塗装およびコーティングプロセスの課題

自動車会社やコーターは粘度を監視する必要性を認識していますが、実験室の外でその測定を行うことは、長年にわたってプロセスエンジニアや品質部門に挑戦してきました。 既存の実験室用回転粘度計、レオメーター、および温度監視システムは、プロセス環境ではほとんど価値がありません。 粘度は、温度、せん断速度、流動条件、圧力、および実験室のサンプルでは実際のプロセスとは大きく異なるその他の変数の影響を直接受けます。 フローカップ、ディップカップ、回転粘度計、コーンおよびプレート粘度計、バブル粘度計などの従来の計装は、時間がかかり、労働集約的で、時間がかかり、不正確になりがちです。

塗料は通常、ずり流動化されており、せん断速度が高いほど粘度が低くなります。 これは、塗料が均一なコートとして塗布され、一度塗布されると所定の位置に留まることが重要であるため、塗料の性能に有益です。 しかし、従来の粘度計は、スプレープロセスで見られる高いせん断速度に到達しないため、塗布時点での塗料の性能に関する情報を間接的にしか提供できません。 温度も粘度を決定する上で重要な変数ですが、カップの測定には温度測定も制御も行われないため、実際の噴霧温度と直接比較することはできません。 これにより、プロセス温度が変化するにつれてコーティング品質が変化する可能性があります。

正確で応答性の高いインライン粘度測定

自動化されたインライン粘度測定により、塗布時に塗料を継続的に監視できます。 塗料の粘度を制御し、完成品の品質を均一に保つことができます。 レオニクスのSRV粘度計 ² バランスの取れたねじり共振器ベースです ³ 流体温度測定機能を内蔵したコンパクトなインラインプロセス粘度計（図1）。 XNUMX秒の測定時間で、プロセスストリームの粘度変動をリアルタイムで検出し、偏差が発生するとすぐに修正措置を講じることができます。 Rheonics SRVによるインライン粘度管理は、自動車の仕上げの品質に悪影響を与える可能性のあるオレンジの皮、曇りやまだら、色の変化、ソルベントポップなどの最も一般的な自動車コーティングの問題を軽減するのに役立ちます。

図1： レオニクスインライン粘度計、SRV。

SRVのコンパクトなフォームファクタにより、塗装ラインに直接設置でき、塗布箇所の近くに設置できます。 システムは閉じたままです。 粘度測定を行うために塗料を処理したり転写したりする必要はありません。 危険な環境に適したスモールフォームファクタセンサーにより、設置とメンテナンスが便利になります。 消耗品やサンプリングはなく、クリーンアップも必要ありません。 測定は継続的に行われ、塗料の粘度を監視および制御したり、粘度を記録して品質問題の診断に役立てたりするために使用できる明確な粘度信号を提供します。

レオニクス共振センサーは本質的に高いせん断速度を持ち、典型的な塗料システムの高せん断プラトーにまで達します。 これらの共振センサーは、実際の塗装条件を反映するために試行錯誤によって修正する必要がある間接的な測定を行うのではなく、塗布せん断速度での塗料の挙動を反映する粘度を測定します。

温度補償された粘度測定値を提供します

レオニクスセンサーには温度測定機能が組み込まれているため、塗布時に塗料の温度を監視できます。 これにより、粘度の読み取り値を温度補償された粘度値に調整できます。これは、リアルタイム測定から顔料の負荷を推定するために不可欠です。

自動車用塗料およびコーティング用途向けのSRVの独自の利点は次のとおりです。

• 溶剤ベースと水性ベースの両方の塗料およびコーティングで正確に機能します。
• 頑丈で密閉されたセンサーヘッド。 SRVは、インラインまたは溶剤で濡らした布で洗浄でき、分解や再校正の必要はありません。
• 経年劣化したり、塗料の沈殿物で汚れたりする可動部品はありません。
• 取り付け条件の影響を受けません–塗装システムのどの部分にも取り付けることができます。
• 粒子状物質に鈍感; センサーの汚れや狭い隙間の問題はありません。
• 接液部はすべて316Lステンレス鋼で、市販の塗料、添加剤、溶剤による腐食の問題はありません。
• ATEXおよびIECExの下で次のように認定されています
  本質的に安全–すべてで使用できます
  溶剤ベースの操作。
• 広い動作範囲とシンプルな統合–センサー電子機器と通信オプションにより、産業用PLCおよび制御システムへの統合と実行が非常に簡単になります。
• 強力なソフトウェア– Rheonics PaintTrackソフトウェアは便利で直感的であり、独自の高度な第2世代AIシステムを搭載しており、クリックして簡単にロックして実行できます。 オペレーター、生産監督者、品質マネージャー、および管理ビューの複数のHMIをサポートします。 工場環境での自動機器制御とデータ収集用に設計されています（図XNUMX）。

図2： Rheonicsインライン粘度計とPaintTrackシステムは、自動車のコーティングプロセスにおける粘度計のインライン統合を示しています。

完全なシステム概要と予測制御

Rheonics共振センサーは、Rheonics PaintTrack制御システムおよびソフトウェアとともに、複数の塗装ラインのプライマーおよびコートの温度補償粘度のオンライン制御を可能にします。 工場内の塗装ライン全体のコーティングの一貫性は、連続的なリアルタイムの粘度測定を使用したコントローラーによる投与システムの自動化により、さまざまな温度や蒸発条件下でも達成できます。

PaintTrack制御システムとソフトウェアの主な利点は次のとおりです。

• 繰り返し注文の実行前ジョブをロードすることにより、セットアップ時間とスクラップを削減および排除します。
• 塗装品質の向上とコストの削減：プロセス中に正しい塗装特性を確保することにより、色の一貫性を実現し、コーティングエラーを削減します。
• 生産性と効率を向上させるための完全な自動化：塗装操作速度を最大化し、手動の機械調整と手動の測定技術への依存を減らします。
• 堅牢な精度と再現性：メンテナンスや再校正が不要=注意が不要です。
• 独自の予測追跡制御による温度補償粘度：すべてのジョブの最初から最後まで色とコートの品質を正確にロックし、再現性のある結果をもたらすソリューション。
• カップを方程式から外すことができます。コーティングプロセスは科学的基準に設定されており、平均的な排出カップの100倍の精度と解像度を備えています。

結論

1. Rheonics SRVなどの振動粘度計は、回転粘度計やカップ粘度計よりも、スプレーペイントの塗布における高せん断速度にほぼ一致します。 したがって、SRVを使用した測定は、実際のスプレー条件下での塗料の挙動の予測に最も近くなります。
2. SRVとRheonicsPaintTrackによるインライン粘度制御により、連続的な粘度制御が可能になり、必要な希釈をリアルタイムで行うことができます。 コーティング品質は、新しいドラムの最初から最後まで保証されています。
3. Rheonics SRVとPaintTrackは、顔料含有量と最終コーティング品質の重要な予測因子である真の温度補償粘度を制御します。

リファレンス

1. https://www.autoblog.com/2020/05/04/tesla-model-y-paint-issues-fix-detail-video/
2. SRVインライン粘度計： https://rheonics.com/products/inline-viscometer-srv/
3. SRVの動作原理： https://rheonics.com/whitepapers/

ペイント＆コーティング業界に焦点を当てた雑誌– PCI（https://www.pcimag.com/）Rheonicsインライン粘度計SRVとPaintTrackをカバーする特集記事を公開しています。 この記事では、連続的なリアルタイムの粘度測定を使用したコントローラーによる投与システムの自動化により、さまざまな温度や蒸発条件下でも、工場の塗装ライン全体でコーティングの一貫性を実現する方法について説明します。

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