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코팅 불량 방지를 위한 Glaze Slurry 모니터링 및 제어

유약 코팅의 결함은 유약의 변화로 인해 색상 차이, 코팅 두께 변화, 균열이 발생합니다. 점도를 모니터링하고 제어하면 결함이 급격히 감소합니다. 유약 밀도/점도 관리 자동화의 주요 이점:

  • 유약 준비의 완전한 자동화
  • 유약 공급의 완전한 자동화
  • 자동화를 통한 생산성 향상
  • 유약 낭비와 색조 변화 방지
  • 인간의 오류 제거
  • 최종 제품의 품질 개선
  • 일정한 양의 Glaze 적용 및 점도 변화와 관련된 결함 감소 보장

소개

지난 몇 년 동안 세라믹 타일 산업은 상당한 변화를 겪었습니다. 이러한 재료의 경우 제조 프로세스가 매우 혁신적이며 완전 자동화된 제조 프로세스를 통해 고품질과 생산성을 얻을 수 있습니다.

출처: 유약 점도 변화에 둔감한 유약 시스템 개발, G. Mallol et. 알.

 

세라믹 타일 제조업체는 최종 제품의 품질에 부정적인 영향을 미치는 제조 공정의 일반적인 결함, 즉 동일한 모델의 타일 간의 색상 균일성 부족을 경험합니다. 여러 연구에 따르면 이 결함은 두 가지 방식으로 발생합니다. 첫 번째는 장식에 사용되는 재료(몸체, 엔고브, 유약, 잉크 등)의 특성이 일치하지 않기 때문이고, 두 번째는 주로 응용 프로그램에서 부적절한 처리로 인해 발생합니다. 장식 및 소성 공정뿐만 아니라 엔고브 및 유약의.

 

어플리케이션

대부분의 현재 벨 유약 공급 시스템은 내부에 금속 파이프를 사용하며, 유약은 펌핑 시스템을 사용하여 상단을 통해 공급되어 오버플로 시스템을 통해 일정한 높이에 도달합니다. 오버플로 시스템은 제조업체에 따라 다른 형태로 제공될 수 있습니다. 이 파이프의 바닥에 있는 원뿔형 마우스피스에는 벨로 가는 유약의 양을 수동으로 제어할 수 있는 밸브가 있어 타일에 적용되는 유약의 양을 조정할 수 있습니다. 밸브 바로 근처에는 지름이 밸브의 출구 지름과 일치하는 직선 파이프 섹션이 있으며 파이프의 다른 쪽 끝에는 유약 현탁액이 벨로 흐르는 일정한 지름의 노즐이 있습니다.

 

출처: 메인서

 

출처: SMAC

 

유약 작업의 점도

일반적으로 세라믹에서 점도는 슬러리, 현탁액 또는 희석액의 유동성 정도를 나타내는 것으로 이해됩니다(예: '전단'은 점도를 논의할 때 사용되는 반면 엔지니어는 점도를 서로 마찰을 나타내는 분자 또는 입자의 층으로 이해합니다. ). 유동성의 반대 개념은 점도입니다. 점성이 있는 슬러리는 유동성이 없으므로 두껍습니다. 점도는 poise라는 단위로 결과를 제공하는 점도계라고 하는 실험실 기기로 측정됩니다. 포이즈 수가 높을수록 슬러리의 점성이 높아집니다.

 

색상 변화, 코팅 두께 변화 및 균열은 모두 유약의 변화에 ​​의해 발생합니다. 점도를 모니터링하고 제어하면 결함이 크게 줄어듭니다. 타일 ​​사이의 색상 균일성 부족은 종종 교반 및 펌핑 탱크에 포함된 유약의 점도 변화로 인해 벨 적용을 위한 기존 유약 공급 시스템의 배출 유량 변화에 기인합니다. 주로 유약의 온도 변화로 인한 이러한 점도 변화는 세라믹 타일에 적용되는 유약의 양에 중요한 변화를 일으켜 색상 차이를 유발할 수 있습니다. 아래에서 볼 수 있듯이 유약의 점도 변화는 공급 장치를 통과할 때 경험하는 기계적 에너지 손실의 변화로 인해 배출 유량의 변화를 생성합니다.

