Plastics_10_2015

ТЕМА НОМЕРА /ПЕРИФЕРИЯ И СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ П Л А С Т И К С № 1 0 ( 1 5 0 ) 2 0 1 5 w w w . p l a s t i c s . r u 37 количество гранул. Таким образом, ее результаты оказы- ваются нерепрезен- тативными. Ввиду ограниче- ний, характерных для современных оптических систем контроля качества, требуются новые технологии, полно- стью соответствующие запросам поли- мерной промышленности. Использование новых методов рентгеновского контроля позволяет анализировать множество тех- нологических параметров, таких как одно- родность, наличие загрязнений и дефектов, различия между материалами, перекрестное загрязнение. Рентгеновские технологии позволяют осуществлять проверку как прозрачных, так и непрозрачных пластмасс. Базируются они на эффекте различного затухания излу- чения в исходном материале и посторонних включениях. Затухание (µ) рентгеновского излучения в основном определяется зарядом ядра элемента, через которое оно проходит, а также толщиной материала [6]. Оно пропор- ционально третьей степени атомного номера (Z) элемента (µ~Z3). Полимеры состоят прежде всего из угле- рода (Z=6), в котором затухание выражено слабо. Частице железа (Z=26), напротив, свойственно сравнительно сильное затуха- ние, которое легко обнаруживается. Добав- ки также влияют на затухание. Например, диоксид титана довольно сильно отличается по показателю затухания, так как атомный номер титана равен 22. С помощью специально разработанной системы рентгеновских камер можно обна- руживать посторонние включения и дефекты как в непрерывном, так и в периодическом режиме. Камеры фотографируют гранулы или пленку, а полученные изображения обрабатываются с помощью специально- го математического алгоритма, который определяет различия в затухании даже для частиц размером всего 50 мкм. Сопоставляя результаты работы мате- матического алгоритма, система фиксирует за- грязнения в полимерных гранулах (рис. 1). Производственные процессы, применяемые в полимерной промыш- ленности, отличаются высокой сложностью. Для получения различ- ной продукции могут смешиваться разные материалы, поэтому существует множество источников дефектов или загрязнений, ко- торые влияют на качество конечного про- дукта. Рентгеновская технология не только позволяет обнаруживать металлические включения в полимерных гранулах, но и дает информацию о свойствах технологического процесса. Так, с ее помощью можно фикси- ровать перекрестное загрязнение различных полимерных материалов даже в том случае, если они имеют один цвет, так как показа- тели затухания излучения для них все равно различны (рис. 2). Рисунок 2. Различные типы гранул, отличающиеся показателем затухания рентгеновского излучения Рисунок 3. Воздушные пузырьки, металлические и органические загрязнения Рисунок 5. Дефекты вспенивания внутри гранулы Металлическое загрязнение Воздушное включение Частица ткани Алюминий 100 мкм Медь 100 мкм Медь 50 мкм Алюминий 100 мкм Медь 50 мкм Медь 100 мкм Рисунок 6. Металлические загрязнения в черных гранулах Рисунок 4. Неоднородности (скопления) внутри гранул