Control de calidad y medición de parámetros

Detectar fallas durante la operación permite mejorar la calidad de los procesos de transformación, optimizar el uso de la materia prima y reducir el número de artículos terminados defectuosos. Para llegar a este grado de control, es necesario conocer las propiedades que requiere el diseño de un producto y los métodos estandarizados mediante los cuales se deben llevar a cabo las pruebas requeridas. A continuación presentamos algunas tecnologías para medir las propiedades de ciertos productos, así como para monitorear y controlar sus procesos.

A la hora de especificar las propiedades de un producto, sin importar el material del que esté fabricado, es importante indicar las condiciones en las cuales se efectúa el ensayo de dicha propiedad. Los plásticos son especialmente sensibles a cambios de temperatura y de humedad relativa, por esta razón, una prueba en condiciones controladas de laboratorio puede diferir sustancialmente de pruebas que se ejecutan, por ejemplo, en la planta de producción. La norma ASTM D 618 -- 05 indica las condiciones estándar para realizar ensayos, las tolerancias para estas condiciones, la preparación de muestras para ensayos y la manera en que deben ser reportados los resultados para su interpretación.

Medición de las propiedades de los materiales
En gran parte, el desempeño de un producto plástico ante diversas condiciones y combinaciones de carga, temperatura y ciclo de uso depende del comportamiento del material con el cual fue fabricado. La calidad y la durabilidad de cierto producto dependen de la capacidad del fabricante de garantizar que las propiedades usadas para su diseño no difieren de manera significativa de un lote a otro. Las propiedades de esfuerzo, cedencia a tensión, viscosidad a cierta temperatura o resistencia deben ser ampliamente conocidas por el procesador.

---

COTICE PRODUCTOS INDISPENSABLES EN TODA FÁBRICA: 

• LÍNEA DE PRODUCTOS PARA TRANSPORTE DE MATERIAL SECO A GRANEL EN SISTEMAS DE VACÍO, PRESIÓN Y GRAVEDAD
• SISTEMAS DE FIJACIÓN QMC
• MÁQUINAS DE EXTRUSIÓN
• MÁQUINAS AUTOMATIZADAS ELÉCTRICAS O HIDRÁULICAS 
• SISTEMAS DE CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN

---

Dos nuevos equipos de Anton Paar permiten conocer la viscosidad del fundido. El primero es el viscosímetro Stabinger SVM 3000, capaz de cuantificar las viscosidades cinemática y dinámica según las normas ASTM D 7042 y ASTM D 2270. Gracias a su mecanismo de funcionamiento, este viscosímetro sólo requiere una muestra de 2.5 mL para hacer el análisis, y puede trabajar en ambientes donde hay movimiento o vibraciones. Una de las grandes ventajas de este equipo es su capacidad de medir la densidad al tiempo con la viscosidad. Así, se elimina la necesidad de mediciones por separado. El modelo permite conocer el comportamiento de la viscosidad en un rango de temperaturas de 15 a 105°C. Su rango de medición de viscosidad dinámica es de 0.2 a 20,000 mPa.s y su rango de densidad es de 0.65 a 3 g/cm3.

El segundo de estos equipos es el Microviscosímetro Automatizado AMVn. A diferencia del SVM 3000, su principio de funcionamiento es la ley de Stoke, y se mide el tiempo durante el cual una esfera desciende en un capilar inclinado con una muestra del líquido. Esta muestra puede ser de tan sólo 0.15 mL. El resultado se obtiene como viscosidad dinámica o cinemática si se conoce el valor de la densidad. El rango de medición del AMVn es de 0.3 a 20.000 mPa.s dentro de un rango de temperatura de 10 a 100°C, controlado por un termostato Peltier incluido. Anton Paar también ofrece soluciones de control de temperatura para la medición de propiedades reológicas con sus reómetros Physica. Para cada aplicación y para cada sistema de medición existe un control especial.

Por último, el control de temperatura más preciso y más uniforme se logra con el sistema por convección. Este sistema usa el calentamiento eléctrico para calentar el gas dentro de la cámara y obtener la mayor uniformidad gracias a la convección. De esta manera, la distribución de temperatura es completamente simétrica dentro de toda la cámara, en un rango que va de temperatura ambiente hasta 600 ó 1000°C, de acuerdo con la cámara usada. Si se requiere enfriamiento, un evaporador de nitrógeno puede reducir la temperatura hasta -150°C.

De otra parte, una de las pruebas más conocidas para conocer el comportamiento de un material bajo carga es el ensayo a tensión. Para este ensayo, Lloyd Instruments ofrece sus extensómetros de la serie EX Plus, especiales para plásticos semirígidos, elastómeros y cauchos. En cuanto a su desempeño, la serie EX puede tener recorridos de 250 u 800 mm. y acepta muestras hasta de 25 mm. de espesor. Cumple el estándar ISO 9513:2002 para la calibración de extensómetros usados en tensión unidireccional.