출처: https://www.lifeofanarchitect.com/how-ceramic-tile-is-made/

 

거품과 핀홀

소성 중 및 소성 후 기포는 항상 유약에 존재합니다. 그럼에도 불구하고 기포가 너무 커서 소성 중 경화되지 않으면 유약 표면에 결함으로 나타납니다.

반대로, 핀홀은 유약이 "치유"할 만큼 액체가 아닐 때 더 큰 구멍을 형성하는 신체의 가스로 인해 발생합니다.

적절한 엔로브 층 두께는 유약 층을 통해 이동하는 기포의 크기를 줄일 수 있습니다. 그런 다음 용융 유약 점도를 조정하면 다음 두 가지 방법 중 하나로 도움이 될 수 있습니다.

  • 더 높은 점도: 기포가 유약 표면 아래에 머무름
  • 매우 낮은 점도: 기포가 유약을 통해 빠르게 이동합니다.

보조개

Orange-Peel 결함은 높은 표면 장력과 점도로 인해 기포가 유약에서 빠져나가지 못하고 유약 표면 아래에 남아 있을 때 발생합니다. 냉각하면 기포가 수축되어 유약 표면에 함몰이 남습니다.

물결 모양

물결 모양의 유약 표면은 일반적으로 용융 유약의 높은 점도로 인해 발생하며 이는 소성 중에 팽창할 수 없습니다. 일반적으로 첫 번째 해결책은 가마의 온도나 침지 시간을 높이는 것이지만 카올린도 중요합니다. 고령토가 미세할수록 표면이 더 부드러워집니다.

 

현재 점도 조절 방법

유약 유속의 변화를 수정하는 데 사용되는 제어 방법은 다음에 의해 생성된 유약 커튼을 가로질러 만들어진 금속 제어판에 적용된 평량을 정기적으로 수동 측정(가장 좋은 경우에는 XNUMX분마다)하는 것으로 구성됩니다. 벨을 눌러 측정된 유약 양이 사전 설정된 값에서 벗어날 때 작업자는 유약 유량을 증가 또는 감소시키기 위해 밸브를 조정할 것입니다.

이러한 작업 방식은 주기성을 고려할 때 일정한 양의 유약을 도포하는 데 실패하고 최종 제품의 색상 균일성 결여와 관련된 결함으로 이어집니다.

 

예: 일반적인 유약 도포 기계에서 점도와 밀도를 관리하는 방법

혼합기는 1.9-2.1g/cc의 고밀도인 고밀도 전구체로 시작합니다. 여기에는 다양한 공급을 제어하기 위한 믹서와 밸브가 있습니다. 종종 밀도는 수동으로 또는 인라인 센서를 사용하여 측정되지만 점도는 반복 가능한 측정을 제공하는 신뢰할 수 있는 센서를 지금까지 사용할 수 없었기 때문에 거의 항상 컵으로 측정됩니다.

그런 다음 혼합기는 첨가제, 물 및 미네랄을 추가하여 밀도와 점도를 적절하게 만듭니다. 일반적인 적용 밀도는 약 1.3~1.6g/cc입니다. 점도는 운전자가 지금까지 포드 4mm 컵으로 사용하는 것입니다.

Glaze는 종종 사용되는 점도 조절제가 특정 연령을 갖는 매우 복잡한 유체입니다. 밀도는 여전히 동일하지만 점도는 몇 시간에 걸쳐 극적으로 변할 수 있습니다. 이것은 유약이 사용하기에 완벽하게 좋은 것에서 사용할 수 없는 것으로 변할 수 있음을 의미합니다. 이는 적절한 점도 제어/모니터링의 필요성이 훨씬 더 중요하다는 것을 의미합니다. 유약의 구성 요소 중 하나는 점도의 큰 변화를 일으키는 접착제입니다.

