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Luna太赫兹传感器和仪表提供吹塑和其他过程控制见解

2021年3月《吹塑杂志》封面图片月球的太赫兹(THz)测量解决方案在2021年3月的一期吹塑学报,该出版物专注于中空塑料件的成型和连接的制造过程,如用于成型瓶子或其他中空形状和容器。

过程控制是生产高质量产品的关键。太赫兹传感器是一种相对较新的技术,可以提供超快速、准确和高度精确的厚度测量多层吹塑产品。太赫兹测量各种材料的能力,包括那些对紫外线、可见光和红外光不透明的材料,提供了一种独特的控制能力。THz在吹塑产品开发、制造和质量控制过程中广泛应用的能力使THz壁厚测量成为一种非常有用的技术。

太赫兹测量系统是如何工作的?

太赫兹传感器发出一种非常窄的完全安全的能量脉冲。该脉冲通过空气到达样品,并在两种材料(包括空气和样品的外表面)的每一个界面上产生脉冲反射。如果样本是多层的,内层也会产生反射,这提供了对内层的测量。太赫兹系统测量一层的顶部和底部的两次反射之间的时间,并使用这个值来计算层的厚度。厚度测量是高度精确的(通常小于正负0.1密耳或2.5微米在线测量率)和非常可重复性。该系统具有高分辨率(小于0.04 mil或1微米),可用于许多具有挑战性的环境条件。

太赫兹系统由什么组成?

THz系统由一个控制单元、一个柔性脐带电缆(最长可达147英尺)和一个传感器组成。可提供单传感器和双传感器控制单元。脐带电缆允许传感器自由定位,以对准被检查的对象。

太赫兹技术的应用

已通过太赫兹系统验证的应用包括测量吹塑燃料箱和瓶子。

油箱

在图1中,可以看到一个太赫兹传感器在机器人手臂的末端,用于对一个障碍物层汽车油箱进行测量。机器人在一个小时内测量了坦克的七个位置88次。在这段时间里,工厂的环境温度从70华氏度上升到105华氏度。多个点的总厚度从5mm到8mm不等,重复测量的平均值为6.29mm,平均标准偏差为0.0007mm。测量各层厚度,平均标准偏差为0.0016mm。

半成品和瓶子

另一个用途是在多层模架夹入模具之前测量其厚度。这些信息可以用来协助开发和制造,并测量挤压过程的相位,以获得更好的控制和分布的壁厚整个对象。这将导致更快的开发和启动,更一致的壁厚分布和材料和能源的高效利用。

Luna的太赫兹计和传感器已经成功测量了乙烯、乙烯醇、尼龙和炭黑的阻挡层。在一个例子中,当隔层瓶子在传送带上移动近4个小时时,系统进行了多达4种不同的测量。安装在传送带前面的传感器产生直线点测量。这种类型的实时数据可以提供即时反馈,以快速识别和纠正制造问题。

在一个案例中,经过86小时的测量,屏障层的标准偏差为正负1.5微米,证明了测量的稳定性和高精度,给瓶子制造商更多的控制。

Luna的非接触式太赫兹传感器在吹塑过程的许多位置上都能以非常高的速率、高精度和精度测量几乎所有吹塑产品(包括多层产品)的壁厚。从挤压的模板或预制件到成型的燃料箱或瓶子,太赫兹传感器可以提供多层的高精度测量,无论颜色或材料。

阅读太赫兹业务发展总监Irl Duling博士的整篇文章;和杰弗里·怀特博士,月球创新公司的高级研究科学家,访问2021年3月发行吹塑成型学报

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