Dažų dozavimas – LDR formulės ir homogenizacija 2026

Įvadas į dažų dozavimą

Dažų (masterbatch) dozavimo skaičiavimas yra kritinis žingsnis siekiant gauti nepriekaištingos spalvos gaminius. Nesvarbu, ar gaminate prabangias automobilių vidaus detales, ar precizinius medicinos komponentus, spalvos stabilumas tiesiogiai veikia gaminio vertę ir kliento pasitikėjimą. Šiame vadove išsamiai išanalizuosime LDR formules, kalibravimo procesus ir sraigtų konstrukcijos ypatumus, užtikrinančius maksimalų spalvos homogeniškumą.

Kas yra LDR (Let-Down Ratio)?

LDR (Let-Down Ratio) yra dažų koncentrato procentinė dalis visame gaminio svoryje. Šis rodiklis kontroliuoja viską: nuo spalvos intensyvumo iki gamybos kaštų ir galutinio gaminio mechaninių savybių. Standartiškai LDR svyruoja nuo 0,5% iki 6%, priklausomai nuo pigmento koncentracijos ir plastiko rūšies.

Pagrindinė dozavimo formulė

Nors dozavimo sistemos tampa vis labiau skaitmenizuotos, LDR formulė lieka inžineriniu pagrindu. Svarbiausia taisyklė – skaičiuoti dozavimą pagal bendrą įpurškimo svorį (shot weight), o ne tik pagal detalės svorį.

W_masterbatch = W_shot × (LDR / 100)

Pavyzdžiui, jei jūsų pilnas įpurškimas (su liejiniais) sveria 100 g, o reikalaujamas LDR yra 2%, jums reikės tiksliai 2 g dažų kiekvienam ciklui. Jei įmonė dirba su regranuliatu, formulė turi būti koreguojama įvertinant jame jau esantį pigmentą, kad būtų išvengta spalvos intensyvumo svyravimų.

Skaičiavimas žingsnis po žingsnio

Išnagrinėkime konkretų pavyzdį gaminant polipropileno (PP) komponentą automobilių pramonei.

Pavyzdys: Dashboard Trim panelė

Specifikacijos:

• Detalės svoris: 250 g
• Liejinių (runners) svoris: 45 g
• Tikslinis LDR: 2.5%
• Dozavimo tikslumas: ±0.3%

1 žingsnis: Bendras dozės svoris

W_shot = 250g + 45g = 295g

2 žingsnis: Dažų svoris gramais

W_masterbatch = 295g × (2.5 ÷ 100) = 7.375g

3 žingsnis: Dozavimo greičio nustatymas

Jei liejimo ciklas trunka 30 sekundžių, dozatorius turi paduoti 7.375g per 30s arba 0.2458 g/s. Šis greitis yra kritinis parenkant dozatoriaus sraigto dydį.

Sudėtingas pavyzdys: Kelių komponentų spalva

Jei spalva gaunama maišant tris skirtingus dažus:

• Juodas dažas: LDR = 1.2%
• Baltas dažas: LDR = 0.8%
• Spec. efektas: LDR = 0.3%
• Bendra dozė: 180 g

Individualūs svoriai:

• W_juodas = 180 × 0.012 = 2.16g
• W_baltas = 180 × 0.008 = 1.44g
• W_efektas = 180 × 0.003 = 0.54g

Bendra dažų masė: 4.14 g (2.3% bendras LDR).

Dozatoriaus kalibravimo procedūra

Norint užtikrinti spalvos stabilumą, kalibravimas turi būti atliekamas periodiškai:

1. Svarstyklių nuliravimas: Įsitikinkite, kad dozavimo blokas ir surinkimo konteineris yra švarūs.
2. Tikslinio svorio nustatymas: Įveskite apskaičiuotą dozę į valdiklį.
3. Bandomieji ciklai: Atlikite 10–20 įpurškimų imitacijų ir pasverkite gautus dažus.
4. Tikslumo skaičiavimas: Palyginkite faktinį svorį su teoriniu.

Kalibravimo dažnumas

• Pradinė gamyba: Kasdien pirmąją savaitę.
• Standartinė gamyba: Kas savaitę arba keičiant žaliavą.
• Kritinės spalvos: Prieš kiekvieną naują užsakymą.

Gravimetrinis prieš Volumetrinį dozavimą

Dozavimo sistemos technologija tiesiogiai lemia atliekų kiekį ir spalvos kokybę. Štai pagrindiniai skirtumai:

Savybė	Gravimetrinis	Volumetrinis
Tikslumas	±0.1%	±1.0% – 2.0%
Kontrolės metodas	Svorio matavimas realiu laiku	Sraigto apsukų skaičiavimas
Tankio kompensacija	Automatinė	Nėra (reikia kalibruoti rankiniu būdu)
Kaina	Aukštesnė	Žema

Maišymo sraigtų tipai spalvos homogeniškumui

Sraigto tipas	Maišymo mechanizmas	LDR diapazonas
Dalton maišymas	Antriniai kanalai	1-4%
Maddock maišymas	Šlyties (shear) jėgos	0.5-3%
Barierinis sraigtas	Lydalo filtravimas	Visi diapazonai

Sąlyčio laiko (Residence Time) reikšmė

Spalvos homogeniškumas reikalauja, kad pigmentas būtų pakankamai ilgai veikiamas temperatūros ir šlyties:

Sąlyčio laikas = (Dozės tūris × Sraigto vijų skaičius) / (Sraigto greitis × Kanalo tūris)

Geras maišymas pasiekiamas, kai lydalas sraigte praleidžia 2–4 minutes.