Determinación de barrera y permeabilidad
Una de las propiedades más importantes de los empaques de productos farmacéuticos y alimenticios es la protección que ofrecen frente a la atmósfera en la que se encuentran. Es entonces de gran importancia medir la cantidad de vapor de agua que puede atravesar el empaque a lo largo del tiempo. Mocon Inc. ofrece el Aquatran Modelo 1, que puede medir la tasa de transmisión de vapor de agua con una sensibilidad de hasta 0.0005 g/m2 por día, unas 10 veces más sensible que otros instrumentos, y es ideal para el desarrollo en aplicaciones que requieren alta barrera.

Cuando se trata de la medición de transmisión de vapor en cualquier material, es necesario recurrir a la norma ASTM E96 / E96M -- 05. De esta norma se destaca la diferencia que hay entre permeabilidad, una propiedad de los materiales, y permeancia, una medida del desempeño de un material. Por otra parte, se establece una prueba estándar para determinar estos parámetros y la interpretación de dichos datos. Sin embargo, cuando la prueba se hace por medio de un sensor infrarrojo, la norma a consultar es la ASTM F 1249 -- 05.

De la misma manera que se debe proteger un producto de la atmósfera que lo rodea, es necesario garantizar que el interior del empaque permanece igual desde el momento en que es sellado. La medición de fugas ayuda a determinar el tiempo durante el cual el producto y su empaque mantienen su calidad original, y por lo tanto puede ser una medición clave a la hora de escoger materiales y determinar el espesor del empaque. Para lograr esto, Mocon, Inc. desarrolló el PAC CHECK Modelo 820, un equipo capaz de hacer mediciones de cabeza de oxígeno remanente y calcular la velocidad de fuga en el empaque. Este modelo es portátil, puede ser usado en líneas de producción, laboratorios de control de calidad e incluso en los puntos de venta del producto. El PAC CHECK Modelo 820 es útil en empaques de plásticos, tanto rígidos como flexibles y cuyo contenido sea materiales secos, sólidos o semisólidos.

Medición de parámetros geométricos y de resistencia
Una de las partes más importantes del control de calidad es garantizar que un producto cumple con las dimensiones básicas y con las tolerancias diseñadas. Este aspecto es de especial cuidado cuando se trata de empaques cuya barrera depende directamente del espesor. También es crucial en piezas que deben acoplarse a otras como tapas roscadas o ajustes a presión. Las mediciones rápidas permiten hacer los ajustes necesarios sobre la marcha y reducir así el número de piezas rechazadas por no cumplir con los estándares establecidos.

---

PROVEEDOR RECOMENDADO PARA LÍNEAS DE RECICLAJE, EXTRUSORAS, INYECTORAS Y MÁS.

---

Dado que estos equipos usan tecnología avanzada como sensores infrarrojos y rayos láser, no existen ensayos normalizados por ASTM que apliquen a estos equipos. La medición de espesores y dimensiones sólo está normalizada, en el caso de empaques plásticos, para instrumentos tradicionales como calibradores y micrómetros y para equipos con sensores de intensidad magnética. Sin embargo, las tolerancias dimensionales para botellas plásticas están especificadas en la norma ASTM D 2911 -- 94 (2005) e incluso se indica la tolerancia de las roscas de acuerdo al acabado de cada botella.

Una de las nuevas opciones para medir espesores usando rayos X es el X-Ray Backscatter (XRB) Modelo 318, de NDC Infrared Engineering. Este calibrador tiene un desempeño comparable al de sensores beta y gama. Sus mediciones son más repetibles y menos sensibles al ruido. Trabaja en un rango de peso y espesor más amplio que el de otros sensores isotópicos.

Para la medición de espesores de pared en envases de PET, AGR Topwave diseñó el PG9800, capaz de medir el perfil de distribución vertical del espesor. Este equipo no destructivo puede usarse en línea y reporta la altura total del envase y su distribución de espesores, datos que puede almacenar y analizar automáticamente. Otro desarrollo de la compañía, el PETWall, está diseñado para medir los espesores de los envases de PET en bandas transportadoras mientras monitorea la distribución del material hasta en 4 puntos de los envases. Esto permite tener información en tiempo real y detectar problemas de distribución aleatoria en una etapa temprana de la producción. La empresa también ofrece el medidor de carga vertical TL2000, que determina la resistencia vertical a compresión de los envases de PET. Esta prueba ayuda a encontrar defectos, especialmente para el transporte y almacenamiento de los envases. El objeto de este ensayo es conocer el comportamiento del producto final cuando la carga que soporta es en compresión.

Para la medición de diámetros y espesores de productos extruidos o recubiertos como cables, fibras, tubos y mangueras, Zumbach Electronic AG ofrece su detector láser ODAC TRIO, el cual mide tres direcciones, cada 60°, de un mismo plano. Tradicionalmente, esta medición se hace con detectores láser de dos ejes a 90°. El ODAC TRIO es capaz de detectar defectos superficiales y de diámetro profundo.

---

CONSULTE LOS CATÁLOGOS DE PROVEEDORES DESTACADOS DE:

• EQUIPO AUXILIAR
• MÁQUINAS EXTRUSORAS
• MÁQUINAS INYECTORAS

---