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噴碼機是一種自動化在線式將產(chǎn)品的信息標注在產(chǎn)品(或包裝)的表面的標識設備。
噴碼機分為連續(xù)供墨(CIJ)和按需供墨(DOD)。連續(xù)供墨系統(tǒng)就是平常所說的小字符噴碼機,而按需供墨系統(tǒng)則是大字符噴碼機和高解像噴碼機。
1)小字符(CIJ)噴碼機是從一個噴孔里連續(xù)噴墨,通過晶體的震蕩將墨水分為很多的小墨點,然后通過高壓充電(一般充電電壓在幾百伏),最后通過高壓電場(幾千伏)形成偏轉(zhuǎn),從而完成字符的掃描,最終將字符噴射在產(chǎn)品上。
2)大字符(DOD)噴碼機是采用電磁閥,一般分為7點和16點。根據(jù)字符的需要,在不同的時間打開不同的電磁閥,將墨水噴出,最終形成字符(一般需要外界的壓力)。
3)高解像(DOD)噴碼機字符的形成原理與大字符噴碼機相同,不同的是高解像噴頭有很多的噴孔,多數(shù)在100個以上,其供墨方式與大字符噴碼機完全不同。大字符噴碼機是采用的電磁閥,而高解像噴碼機不再采用電磁閥,供墨原理一般采用晶體震蕩,在晶體之間形成一個壓差,最后將墨水擠壓出去,噴射在產(chǎn)品表面。所以高解像噴頭一般噴印距離不超過10mm。
建筑陶瓷現(xiàn)行采用的標識方式大多都是傳統(tǒng)的標識方式:
1)有的在壓制的時候,將產(chǎn)品的品牌,商標之類直接用模具壓制在產(chǎn)品的底部;2)人工蓋印、標注。缺陷:
1)采用模具壓制不便于產(chǎn)品多元化的發(fā)展,每種產(chǎn)品都要有相應的模具,模具的制造成本,以及管理成本顯得尤為突出。
2)人工蓋印,人工生產(chǎn)速度低下,人員管理復雜,產(chǎn)量受到極大的限制。
1)潮濕;
2)多粉塵;
3)電源噪音較大。
噴碼機作為新興的標識設備在建筑陶瓷標注方面有著不可比擬的優(yōu)點:
1)噴碼機采用單片機控制,噴印內(nèi)容可以隨時變換調(diào)節(jié),一般可存儲多條信息,信息可以自由編輯修改。LJ3200最多可存儲200條信息。
2)可噴印數(shù)字、漢字、商標圖案。
3)采用在線式標注,及時準確地將產(chǎn)品信息標注于產(chǎn)品之上。
由于建筑陶瓷行業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境特點,小字符(CIJ)噴碼機很難在這種環(huán)境下應用推廣。小字符噴碼機的高壓電場在潮濕的環(huán)境中很容易被擊穿,造成高壓打火、擊穿等故障,高壓不穩(wěn)定,噴印效果也不理想。再者,粉塵大以及電源噪音大都是造成小字符噴碼機故障的原因。粉塵大,易堵塞噴頭;電源噪音大,容易引起干擾,造成小字符噴碼機充電的不準確,從而噴印字符不穩(wěn)定。我們曾做過試驗,小字符噴碼機在建筑陶瓷生產(chǎn)現(xiàn)場使用的故障率遠遠高于在食品飲料行業(yè),其故障率是食品飲料行業(yè)的10倍以上。
大字符噴碼機由于其根本的原理,能夠很好地解決這些問題,LJ3200采用專利的“NZ”技術,可有效地防止噴頭堵塞。使用維修方便,普通的機修工通過培訓就能夠很好地處理其基本故障。
大字符噴碼機在建筑陶瓷行業(yè)得到越來越多的推廣和應用。目前,從國外引進的陶瓷自動化生產(chǎn)包裝線上都配備了大字符噴碼機的靈感和新的成果,關鍵是不要自以為是、固步自封、墨守成規(guī)、排斥異己。
