vum Michael Kelly, Allied PhotoChemical, an David Hagood, Finishing Technology Solutions
Stellt Iech vir, Dir kënnt bal all VOCs (flüchteg organesch Verbindungen) am Päif- a Schlauchfabrikatiounsprozess eliminéieren, wat 10.000 Pond VOCs pro Joer entsprécht. Stellt Iech och vir, Dir kënnt mat méi héije Geschwindegkeete mat méi héijem Duerchgank a manner Käschte pro Stéck / lineare Fouss produzéieren.
Nohalteg Produktiounsprozesser si Schlëssel fir eng méi effizient an optiméiert Produktioun um nordamerikanesche Maart ze fërderen. Nohaltegkeet kann op verschidde Weeër gemooss ginn:
VOC-Reduktioun
Manner Energieverbrauch
Optimiséiert Aarbechtskräfte
Méi séier Produktiounsoutput (méi mat manner)
Méi effizient Notzung vum Kapital
Plus, vill Kombinatioune vun den uewe genannten
Viru kuerzem huet e féierende Réierhersteller eng nei Strategie fir seng Beschichtungsaktivitéiten ëmgesat. Déi fréier Beschichtungsplattforme vum Hiersteller ware waasserbaséiert, déi héich u flüchtege organesche Verbindungen (VOCs) sinn a gläichzäiteg och brennbar sinn. Déi nohalteg Beschichtungsplattform, déi ëmgesat gouf, war eng Ultraviolett (UV) Beschichtungstechnologie mat 100% Feststoffer. An dësem Artikel ginn dat initialt Problem vum Client, de UV-Beschichtungsprozess, d'allgemeng Prozessverbesserungen, d'Käschtenerspuernisser an d'Reduktioun vu VOCs zesummegefaasst.
Beschichtungsoperatiounen an der Réierfabrikatioun
Den Hiersteller huet e Beschichtungsprozess op Waasserbasis benotzt, wat e Chaos hannerlooss huet, wéi op de Biller 1a an 1b gewisen. De Prozess huet net nëmmen zu verschwenderesche Beschichtungsmaterialien gefouert, mee och zu enger Gefor am Werkstatt, déi d'Expositioun u flüchtege organesche Verbindungen (VOC) an d'Brandgefor erhéicht huet. Zousätzlech wollt de Client eng verbessert Beschichtungsleistung am Verglach mat der aktueller Beschichtungsmethod op Waasserbasis.
Wärend vill Branchenexperten Waasserbaséiert Beschichtungen direkt mat UV-Beschichtungen vergläichen, ass dëst kee realistesche Verglach a ka falsch sinn. Déi tatsächlech UV-Beschichtung ass en Deel vum UV-Beschichtungsprozess.
Figur 1. Prozess vun der Projetengagement
UV ass e Prozess
UV ass e Prozess, deen bedeitend Ëmweltvirdeeler, allgemeng Prozessverbesserungen, verbessert Produktleistung a jo, Erspuernisser pro lineare Fouss Beschichtung bitt. Fir e UV-Beschichtungsprojet erfollegräich ëmzesetzen, muss UV als Prozess mat dräi Haaptkomponenten ugesi ginn - 1) de Client, 2) den Integrateur vun der UV-Applikatioun an dem Aushärtungsausrüstung an 3) de Partner vun der Beschichtungstechnologie.
All dräi vun dësen sinn entscheedend fir déi erfollegräich Planung an Ëmsetzung vun engem UV-Beschichtungssystem. Also, loosst eis e Bléck op de gesamte Projetengagementprozess werfen (Figur 1). An de meeschte Fäll gëtt dës Ustrengung vum UV-Beschichtungstechnologiepartner geleet.
De Schlëssel zu all erfollegräiche Projet ass kloer definéiert Engagement-Schrëtt, mat agebauter Flexibilitéit an der Fäegkeet, sech un verschidden Zorte vu Clienten an hir Uwendungen unzepassen. Dës siwe Engagement-Etappen sinn d'Basis fir e erfollegräicht Projetengagement mam Client: 1) Diskussioun iwwer de Gesamtprozess; 2) Diskussioun iwwer den ROI; 3) Produktspezifikatiounen; 4) Gesamtprozessspezifikatioun; 5) Probeversich; 6) Offerufro / Gesamtprojetspezifikatioun; an 7) weider Kommunikatioun.
