Masterbatch Dozajı – LDR ve Karışım 2026

Masterbatch Dozajına Giriş

Masterbatch Dozaj Hesaplamaları , renk formülasyonu ile tutarlı enjeksiyon parçaları arasında kritik bir köprüdür. Otomotiv bileşenleri, tüketici elektroniği veya tıbbi komponentler üretiyor olun, hassas renk kontrolü ürününüzün pazardaki başarısını belirleyebilir. Bu kapsamlı kılavuzda, maksimum renk homojenliği için LDR hesaplamaları, dozaj sistemlerinin kalibrasyonu ve vida tasarımı optimizasyonu için kesin formülleri inceliyoruz.

Masterbatch teknolojisi, basit hacimsel dozajdan gerçek zamanlı ayarlamalar yapabilen gelişmiş gravimetrik sistemlere evrilmiştir. Premium uygulamalar için gerekli renk tutarlılığını elde etmek ve aynı zamanda malzeme maliyetlerini optimize etmek için LDR formülünü ve karıştırma prensiplerini anlamak kritik öneme sahiptir.

Seyreltme Oranı (LDR) Temelleri

Seyreltme Oranı (LDR) , renk koncentratının toplam şarj ağırlığındaki yüzdesidir. Bu görünüşte basit metrik, renk yoğunluğundan üretim maliyetlerine ve parça tutarlılığına kadar her şeyi kontrol eder. LDR yüzde olarak ifade edilir ve genellikle uygulama gereksinimlerine bağlı olarak 0,5% ile 6% arasında değişir.

LDR = (Masterbatch Ağırlığı ÷ Toplam Şarj Ağırlığı) × 100%

LDR, parça başına renk maliyetini doğrudan etkiler. 2% LDR, 2% masterbatch ve 98% baz reçine ödediğiniz anlamına gelir, ancak hedeflenen renk yoğunluğuna ulaşırsınız. Bu ilişkiyi anlamak, maliyet optimizasyonu ve kalite kontrolü için kritiktir.

Neden LDR Kalite Kontrolü İçin Önemlidir

LDR sadece renk yoğunluğundan daha fazlasını etkiler:

• Renk Tutarlılığı: Hassas LDR kontrolü, tüm parçalarda homojen renk sağlar
• Mekanik Özellikler: Aşırı masterbatch, darbe dayanımı ve yüzey bitişi üzerinde etkili olabilir
• Üretim Maliyetleri: Optimum LDR, pahalı masterbatch kullanımını minimize eder
• Yönetmeliklere Uyum: Gıda ve tıbbi uygulamalar için kritik öneme sahiptir

Temel LDR Formülü

Temel masterbatch dozaj formülü basittir ancak hassas ölçümler gerektirir:

W_{masterbatch = W şarj × (LDR ÷ 100)}

Burada:

• W_masterbatch = Eklenecek masterbatch ağırlığı (gram)
• W_şarj = Baz reçine ve masterbatch dahil toplam şarj ağırlığı (gram)
• LDR = Seyreltme Oranı (yüzde)

Bu formül, temiz baz reçineye masterbatch eklediğinizi varsayar. Regrind veya önceden renklendirilmiş malzemelerle çalışmak, mevcut renk konsantrasyonunu dikkate almayı gerektirir.

Regrind ile Genişletilmiş LDR Formülü

Regrind dahil etmek hesaplamaları daha karmaşık hale getirir:

W_{masterbatch = W toplam × (Hedef LDR - Mevcut LDR regrind ) ÷ (100 - Hedef LDR)}

Bu formül, maliyet tasarrufu için regrind kullanımını maksimize ederken hedef renk yoğunluğuna ulaşmanızı sağlar.

Adım Adım Dozaj Hesaplamaları

Polipropilen bir otomotiv bileşeni için kapsamlı bir örneği inceleyelim.

