¿Qué puede hacer la imagen térmica por su proceso de moldeo por inyección?

Las imágenes térmicas se consideran un método sofisticado y subjetivo para medir la temperatura porque están tomando una temperatura "aparente". Sin embargo, puede ayudar mucho en la resolución de problemas y el desarrollo del proceso. El propósito de este artículo es mostrar cómo puede complementar, no necesariamente reemplazar, otros tipos de equipos de detección de calor y ser menos subjetivo.

Uno de los mayores beneficios del uso de imágenes térmicas es la velocidad a la que se puede observar y cuantificar un problema. Cuando se trata de solucionar problemas de equipos de moldeo por inyección, es una forma rápida de encontrar discrepancias en las resistencias del cañón, los flujos de agua, los secadores o la calefacción del molde.

Las cámaras térmicas de gama alta (TIC) pueden ser costosas, pero hay muchas unidades de nivel medio y bajo que pueden ser igual de efectivas. Durante los últimos meses, en Juno Pacific, un moldeador que se especializa en la fabricación de dispositivos médicos, hemos estado tratando de integrar las TIC en nuestra caja de herramientas de desarrollo de procesos y solución de problemas. Para justificar la inversión, tomamos un pirómetro de mano conocido, calibrado y comparamos su precisión con la de las TIC antes de comprar una cámara de gama alta. La siguiente información es una recopilación de los datos que recopilamos para justificar la compra y confirmar la idea de que el dispositivo podría usarse para solucionar problemas y mantener la estabilidad del proceso.

El primer gran obstáculo que cualquier persona debe superar al dar este salto a la imagen térmica es cerrar la brecha entre la temperatura real y la temperatura "aparente". Como las imágenes infrarrojas (IR) no tienen contacto, obviamente tienen en cuenta aspectos como la temperatura ambiente y otros factores externos. Sin embargo, como descubrimos rápidamente, los datos demuestran que existe poca diferencia entre las temperaturas aparentes y las mediciones de temperatura de contacto en un entorno ambiental. La velocidad a la que se pueden ver y desarrollar las imágenes IR es donde radica el beneficio real.

Por lo tanto, si está tratando de justificar el gasto del dinero, puede hacer preguntas como estas:

• ¿Puede validar este tipo de método (especialmente en una industria regulada)?

• ¿Puede probar la equivalencia con los métodos actuales que se utilizan?

El experimento con imágenes infrarrojas

Cuando decidimos utilizar las imágenes IR para el desarrollo de procesos y la solución de problemas, tuvimos que responder a las mismas preguntas. Lo que decidimos hacer fue poner a prueba algunos métodos diferentes en nuestro entorno normal de cuarto limpio para compararlos. Comparamos un pirómetro de mano, calibrado, de dos zonas; una sonda de inmersión calibrada de respuesta rápida; una sonda calibrada de inmersión, estándar de 0.125 pulgadas de diámetro; y una TIC.

Nuestra metodología fue la siguiente:

1. Tome múltiples muestras de purga en una máquina.

2. Mida algunas de las muestras con la sonda de inmersión de acción rápida (el método de medición de temperatura de fusión más utilizado en nuestra planta); No precalentada.

3. Mida algunas de las muestras con la sonda de inmersión estándar de 0.125 pulgadas de diámetro  (una de las sondas más fácilmente disponibles en nuestra planta); No precalentada.

4. Mida cada muestra con la cámara IR.

5. Mida algunas muestras usando los tres métodos al mismo tiempo.

6. Medir y documentar el tiempo para equilibrarse.

Los resultados

Inmediatamente nos dimos cuenta de que la temperatura de la cámara IR estaba a 2-4 ° F de las mediciones manuales que estábamos recolectando. Además, nos dimos cuenta de que la cámara IR era, con mucho, la más rápida; la sonda de inmersión de respuesta rápida fue la segunda más rápida; y la sonda más gruesa de 0.125 pulgadas fue la más lenta. Lo que realmente nos hizo rascarnos la cabeza fue la cantidad de tiempo que tardaron los tres métodos en equilibrarse.

La revelación más impactante fue cuando graficamos los datos de los tres métodos de medición, que resaltaron cómo la cámara IR estaba produciendo una medición precisa del punto de fusión en “ese momento”.

El gráfico reveló que la cámara IR generó una medición instantánea de la temperatura; la sonda de respuesta rápida tardó casi 30 segundos en equilibrarse con la cámara IR; y la otra sonda de inmersión tomó otros 30 segundos para equilibrarse con la sonda de respuesta rápida y la cámara. Utilizando estos datos, decidimos que valía la pena dedicar nuestro tiempo y dinero a comprar una cámara para complementar nuestros métodos actuales de medición de la temperatura de fusión y el análisis del desempeño de la máquina.

Hemos identificado varios problemas relacionados con las máquinas, además del experimento, utilizando las sondas de material fundido que normalmente pasarían desapercibidas. Por ejemplo, teníamos una resistencia del cuerpo de la boquilla que funcionaba demasiado caliente, pero el controlador de la máquina "leyó" esa zona como si estuviera a la temperatura adecuada porque la resistencia estaba acoplada a otra zona que no estaba calentando adecuadamente y estaba compensando la diferencia de calefacción.

Lecciones aprendidas al usar una cámara IR

La cámara realiza una serie de tareas, desde permitir que nuestros técnicos de ajuste evalúen los flujos de agua, detecten temperaturas de fusión, y ayuden a nuestro equipo de mantenimiento de edificios a solucionar problemas de HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) y diagnosticar problemas eléctricos.

Una de las mayores ventajas de usar una cámara IR para la verificación de procesos y la solución de problemas es el aspecto de hacerlo sin contacto para la obtención de datos. La temperatura de la pieza expulsada, el flujo de agua del molde y el funcionamiento del secador se pueden verificar mientras la máquina está fabricando las piezas. Las temperaturas de fusión se pueden verificar en segundos sin la necesidad de precalentamiento de sondas. (Nuevamente, esto no es necesariamente un reemplazo, sino una revisión rápida de lo que está sucediendo. Es un gran complemento.) Incluso los operadores que ejecutan o verifican los parámetros de la máquina pueden ser entrenados fácilmente para usar el equipo.

Si tiene procesos críticos y desea una manera fácil de solucionarlos, verificarlos y mantenerlos, no se puede pasar por alto lo bueno que ha sido este equipo. Tampoco se puede pasar por alto que la velocidad de los resultados y la facilidad de uso permite que cualquier persona resuelva los problemas rápidamente.

Juno Pacific es un moldeador y no está en el negocio de vender TIC, por lo que este artículo no pretende ser un argumento de venta, sino simplemente para que los moldeadores sean conscientes del hecho de que existen formas mejores y más rápidas de llegar a las causas principales de los problemas. Si está pensando en las TIC, tómese el tiempo para validar y verificar que van a funcionar de la manera que usted quiere. Considere múltiples marcas y modelos. Pruébelos y luego decida qué funciona mejor para su entorno. No tiene que ser demasiado complicado para producir resultados convincentes de que gastar el dinero valdrá la pena a largo plazo.