Dës Engagement-Etappen kënnen hannereneen ofgehale ginn, e puer kënnen zur selwechter Zäit optrieden oder se kënnen ausgetosch ginn, awer all mussen ofgeschloss ginn. Dës agebaute Flexibilitéit bitt déi héchst Chance op Erfolleg fir d'Participanten. A verschiddene Fäll kann et am beschten sinn, en UV-Prozessexpert als Ressource mat wäertvoller Industrieerfahrung an alle Forme vun der Beschichtungstechnologie, awer am wichtegsten, staarker UV-Prozesserfahrung ze engagéieren. Dësen Expert kann all Problemer navigéieren an als neutral Ressource déngen, fir d'Beschichtungstechnologien richteg a fair ze evaluéieren.
Etapp 1. Diskussioun iwwer de Gesamtprozess
Hei ginn initial Informatiounen iwwer de Prozess vum Client ausgetauscht, mat enger kloerer Definitioun vum aktuellen Layout a kloer definéierte Positivitéiten/Negativitéiten. A ville Fäll soll eng géigesäiteg Vertraulechkeetsvereinbarung (NDA) a Kraaft trieden. Duerno solle kloer definéiert Ziler fir d'Prozessverbesserung identifizéiert ginn. Dës kënnen enthalen:
Nohaltegkeet – Reduktioun vu flüchtege organesche Verbindungen (VOC)
Aarbechtsreduktioun an Optimiséierung
Verbessert Qualitéit
Erhéichte Linngeschwindegkeet
Reduktioun vum Buedemfläche
Iwwerpréiwung vun den Energiekäschten
Ënnerhaltbarkeet vum Beschichtungssystem – Ersatzdeeler, etc.
Duerno ginn spezifesch Metriken op Basis vun dësen identifizéierte Prozessverbesserungen definéiert.
Etapp 2. Diskussioun iwwer d'Rendement vun der Investitioun (ROI)
Et ass wichteg, de ROI (Return on Investment) fir de Projet an den Ufanksstadien ze verstoen. Och wann den Detailniveau net dee muss sinn, deen fir d'Projetgenehmegung gebraucht gëtt, sollt de Client eng kloer Iwwersiicht vun den aktuellen Käschten hunn. Dës sollten d'Käschte pro Produkt, pro lineare Fouss, etc. enthalen; Energiekäschten; Käschte fir intellektuellt Eegentum (IP); Qualitéitskäschten; Betreiber-/Ënnerhaltskäschten; Nohaltegkeetskäschten; a Kapitalkäschten. (Fir Zougang zu ROI-Rechner, kuckt um Enn vun dësem Artikel.)
Etapp 3. Diskussioun iwwer d'Produktspezifikatioun
Wéi bei all Produkt, dat haut hiergestallt gëtt, ginn d'Basisproduktspezifikatioune schonn an den initialen Projetdiskussiounen definéiert. Wat d'Beschichtungsanwendungen ugeet, hunn sech dës Produktspezifikatioune mat der Zäit entwéckelt, fir de Produktiounsbedürfnisser gerecht ze ginn, an typescherweis gi se net mam aktuelle Beschichtungsprozess vum Client erfëllt. Mir nennen dat "haut vs. muer". Et ass e Gläichgewiicht tëscht dem Versteesdemech vun den aktuellen Produktspezifikatioune (déi eventuell net mat der aktueller Beschichtung erfëllt ginn) an der Definitioun vun zukünftege Bedierfnesser, déi realistesch sinn (wat ëmmer e Gläichgewiicht ass).
