Controllo termico delle preforme nella produzione di bottiglie PET

Pirometri e termocamere a infrarossi per garantire uniformità e qualità

Nel processo di stampaggio a iniezione-stiro-soffiaggio di bottiglie in plastica, la temperatura delle preforme rappresenta un parametro critico per garantire una distribuzione uniforme del materiale durante il soffiaggio. Un controllo termico accurato contribuisce a ottenere uno spessore costante delle pareti, prevenire difetti strutturali e ridurre gli scarti. In ambienti di produzione ad alta velocità, anche lievi deviazioni di temperatura possono compromettere la qualità del prodotto finale.

Per il monitoraggio della temperatura delle preforme possono essere utilizzati pirometri rapidi e termocamere a infrarossi in grado di garantire il controllo continuo del processo e il mantenimento di elevati standard qualitativi. I pirometri a infrarossi, in particolare i modelli CTfast e CT 4M, offrono una soluzione precisa e rapida per il monitoraggio continuo della temperatura delle preforme durante il riscaldamento.

Il CTfast, con tempo di risposta di 6 ms e campo di misura da -50 °C a 975 °C, consente il rilevamento tempestivo delle variazioni di temperatura, garantendo una produzione stabile. Il CT 4M, con risposta ultrarapida di 90 µs e testa di rilevamento compatta da 14 mm, è particolarmente adatto agli spazi ristretti e alla misurazione di materiali plastici grazie allo spettro di misura compreso tra 2,2 e 6 µm. Entrambi i sensori si integrano facilmente nei sistemi di controllo macchina tramite interfacce quali Modbus TCP ed Ethernet/IP.

Nelle applicazioni che richiedono l'analisi dell'intera distribuzione termica della preforma possono inoltre essere impiegate termocamere a infrarossi ad alta velocità, in grado di fornire informazioni dettagliate sul processo di riscaldamento e di supportare l'ottimizzazione della produzione.

I benefici includono una migliore qualità delle bottiglie, la riduzione degli scarti, una maggiore efficienza produttiva e un'elevata affidabilità anche in ambienti industriali complessi. Il design compatto e robusto dei sensori ne facilita l'integrazione diretta nelle linee di produzione ad alta velocità, contribuendo all'ottimizzazione del processo e alla riduzione dei costi operativi.

 

Quando il target passa davanti al sensore in centesimi di secondo - bottiglie PET su una linea di soffiaggio, siringhe in uscita da una macchina, carta in corsa su una rotativa - un pirometro con risposta a 150 ms non cattura il dato: lo manca. La misura di temperatura senza contatto su processi ad alta velocità richiede un tempo di risposta nell'ordine dei millisecondi, non delle centinaia. Il CTfast LT è progettato esattamente per questo.

Ci sono processi dove la variabile critica non è solo la temperatura ma la velocità con cui cambia. Lavorare metalli, ceramiche o ossidi con emissività non costante, su processi di stampaggio o tranciatura ultra-veloci, richiede un pirometro che aggiorni la misura in poche centinaia di microsecondi - non in millisecondi. Il CT 4M risponde a questo vincolo con un tempo di esposizione di 0,3 ms, tra i più rapidi disponibili in questa categoria di strumenti fissi.

Quando il processo è rapido e il materiale ha emissività non costante - metalli in stampaggio, ceramiche in sinterizzazione veloce, ossidi su linee ad alta cadenza - un sensore con tempo di esposizione nell'ordine dei millisecondi non è sufficiente. Il CTi 4M scende a 110 µs di tempo di esposizione: un valore che consente la cattura termica affidabile anche su processi con cicli termici estremamente brevi, dove la finestra di misura utile si apre e si chiude in frazioni di millisecondo.

Il controllo di temperatura in loop veloci - linee di imballaggio, processi di saldatura, conveyor ad alta cadenza, elettronica in produzione - richiede un pirometro che aggiorni la misura in pochi millisecondi e la trasmetta altrettanto rapidamente al sistema di controllo. Il CTi LTfast è progettato per questo: tempo di risposta da 6 ms sull'uscita analogica, con varianti fino a 30 ms, e un'uscita 0-10 V istantanea per retroazione diretta nei loop di controllo più esigenti.

Nei processi che richiedono simultaneamente il massimo dettaglio spaziale e la capacità di catturare transitori termici rapidi, la scelta ricade inevitabilmente sulla PI 640i. Con 640×480 pixel a 32 Hz in modalità full frame e 125 Hz in modalità subframe su 640×120 pixel, è la termocamera della Precision Line che unisce la risoluzione VGA di un imager ad alta qualità con la velocità di acquisizione necessaria per processi dinamici - senza compromessi su nessuno dei due parametri.

Quando la risoluzione è sufficiente ma i gradienti termici da rilevare sono sottili, il parametro che fa la differenza è il pixel pitch. La PI 400i porta nella Precision Line un detector con pixel da 17 µm: ogni elemento raccoglie più segnale, la sensibilità termica scende a 75 mK e le variazioni di temperatura che una termocamera Compact Line lascerebbe nel rumore diventano leggibili, misurabili e tracciabili in tempo reale a 80 Hz.

Nel controllo qualità termico ci sono applicazioni dove la differenza tra un componente conforme e uno difettoso vale pochi decimi di kelvin: delaminazioni, difetti di adesione, inclusioni, discontinuità strutturali che generano gradienti termici quasi impercettibili. La PI 450i porta il NETD a 40 mK - quasi il doppio della sensibilità della PI 400i - rendendo leggibili i dettagli termici che un sensore meno sensibile lascerebbe sepolti nel rumore di misura.

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