Masterbatch adagolás – LDR és keverés 2026

Bevezetés a masterbatch adagolásba

Masterbatch adagolási számítás a kritikus híd a színformulázás és a konzisztens fröccsöntött alkatrészek között. Akár autóipari elemeket, fogyasztói elektronikát vagy orvosi komponenseket gyárt, a pontos színkontroll eldöntheti termékének piaci sikerét. Ebben az átfogó útmutatóban részletezzük a pontos képleteket az LDR számításhoz, adagolórendszer kalibráláshoz és csigakialakítás optimalizáláshoz a maximális szín homogenitás érdekében.

A masterbatch technológia az egyszerű volumetrikus adagolástól a fejlett gravimetrikus rendszerekig fejlődött valós idejű beállítási képességekkel. Az LDR képlet és keverési elvek megértése segít elérni a prémium alkalmazásokhoz szükséges színkonzisztenciát, miközben optimalizálja az anyagköltségeket.

A hígítási arány (LDR) alapjai

A hígítási arány (LDR) a színkoncentrátum százalékos aránya a teljes lövés súlyában. Ez a látszólag egyszerű metrika mindent irányít a színintenzitástól a termelési költségekig és az alkatrész konzisztenciáig. Az LDR százalékban fejeződik ki, és általában 0,5% és 6% között mozog az alkalmazási követelményektől függően.

LDR = (Masterbatch súly ÷ Teljes lövés súly) × 100%

Az LDR közvetlenül befolyásolja az alkatrészenkénti színköltséget. Egy 2% LDR azt jelenti, hogy 2% masterbatch-ért és 98% bázisgyantáért fizet, de eléri a cél színintenzitást. Ezen kapcsolat megértése kulcsfontosságú a költségoptimalizáláshoz és minőségellenőrzéshez.

Miért fontos az LDR a minőségellenőrzéshez

Az LDR többet befolyásol, mint a színintenzitást:

• Színkonzisztencia: Pontos LDR kontroll biztosítja az egységes színt minden alkatrészben
• Mechanikai tulajdonságok: A felesleges masterbatch befolyásolhatja az ütésállóságot és a felületkezelést
• Termelési költségek: Optimális LDR minimalizálja a drága masterbatch használatát
• Szabályozási megfelelőség: Kritikus az élelmiszer-érintkezésű és orvosi alkalmazásoknál

Alapvető LDR képlet

Az alapvető masterbatch adagolási képlet egyszerű, de precíz méréseket igényel:

W_masterbatch = W_lövés × (LDR ÷ 100)

Ahol:

• W_masterbatch = Hozzáadandó masterbatch súlya (gramm)
• W_lövés = Teljes lövés súlya bázisgyanta és masterbatch együtt (gramm)
• LDR = Hígítási arány (százalék)

Ez a képlet feltételezi, hogy tiszta bázisgyantához ad hozzá masterbatch-et. Regrind vagy előszínezett anyagokkal való munka esetén figyelembe kell venni a meglévő színkoncentrációt.

Bővített LDR képlet regrinddel

Regrind bevonásakor a számítás összetettebbé válik:

W_masterbatch = W_összes × (Cél LDR - Meglévő LDR_regrind) ÷ (100 - Cél LDR)

Ez a képlet biztosítja, hogy elérje a cél színintenzitást, miközben maximalizálja a regrind használatát a költségmegtakarításhoz.

Lépésről lépésre adagolási számítás

Vegyük végig egy átfogó példát egy polipropilén autóipari komponensre.

Példa: Műszerfal panel

Alkatrész specifikációk:

• Alkatrész súlya: 250 gramm
• Öntőkapu súlya: 45 gramm
• Cél LDR: 2,5%
• Masterbatch koncentráció: 50% pigment
• Bázisgyanta: PP homopolimer

1. lépés: Teljes lövés súly számítása

W_lövés = Alkatrész súlya + Öntőkapu súlya = 250g + 45g = 295g

2. lépés: Masterbatch súly számítása

W_masterbatch = 295g × (2,5 ÷ 100) = 7,375g

3. lépés: Masterbatch koncentráció figyelembevétele

Ha a masterbatch 50% pigmentet tartalmaz, 7,375g masterbatch szükséges 3,6875g tiszta pigment szállításához. Ez befolyásolja a teljes lövés súly számítását a precíz fröccsöntéshez.

4. lépés: Adagolási sebesség számítása

30 másodperces ciklusidő esetén az adagolóegységnek minden 30 másodpercben 7,375g-ot vagy 0,2458 g/másodpercet kell szállítania. Ez a sebesség meghatározza a berendezés kiválasztását és kalibrációs követelményeket.