Örnek: Gösterge Paneli

Parça Özellikleri:

• Parça ağırlığı: 250 gram
• Tüketim ağırlığı: 45 gram
• Hedef LDR: 2,5%
• Masterbatch konsantrasyonu: 50% pigment
• Baz reçine: PP homopolimer

Adım 1: Toplam Şarj Ağırlığının Hesaplanması

W_{şarj = Parça Ağırlığı + Tüketim Ağırlığı = 250g + 45g = 295g}

Adım 2: Masterbatch Ağırlığının Hesaplanması

W_{masterbatch = 295g × (2,5 ÷ 100) = 7,375g}

Adım 3: Masterbatch Konsantrasyonunun Dikkate Alınması

Masterbatch'iniz 50% pigment içeriyorsa, 3,6875g saf pigment sağlamak için 7,375g masterbatch'e ihtiyacınız vardır. Bu, hassas enjeksiyon için toplam şarj ağırlığı hesaplamalarını etkiler.

Adım 4: Dozajlama Hızının Hesaplanması

30 s saniye çevrim süresiyle, dozaj ünitesi 30 s saniyede veya 0,2458 g/saniye'de 7,375g sağlamalıdır. Bu hız, ekipman seçimini ve kalibrasyon gereksinimlerini belirler.

Złożony przykład: Dopasowanie koloru wielokolorowego

Dla koloru niestandardowego wymagającego trzech masterbatch:

• Czarny masterbatch: LDR = 1,2%
• Biały masterbatch: LDR = 0,8%
• Efekt specjalny: LDR = 0,3%
• Całkowita waga strzału: 180g

Wagi indywidualne:

• W_{czarny = 180 × 0,012 = 2,16g}
• W_{biały = 180 × 0,008 = 1,44g}
• W_{efekt = 180 × 0,003 = 0,54g}

Całkowita waga masterbatch = 4,14g (2,3% łączny LDR)

Kalibracja i dokładność jednostki dozującej

Dokładność dozowania jest krytyczna dla konsystencji koloru. Nawet małe odchylenia mogą powodować widoczne różnice koloru. Kalibracja obejmuje mierzenie faktycznie dozowanej wagi w porównaniu z wagą docelową przez wiele cykli.

Procedura kalibracji

1. Zerowanie wagi: Upewnienie się, że jednostka dozująca i zbiornik zbiorczy są na zerze
2. Ustawienie wagi docelowej: Programowanie jednostki dozującej dla obliczonej wagi masterbatch
3. Przeprowadzenie cykli testowych: Dozowanie 10-20 strzałów i ważenie zebranych materiałów
4. Obliczenie dokładności: Porównanie faktyczne vs. docelowe wagi
5. Dostrojenie parametrów: Dokładne dostrojenie prędkości śruby, czasu dozowania lub czynnika kalibracyjnego

Standardy dokładności według aplikacji

Aplikacja	Wymagana dokładność	Zakres LDR	Typowa metoda dozowania
Zewnętrzna karoseria	±0,5%	1,0-3,0%	Grawimetryczna
Elektronika konsumencka	±0,3%	0,5-2,0%	Grawimetryczna
Urządzenia medyczne	±0,1%	0,2-1,0%	Wysoko precyzyjna grawimetryczna
Opakowania	±1,0%	2,0-6,0%	Volumetryczna

Wskazówki dotyczące częstotliwości kalibracji

• Konfiguracja początkowa: Codziennie przez pierwszy tydzień
• Produkcja: Co tydzień lub po zmianach materiałów
• Kolory krytyczne: Przed każdym przebiegiem produkcyjnym
• Po konserwacji: Natychmiast po serwisie jednostki dozującej

Systemy dozowania grawimetryczne vs. volumetryczne

Wybór między systemami dozowania grawimetrycznego a volumetrycznego znacząco wpływa na konsystencję koloru i koszty operacyjne.

Zalety dozowania grawimetrycznego

• Wysoka dokładność: Ważenie faktycznie dozowanego materiału (±0,1%)
• Kompensacja gęstości: Uwzględnia zmiany materiałów
• Dostosowanie w czasie rzeczywistym: Ciągła informacja zwrotna o wadze
• Odpowiednie dla niskiego LDR: Niezbędne dla formulacji <1%

Volumetrik dozaj özellikleri

• Ekonomik: Daha düşük başlangıç yatırımı
• Basit kullanım: Load cell gerekmez
• Yüksek LDR uygulamaları: Formülasyonlar için daha iyi 2%+
• Yoğunluğa duyarlı: Tutarlı akış yoğunluğu gerektirir

Hibrit sistemler

Modern dozaj üniteleri her iki teknolojiyi birleştirir: gravimetrik doğrulama ile volumetrik besleme. Bu sistemler otomatik yoğunluk kompensasyonu ve yüksek hassasiyetle en iyi sonuçları sunar.

