Un uscător pentru granule de mase plastice are capacitatea de a face ca granulele să fie din ce în ce mai uscate, până la o limită de procesare bună. Zic limită de procesare bună, deoarece unele materiale plastice au posibilitatea să se suprausuce, unul din cele mai știute și comune exemple fiind policarbonatul transparent (PC). Acesta dacă este uscat mai mult decât trebuie, pe piesele realizate apar puncte galbene.
Până acum 15 ani granulele de mase plastice se uscau cu apă, glumesc și nu prea, existau acele așa-zise ,,uscătoare” care luau aer din atmosferă la temperatura și umiditatea lui (în funcţie de temperatura și/sau umiditatea din hală, dacă ploua sau nu afară, dacă era iarnă sau vară) și trecea acest aer printr-o rezistenţă care ducea aerul de la 26°C la 80°C, de exemplu dacă se usca ABS. Tehnologia era bună pentru acum 15 ani, dar rezistenţa care încălzea aerul mergea mereu, pentru că 60 minute din 60 minute trebuia să urce temperatura de la 26°C la 80°C și, de asemenea, umiditatea din aer era făcută vapori de apă și băgată în granulele de plastic, și se spera că datorită temperaturii ridicate a aerului să iasă de pe granule mai mulţi vapori de apă decât au intrat iniţial.
Ulterior a apărut FILTRUL MOLECULAR care avea rolul să REŢINĂ umezeala din aer. Acesta se umplea cu apă și după aceea avea un proces de REGENERARE a filtrului, adică de eliminare a umezelii/apei din filtrul molecular. Granulele din acest filtru molecular au evoluat de atunci și până acum. Dacă la început era silicagel, acesta a fost înlocuit cu alte granule care au mai multe funcții îmbunătățite:
- capacitate de absorbție a umezelii mai mare
- capacitate de cedare a umezelii din procesul de regenerare mult mai rapidă
- timp de utilizare cât mai îndelungat până când trebuie schimbate
În zilele noastre sunt, după cunoștințele mele, 3 tipuri de uscătoare cu filtru molecular:
- cu un singur filtru molecular
- cu 2 filtre moleculare
- cu un singur filtru molecular rotativ
Fiecare are avantaje și dezavantaje, în funcţie de producătorul uscătoarelor cu aceste tipuri de filtre. În cazul nostru, uscătoarele cele mai bune TEHNIC sunt cele cu filtru molecular rotativ, dar din păcate sunt mai scumpe decât celelalte 2 tipuri. Avantajul fiind un consum de energie mai redus faţă de celelalte 2 tipuri, și nu pot să explic aici de ce, pentru că ar învăţa competiţia. Un alt avantaj fiind un indice constant al punctului de rouă care iese din el. Și pentru că am folosit cuvântul punct de rouă o să și explic ce înseamnă.
PUNCT DE ROUĂ sau DEW POINT reprezintă o unitate de măsură a gradului de uscare a aerului. Pe înţelesul tuturor, aceasta înseamnă: într-o încăpere, de exemplu la mine în birou, este o umiditate firească a aerului, să zicem 40% iarna, la temperatura de 22°C. Dacă aș deschide geamul și aș reuși să fac în cameră 0°C, o parte din vaporii de apă din cameră ar îngheţa și ar cădea pe podea, să zicem 20% din ei. Deci ar mai rămâne 20% umiditate în aer. Dacă aș reuși să duc temperatura din cameră la – 40°C, probabil încă 10% din vaporii de apă prezenţi ar deveni cristale de gheaţă și ar cădea pe podea, și astfel umiditatea din aer ar rămâne și mai redusă. Deci cu cât punctul de rouă sau dew point-ul este mai negativ cu atât aerul este mai uscat.
Sunt tipuri de uscătoare care pot ajunge la -65°C capacitate de uscare, altele care ajung numai până la -40°C, iar altele la care nu se poate garanta deloc gradul de uscare (cele fără filtru molecular, care încă mai sunt produse pentru pieţele încă neevoluate și foarte ieftine, cum ar fi China și India).
Ca să alegi corect un uscător este nevoie să știi mai multe lucruri:
- temperatura de uscare a viitoarelor materiale plastice - 90% dintre ele se usucă până la maxim 130°C, dar există și unele materiale cum ar fi PEEK sau PET-A, care se usucă la temperaturi de până la 180°C. Pentru aceste materiale sunt necesare opţiuni speciale de răcire cu apă a aerului care se întoarce prea fierbinte spre filtrul molecular.
- cât de hidrofil este materialul care urmează să fie procesat - în cazul în care este foarte hidrofil, acesta trebuie introdus în mașina de injecţie sau în echipament cât mai repede după ce iese din uscător sau ,,just in time”, cum se mai zice. Sau trebuie transportat la o mașină de injecţie tot cu aer uscat.
- cât material consumă pe oră mașina de injecție în kg/oră - în funcţie de cantitatea procesată de mașina de injecţie, se alege dimensiunea buncărului de uscare și dimensiunea uscătorului efectiv, adică volumul de aer uscat necesar.
Ca să mergem mai departe trebuie să explic puţin că un material plastic are mai multe densități și fiecare are rostul ei:
- densitate sub formă de piesă din plastic: PP are cam 1-1,2 [kg/dm³];
- densitate sub formă de topitură în mașina de injecție: PP are cam 0,73 [kg/dm³]; Este utilă pentru a putea face conversia între volumul teoretic de injecţie a unei mașini de injecţie și capacitatea reală de injecţie din materialul respectiv;
- densitatea sub formă de granule puse una peste alta, care conţine și aerul dintre granule - aceasta este mai mică decât cea de la de plastic: PP are cam 0,53 [kg/dm³]. Este utilă pentru a vedea câte kg de material sub formă de granule intră într-un litru.
EXEMPLU
Date intrare:
- Consum mașină injecţie: 15 kg/ora PP
- Densitate sub formă de granulă (bulk densisty) = 0,72 [kg/dm³]
- Timp uscare recomandat pentru PC: 3 ore.
Pasul 1. Câţi litri trebuie să aibă buncărul de uscare?
- Ca să usuce 15 kg de material într-o oră trebuie să pot usca cu 3 ore înainte, deci înmulţesc 3 x 15 = 45 kg. Deci am nevoie de un buncăr în care să pot baga 45 kg de material.
- Mai departe mă întreb în câţi litri încap 45 kg de material (în cazul nostru de PC) și împart kg la densitate = 45 : 0,72 = 62,5 litri.
- Astfel stabilim că avem nevoie de un buncăr de minim 62,5 litri ca să pot usca 45 kg de PC.
Pasul 2. Cât de mult aer uscat am nevoie ca să pot usca pe oră cantitatea respectivă?
- Orice material plastic are nevoie de un debit de aer uscat mai mare sau mai mic.
- Debit aer uscat necesar pentru PC este = 1,34 [m³/oră].
- Deci înmulţim 1,34 x 15 = 20,1 [m³/oră].
- Astfel stabilim că avem nevoie de un uscător care să poată genera minim 20,1 [m³/oră].
- În cazul nostru am oferi un uscător de 30 metri cubi de aer uscat cu un buncăr de 70 litri.
- În general, cantitatea de aer uscat necesară este jumătate din volumul de stocare necesar.
Pentru alte tipuri de material aveți mai jos un tabel cu anumite informații utile:
- temperatură de uscare recomandată
- timp de uscare recomandat
- volum aer uscat necesar
- densitate sub formă de granulă