造粒是PTC熱敏陶瓷片生產(chǎn)過程中十分重要的工序,粒料的質(zhì)量直接影響PTC陶瓷片的外觀、機械性能以及阻溫特性。造粒是指在磨細的粉料中加入一定量的粘合劑,均勻調(diào)和后使之形成顆粒狀粉體,這種粉料具有較好的流動性與壓延性,以便在壓型工序中可以得到具有較大強度、不易分層開裂的坯體。在工業(yè)化生產(chǎn)中采用壓力式噴霧干燥法造粒,其基本原理是把帶有粘合劑的粉料,用噴霧器噴入造粒塔中進行霧化,塔中的霧滴被塔中熱氣流干燥成顆粒狀粉體,然后從干燥塔底部卸出。
一般采用的壓力式噴霧造粒干燥機主要由供料系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和電器系統(tǒng)組成,而每一系統(tǒng)又包括一些相關設備。供料系統(tǒng)由攪拌桶、過濾器、隔膜泵和噴槍等組成。球磨好的二次料漿從球磨機轉(zhuǎn)移到攪拌桶中,經(jīng)過濾器被隔膜泵抽取并傳送,然后經(jīng)過噴槍進入干燥塔內(nèi)。料漿由噴槍噴嘴進入干燥塔開始了噴霧造粒干燥過程。具體過程分為3個階段:
1)料漿霧化。料漿由供料系統(tǒng)中的隔膜泵以一定壓力從噴嘴壓入干燥塔,壓力的能量轉(zhuǎn)換為動能,料漿由下向上從噴嘴噴出,形成一層高速的液膜,液膜隨即分裂為液滴。霧化產(chǎn)生的液滴尺寸與壓力成反比,噴嘴的生產(chǎn)能力與壓力的平方成正比。
2)霧粒干燥成球。霧粒與熱空氣以混合流的方式工作,熱空氣是通過頂蓋上的熱空氣分配器進入塔內(nèi),熱風分配器一般產(chǎn)生向下的流線空氣氣流,霧滴由下向上噴入熱空氣流。霧滴由于表面張力作用而形成球形,同時由于霧滴具有很大的表面積,其中水分易于迅速蒸發(fā)干燥,而最終收縮形成干燥的球形顆粒粉料。
3)顆粒粉料卸出。形成的球形顆粒粉料在干燥塔內(nèi)逐漸沉降,與熱空氣分離,塔下部的漏斗型腔使顆粒料匯集并從出料口卸出。較細的顆粒料與干燥空氣一起由與漏斗形上部相連的抽風機抽取而進入除塵系統(tǒng)。為干燥塔輸送熱空氣的送風機、干燥塔以及抽風機組成了干燥系統(tǒng)。除塵系統(tǒng)由高效旋風分離器、布袋式除塵器、離心風機等組成。抽風機將較細的顆粒料與干燥空氣一起送入高效旋風分離器。經(jīng)過有效分離,較細顆粒料進入分離器底部的收集筒回收,所剩的含有極少量微細顆粒料的廢氣由離心風機吸入布袋除塵器經(jīng)過再次除塵收集,實現(xiàn)了廢氣的無害化處理,最后的廢氣從煙囪排出。此外,電加熱器和燃氣機熱風爐等組成的加熱系統(tǒng)為干燥塔提供熱空氣。電器控制柜以及安裝于進風口和出料口監(jiān)測溫度的現(xiàn)場傳感器等組成的電器系統(tǒng)對整個噴霧造粒干燥機的各個主要環(huán)節(jié)進行監(jiān)測和控制,保證整個設備的正常運行。
在日常生產(chǎn)過程中,開動設備前應進行必要的準備工作。首先檢查各個裝置的軸承和密封部分連接處有無松動,各個機械部件的潤滑油狀況以及各個水、風、漿管閥口等是否處于所需位置。然后接通電源檢查電壓和儀表是否正常,最后檢查料漿攪拌桶內(nèi)料漿的量以及濃度等情況,若出現(xiàn)問題應及時排除。隨后依次開啟送風機、抽風機,接著打開加熱開關開始升溫。當出料口溫度達到設定溫度時(一般為130℃左右),啟動料泵和除塵系統(tǒng)。當泵壓達到2MPa后,打開噴槍開始造粒。設備運行后,應及時觀察霧化情況及料泵工作狀況,若出現(xiàn)堵槍現(xiàn)象需立即清洗或更換噴嘴。設備正常運行后,還應定時收料、定時檢查各系統(tǒng)運行情況,記錄各工藝參數(shù),并注意清理振動過濾篩。造粒結束時,應首先關停加熱裝置,停止燃氣機運行,然后關閉噴槍閥門,更換噴槍,取下噴嘴并沖洗干凈。當進口溫度降低到100℃以下后可以停止送風機和抽風機的運行,接著清理干燥塔和除塵器內(nèi)余料,關閉除塵器及氣錘,最后關閉總電源,完成生產(chǎn)操作。如遇緊急情況,必須立即關停設備,應首先關停送風機和料泵。如果突遇停電,應拉出燃氣機,使塔體自然降溫,然后打開排污閥,排盡料漿管道內(nèi)的漿料,并及時清洗設備。