Etapp 4. Gesamtprozessspezifikatiounen
Figur 2. Prozessverbesserungen, déi beim Wiessel vun engem Beschichtungsprozess op Waasserbasis op en UV-Beschichtungsprozess verfügbar sinn
De Client soll deen aktuelle Prozess vollstänneg verstoen an definéieren, zesumme mat de positiven an negativen Aspekter vun de bestehenden Praktiken. Dëst ass wichteg fir den UV-Systemintegrator ze verstoen, fir datt déi Saachen, déi gutt lafen an déi, déi net lafen, beim Design vum neien UV-System berécksiichtegt kënne ginn. Hei bitt den UV-Prozess bedeitend Virdeeler, wéi eng erhéicht Beschichtungsgeschwindegkeet, e reduzéierte Buedemflächebedarf an eng Reduktioun vun Temperatur a Fiichtegkeet (kuckt Figur 2). E gemeinsame Besuch an der Produktiounsanlag vum Client ass héich recommandéiert a bitt e gudde Kader fir d'Bedierfnesser an d'Ufuerderunge vum Client ze verstoen.
Etapp 5. Demonstratioun an Testfahrten
D'Ariichtung vum Beschichtungsliwwerant soll och vum Client an dem UV-Systemintegrator besicht ginn, fir datt jidderee kann un enger Simulatioun vum UV-Beschichtungsprozess vum Client deelhuelen. Wärend dëser Zäit wäerten vill nei Iddien a Virschléi opdauchen, wann déi folgend Aktivitéite stattfannen:
Simulatioun, Proben an Tester
Benchmark duerch d'Testung vu kompetitive Beschichtungsprodukter
Best Practices iwwerpréiwen
Iwwerpréift d'Prozedure fir d'Qualitéitszertifizéierung
Trefft UV-Integratoren
Detailéierten Aktiounsplang fir d'Zukunft entwéckelen
Etapp 6. Ufro / Gesamtprojetspezifikatioun
D'Ufro-Dokument vum Client soll all relevant Informatiounen an Ufuerderunge fir déi nei UV-Beschichtungsoperatioun enthalen, wéi se an de Prozessdiskussiounen definéiert sinn. D'Dokument soll déi bescht Praktiken enthalen, déi vun der UV-Beschichtungstechnologiefirma identifizéiert goufen, wat d'Erhëtzung vun der Beschichtung iwwer e Waassermantel-Hëtzsystem bis op d'Pistoulspëtz; d'Erhëtzung an d'Rührung vum Tütchen; a Skalen fir d'Miessung vum Beschichtungsverbrauch kéint enthalen.
Etapp 7. Kontinuéierlech Kommunikatioun
D'Kommunikatiounsmëttel tëscht dem Client, dem UV-Integrator an der UV-Beschichtungsfirma si wichteg a sollten encouragéiert ginn. D'Technologie vun haut mécht et ganz bequem, reegelméisseg Zoom-/Konferenzuriff ze plangen an drun deelzehuelen. Et sollt keng Iwwerraschunge ginn, wann d'UV-Ausrüstung oder -system installéiert gëtt.
Resultater, déi vum Päifhersteller realiséiert goufen
E wichtege Beräich, deen an all UV-Beschichtungsprojet berécksiichtegt soll ginn, ass d'Gesamtkäschtenerspuernis. An dësem Fall huet den Hiersteller Erspuernisser a verschiddene Beräicher realiséiert, dorënner Energiekäschten, Aarbechtskäschten a Beschichtungsverbrauchsmaterialien.
Energiekäschten – Mikrowellen-ugedriwwenen UV vs. Induktiounsheizung
Bei typesche Beschichtungssystemer op Waasserbasis ass eng Vir- oder Nohheizung vum Rouer néideg. Induktiounsheizungen si deier, verbrauche vill Energie a kënne bedeitend Ënnerhaltsproblemer hunn. Zousätzlech huet déi waasserbaséiert Léisung en Energieverbrauch vun 200 kW fir Induktiounsheizungen erfuerdert, am Verglach zu den 90 kW, déi vu Mikrowellen-UV-Lampen benotzt ginn.
