case

Muovipellettien optimaalisen kuivuuden varmistaminen

Yrittäjä Markus Wickholm MaWi Automation Oy:ltä ja Antti Heikkilä, Eino Korhonen Oy:n tekninen johtaja, pitelemässä Vaisalan DMT143-kastepistelähetintä
Porvoo
Finland
Teollisuustuotanto ja -prosessit
Teollisuuden mittaukset

Kun valmistetaan ruiskuvalettuja muovituotteita, raaka-aineen eli muovipellettien oikeanlainen kuivaaminen on ensiarvoisen tärkeää. Tämä tehdään lämpimän, kuivan ilman avulla. Kuivausprosessissa käytetty ilma on kuivempaa kuin ympäröivä ilma, joten on taloudellista kierrättää se takaisin prosessiin käyttämällä ilmakuivaimia. Kuivausprosessissa käytetyn ilman lämmittämiseen ja absorptiokuivaimien regenerointiin tarvitaan paljon energiaa. Kastepistemittaus on avainasemassa energiankulutuksen ja kuivauksen laadun optimoinnissa.

Eino Korhonen Oy (EKOY) valmistaa monenlaisia muovituotteita, kuten kiinnittimiä, liittimiä ja koteloita. Yritys on käyttänyt Vaisalan DRYCAP® DMT143 -kastepistelähettimiä parantaakseen kuivan ilman laadun valvontaa muovipellettien kuivauksessa. Kastepistemittausten ansiosta yritys on pystynyt parantamaan yleistä tuottavuutta, tuotteiden laatua ja asiakastyytyväisyyttä.

Tuotantoprosessi alkaa muovipellettien sulattamisella korkeassa lämpötilassa lämpömuovautuvaksi massaksi, joka sitten ruiskutetaan muotteihin. Jos muovipelletit ovat liian kosteita, sekä ulkonäöllinen että mekaaninen laatu voi helposti heikentyä. Korkeissa lämpötiloissa liiallinen kosteus aiheuttaa kemiallisia reaktioita, jotka heikentävät tuotteen mekaanisia ominaisuuksia. Siksi on erittäin tärkeää valvoa kuivausprosessia tarkasti ja jatkuvasti. 

Jotta saavutetaan oikea kuivuustaso, muovipelletit laitetaan kuivuriin ja altistetaan kuivalle ja lämpimälle syöttöilmalle. Paluuilma jäähdytetään ja kuivataan regenerointiprosessin aikana. Kastepistemittaus on tärkeää tässä vaiheessa, jotta varmistetaan ilman sopiva kuivuus, ennen kuin se lämmitetään ja syötetään uudelleen kuivausprosessiin. Optimaalinen kastepiste muovipellettien asianmukaisen kuivauksen varmistamiseksi on -35 °C.

Pienikokoinen kastepistelähetin DMT143

Vaisalan pienikokoinen kastepistelähetin DMT143 mittaa tarkasti kastepistettä pienissä paineilmakuivaimissa, muovikuivaimissa, 3D-tulostuksessa ja muissa OEM-sovelluksissa. Siinä käytetään Vaisalan DRYCAP®-teknologiaa automaattisella kalibroinnilla, se on helppo integroida, ja sitä voi käyttää Vaisalan kannettavan DRYCAP® DM70 -kastepistemittalaitteen kanssa. 

Laitteen tärkeimpiä etuja on sen kätevä koko, josta on hyötyä esimerkiksi pienissä teollisuuskuivaimissa. DMT143:n stabiilit mittaukset mahdollistavat pitkät kalibrointivälit ja alhaiset huoltokustannukset. Mittalaitteen ominaisuuksiin kuuluvat myös analogisen lähdön vaihtoehdot, helppo huollettavuus ja tiedonsiirto. 

Vaisala DMT143:llä on nopea vasteaika ja kastepisteen mittausalue -70...+60 °C sekä tarkkuus ±2 °C.

Jatkuva ja luotettava valvonta 

EKOY:n absorptiokuivaimien regenerointiprosessi oli etukäteen aikataulutettu aikakytkimen avulla suoritettavaksi säännöllisin väliajoin. Tämä menetelmä ei ota huomioon tuotannon vaihtelua eikä absorptiokuivaimien tilaa, joten kuivaimien suorituskyvystä oli jatkuvasti epävarmuutta. ”Kokeneet teknikkomme huomasivat, että lämpömuovautuva massa oli liian kosteaa”, tekninen johtaja Antti Heikkilä sanoo. 

Vaisala DMT143 oli jo tuttu EKOY:n tiimille, koska se sisältyi heidän uusimpaan kuivaimeensa, jossa regenerointiprosessi oli optimoitu kastepistemittauksilla. He päättivät suorittaa testin ja mitata Vaisalalta lainatuilla laitteilla vanhojen aikaohjattujen muovinkuivaimien suorituskyvyn.

