Научно-исследовательский центр ультразвука и центр пластмасс SKZ, которые входят в объединение ZUSE, сотрудничают в рамках совместного научно-исследовательского проекта, касающегося технологии неразрушающего контроля полимерной пены с использованием ультразвука. Большое внимание в данном проекте уделяется мониторингу важнейших параметров процесса производства пены.
Рисунок 1. Схема измерительной головки LUS, установленной на экструзионной линии для измерения важнейших параметров полимерной пены |
Цель научно-исследовательского проекта — усовершенствование демонстрационного образца устройства на базе передачи ультразвука по воздуху (LUS), предназначенного для непрерывного контроля процесса производства полимерной пены (рис. 1). На основе результатов измерений, полученных с помощью LUS, можно напрямую определить параметры пены. Тем самым в условиях промышленного производства появляется возможность в режиме реального времени получать информацию о текущих процессах и автоматизировать обработку данных, чтобы в случае необходимости соответствующим образом корректировать режимы.
Объемная масса и размер ячеек являются важнейшими параметрами полимерной пены и в значительной степени определяют ее качество и сферу применения. На производственный процесс влияют такие факторы, как смена партии, колебания температуры или износ инструмента, что, в свою очередь, ведет к колебанию характеристик вспененного полимерного материала. Необходимый контроль этих параметров по сей день производится преимущественно в автономном режиме, то есть с помощью выборочного отбора материала с последующим лабораторным анализом. Между тем мониторинг качества, осуществляемый инлайн, обеспечивает комплексный контроль и сводит до минимума объем брака и расход материала. Этих целей впервые удалось достичь благодаря особым свойствам устройства передачи ультразвука по воздуху (LUS), которые были подтверждены в ходе многочисленных научно-исследовательских экспериментов. Использование данной технологии для выяснения характеристик полимерной пены имеет большие перспективы. Преимущества заключаются, например, в неразрушающем и бесконтактном принципе действия, который, в отличие от рентгеновского излучения, является неионизирующим. По сравнению с терагерцевой технологией стоимость системы ниже, а скорость измерения и пригодность для использования в реальных промышленных условиях выше.
Проект 21035 BG исследовательского объединения Foerdergemeinschaft fuer das SKZ осуществляется при поддержке Ассоциации промышленных исследовательских объединений Германии (AiF) в рамках программы по стимулированию совместных промышленных исследований и разработок (IGF) Федерального министерства экономики и энергетики (BMWi) на основании постановления бундестага Германии.