Geautomatiseerde in-line viscositeitsmeting en -regeling is cruciaal voor het beheersen van de coatingformule en de applicatieviscositeit in het draadcoatingproces. Om een consistente, hoogwaardige en uniforme coating te garanderen, wordt de viscositeitsverandering gedurende de hele processtroom in realtime gemonitord. Hierbij worden metingen uitgevoerd vanaf een basislijn in plaats van alleen absolute waarden.
Wat is kabelcoating?
Kabelcoating is het proces waarbij een beschermende of isolerende laag op draden en kabels wordt aangebracht om hun duurzaamheid, elektrische prestaties en weerstand tegen omgevingsfactoren te verbeteren. Dit omvat het coaten van draden met emaille, waarbij een dunne laag isolatiemateriaal, zoals emaille op polymeerbasis, wordt aangebracht op geleidende draden zoals koper of aluminium om kortsluiting te voorkomen en te beschermen tegen vocht, slijtage en chemicaliën. De kwaliteit van de viscositeit van de coating is cruciaal voor het bereiken van een uniforme dikte, wat zorgt voor een consistente isolatie en algehele productbetrouwbaarheid in toepassingen variërend van elektromotoren tot telecommunicatie.
Doel van het coatingproces
Het kabelcoatingproces vervult meerdere essentiële functies, met name het bieden van elektrische isolatie en mechanische bescherming aan draden en kabels. Het beschermt de optimale eigenschappen van de geproduceerde draad tegen omgevingsgevaren zoals vocht, hitte, chemicaliën en slijtage, verbetert de levensduur en zorgt voor een veilige werking in diverse industrieën.
Dit omvat het beschermen van wikkelingen tegen vochtopname en destructieve effecten zoals olie, zuren, chemicaliën, hitte en schimmelgroei, terwijl draden en isolatie worden verbonden tot een solide, samenhangende massa die bestand is tegen schokken, trillingen en mechanische belasting. Bovendien verbetert het de elektrische eigenschappen van isolatoren, waardoor de prestaties behouden blijven tijdens hitte- en koucycli. Het proces voorkomt kortsluiting, mechanische schade en aantasting door de omgeving, terwijl identificatie door middel van kleuren of markeringen wordt vergemakkelijkt. Over het algemeen verbetert het de duurzaamheid, flexibiliteit en weerstand tegen slijtage, extreme temperaturen en chemicaliën voor toepassingen in motoren, transformatoren en hoogspanningskabels.
Hoe werkt het kabelcoatingproces?
Het kabelcoatingproces bestaat uit verschillende stappen om een gelijkmatige isolatielaag aan te brengen, waarbij de viscositeit van de coating een cruciale rol speelt bij het regelen van de vloei en hechting. Meestal wordt de blanke draad gereinigd, gecoat met email of polymeer, uitgehard en getest. Het proces begint met de voorbereiding en reiniging, waarbij de draden worden gereinigd om verontreinigingen te verwijderen en een optimale hechting te garanderen.
Vervolgens volgt de materiaaltoepassing, waarbij de draad door een emaillebad of extrusiematrijs gaat waar gesmolten materiaal hecht, met inline viscositeitsmeting die de doorstroming bewaakt voor een gelijkmatige coatingdikte. Dit wordt gevolgd door uitharding, waarbij de gecoate draad in een oven wordt verhit om oplosmiddelen te verdampen en de laag te laten stollen. Dit wordt vaak in meerdere passages herhaald voor dikkere isolatie. Daarna vindt afkoeling en wikkeling plaats, waardoor de draad kan afkoelen om de coating te stabiliseren voordat deze op rollen wordt gewikkeld. Tot slot vindt kwaliteitscontrole plaats, waarbij inline viscositeitsmeters de parameters in realtime aanpassen om een consistente coating van de emailledraad te behouden.
Welke materialen worden gebruikt bij kabelcoating?
Voor kabelcoating worden diverse materialen geselecteerd op basis van toepassingsvereisten, zoals elektrische isolatie, flexibiliteit en omgevingsbestendigheid. Veelgebruikte materialen zijn polymeren en emaille, met een vastestofgehalte van 8% tot 60% en een viscositeit tussen 30 en 60.000 mPas.
Belangrijke opties zijn onder meer polyethyleen (PE), dat een hoge diëlektrische sterkte biedt en bovendien vocht- en chemische bestendigheid heeft. Ook varianten als LDPE zijn flexibel en HDPE is duurzaam.
Polyvinylchloride (PVC) is kosteneffectief, vlamvertragend en flexibel, waardoor het ideaal is voor universele kabels. Vernet polyethyleen (XLPE) is thermohardend en biedt superieure hitte-, slijt- en chemische bestendigheid voor hoogspanningstoepassingen.
Polyurethaan (PUR) biedt slijtvastheid in zware omstandigheden en goede soldeerbaarheid. Polyesterimide (PEI) en THEIC-gemodificeerd polyester (TPE) zijn hittebestendige lakken die vaak worden gebruikt in basislagen voor magneetdraden.