”Testi vahvisti epäilyksemme, että vanhojen kuivaimiemme suorituskyky ei ollut lähelläkään tavoitearvojamme. Testin perusteella päätimme hankkia Vaisalan laitteet kaikkiin kuivaimiimme. Vaisalan DMT143-lähettimet valvovat nyt jatkuvasti olosuhteita ja tuottavat todella luotettavia tietoja”, Heikkilä selittää. Aiemmin kuivaimien suorituskykyä oli valvottu kerran vuodessa kuivaimen valmistajalta lainatulla laitteella; kävi ilmeiseksi, ettei tämä laite ollut antanut luotettavia tietoja.

Kuivaimien DMT143-lähettimet on yhdistetty EKOY:n rakennusautomaatiojärjestelmään, ja kaikki mittaustiedot tallennetaan samaan paikkaan, joten niitä on helppo seurata. Tämä on merkittävä edistysaskel, sillä aiemmin kuivaimien suorituskyvystä oli saatavilla hyvin rajallisesti tietoa. Historiatiedot ja trendikäyrät antavat arvokasta tietoa laitteiden suorituskyvystä ja mahdollisesta huollon tarpeesta. Lähettimet yhdistettiin Modbus-kanavaan ja saatiin käyttöön melko helposti MaWi Automationin ja Vaisalan teknisen tuen avustuksella. 

Kun muovipellettien kosteus pysyy tavoitearvossaan, raaka-aineen laatu on korkea ja EKOY pystyy hyödyntämään koko tuotantokapasiteettinsa.

Energian kulutuksen optimointi

Tehokkaampi ja tarkempi tiedonkeruu tuotantoprosessista on myös antanut EKOY:lle mahdollisuuden parantaa energiatehokkuuttaan. 

”Haluamme olla energiatehokas teollisuusyritys. Tulevaisuudessa haluamme esimerkiksi pystyä kertomaan asiakkaillemme, kuinka paljon kunkin muovituotteen valmistuksessa on kulutettu energiaa”, Antti Heikkilä sanoo. 
Tarkkojen tietojen ansiosta EKOY:n tiimi pystyy säätämään vanhojen muovinkuivainten regenerointisyklit mahdollisimman energiatehokkaiksi. Vaikka säätö tehdään edelleen manuaalisesti, jatkuvat mittaukset mahdollistavat säätöasetusten optimoinnin. Tulevaisuudessa prosessia voidaan optimoida lisää muuntamalla aikakytkimiä regenerointia varten käyttävät muovinkuivaimet kastepisteohjatuiksi. 

Toinen ympäristönäkökohta yhteistyössä Vaisalan kanssa liittyy tuotteen elinkaariajatteluun: ”Meillä on samanlaiset arvot. Meille on erittäin tärkeää, että Vaisala pystyy takaamaan varaosien saatavuuden moniksi vuosiksi eteenpäin. Haluamme mieluummin korjata ja säätää kuin heittää pois ja vaihtaa”, Heikkilä sanoo.  

Eino Korhonen Oy

EKOY on erikoistunut sähköteknisten tuotteiden sekä muovi- ja metallituotteiden sopimusvalmistukseen. Sen tuotteita myydään maailmanlaajuisesti. EKOY toimii yhteistyössä sellaisten yritysten kanssa kuin Nordic Aluminium/Lival, Ensto Produal ja KONE. Vuonna 1978 perustetulla perheomistuksessa olevalla yrityksellä on toimintoja Porvoossa Suomessa ja Harju-Ristissä Virossa.

Kannettava kastepistemittalaite DM70 

Vaisalan kannettava kastepistemittalaite DRYCAP® DM70 pistetarkistussovelluksiin ja kenttäkalibrointiin tarjoaa tarkan ja nopean mittauksen teollisiin kastepistesovelluksiin, kuten paineilma, metallinkäsittely, lisäaineiden valmistus sekä ruuan ja muovien kuivaus.

DM70 mittaa kastepistettä ja lämpötilaa tarkasti laajalla mittausalueella. Mittapää voidaan asentaa suoraan paineistettuihin prosesseihin, ja se sopeutuu nopeasti ympäristön olosuhteista prosessin olosuhteisiin. DM70:ää voidaan myös käyttää Vaisalan kiinteiden kastepistelähettimien lähtöjen lukemiseen.

DM70:llä on nopea vasteaika, jota parantaa tietojen nopeuden ja tarkkuuden varmistava anturin puhdistustoiminto. Anturi kestää kondensaatiota ja palautuu täysin kastumisesta. Helppokäyttöisessä käyttöliittymässä on selkeä graafinen LCD-näyttö ja dataloggeriominaisuus.

Laske energia- ja kustannussäästösi interaktiivisen kuivaussimulaattorimme avulla tai lataa Vaisalan paineilman laadun parantamista käsittelevä e-kirja.

Ota yhteyttä