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Temperature measurement within the plastics industry

プラスチック産業における温度測定

 

プラスチック工業で使用される多くの工程技術の中でも工程と製造の温度は物理的に重要な測定パラメーターです。そのため、赤外線センサーシステムでの非接触型温度測定は、製造工程のモニターと管理に非常に効率的な方法と言えます。これによってメーカーは高い品質の製品を製造できます。

 

プラスチック工業では製造と製品テストの段階で数多くの熱工程を経ます。工程中に測定が必要なポイントが明らかな場合、赤外線放射温度計や赤外線パイロメーターを使ってその一点の温度を測定します。赤外線カメラ、特にコンパクトで迅速な熱探知カメラのオプトリスPIは弱点を確実に暴き出します。赤外線カメラは熱工程を視覚化し、工程のモニターと最適化を促進します。

 

プラスチック加工品メーカーは、一つのロールでサイズ、厚さ、質感、色、エンボス加工のパターンが異なるプラスチック製品を数多く製造します。構成条件によっては、工程の目的に適した向上と安全のために、異なる赤外線放射温度計と赤外線カメラを使用する場合もあります。

熱成形中の工程管理

Sensing heads installed in a machinery with laminar air purge collars for temperature monitoring during thermoforming
Sensing heads installed in a machinery with laminar air purge collars for temperature monitoring during thermoforming

 

層流空気パージカラーとともに機械類にインストールされた熱成形中の温度モニター用センサーヘッド

 

赤外線温度センサーの重要な有用性の一つが、熱成形機や包装機に挿入できるパロメーターという点です。熱成形中は、赤外線エミッターで材料が190℃まで加熱され、均質化されます。材料表面の均質化と適切な変換温度が熱成形で高い品質を実現する鍵です。この工程の最終段階は冷却エリアでのクールダウンです。

 

安定した品質を維持して焦げ目や割れ目を防ぐためにオプトリスPI赤外線カメラが使用され、この工程中の温度管理を徹底します。その後でパイロメーターが選択された測定ポイントを経由して温度を一定化します。

 

あるオプトリスのお客様の工場では赤外線放射温度計オプトリスCT LTを加熱ゾーンの出口のライン上に設置して温度プロフィールをモニターし、 温度勾配を視覚化しています。この設置により機械オペレーターは熱成形直後の全製品の正確な温度を継続的にモニターできるわけです。

エンボス加工カレンダーでの表面仕上げ

Permanent temperature monitoring at an embossing calender, supported by the infrared thermometer optris CT LT
Permanent temperature monitoring at an embossing calender, supported by the infrared thermometer optris CT LT

赤外線放射温度計オプトリスCT LTによるエンボス加工カレンダーでの常設の温度モニター

 

この工程では大量のプラスチックがワイドスロット押出し機によってストラップ状に押し出され、冷却・加熱カレンダーロールによって製品に適したサイズにカットされます。表面(質感)は線ボス加工カレンダーによって決まります。

原料が赤外線ラジエーターで190℃まで熱せられ、その後均質化されます。次にエンボス加工カレンダーに移動させられ、ここで製品に適した構造に加工されます。この工程の最終段階が冷却ゾーンでのクールダウンです。

 

エンボス加工工程では、一定の厚さ、均質の目盛付け、構造の深さを保つために5K以内の変化に収まる安定した温度が不可欠です。エンボス加工工程の温度プロフィールをモニターするために、ロールの進行方向に沿ってパイロメーター オプトリスCT LTを16台使用して一点測定を行っているメーカーもあります。この温度測定の利点はシーマンスPLC(S7)で視覚化できることです。そのため、工程モニターにおける温度測定のメリットを利用し、PLCに重要な工程パラメーターを記録することも可能です。

Infrared thermometer optris CT LT                          IR thermometer optris CT LT

射出成形―歪みの削減

射出成形パーツの製造には寸法安定性が重要です。射出成形工程では溶解プラスチックが加熱ツールに勢いよく射出されます。製造された部品の外皮はこのツールから分離された時点ですでにセットされています。部品の内部はまだ液体状態なので、この外皮が部品を安定させ、こもった熱をゆっくりと外に放出します。ツールから外す時点で部品の内部にこもった熱が高ければ不具合が生じます。その結果、部品の寸法に狂いが生じます。

 

オプトリスPI熱探知カメラは加熱冷却システムを使ってこのツールの温度を最適に保ちます。ツールから分離されたあと、120Hzのオンラインモニターが部品の最高温度を検出します。その後、温度変化への反応が続きます。規定の温度よりも高い場合は冷却時間を長くし、低い場合は短くします。

Small and fast infrared camera – mobile or stationary used - to detect weaknesses at injection moulds
Infrared camera detects weaknesses at injection moulds

赤外線カメラは射出鋳型の弱点を検出する

 

これまでは温度サンプルだけで判断され、用心のために長めの時間設定になっていましたが、これは生産量の浪費に他なりません。オプトリスPI赤外線カメラは射出成形パーツの製造に非常に便利です。このカメラは部品に触ることもなく、製造を邪魔することなく温度をモニターします。一時期に生産できる部品の数が増えると生産性も向上します。

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