Tabelle 1. Käschtenerspuernisser vu méi wéi 100 kW/Stonn duerch d'Benotzung vun engem 10-Lampen-Mikrowellen-UV-System am Verglach zu engem Induktiounsheizungssystem
Wéi an der Tabell 1 ze gesinn ass, huet de Päifhersteller no der Implementatioun vun der UV-Beschichtungstechnologie Erspuernisser vu méi wéi 100 kW pro Stonn realiséiert, während hien och d'Energiekäschten ëm méi wéi 71.000 $ pro Joer reduzéiert huet.
Figur 3. Illustratioun vun der jäerlecher Erspuernis vun den Stroumkäschten
D'Käschtenerspuernisser fir dëse reduzéierten Energieverbrauch goufen op Basis vun de geschätzte Stroumkäschte vun 14,33 Cent/kWh geschat. Déi 100 kW/Stonn Reduktioun vum Energieverbrauch, berechent iwwer zwou Schichten fir 50 Wochen pro Joer (fënnef Deeg pro Woch, 20 Stonnen pro Schicht), resultéiert an enger Erspuernis vun $71.650, wéi an der Figur 3 illustréiert.
Reduktioun vun den Aarbechtskäschten – Bedreiwer a Maintenance
Well d'Produktiounsbetriber hir Aarbechtskäschte weider evaluéieren, bitt den UV-Prozess eenzegaarteg Erspuernisser wat d'Aarbechtszäit vum Bedreiwer an dem Ënnerhalt ugeet. Mat Waasserbaséierte Beschichtungen kann déi naass Beschichtung no ënnen op der Materialhandhabungsausrüstung fest ginn, déi schlussendlech ewechgeholl muss ginn.
D'Betreiber vun der Produktiounsanlag hunn insgesamt 28 Stonnen pro Woch verbruecht fir d'Waasserbeschichtung vun hirer Materialbehandlungsanlag ze entfernen/botzen.
Nieft de Käschtenerspuernisser (geschätzte 28 Aarbechtsstonnen x 36 $ [belaaschte Käschten] pro Stonn = 1.008,00 $ pro Woch oder 50.400 $ pro Joer), kënnen déi kierperlech Aarbechtsufuerderunge fir d'Betreiber frustréierend, zäitopwänneg a komplett geféierlech sinn.
De Client huet sech fir all Trimester op d'Reinigung vun de Beschichtungen konzentréiert, mat Aarbechtskäschte vun 1.900 $ pro Trimester, plus Käschte fir d'Entfernung vun de Beschichtungen, déi entstane sinn, fir insgesamt 2.500 $. Déi total Erspuernisser pro Joer belafe sech op 10.000 $.
Spuermoossnamen duerch Beschichtungen – Waasserbaséiert vs. UV
D'Päifproduktioun um Clientsstandort louch bei 12.000 Tonnen pro Mount vu Päifen mat engem Duerchmiesser vu 9,625 Zoll. Zesummegefaasst entsprécht dat ongeféier 570.000 linear Féiss / ~ 12.700 Stéck. De Prozess vun der Uwendung vun der neier UV-Beschichtungstechnologie huet Héichvolumen-/Niddregdrock-Sprëtzpistoulen mat enger typescher Zildicke vun 1,5 mil abegraff. D'Aushärtung gouf duerch d'Benotzung vun Heraeus UV-Mikrowellenlampen erreecht. D'Erspuernisser bei de Beschichtungskäschten an den Transport-/internen Ëmgankkäschte sinn an den Tabellen 2 an 3 zesummegefaasst.
Tabelle 2. Käschtevergläich vun de Beschichtungen – UV vs. Waasserbaséiert Beschichtungen pro lineare Fouss
Tabelle 3. Zousätzlech Erspuernisser duerch méi niddreg Transportkäschten a reduzéiert Materialbehandlung op der Plaz
Zousätzlech kënnen zousätzlech Material- a Aarbechtskäschtenerspuernisser a Produktiounseffizienz realiséiert ginn.
UV-Beschichtunge sinn recycléierbar (Beschichtunge op Waasserbasis net), wat eng Effizienz vun op d'mannst 96% erméiglecht.