造粒是PTC生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié),維持設備的正常運轉(zhuǎn)是保證PTC生產(chǎn)穩(wěn)定的必要條件。定期的清理、維護以及保養(yǎng)有助于及時發(fā)現(xiàn)問題,解決潛在故障,減少停機時間,保證生產(chǎn)線正常、穩(wěn)定運行。設備長時間運行或因操作不當,部分設備內(nèi)會出現(xiàn)集料而影響正常運行,此時需停止工作進行清洗。對于干燥塔內(nèi)集料的清理,應打開清掃門,用長把掃帚掃除漏斗形底部集料,打開出料閥,用自來水沖洗塔內(nèi)壁;旋風分離器內(nèi)集塵的清除,同樣需要打開旋風分離器,用掃帚清掃集料,必要時也可用水沖洗;對于袋式除塵器的清理,應打開控制開關,連續(xù)敲打,然后打開清洗門,敲打布袋除塵器,最后更換過濾袋。對于料漿管路系統(tǒng)的清理,應打開雙向過濾器的排污閥,清洗過濾器濾網(wǎng)和管路,打開料泵,以水代料,清洗泵管、穩(wěn)壓包及管道。經(jīng)過一段時間(一般600h左右)的運轉(zhuǎn),需對噴霧造粒干燥機進行必要的檢查與養(yǎng)護。對于供料系統(tǒng),應檢查過濾器、管道、閥門、噴嘴等,查看有無堵塞,定時清洗,檢查噴嘴磨損情況以便及時更換;應檢查料泵是否漏油,打壓是否正常,油位是否正常等;對于風機,應查看軸和軸承是否缺油發(fā)熱,有無震動、噪音等,必要時清洗風葉和對風葉做平衡校對。對于加熱器,應檢查熱管是否正常,必要時清洗油管、油泵、油嘴3處的過濾網(wǎng)。另外,還應留意各電動機有無發(fā)熱、振動、異聲等情況,控制柜的儀表和電器工作是否正常等。此外,在設備運轉(zhuǎn)2 400h左右(一般趁停產(chǎn)期間),需由維修人員對設備進行局部解體和維修保養(yǎng)。
答:根據(jù)《天工開物》中列舉的制瓷生產(chǎn)過程有:舂土、澄泥、造坯、汶水、過濾、打圈、字畫、噴水、過銹、裝匣、滿窯、烘燒等各道工序,從原料開采到烘成,要“手過七十二,方可成形”。也就是說,完成一件瓷器的制成需要72道工序。
從原料到制成,我們可以粗略歸納一下,制備陶瓷成品和制涂料到成膜兩件不同事物的相似性:
1)都以粉料為原材料。
2)都以各種金屬氧化物為顏料,創(chuàng)造出多種色彩。
3)都由底涂(底釉)和面涂(面釉)組合而成。
4)都有色彩深淺(因投入的顏料量不同而不同)的不同產(chǎn)品。
5)都有因底材和面涂因熱脹冷縮系數(shù)不同,而造成的裂紋(有主觀要求的,也有不愿發(fā)生的)。
6)都有用水作稀釋劑的環(huán)保型調(diào)色方法和經(jīng)過水的蒸發(fā)制成最終產(chǎn)品的過程。
7)都有一定的制作工藝要求和固化成膜條件。
8)都有直接為人類生活服務的作用和廣泛的市場空間。
9)都有隨時代和政治形勢、經(jīng)濟狀況的好壞而發(fā)展、停滯的現(xiàn)象。
10)都有與國際交流的歷史記載和相互切磋共同進步的史實。
我們正在試驗“陶瓷涂料化”,即外層彩釉用涂料直接涂刷在燒成的墻上,用單組分自干型涂料裝飾陶瓷的外表,減少2次進窯成釉工序,從而節(jié)省能源;同時還試驗“涂料陶瓷化”,即將陶瓷的彩釉直接噴涂在大面積水泥墻體上,然后用烘烤器(電熱爐等)直接加熱,使之較好又簡單地固化成釉,從而實現(xiàn)水泥墻體陶瓷式的優(yōu)美裝飾效果及保溫節(jié)能效果。
兩種不同領域中的技術經(jīng)過相互滲透,相互吸收,相互容納,一定會創(chuàng)造出新的產(chǎn)品。
本欄目責任編輯 杜夏芳