Statiniai prieš Dinaminius maišiklius

Faktorius	Statinis maišiklis	Dinaminis sraigtas
LDR diapazonas	>1%	<1%
Spalvų keitimas	Dažnas	Retas
Biudžetas	Ribotas	Aukščiausios klasės
Tolerancija	Standartinė	Kritinė

Regranuliato įtaka spalvai

Naudojant perdirbtas medžiagas (regranuliatą), skaičiavimas tampa sudėtingesnis, nes regranuliatas jau turi dalį pigmento. Tokiu atveju dažų kiekį reikia mažinti, atsižvelgiant į regranuliato proporciją, kad nebūtų viršyta tikslinė spalvos koncentracija.

Tederic „Smart Dosing“ integracija

Tederic mašinos siūlo pažangią dozavimo sistemų integraciją:

• Sinchronizacija su sraigto dozavimu: Dažai pradedami paduoti tiksliai kartu su sraigto sukimusi.
• Receptų valdymas: Spalvų formulas galima išsaugoti mašinos atmintyje ir aktyvuoti vienu paspaudimu.
• Grįžtamasis ryšys (Closed-loop): Jei gravimetrinis dozatorius aptinka nuokrypį, mašina gali automatiškai koreguoti ciklo parametrus.

Dažniausios spalvos problemos ir sprendimai

Sistemingas problemų sprendimas yra būtinas aukštai kokybei palaikyti:

Problema	Simptomai	Priežastis	Sprendimas
Spalvos dryžiai	Matomos linijos ant gaminio	Nepakankamas maišymas	Didinkite priešslėgį arba naudokite maišymo sraigtą.
Spalvos kitimas	Atspalvio skirtumas tarp partijų	Dozavimo netikslumas	Perkalibruokite dozatorių, patikrinkite dažų kokybę.
Dėmėtumas	Netolygus pigmento pasiskirstymas	Žemas LDR arba prasta dispersija	Didinkite LDR arba naudokite smulkesnį pigmentą.

Apibendrinimas

Dozavimas yra tiek mokslas, tiek menas. LDR skaičiavimai suteikia pagrindą, tačiau sėkmingam įgyvendinimui reikia dėmesio įrangos kalibravimui, sraigto dizainui ir proceso kontrolei.

Pagrindinės įžvalgos

• Skaičiuokite tiksliai: Naudokite formulę W_masterbatch = W_shot × (LDR ÷ 100)
• Kalibruokite reguliariai: Tikrinkite dozavimo tikslumą prieš kiekvieną gamybos partiją
• Pasirinkite tinkamą įrangą: Gravimetrinis – žemam LDR, volumetrinis – aukštam LDR
• Dizainas maišymui: Pasirinkite tinkamą sraigto geometriją savo taikymui
• Įvertinkite regranuliatą: Koreguokite formules pagal esamą spalvos koncentraciją
• Nuolatinis stebėjimas: Naudokite statistinę proceso kontrolę spalvos stabilumui

Dozavimo tikslumo standartai pagal pramonę

Pritaikymas	Reikalaujamas tikslumas	Dozavimo metodas
Automobilių išorė	±0.5%	Gravimetrinis
Buitinė elektronika	±0.3%	Gravimetrinis
Medicinos prietaisai	±0.1%	Aukšto tikslumo gravimetrinis
Pakuotė (FMCG)	±1.0%	Volumetrinis

Dozavimo blokų techninė priežiūra

Tikslus dozavimas neįmanomas be švarios ir prižiūrimos įrangos. TEDESolutions rekomenduoja:

• Valymas keičiant spalvą: Visas dozavimo sraigtas ir kanalai turi būti išvalyti suspaustu oru, kad neliktų ankstesnio pigmento dulkių.
• Sraigto nusidėvėjimo patikra: Kas 6 mėn. tikrinkite dozavimo sraigto briaunas. Nusidėvėjimas sukelia „slydimą“ ir dozatoriaus paklaidą.
• Svarstyklių kalibravimas: Gravimetrinių sistemų tenzo-jutikliai (load cells) turi būti tikrinami bent kartą per metus naudojant standartinius svarsčius.

Spalvos matavimo standartai (CIELAB)

Modernioje gamyboje subjektyvaus „žiūrėjimo akimi“ neužtenka. Naudojamas CIELAB modelis:

• Spektrofotometras: Matuoja L* (šviesumą), a* (raudona/žalia) ir b* (geltona/mėlyna) vertes.
• Delta E (ΔE): Tai bendras spalvos nuokrypis nuo etalono. Automotive sektoriuje paprastai reikalaujama ΔE < 1,0, o medicinoje – dar griežčiau.
• Kolorimetras: Naudojamas greitai kontrolei prie mašinos, siekiant pastebėti tendencijas (trend analysis) dar prieš atsirandant brokui.

Reikia pagalbos su spalvos stabilumu? Susisiekite su TEDESolutions. Mes parinksime tinkamą liejimo mašiną ir dozavimo įrangą jūsų specifiniams poreikiams.

Taip pat rekomenduojame paskaityti: Suspaudimo jėgos skaičiavimas ir AI pagrįsta priežiūra.