D'Betreiber verbréngen manner Zäit mat der Botzen an der Ënnerhaltung vun der Applikatiounsausrüstung, well d'UV-Beschichtung net dréchent, ausser se enger héichintensiver UV-Energie ausgesat ass.
D'Produktiounsgeschwindegkeete si méi séier, an de Client huet de Potenzial, d'Produktiounsgeschwindegkeete vun 100 Féiss pro Minutt op 150 Féiss pro Minutt ze erhéijen - eng Erhéijung vun 50%.
D'UV-Prozessausrüstung huet typescherweis en agebaute Spülzyklus, deen no Produktiounsstonnen verfollegt a geplangt gëtt. Dëse kann no de Bedierfnesser vum Client ugepasst ginn, wat zu manner Aarbechtskräfte fir d'Systemreinigung féiert.
An dësem Beispill huet de Client eng Käschtenerspuernis vun $1.277.400 pro Joer realiséiert.
VOC-Reduktioun
D'Ëmsetzung vun der UV-Beschichtungstechnologie huet och d'VOCs reduzéiert, wéi an der Figur 4 ze gesinn ass.
Figur 4. Reduktioun vu flüchtege organesche Verbindungen (VOC) als Resultat vun der UV-Beschichtung
Conclusioun
D'UV-Beschichtungstechnologie erlaabt et de Päifhersteller, VOCs (Loftverbindunge fir flüchteg organesch Verbindungen) an hire Beschichtungsprozesser praktesch ze eliminéieren, wärend se gläichzäiteg e nohaltege Produktiounsprozess liwweren, deen d'Produktivitéit an d'Gesamtleistung vum Produkt verbessert. UV-Beschichtungssystemer bréngen och bedeitend Käschtenerspuernisser. Wéi an dësem Artikel beschriwwen, hunn d'Gesamterspuernisser vum Client jäerlech iwwer 1.200.000 $ iwwerschratt, plus iwwer 154.000 Pond VOC-Emissiounen eliminéiert.
Fir méi Informatiounen a fir Zougang zu ROI-Rechner ze kréien, besicht www.alliedphotochemical.com/roi-calculators/. Fir weider Prozessverbesserungen an e Beispill vun engem ROI-Rechner, besicht www.uvebtechnology.com.
Säiteleist
Nohaltegkeet / Ëmweltvirdeeler vum UV-Beschichtungsprozess:
Keng flüchteg organesch Verbindungen (VOCs)
Keng geféierlech Loftverschmotzung (HAPs)
Net brennbar
Keng Léisungsmëttel, Waasser oder Fëllstoffer
Keng Problemer mat der Produktioun vu Fiichtegkeet oder Temperatur
Allgemeng Prozessverbesserungen, déi duerch UV-Beschichtungen ugebuede ginn:
Schnell Produktiounsgeschwindegkeete vun iwwer 800 bis 900 Fouss pro Minutt, ofhängeg vun der Produktgréisst
Kleng kierperlech Fläch vu manner wéi 35 Fouss (linear Längt)
Minimal Aarbecht amgaang
Direkt dréchen ouni Nohärtungsbedarf
Keng Problemer mat der Naassbeschichtung no ënnen
Keng Upassung vun der Beschichtung fir Temperatur- oder Fiichtegkeetsproblemer
Keng speziell Behandlung/Lagerung wärend Schichtwiessel, Ënnerhalt oder Weekend-Astellungsstopp
Reduktioun vun de Personalkäschten am Zesummenhang mat Bedreiwer a Maintenance
Méiglechkeet fir Iwwerspray zréckzekréien, nei ze filteren an erëm an de Beschichtungssystem anzeféieren
Verbessert Produktleistung mat UV-Beschichtungen:
Verbessert Resultater vun der Fiichtegkeetstest
Excellent Resultater vun de Salzniwweltester
Méiglechkeet fir d'Attributer vun der Beschichtung an d'Faarf unzepassen
Klarlackierungen, Metallic-Lackierungen a Faarwen verfügbar
Méi niddreg Beschichtungskäschte pro lineare Fouss, wéi vum ROI-Rechner gewisen:
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 14. Dezember 2023
