Kablo, Boru ve Ekstrüder Uygulamalarında Volumetrik Dozajlama ile Gravimetrik Dozajlama Sistemleri

Dozajlama cihazı nedir, nasıl çalışır?

Belli bir orandaki yan malzemesini (boya, kırma hammadde vb.) ana hammaddeye karıştırmak için kullanılan cihazlardır. Örneğin, 100 kg orijinal hammaddeye %1.6 oranında konsantre boya karıştırmak istenmesi halinde bu işlemi yapabilecek cihaz dozajlama cihazıdır.

Dozajlama cihazlarının farklı çalışma prensipleri vardır. Genel olarak, tek ve çok malzemeli dozajlama cihazları yaygın olarak kullanılmaktadır. Tek malzemeli dozajlama cihazlarında ana malzeme boğazdan serbest akış ile plastik işleme makinesine akarken, katkı malzemesi dozajlama vidası ile istenilen oranda ana malzemeye karışır. Çok malzemeli dozajlama cihazlarında da aynı prensiple kullanıldığı gibi biriktirmeli (batch) tip olarak adlandırılan ikiden fazla malzeme dozajlayan cihazlar da mevcuttur. Biriktirmeli dozajlama cihazları ana malzemeyi ve diğer katkı malzemelerini teker teker tartar ve karıştırır.

Dozajlama cihazının avantajları nelerdir?

- Katkı miktarından tasarruf edilmesini sağlar. Bu tasarruf kullanılan cihaza göre %10 ile %50 oranında değişebilir.
- Katkının her üründe aynı oranda kullanılmasını sağlar ve ürün kalite sürekliliğini sağlar.
- Ürün fire oranını düşürür.
- Elle karışımı yapılamayacak uygulamalar için işletme kolaylığı sağlar.
- Sadece natürel malzeme kullanarak, işleme makinesi üzerinde ürüne özgü az miktardaki katkıların hassas şekilde katımına olanak tanır. Böylece kendinden katkılı veya renkli olarak üretilen pahalı hammaddelerin kullanılmasına ve stoklanmasına gerek kalmaz.
- Hammadde stok maliyetini düşürür.

Dozajlama cihazı seçilirken nelere dikkat edilmelidir?

Öncelikle kaç adet malzemenin dozajlanacağı belirlenir. İki malzemeye kadar katkı (boya ve kırma malzemesi gibi) dozajında tekil veya çiftli dozajlama sistemi seçilebilir. İkiden fazla malzeme (boya, kırma ve diğer katkılar...) dozajlanacak ise çoklu biriktirmeli tip gravimetrik karıştırma sistemleri seçilir.

Minimum ve maksimum katkı dozaj oranlarına göre dozajlama vida seçimi yapılır. Vida seçiminden sonra tahrik mekanizmasının gücü belirlenerek motor sistemine karar verilir. Dozajlama cihazı seçilirken dikkat edilmesi gereken en önemli unsur, dozajlama motor tahrik sisteminin minimum ve maksimum dozajlarda istenilen hassasiyette dozajlama yapabilecek kararlılıkta olmasının gerekliliğidir. Bu amaçla, son teknolojik gelişmeler neticesinde adım motorlu tahrik sistemleri geliştirilmiş ve en düşük hızlarda dahi motorun bayılma problemine çözüm getirilmiştir.

Dikkat edilecek diğer konu ise dozajlama cihazının ne tip bir işleme makinesine bağlanacağı ve dolayısıyla dozajlama cihazının kontrolü için ne tip kontrol ünitesinin seçileceğidir. Enjeksiyon makinelerine bağlanan dozajlama cihazları ekstrüderlerde kullanılamayabilir. Bunun başlıca sebebi ekstrüder devirinin ve hat kapasitesinin değişmesi ve dozajlama cihazının kontrol ünitesinin bunu takip edecek sisteme sahip olmasının gerekliliğidir. 0-10V tako modu olan dozajlama cihazları ekstrüderiniz ile senkronize çalışacaktır. Bu sebeple tako modu kablo, boru ve ekstrüder hatlarında dozajlama seçerken dikkat edilmesi gereken unsurlardan bir tanesidir.