Összetett példa: Többszínű színillesztés

Egyedi színhez, amely három masterbatch-et igényel:

• Fekete masterbatch: LDR = 1,2%
• Fehér masterbatch: LDR = 0,8%
• Különleges effekt: LDR = 0,3%
• Teljes lövés súly: 180g

Egyéni súlyok:

• W_fekete = 180 × 0,012 = 2,16g
• W_fehér = 180 × 0,008 = 1,44g
• W_effekt = 180 × 0,003 = 0,54g

Teljes masterbatch súly = 4,14g (2,3% kombinált LDR)

Adagolóegység kalibrálása és pontossága

Az adagolási pontosság kritikus a színkonzisztenciához. Még a kis eltérések is látható színkülönbségeket okozhatnak. A kalibrálás magában foglalja a ténylegesen adagolt súly mérését a cél súllyal szemben több cikluson keresztül.

Kalibrálási eljárás

1. Mérleg nullázása: Biztosítani, hogy az adagolóegység és gyűjtőtartály nullán álljon
2. Cél súly beállítása: Az adagolóegység programozása a számított masterbatch súlyhoz
3. Tesztciklusok futtatása: 10-20 lövés adagolása és a gyűjtött anyag mérése
4. Pontosság számítása: Tényleges vs. cél súly összehasonlítása
5. Paraméterek finomhangolása: Csigasebesség, adagolási idő vagy kalibrációs faktor finomhangolása

Pontossági szabványok alkalmazás szerint

Alkalmazás	Szükséges pontosság	LDR tartomány	Tipikus adagolási módszer
Autó külső	±0,5%	1,0-3,0%	Gravimetrikus
Fogyasztói elektronika	±0,3%	0,5-2,0%	Gravimetrikus
Orvosi eszközök	±0,1%	0,2-1,0%	Magas precizitású gravimetrikus
Csomagolás	±1,0%	2,0-6,0%	Volumetrikus

Kalibrálási gyakoriság irányelvek

• Kezdeti beállítás: Naponta az első héten
• Termelés: Hetente vagy anyagváltoztatások után
• Kritikus színek: Minden termelési futás előtt
• Karbantartás után: Azonnal az adagolóegység szervizelése után

Gravimetrikus vs. volumetrikus adagolórendszerek

A gravimetrikus és volumetrikus adagolórendszerek közötti választás jelentősen befolyásolja a színkonzisztenciát és üzemi költségeket.

Gravimetrikus adagolás előnyei

• Magas pontosság: A ténylegesen adagolt anyag mérése (±0,1%)
• Sűrűség kompenzáció: Figyelembe veszi az anyagváltozásokat
• Valós idejű beállítás: Folyamatos súly visszajelzés
• Megfelelő alacsony LDR-hez: Elengedhetetlen <1% formulákhoz

Volumetrikus adagolás jellemzői

• Költséghatékony: Alacsonyabb kezdeti beruházás
• Egyszerű üzemeltetés: Nem szükséges terhelőcellák
• Magasabb LDR alkalmazások: Jobb 2%+ formulákhoz
• Sűrűség érzékeny: Konzisztens térfogati sűrűséget igényel

Hibrid rendszerek

A modern adagolóegységek kombinálják mindkét technológiát: volumetrikus adagolást gravimetrikus ellenőrzéssel. Ezek a rendszerek a legjobb mindkét világból automatikus sűrűség kompenzációval és magas pontossággal.

Keverőcsiga kialakítás szín homogenitáshoz

A csigakialakítás az utolsó határvonal a színkonzisztencia eléréséhez. A megfelelő csigageometria biztosítja az egyenletes masterbatch elosztást az olvadékban.

Csigageometria alapjai

Keverési hatékonyság = Függvénye:

• Csatorna mélység variációk
• Szárny játék
• Kompressziós arány
• Keverőszekció kialakítás

Tipikus keverőcsiga típusok

Csiga típus	Keverési mechanizmus	Legjobb LDR-hez	Nyomásveszteség
Dalton keverés	Másodlagos csatornák	1-4%	Alacsony
Maddock keverés	Káotikus keverés	0,5-3%	Közepes
Bariér keverés	Olvadék szűrés	Minden tartomány	Magas
Disztributív keverés	Lamináris áramlás	>2%	Alacsony

Statikus keverők vs. dinamikus keverőcsigák

A statikus keverőfúvókák és dinamikus keverőcsigák közötti választás a termelési követelményektől és költségvetési korlátozásoktól függ.