Polyamide-imide (PAI) biedt een hoge thermische stabiliteit en wordt gebruikt als toplaag voor mechanische en chemische verbetering. Siliconenrubber is hittebestendig en stabiel voor kabels met hoge temperaturen. Andere soorten email, zoals polyvinylformal (PVF) en zelfhechtende soorten, zoals op epoxybasis, voldoen aan specifieke verlijmingsbehoeften.
Meetpunten in het draadcoatingproces
Meetpunten zijn cruciaal voor het bewaken van de viscositeit van de coating om een uniforme dikte van de coating te garanderen. Voorbeelden hiervan zijn de mengtank of het emaillebad, waar de grondstoffen worden gemengd eninline viscositeitsmetersDetecteer de initiële viscositeit. De toevoerleiding naar de applicator volgt, zodat de consistentie van de toevoer kan worden aangepast vóór de matrijs of het bad. De post-applicatiefases volgen, voor kwaliteitsverificatie van de dikte en hechting na uitharding. Gedurende het hele proces registreert continue inline viscositeitsmeting realtime veranderingen als gevolg van temperatuur of schuifspanning.
Huidige problemen met viscositeitscontrole
Viscositeitsregeling bij kabelcoating kent verschillende uitdagingen, wat vaak leidt tot een inconsistente coating van geëmailleerde draad. De afhankelijkheid van offline testen is een groot probleem, omdat laboratoriummonsters vertragingen en onnauwkeurigheden veroorzaken doordat de viscositeit off-line varieert met temperatuur en afschuifkrachten.
Omgevingsfactoren, zoals verdamping van oplosmiddelen, vochtigheid en temperatuurschommelingen, veranderen de viscositeit van de coating onvoorspelbaar. Het niet-Newtoniaanse gedrag van emaille maakt de zaken nog ingewikkelder, omdat de viscositeit verandert onder invloed van schuifspanning, waardoor metingen met traditionele instrumenten zoals effluxbekers rommelig en niet herhaalbaar zijn.
Ook beperkingen van de apparatuur spelen een rol: de paddle-viscositeitsmeters kampen met verdampingsfouten en handmatige methoden kunnen dynamische veranderingen niet registreren, wat leidt tot een hogere uitvaltijd en meer onderhoud.
Negatieve effecten veroorzaakt door inconsistente viscositeit
Een inconsistente viscositeit van de coating leidt tot defecten die de kabelprestaties in gevaar brengen en de kosten verhogen. Dit leidt tot ongelijkmatige isolatie, wat leidt tot gaatjes, blaasjes of een te hoge dikte, wat kan leiden tot kortsluiting en storingen.
Ook treedt kwaliteitsverlies op, doordat coatings kleverig of slap worden door een hoge of lage viscositeit. Hierdoor worden de hermetische weerstand, de flexibiliteit en de mechanische eigenschappen minder.
Een ander gevolg is een toename van de hoeveelheid afval, waaronder hogere schrootpercentages, een hoger gebruik van oplosmiddelen en herbewerkingen die gevolgen hebben voor de winstmarges en de naleving van milieuvoorschriften.
Ook de operationele risico's nemen toe en kunnen leiden tot terugroepacties van producten, overtredingen van regelgeving en verlies van acceptatie door de markt vanwege de slechte lichtbestendigheid en droging.
Noodzakelijkheden van realtime viscositeitsbewaking
Realtime monitoring viainline viscositeitsmetersHet is essentieel om deze problemen aan te pakken door continue data te leveren, waardoor directe aanpassingen aan oplosmiddelen en temperaturen mogelijk zijn voor een stabiele viscositeit van de coating. Het vermindert variaties door bemonsteringsfouten te elimineren en een uniforme coatingdikte te garanderen vanaf de basismetingen. Bovendien verbetert het de efficiëntie door geautomatiseerde controles die afkeuringen, stilstand en compliancerisico's in een snelle productie minimaliseren.
Voordelen van Lonnmeter Coating Viscometer Inline
De LonnmeterCoatingviscositeitsmeter inlineBiedt geavanceerde inline viscositeitsmeting voor nauwkeurige controle bij het coaten van kabels. Het garandeert een superieure productkwaliteit door een consistente viscositeit te handhaven voor een gelijkmatige dikte van de coating en een defectvrije geëmailleerde draadcoating.
De operationele efficiëntie wordt verbeterd met realtimegegevens die de downtime verminderen. Daarnaast is de installatie, bediening en het onderhoud eenvoudig via een gebruikersvriendelijke interface.
Kostenbesparingen worden gerealiseerd door het minimaliseren van afval, het gebruik van oplosmiddelen en afkeuringen via geautomatiseerde aanpassingen en bewaking van niet-Newtoniaanse vloeistoffen.
Verbeterde betrouwbaarheid is te danken aan geavanceerde sensoren die bestand zijn tegen hoge temperaturen en corrosieve stoffen en 24 uur per dag nauwkeurige metingen leveren. Ten slotte biedt het milieu- en regelgevingsvoordelen door groenere processen en naleving te ondersteunen via verminderde variabiliteit en optimalisatie van hulpbronnen.
Plaatsingstijd: 13-08-2025