Renk homojenliği için karıştırma vida tasarımı

Vida tasarımı, renk tutarlılığını elde etmedeki son sınırdır. Doğru vida geometrisi, masterbatch'in eriyik içinde eşit dağılımını sağlar.

Vida geometrisi temelleri

Karıştırma verimliliği = Fonksiyon:

• Kanal derinliği varyasyonları
• Kanat aralığı
• Kompresyon oranı
• Karıştırma bölümü tasarımı

Tipik karıştırma vida tipleri

Vida tipi	Karıştırma mekanizması	En iyi olduğu LDR	Basınç kaybı
Dalton karıştırma	İkincil kanallar	1-4%	Düşük
Maddock karıştırma	Kaotik karıştırma	0,5-3%	Orta
Bariyer karıştırma	Eriyik filtreleme	Tüm aralıklar	Yüksek
Dağıtım karıştırma	Laminer akış	>2%	Düşük

Eriyik kalma süresi sorunları

Renk homojenliği, difüzyon için yeterli eriyik kalma süresi gerektirir:

Kalma süresi = (Şarj hacmi × Kanat sayısı) ÷ (Vida hızı × Kanal hacmi)

İyi renk karıştırması için tipik kalma süresi: 2-4 mdakika (işleme sıcaklıklarında).

Statik karıştırıcılar vs. dinamik karıştırma vidaları

Statik karıştırıcı nozullar ile dinamik karıştırma vidaları arasındaki seçim, üretim gereksinimlerine ve bütçe kısıtlamalarına bağlıdır.

Statik karıştırıcı nozullar

Avantajlar:

• Daha düşük maliyet: Mevcut vidalar için retrofit
• Vidada basınç kaybı yok: Plastifikasyon performansını korur
• Daha kolay temizlik: Vida sökümü gerektirmez
• Uygun olduğu durumlar: Sık renk değişimleri, standart LDR aralıkları

Dezavantajlar:

• Basınç kaybı: 10-30% enjeksiyon basıncı artışı
• Sınırlı karıştırma: Vidalı karışımdan daha az etkili
• Düşük LDR için uygun değil: 1% altındaki kötü performans

Dynamiczne śruby mieszające

Zalety:

• Wyjątkowe mieszanie: Lepsza homogenność niż mieszadła statyczne
• Brak spadku ciśnienia: Mieszanie zintegrowane z projektem śruby
• Lepsze dla niskiego LDR: Efektywne do 0,1%
• Elastyczność procesu: Obsługuje różne materiały i kolory

Wady:

• Wyższy koszt: Wymaga specjalistycznego projektu śruby
• Złożona konserwacja: Zmiany śruby są bardziej wymagające
• Ograniczenia materiałowe: Może nie pasować do wszystkich żywic

Kryteria wyboru

Czynnik	Wybierz mieszadło statyczne	Wybierz śrubę dynamiczną
Zakres LDR	>1%	<1%
Zmiany koloru	Częste	Rzadkie
Budżet	Ograniczony	Premium
Tolerancja części	Standardowa	Krytyczna

Wpływ regrindu na dopasowanie koloru

Włączenie regrindu jest ekonomicznie konieczne, ale komplikuje kontrolę koloru. Istniejący kolor w regrindzie wpływa na obliczenia LDR i wymagania mieszania.

Analiza koloru regrindu

Przed użyciem regrindu zmierz jego koncentrację koloru:

LDR regrindu = (Pigment w regrindzie ÷ Całkowita waga regrindu) × 100%

Ta wartość wynosi zwykle 80-95% oryginalnego LDR masterbatch ze względu na utratę pigmentu podczas przetwórstwa.