 

 

 

출처: 유약 점도 변화에 둔감한 유약 시스템 개발, G. Mallol et. 알.

 

유약 준비 및 코팅 시스템에 쉽게 통합할 수 있는 인라인 센서

 

Rheonics 센서는 플러그 앤 플레이 자동화입니다. 인라인 점도계는 간단한 장착으로 모든 탱크 또는 파이프에 설치할 수 있습니다. 센서를 설치하고 점도의 실시간 측정을 보기 시작하는 전체 작업은 30분 미만이 소요됩니다. Rheonics 센서에는 온도 측정 기능이 내장되어 있어 혼합에서 코팅까지 모든 단계에서 슬러리 혼합물의 점도와 온도를 모두 모니터링할 수 있습니다. 점도 판독값은 온도에 대해 보상될 수 있으며, 이는 일반적인 일일 및 계절적 온도 변화를 통해 일관된 생산을 보장하는 데 필수적입니다.

탱크에 설치

 

파이프라인에 설치

점도계는 밀폐되어 있으며 외부 기계 소음에 둔감합니다. 따라서 성능은 난기류 및 유체의 불균일성에 영향을 받지 않습니다. SRV 또는 SRD를 통한 자동화된 온라인 점도 측정은 시료 채취 및 실험실 기술의 변동을 제거합니다. 센서는 혼합/코팅 탱크에 설치되어 공식화된 시스템 점도(및 SRD의 경우 밀도)를 지속적으로 측정합니다. 세라믹 글레이징 유체의 일관성은 실시간 점도 및 온도 측정을 기반으로 하는 프로세스 컨트롤러를 통한 도징 시스템의 자동화를 통해 달성됩니다.

코팅 전 슬러리 준비 과정 동안(심지어 침지에 의한 코팅 중에도) Rheonics 센서로 혼합 과정을 모니터링할 수 있어 영향을 미칠 수 있는 수많은 요인에 대한 걱정 없이 고형물 함량 및 균질성(안정성)이 최적인지 확인할 수 있습니다. 그들을. Rheonics 센서를 사용한 인라인 점도 관리는 최종 제품의 품질에 부정적인 영향을 줄 수 있는 색상 차이, 코팅 두께 변화, 균열과 같은 가장 일반적인 문제를 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

 

SRV-3/4 "NPT-인쇄, 코팅, 식품, 혼합 및 분쇄 응용 분야를위한 인라인 공정 점도 센서

Rheonics SRV – 3/4” NPT – 인라인 공정 점도 센서

 

동시 밀도 점도 측정-밀도 계 및 점도계-SRD

Rheonics SRD – 3/4” NPT – 인라인 공정 밀도(및 점도) 센서

 

Rheonics는 통합된 독립형 점도, 밀도 및 pH 모니터링 및 제어 시스템을 제공합니다. Rheonics 슬러리 모니터링 및 제어 시스템은 인라인 점도계와 인라인 pH 프로브를 사용하여 슬러리 점도, 온도 및 pH를 실시간으로 모니터링합니다. 혼합 및 코팅 공정 전반에 걸쳐 슬러리 특성의 절대적인 제어를 보장하기 위해 정확한 용량을 추가하기 위해 보정 밸브가 작동됩니다.

