Dozajlama, bir reçetedeki her bileşeni istenen oranda prosese vermek demektir. Bunun iki temel yolu vardır: malzemeyi hacmine göre ölçmek (volumetrik ya da hacimsel dozajlama) veya doğrudan tartarak ölçmek (gravimetrik dozajlama). İki yöntem de sanayide yaygın olarak kullanılır ve her birinin yerinde kullanıldığı durumlar vardır. Bu yazıda iki yöntemin teknik farkını, doğruluğu nelerin etkilediğini ve PVC kuru karışım (dry blend) hazırlığında seçimin nasıl yapılabileceğini anlatıyoruz. Gravimetrik dozajın reçete tutarlılığına etkisini ise gravimetrik dozajlama neden önemli yazımızda ayrıca ele aldık.
Volumetrik dozajlama nasıl çalışır?
Volumetrik bir besleyici, her turda ya da birim zamanda belirli bir hacim taşır. En yaygın örnekler şunlardır:
- Helezonlu besleyiciler: Helezonun her dönüşü yaklaşık sabit bir hacim taşır; dozaj devir ve süreyle ayarlanır.
- Hücreli (rotary) besleyiciler: Dönen bir rotorun hücreleri malzemeyi porsiyonlar halinde aktarır.
- Titreşimli besleyiciler: Titreşim genliği ve frekansıyla malzeme akışı kontrol edilir.
Sistem, “bu hacim şu kadar kilogram eder” varsayımıyla çalışır. Bu varsayım ancak malzemenin yığın yoğunluğu sabit kaldığı sürece doğrudur. Nem, sıkışma, haznedeki doluluk seviyesi, partikül boyutu ve lot değişikliği yoğunluğu değiştirdiğinde, besleyici aynı hacmi vermeye devam eder ama verilen ağırlık değişir. Volumetrik sistemin kendisi bu değişimi algılamaz.
Gravimetrik dozajlama nasıl çalışır?
Gravimetrik sistemde ölçülen büyüklük doğrudan kütledir. Tartım, yük hücreleri (loadcell) üzerine oturan bir hazne ya da besleyici ile yapılır ve kontrol sistemi besleyiciyi ağırlık sinyaline göre yönetir. İki temel çalışma biçimi vardır:
Parti tartımı (gain-in-weight)
Bileşenler sırayla bir tartım haznesine alınır; her biri hedef ağırlığa ulaştığında besleme durur. Tamamlanan parti miksere aktarılır. Hedefe hızlı beslemeyle yaklaşıp hassas beslemeyle tamamlamak, küçük oranlı katkılarda doğruluğu artırmak için yaygın bir yöntemdir. Kesikli çalışan ısıtıcı–soğutucu mikserlerin önünde en sık görülen yapı budur.
Loss-in-weight (ağırlık kaybı)
Besleyici ve hazne birlikte tartılır; sistem, haznenin ağırlığının ne hızla azaldığını izleyerek besleyicinin devrini sürekli düzeltir. Bu yöntem, ekstrüdere doğrudan sürekli besleme gibi kesintisiz proseslerde tercih edilir.
Karşılaştırma tablosu
| Ölçüt | Volumetrik | Gravimetrik |
|---|---|---|
| Ölçülen büyüklük | Hacim (devir, süre) | Kütle (yük hücresi) |
| Yoğunluk değişimine tepki | Algılamaz; verilen ağırlık değişir | Hedef ağırlığı korur |
| Kalibrasyon | Her malzeme ve yoğunluk değişikliği için yeniden ayar gerekebilir | Tartım sisteminin referans ağırlıklarla periyodik doğrulanması |
| Kayıt ve izlenebilirlik | Gerçek ağırlık kaydı yoktur | Her bileşen ve parti için gerçek ağırlık kaydedilebilir |
| Yapı | Daha sade, daha az bileşen | Tartım donanımı ve kontrol yazılımı gerekir |
| Tipik kullanım | Yoğunluğu kararlı malzemeler, toleransı geniş uygulamalar | Çok bileşenli reçeteler, küçük oranlı kritik katkılar |
Doğruluğu etkileyen etkenler
Gravimetrik bir sistem, kurulduğu anda otomatik olarak hassas olmaz. Ölçüm doğruluğunu sahada şu etkenler belirler:
- Tartım aralığı: Büyük bir haznede çok küçük bir katkıyı tartmak doğruluğu düşürür. Küçük oranlı katkılar için ayrı ve daha küçük bir tartım haznesi kullanılabilir.
