Szivárgás tesztelő működésével kapcsolatos eset-tanulmány
Jelenség: 5 Literes PE flakon, aszimmetrikus forma, fogantyúval, száj átmérő 50 mm. A szivárgás tesztelő a hideg flakonokat kiválóan teszteli. Észreveszi a legkisebb lyukat is. Viszont ha a flakont még melegen - közvetlen a gépből kiszedés után - teszem föl a szalagra, akkor nem jól tesztel. Milyen okok lehetnek?
1. Viszkoplasztikus kúszás (creep)
A szivárgás tesztelő nyomáskülönbség-elemzéssel dolgozik: felfújja a palackot P2-re, aztán figyeli, hogy a nyomás esik-e P1 alá. P2 = 0,7 bar P1=0,55 bar.
Meleg HDPE/PP/PET esetén a falanyag rugalmassági modulusa lényegesen alacsonyabb mint hidegen. Amikor a tesztelőfej felfújja a palackot, a meleg fal tovább tágul a nyomás alatt (viszkoplasztikus kúszás) → a belső térfogat nő → a nyomás esik → az érzékelő lyukat "lát", holott nincs lyuk.
Ez ugyanaz a jelenség, mint amikor egy meleg PET palackot kézzel össze lehet nyomni, hidegen viszont rugalmas.
2. A P1/P2 referencia hideg palackra van kalibrálva
A gépbeállító hideg mintapalackon állította be a P1 és P2 értékeket. Meleg palacknak más a viselkedése, tehát ugyanolyan felfúvási nyomásnál más nyomásértéket mutat az érzékelő – az egész referenciarendszer elcsúszik.
3. Hideg tesztelő levegő
A palack belsejébe zárt levegő meleg (a fúvóformából jövő palack belseje ~40–70 °C lehet). Egy zárt edényről beszélünk már ekkor. A hideg tesztelő levegő lehűti a flakonban lévő levegőt. Az ideális gáztörvény (Gay - Lussac) zárt edény esetben: P1/T1 = P2/T2.
- Meleg palack belső levegője: T₁ = 60°C = 333 K
- Beáramló tesztlevegő lehűti a rendszert: T₂ = 35°C = 308 K
- Felfúvási nyomás: P₁ = 1 bar (relatív)
Nyomásesés pusztán hőmérsékletcsökkenésből = 75 mbar
75 mbar nyomásesés – és ez egy konzervatív példa. Ha a palack forróbb (80°C), a különbség még nagyobb. A szenzor P1 és P2 között általában 15–20 mbar a különbség. Tehát a hőmérséklet okozta nyomásesés akár 5x nagyobb lehet, mint a szenzor teljes mérési tartománya. A gép nem tehet mást, mint hogy selejtnek nyilvánít minden meleg palackot.
4. Nyakméret / záró tömítés
Frissen fúvott palacknál a száj/nyak geometriája még nem teljesen stabil, esetleg enyhén elipszoid, kiváltképp ha azt még felülről megnyomja a tesztelőfej. A torzulás még nagyobb lesz. Így a tesztelőfej gumikorongja nem tud tökéletesen tömíteni → valódi légszivárgás a tesztelési ponton (de ez nem a palack hibája). Ezt a hibaforrást úgy tudjuk kiküszöbölni, ha a záró tömítés 1. puhább anyagra cseréljük, 2. félgömb (gömb süveg) alakú tömítő gumit használunk, ami nem torzítja el a flakon száját, hanem fenntartja a kör formát.
Mit lehet tenni?
| Megoldás | Hatékonyság |
|---|---|
| Palack teljes lehűtése tesztelés előtt | ★★★★★ |
| Észlelési idő (Detection time) növelése → a palacknak legyen ideje stabilizálódni | ★★★★ |
| Felfúvási nyomás (Inflation pressure) csökkentése meleg palacknál | ★★★ |
| P1/P2 újrakalibrálása meleg mintapalackon | ★★ (nem ideális) |
| Felfúvási idő növelése → lassabb tágulás | ★★ |
Palack lehűtés lehetséges megoldásai
1. Hűlési idő növelés a cikluson belül (drága megoldás)
2. Full Shine gépeken egy ciklusban 2 fúvás is lehetséges. Az első fúvásnál a levegő felfújja a flakont és a nyomás bent marad. Ezt az átmelegedett levegőt néhány másodperc után kiengedjük. A második fúvásnál újra hideg levegőt fújunk a flakonba. Ezzel a hűtést fokozhatjuk. A kompresszorban talán lehet szabályozni a hűtve-szárító kilépő levegő hőmérsékletét is. (aránylag olcsó megoldás)
3. A fúvógépben, a sorjázási pozícióban a száj és környékének intenzív hűtése pl. sűrített levegő fúvással (drága megoldás) vagy ventilátorral.
4. Legalább 1–2 méteres hűtőszalag (esetleg ventilátorral) a fúvógép és a tesztelő között, hogy a palack fala 30–35 °C alá hűljön tesztelés előtt.
Szerző: Rácz Miklós +36705230234