공장에 설치된 Rheonics Slurry 모니터링 및 제어 시스템

제조업체가 산업 요구 사항에 보다 민첩하게 적응하기 위해 노력함에 따라 맞춤형 특성을 가진 새로운 제형을 개발하기 위해 R&D 활동 및 고급 공정 제어 기술에 투자해야 할 필요성을 이해하고 있습니다. Rheonics 인라인 점도계는 제조업체가 공장 현장에서 작업자의 개입을 최소화하면서 최고 품질의 다양한 유약 작업을 수행할 수 있는 기능을 제공합니다. 이는 다른 측정 대안 또는 공정 제어 솔루션에 비해 상당한 이점입니다. Rheonics 점도계 및 통합 솔루션에서 제공하는 데이터는 학습 곡선을 가속화하고 더 빈번한 슬러리 구성 전환을 수용하여 보다 자원 효율적이고 경제적이며 친환경적인 제조 공정에 기여합니다. 연속 점도 모니터링 솔루션과의 인라인 혼합은 제품 전환 중 손실 및 레시피 기반 접근 방식의 자재 취급 비효율과 같은 배치 생산 공정의 주요 문제를 해결합니다. 쉽게 작업 확장을 지원합니다.


세라믹 유약 혼합 및 코팅 응용 분야를 위한 Rheonics 인라인 온라인 점도계 SRV 및 밀도계 SRD의 고유한 이점은 다음과 같습니다.

  • 광범위한 구성 / 제형으로 거의 모든 코팅 시스템에서 정확하게 작동
  • 온도 및 습도 변동, 혼합 장비 조건, 기질, 용매, 제형 또는 투여 성분에 관계없이 혼합 탱크에서 설정된 슬러리 점도를 유지합니다.
  • 견고하고 밀폐 된 센서 헤드. 센서 프로브는 모든 표준 CIP / SIP 프로세스를 사용하여 인라인으로 청소하거나 물에 젖은 걸레를 사용하여 분해 또는 재 교정 할 필요없이 수동으로 청소할 수 있습니다.
  • 움직이는 부품이 노화되거나 침전물로 오염되지 않음
  • 입자상 물질에 민감하지 않음; 미립자로 오염 될 좁은 틈이 없음
  • 모든 접액부는 316L 스테인리스 강으로 부식 문제 없음
  • 위험한 환경에서 사용하기에 본질 안전으로 ATEX 및 IECEx 인증
  • 광범위한 작동 범위 및 간단한 통합 – 센서 전자 장치 및 통신 옵션을 통해 산업용 PLC 및 제어 시스템을 매우 쉽게 통합하고 실행할 수 있습니다.

레오 닉스 악기 선택

Rheonics는 혁신적인 유체 감지 및 모니터링 시스템을 설계, 제조 및 판매합니다. 스위스에 내장 된 정밀성, Rheonics의 인라인 점도계 및 밀도 계는 응용 분야에서 요구되는 감도와 열악한 작동 환경에서 생존하는 데 필요한 신뢰성을 갖추고 있습니다. 열악한 흐름 조건에서도 안정적인 결과. 압력 강하 또는 유량의 영향이 없습니다. 실험실의 품질 관리 측정에도 똑같이 적합합니다. 전체 범위에서 측정하기 위해 구성 요소 또는 매개 변수를 변경할 필요가 없습니다.

 

응용 프로그램에 권장되는 제품

  • 넓은 점도 범위 – 전체 공정 모니터링
  • 뉴턴 유체와 비 뉴턴 유체, 단상 및 다상 유체 모두에서 반복 가능한 측정
  • 완전히 밀봉 된 모든 스테인리스 스틸 316L 습식 부품
  • 유체 온도 측정 내장
  • 기존 공정 라인에 간단한 설치를위한 소형 폼 팩터
  • 손쉬운 청소, 유지 보수 또는 재구성 불필요
  • 공정 밀도, 점도 및 온도 측정을위한 단일 기기
  • 뉴턴 유체와 비 뉴턴 유체, 단상 및 다상 유체 모두에서 반복 가능한 측정
  • 모든 금속 (316L 스테인리스 스틸) 구조
  • 유체 온도 측정 내장
  • 기존 파이프에 간단한 설치를위한 소형 폼 팩터
  • 손쉬운 청소, 유지 보수 또는 재구성 불필요
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