Formuła korekty koloru

W_{korekta masterbatch = W całkowita × (Docelowy LDR - LDR regrindu × % regrindu) ÷ (100 - Docelowy LDR)}

Wskazówki dotyczące regrindu

Procent regrindu	Wymagana korekta koloru	Zagadnienia mieszania
0-20%	Minimalna	Wystarczy standardowe mieszanie
20-40%	Umiarkowana	Zalecane ulepszone mieszanie
40-60%	Istotna	Wymagane specjalne śruby mieszające
>60%	Podstawowa	Dopasowanie koloru może być niemożliwe

Integracja z sterowaniem Tederic

Maszyny wtryskowe Tederic oferują zaawansowaną integrację dozowania dla precyzyjnej kontroli koloru.

Inteligentne funkcje dozowania

• Sürekli LDR izleme: Gerçek zamanlı ağırlık doğrulaması
• Otomatik kalibrasyon: Kendini ayarlayan dozaj parametreleri
• Reçete yönetimi: Tek tıklamayla çağrılan depolanan renk formülleri
• Kalite entegrasyonu: Renk ölçümü ile geri bildirim döngüleri

Tederic dozaj senkronizasyonu

Tederic kontrol sistemi, dozajı vida rejenerasyonu ile senkronize ederek, çevrim süresi varyasyonlarından bağımsız olarak tutarlı masterbatch eklenmesini sağlar. Bu, zaman farklarından kaynaklanan renk değişimlerini ortadan kaldırır.

Renk tutarsızlığı sorunlarının giderilmesi

Renk kalitesini sürdürmek için sistematik sorun giderme gereklidir.

Yaygın renk sorunları

Sorun	Belirtiler	Ana neden	Çözüm
Renk şeritleri	Görünür renk şeritleri	Yetersiz karışım	Geri basıncı artırın, vida tasarımını kontrol edin
Renk varyasyonları	Tutarsız ton	Dozaj hassasiyetsizliği	Dozaj ünitesini yeniden kalibre edin, masterbatch kalitesini kontrol edin
Kötü kaplama	Benekli görünüm	Düşük LDR veya kötü dispersiyon	LDR'yi artırın, karışımı iyileştirin
Renk kayması	Kademeli renk değişimi	Malzeme bozulması	İşleme sıcaklıklarını kontrol edin, kalış süresini azaltın

Renk ölçüm standartları

• Spektrofotometre: Laboratuvar renk ölçümü (CIELAB sistemi)
• Kolorimetre: Üretim seviyesinde ölçüm
• Görsel standartlar: Karşılaştırma için onaylanmış renk örnekleri
• İstatistiksel kontrol: Kritik renkler için Cpk > 1,33

Özet ve en iyi uygulamalar

Masterbatch dozajı hem bir bilim hem de bir sanattır. LDR hesaplamaları bir temel sağlar, ancak başarılı bir uygulama ekipman kalibrasyonu, vida tasarımı ve süreç kontrolüne dikkat gerektirir.

Önemli çıkarımlar

• Hesaplayın hassas: W_{masterbatch = W şarj × (LDR ÷ 100) formülünü kullanın}
• Düzenli kalibre edin: Her üretim çalışmasından önce dozaj doğruluğunu doğrulayın
• Doğru ekipmanı seçin: Düşük LDR için gravimetrik, yüksek LDR için volumetrik
• Karışım için tasarlayın: Uygulamanız için uygun vida geometrisini seçin
• Regrindi hesaba katın: Mevcut renk konsantrasyonu için formülleri düzenleyin
• Sürekli izleyin: Renk tutarlılığı için istatistiksel süreç kontrolü kullanın

Bu ilkeleri uygulayarak ve Tederic entegre kontrol sistemlerini kullanarak, üretim maliyetlerini optimize ederken premium enjeksiyon kalıplama ürünlerinin gerektirdiği renk tutarlılığını elde edebilirsiniz.

Bu kapsamlı kılavuz, masterbatch dozajının temel hesaplamalarını ve en iyi uygulamalarını kapsar. Belirli uygulama yardımı için Tederic teknik uzmanları veya masterbatch tedarikçileri ile iletişime geçin.