Son olarak dikkat edilecek konu ise dozajlama cihazının işleme makinesine bağlanacağı boğaz ünitesidir. Boğaz ünitesi seçiminde ana malzemenin ve katkı malzemesinin rahat ve kesintisiz akış yapabilmesine dikkat edilmelidir. Bununla birlikte, PET gibi yüksek sıcaklıkta kurutulan hammaddelerin içinden akacakları boğazın dozajlama cihazına zarar vermeyecek şekilde su soğutmalı olması gerekmektedir.

Volumetrik dozajlama ile Gravimetrik dozajlama arasında ne gibi farklar vardır? Seçim neye göre yapılmalıdır?

Volumetrik dozajlama cihazları hacimsel dozajlama yapan cihazlardır. Katkı malzemesini ana malzemeye karıştırırken tartım yapmaz. Dozajlanacak malzemeyi tane tane hammaddeye karıştırır. Gravimetrik dozajlama cihazlarında ise tartım sistemi prensibi ile çalışmaktadır. Dozajlanacak malzeme ana malzemeye tartılarak, verilir. Dozajlanacak hammaddede granül tanecikleri ölçüsü farklılıkları çok ise, karışımlarda istenen hassasiyet çok yüksek ise, katkı malzemesi çok pahalı ise, harcanan katkı malzemesinin geriye dönük takibinin yapılması isteniyorsa gravimetrik model kullanılmalıdır.

Gereksiz boya sarfiyatının önüne nasıl geçilir? Genellikle boru, kablo ve ekstrüder hatlarında tercih edilen Movacolor gravimetrik dozajlama cihazlarının esas yaptığı harcanan malzeme miktarını hesaplamaktır. %100 gravimetrik sistem, dozajlamayı sürekli hesaplar ve kendini otomatik olarak ayarlar. Boya değişimlerinde veya dozajlanan malzemenin yoğunluğunda ölçüye bağlı değişim olması durumunda dahi gravimetrik dozajlama cihazı malzemeyi tartarak, dozajı ayarlar ve ekranda gösterir.

Ürünlerinizde renk farklılıkları nasıl önlenir?

Movacolor markasının patentli özel tasarım dozajlama silindiri, boyanızın sabit akışını sağlar. Adım (step) motoru, herhangi bir durmaya ve titreşime sebep olmadan maksimum kontrol sağlar. Ancak bu kontrol her zaman tek başına yeterli olmayabilir. Ekstrüder devri ve hat kapasitesindeki değişim lineer değildir. Ani hız değişimlerinde ekstrüderin hızı referans alınarak oranlanan masterbatch/katkı dozajlamaları, renk farklılıklarına yol açar. Movacolor dozajlama sistemleri, ana malzemenizdeki tüketimi anlık olarak takip edebileceğiniz, hammadde tüketimini referans alarak dozajlama yapabileceğiniz gravimetrik ve modüler bir yapıya sahiptir.

Zaman kaybetmeden renk değişimi nasıl yapılır?

Movacolor markasının özel tasarımı olan “Dosing Stop” adı verilen sistem ile kablo, boru gibi hatlarda, ekstrüder hızı yavaşlatılmadan renk değişimi otomatik olarak yapılabilmektedir. Özellikle kablo ekstrüderlerinde zaruri olan bu sistem ile zaman, hammadde kaybı önlenmekte ve çok değerli olan bakır ve masterbatch sarfiyatlarını ortadan kaldırmaktadır. Renk, 60 saniyeden daha kısa sürede değiştirilebilir.

Katkı ve hammadde sarfiyatı nasıl kontrol edilir?

Bir ekstrüder hattındaki çoklı katkı kontrolünün yanı sıra, birden fazla ekstrüderdeki çok daha fazla katkı kontrolü ve dozajlaması tek bir dokunmatik panel tarafınca kontrol edilebilir. MCSMART adı verilen merkezi yazılım ile de farklı reçeteli uygulamaların yönetilmesi ve izlenmesi sağlanabilir. Bu program sayesinde işlenen her gram hammadde katkının anlık kaydı tutulur. Böylece üretim planlama ve kalite kontrol işlemleri kolaylıkla gerçekleşir.