- Mekanik etkiler: Titreşim, tartım haznesine temas eden boru ve körükler ya da tartımı etkileyen hava akımları ölçümü bozabilir.
- Malzeme akışı: Köprüleşen ya da düzensiz akan toz, besleme kesildikten sonra “havada kalan” malzeme yüzünden hedefin aşılmasına yol açabilir.
- Bakım ve doğrulama: Yük hücrelerinin ve bağlantılarının belirli aralıklarla kontrol edilmesi gerekir.
PVC karışımında hangi yöntem ne zaman?
PVC formülleri genellikle yüz parça reçineye karşılık birkaç parçalık katkılarla yazılır ve bu küçük oranlı katkılar ürünün davranışını belirler. Bu nedenle çok bileşenli bir PVC reçetesinde ısıtıcı–soğutucu mikseri besleyen sistemin gravimetrik olması yaygın bir tercihtir. Volumetrik dozaj ise daha çok yoğunluğu kararlı, tek bileşenli ve toleransı geniş transferlerde anlam taşır.
Karar verirken şu sorular yol gösterir:
- Reçetede kaç bileşen var ve en küçük katkının oranı ne?
- Hammaddelerin yoğunluğu lottan lota ne kadar değişiyor?
- Partiler arası tutarlılık ve kayıt tutma ne kadar kritik?
- Reçete değişimi ne sıklıkla yapılıyor?
- Sıvı bileşen var mı?
Yumuşak PVC’de plastifiyan ve sıvı stabilizanlar da önemlidir. Sıvıların yoğunluğu sıcaklıkla değiştiği için, sıvıların da ağırlıkça ölçülmesi tutarlılığa katkı sağlar.
Erk’in dozajlama çözümleri
Erk’in otomatik gravimetrik toz dozajlama sistemi Model H ve Model V yapılarında sunulur; bilgisayar kontrollüdür ve reçeteyi elle müdahale olmadan tartıp miksere aktarır. Otomatik sıvı dozajlama sistemi toz dozajlamayla bağlantılı çalışır, böylece toz ve sıvılar aynı reçete içinde yönetilir. Tüm seçenekler için dozajlama sistemleri kategorisine bakabilirsiniz. Dozajlama sistemi, beslediği ısıtıcı–soğutucu mikserin parti büyüklüğü ve saatlik parti sayısıyla birlikte boyutlandırılmalıdır; katalogda saatte 4–6 parti çalışabilen bir hatta dozajın bir sonraki partiyi zamanında hazırlaması gerekir.
Sık sorulan sorular
Volumetrik dozajlama hiç mi kullanılmamalı?
Hayır. Yoğunluğu kararlı malzemelerde ve toleransı geniş uygulamalarda volumetrik dozaj sade ve yeterli bir çözüm olabilir. Sorun, yoğunluk değiştiğinde bunun fark edilmemesidir.
Loss-in-weight ile parti tartımı arasındaki fark nedir?
Parti tartımında bileşenler bir haznede hedef ağırlığa kadar toplanır ve parti halinde aktarılır. Loss-in-weight sistemi ise haznenin ağırlık kaybını izleyerek sürekli ve kesintisiz besleme yapar.
Mevcut volumetrik sistemden gravimetriğe geçiş mümkün mü?
Genellikle mümkündür; yerleşim, bileşen sayısı ve mikser bağlantısı değerlendirilerek planlanır. Bileşen listenizi ve parti büyüklüğünüzü teklif sayfası üzerinden paylaşabilirsiniz.
