Dokładnie rok temu na portalu Polski Przemysł został opublikowany artykuł dotyczący opracowanej przez nasz zespół technologii - przyrostowej produkcji elementów metalowych. Dziś chcielibyśmy bliżej przedstawić jeden ze sposobów wykorzystania tej właśnie technologii. Łącząc niejako zalety galwanoplastyki oraz zastosowanie tzw. układów autodynowych (bazujących na diodach Gunna, które także samodzielnie skonstruowaliśmy), udało nam się stworzyć wyjątkowy czujnik zdolny do niezwykle precyzyjnego pomiaru zawartość wilgoci w najróżniejszych substancjach.

Wyjątkowe parametry

Dzięki połączeniu wspomnianych wcześniej technologii udało się nam zbudować urządzenie, które ma szansę zrewolucjonizować przemysłowe pomiary wilgotności. Charakteryzujące galwanoplastykę niezwykła dokładność i powtarzalność przy wytwarzaniu elementów, pozwoliły na zbudowanie niezwykle precyzyjnego mikrofalowego urządzenia. W połączeniu z wyjątkową stabilnością działania układów autodynowych sprawiło, że precyzja pomiarowa naszego czujnika o całe rzędy wielkości przewyższa czujniki obecne dziś na rynku.

Warto też  wspomnieć, że niebagatelną zaletą pomiaru mikrofalowego jest możliwość prowadzenia go w sposób ciągły, innymi słowy możemy mierzyć wilgotność produktów przesuwających się wprost po linii produkcyjnej. Jest to pomiar szybki, precyzyjny i całkowicie automatyczny. Stanowi to skok jakościowy w stosunku do ręcznego pomiaru wagowego, który wymaga pobrania próbki materiału i wykonania testu w laboratorium.

Pierwsze zastosowanie

Pierwszym (pilotażowym) wdrożeniem opisanego czujnika był pomiar wilgotności w zakładzie termoformowania elementów z tworzyw sztucznych (PMMA, PC, ABS). Z uwagi na charakterystykę materiału, tradycyjne metody pomiaru zawartości wilgoci nie miały szans osiągnąć wymaganej dokładności. Z kolei konsekwencją wykorzystania materiału zbyt wilgotnego było jego zniszczenie i defekty produktu końcowego (pęknięcia, odbarwienia, zmiany struktury materiału).

Aby uniknąć strat, producenci elementów z tworzyw sztucznych, w celu usunięcia z nich wilgoci, przed rozpoczęciem procesu termoformowania, wygrzewali materiał w specjalnych piecach. Oczywiście brak informacji o tym, jak dużo wilgoci znajduje się w materiale, sprawiał, że powszechną praktyką było nadmiarowe suszenie. To z kolei prowadziło do wydłużenia czasu cyklu produkcyjnego, a przede wszystkim do znacznego zwiększenia kosztów energii elektrycznej pobieranej przez piece. Dodatkowo producent nigdy nie miał też gwarancji, że materiał jest faktycznie wystarczająco wysuszony, dlatego w dalszym ciągu zdarzały się odrzuty związane z opisanymi wcześniej defektami.

Zastosowanie mikrofalowego czujnika wilgotności w całości rozwiązało problem pomiaru zawartości wody w tworzywie przed termoformowaniem, a co za tym idzie, wyeliminowało defekty związane z obecnością wilgoci w materiale (70% dotychczasowych odrzutów). Znacząco zmniejszył się pobór energii elektrycznej przez piece (o około 30%) i skrócił się czas suszenia (o około 50%).

Warto dodać, że w tym konkretnym przypadku ujawniła się jeszcze jedna przewaga metody mikrofalowej. Otóż możliwość skutecznego pomiaru wilgotności w różnego rodzaju substancjach, także w gazach, którą daje technologia mikrofalowa, podsunęła inżynierom myśl, że zdecydowanie łatwiej będzie mierzyć zawartość wilgoci pośrednio, w suszonym powietrzu komory pieca, niż bezpośrednio sprawdzać miernikiem każdą suszoną płytę tworzywa. Zmniejszyło to dodatkowo pracochłonność procesu i czas jego trwania.

Prawdziwa wartość technologii rodzi się w jej implementacji

Przedstawiony przykład pokazuje sprawną implementację technologii w przemysłowym zastosowaniu. Ważne jest, aby tworzenie nowych rozwiązań nie było sztuką dla sztuki, ale prowadziło do realnych korzyści dla danej firmy. Jak widać z powyższego przykładu – da się!

Czytaj więcej: