل الثالث، وتقوم بتقييم استجابتها. يتوفر كل من SRV وSRD بوصلات عملية قياسية في الصناعة مثل ¾ بوصة NPT و1 بوصة. Tri-clamp يسمح للمشغلين باستبدال مستشعر درجة الحرارة الحالي في خط المعالجة الخاص بهم بـ SRV/SRD مما يوفر معلومات قيمة وقابلة للتنفيذ للغاية عن سائل المعالجة مثل اللزوجة بالإضافة إلى قياس دقيق لدرجة الحرارة باستخدام Pt1000 المدمج (DIN EN 60751 الفئة AA، A، B متوفرة).

أجهزة إلكترونية مصممة لتناسب احتياجاتك

تتوفر إلكترونيات المستشعر في كل من غلاف جهاز الإرسال المقاوم للانفجار وحامل سكة DIN صغير الحجم، مما يتيح سهولة دمجها في خطوط أنابيب العمليات وداخل خزائن معدات الآلات.

 

من السهل دمج

إن استخدام طرق اتصال تناظرية ورقمية متعددة في إلكترونيات المستشعرات يجعل الاتصال بأنظمة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة الصناعية وأنظمة التحكم أمرًا بسيطًا وسهلاً.

 

الامتثال لمعايير ATEX و IECEx

Rheonics تُقدّم الشركة أجهزة استشعار آمنة بطبيعتها، حاصلة على شهادات ATEX وIECEx، للاستخدام في البيئات الخطرة. وتتوافق هذه الأجهزة مع متطلبات الصحة والسلامة الأساسية المتعلقة بتصميم وبناء المعدات وأنظمة الحماية المُخصصة للاستخدام في الأجواء القابلة للانفجار.

الشهادات التي تحملها جهاتٌ تتمتع بالأمان الجوهري ومقاومة الانفجار Rheonics كما يتيح ذلك تخصيص المستشعرات الموجودة، مما يوفر على عملائنا الوقت والتكاليف المرتبطة بتحديد واختبار بديل. ويمكن توفير مستشعرات مخصصة للتطبيقات التي تتطلب وحدة واحدة أو آلاف الوحدات، مع فترات تسليم تتراوح بين أسابيع وأشهر.

Rheonics SRV & SRD كلاهما حاصل على شهادة ATEX و IECEx.

معتمد من ATEX (2014/34/EU)

Rheonicsتتوافق أجهزة الاستشعار الآمنة جوهريًا والحاصلة على شهادة ATEX مع توجيه ATEX 2014/34/EU، وهي معتمدة للسلامة الجوهرية وفقًا لمعيار Ex ia. يحدد توجيه ATEX الحد الأدنى من المتطلبات الأساسية المتعلقة بالصحة والسلامة لحماية العمال العاملين في الأجواء الخطرة.

Rheonicsتُعتبر أجهزة الاستشعار الحاصلة على شهادة ATEX معترفًا بها للاستخدام في أوروبا وعلى الصعيد الدولي. جميع الأجزاء الحاصلة على شهادة ATEX تحمل علامة "CE" للدلالة على المطابقة.

مقياس لزوجة وكثافة معتمد من ATEX - مقاوم للانفجار وآمن جوهرياً rheonics اللزوجة والكثافة

معتمد من IECEx

Rheonicsيتم اعتماد أجهزة الاستشعار الآمنة جوهريًا من قبل اللجنة الكهروتقنية الدولية (IECEx) للحصول على شهادات وفقًا للمعايير المتعلقة بالمعدات المستخدمة في الأجواء المتفجرة.

هذه شهادة دولية تضمن الامتثال لمعايير السلامة للاستخدام في المناطق الخطرة. Rheonics أجهزة الاستشعار معتمدة من حيث السلامة الجوهرية وفقًا لمعيار Ex i.

مقياس لزوجة وكثافة معتمد من قبل اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEEC) وهيئة المواصفات والمقاييس الدولية (IECEX) - مقاوم للانفجار وآمن جوهرياً rheonics اللزوجة والكثافة

تطبيق

قم بتثبيت المستشعر مباشرةً على خط المعالجة لإجراء قياسات فورية للزوجة والكثافة. لا حاجة لخط جانبي: يمكن غمر المستشعر مباشرةً في الخط، ولا يؤثر معدل التدفق أو الاهتزازات على استقرار القياس ودقته. حسّن أداء الخلط من خلال إجراء اختبارات متكررة ومتتالية ومتسقة على السائل.

Rheonics اختيار الصك

Rheonics تصمم وتصنع وتسوق أنظمة استشعار ومراقبة السوائل المبتكرة. مصنعة بدقة في سويسرا. Rheonicsتتميز مقاييس اللزوجة المدمجة بالحساسية المطلوبة للتطبيق والموثوقية اللازمة للعمل في بيئات تشغيل قاسية. نتائج ثابتة حتى في ظل ظروف تدفق معاكسة. لا تتأثر بانخفاض الضغط أو معدل التدفق. وهي مناسبة تمامًا لقياسات مراقبة الجودة في المختبر.

المنتج (المنتجات) المقترحة للتطبيق

SRV

مقياس لزوجة واسع النطاق مدمج في عملية التصنيع

  • نطاق لزوجة واسع – مراقبة العملية بأكملها
  • قياسات قابلة للتكرار في كل من السوائل النيوتونية وغير النيوتونية، والسوائل أحادية الطور ومتعددة الأطوار.
  • جميع الأجزاء الملامسة للسائل مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L ومحكمة الإغلاق.
  • قياس درجة حرارة السائل المدمج
  • تصميم صغير الحجم لسهولة التركيب في خطوط الإنتاج الحالية
  • سهل التنظيف، لا يحتاج إلى صيانة أو إعادة تهيئة
مقياس الكثافة SRD بخيط NPT مقاس 3/4 بوصة
SRD

مقياس كثافة ولزوجة واسع النطاق مدمج في خط الإنتاج

  • جهاز واحد لقياس كثافة العمليات ولزوجتها ودرجة حرارتها
  • قياسات قابلة للتكرار في كل من السوائل النيوتونية وغير النيوتونية، والسوائل أحادية الطور ومتعددة الأطوار.
  • هيكل معدني بالكامل (فولاذ مقاوم للصدأ 316L)
  • قياس درجة حرارة السائل المدمج
  • تصميم صغير الحجم لسهولة التركيب في الأنابيب الموجودة
  • سهل التنظيف، لا يحتاج إلى صيانة أو إعادة تهيئة
البحث