Statikus keverőfúvókák

Előnyök:

• Alacsonyabb költség: Retrofit meglévő csigákra
• Nincs nyomásveszteség a csigában: Megőrzi a plasztifikációs teljesítményt
• Könnyebb tisztítás: Nem szükséges csiga szétszerelés
• Megfelelő: Gyakori színváltások, standard LDR tartományok

Hátrányok:

• Nyomásveszteség: 10-30% növekedés a fröccsnyomásban
• Korlátozott keverés: Kevésbé hatékony mint csigakeverés
• Nem alacsony LDR-hez: Rossz teljesítmény 1% alatt

Dinamikus keverőcsigák

Előnyök:

• Kiváló keverés: Jobb homogenitás mint statikus keverők
• Nincs nyomásveszteség: Keverés integrálva a csigakialakításba
• Jobb alacsony LDR-hez: Hatékony 0,1%-ig
• Folyamat rugalmasság: Különböző anyagok és színek kezelése

Hátrányok:

• Magasabb költség: Szükséges specializált csigakialakítás
• Összetett karbantartás: Csigaváltások igényesebbek
• Anyag korlátozások: Nem feltétlenül illik minden gyantához

Kiválasztási kritériumok

Tényező	Válasszon statikus keverőt	Válasszon dinamikus csigát
LDR tartomány	>1%	<1%
Színváltások	Gyakori	Ritkák
Költségvetés	Korlátozott	Prémium
Alkatrész tolerancia	Standard	Kritikus

A regrind hatása a színillesztésre

A regrind bevonás gazdaságilag szükséges, de megnehezíti a színkontrollt. A regrindben meglévő szín befolyásolja az LDR számításokat és keverési követelményeket.

Regrind színanalízis

Regrind használata előtt mérje meg színkoncentrációját:

Regrind LDR = (Pigment a regrindben ÷ Teljes regrind súly) × 100%

Ez az érték általában 80-95% az eredeti masterbatch LDR-nek köszönhetően a feldolgozás során bekövetkező pigmentveszteségnek.

Képlet színkorrekcióhoz

W_{masterbatch korrekció} = W_összes × (Cél LDR - Regrind LDR × Regrind %) ÷ (100 - Cél LDR)

Integráció Tederic vezérléssel

A Tederic fröccsöntő gépek fejlett adagolási integrációt kínálnak pontos színkontrollhoz.

Intelligens adagolási funkciók

• Folyamatos LDR monitoring: Valós idejű súly ellenőrzés
• Automatikus kalibrálás: Önszabályozó adagolási paraméterek
• Recept kezelés: Tárolt színformulák egykattintásos visszahívással
• Minőség integráció: Visszajelzési ciklusok szímméréssel

Tederic adagolási szinkronizáció

A Tederic vezérlőrendszer szinkronizálja az adagolást a csiga regenerálásával, biztosítva konzisztens masterbatch hozzáadást a ciklusidő variációktól függetlenül. Ez kiküszöböli az időbeli különbségekből adódó színváltozásokat.

Hibaelhárítás színinkonzisztenciák esetén

A szisztematikus hibaelhárítás szükséges a színminőség fenntartásához.

Gyakori színproblémák

Feldolgozási hőmérsékletek ellenőrzése, tartózkodási idő csökkentése

Probléma	Tünetek	Fő ok	Megoldás
Színcsíkok	Látható színszalagok	Elégtelen keverés	Visszanyomás növelése, csigakialakítás ellenőrzése
Színváltozások	Inkonzisztens árnyalat	Adagolási pontatlanság	Adagolóegység újrakalibrálása, masterbatch minőség ellenőrzése
Rossz fedés	Foltos megjelenés	Alacsony LDR vagy rossz diszperzió	LDR növelése, keverés javítása
Színeltérés	Fokozatos színváltozás	Anyag degradáció

Színmérési szabványok

• Spektrofotométer: Laboratóriumi színmérés (CIELAB rendszer)
• Színmérő: Termelőpadlói mérés
• Vizuális szabványok: Jóváhagyott színcsíkok összehasonlításhoz
• Statisztikai kontroll: Cpk > 1,33 kritikus színekhez

Összefoglalás és bevált gyakorlatok

A masterbatch adagolás egyaránt tudomány és művészet. Az LDR számítás biztosítja az alapot, de a sikeres implementáció figyelmet igényel a berendezés kalibrálása, csigakialakítás és folyamatkontroll iránt.

Kulcsfontosságú következtetések

• Pontosan számítsa ki: Használja a W_masterbatch = W_lövés × (LDR ÷ 100) képletet
• Rendszeresen kalibráljon: Ellenőrizze az adagolási pontosságot minden termelési futás előtt
• Válassza ki a megfelelő felszerelést: Gravimetrikus alacsony LDR-hez, volumetrikus magas LDR-hez
• Tervezzen keverésre: Válassza ki a megfelelő csigageometriát az alkalmazásához
• Vegye figyelembe a regrindet: Korrigálja a formulákat a meglévő színkoncentrációhoz
• Folyamatosan monitorozzon: Használjon statisztikai folyamatkontrollt a színkonzisztenciához

Ezen elvek követésével és a Tederic integrált vezérlőrendszerek használatával elérheti a prémium fröccsöntött termékekhez szükséges színkonzisztenciát, miközben optimalizálja termelési költségeit.

Ez az átfogó útmutató lefedi a masterbatch adagolás alapvető számításait és bevált gyakorlatait. Konkrét alkalmazási segítségért forduljon Tederic műszaki szakembereihez vagy masterbatch szállítókhoz.