BANBURY MİKSER BATCH OTOMASYONU VE KARBON SİYAHI TRANSPORTU

Batch otomasyonu veya batch kontrol dediğimizde, sınırlı sayıdaki girdinin sınırlı zaman ve ekipmanla üretilmesi ve izlenmesi aklımıza gelmelidir. Bilindiği üzere batch üretimine başlanabilmesi için girdilerin tamamının hazır olması gerekliliği vardır. Kauçuk üretiminde bu girdiler temel olarak dörde ayrılmıştır; karbon siyahı, kauçuklar, mikro malzemeler ve yağlar. Üretilecek ürüne göre bu ana guruplar içerisindeki malzemeler farklılık göstermekle birlikte prensip olarak tüm kauçuk batch uygulamaları ile ilgili bu gruplamayı yapabiliriz. Mikro malzemeler premix hazırlama ünitesi diye adlandırabileceğimiz ayrı bir dozaj ünitesi vasıtası ile batch üretimine başlanmadan önce hazırlanmalıdır. Aynı şekilde karbon siyahı, kauçuk ve sıvı malzemeler de banbury mikser batch üretimine başlamadan yapılacak batch adedine uygun olarak hazır bulunmalıdır. Ancak tüm bu malzemeler hazırlandıktan sonra üretime geçilebilir.

Karbon siyahı hazırlanması, yağ dozajı ve mikro malzemelerin hazırlanması işlemi de aslında başlı başına bir süreçtir. Kauçuklar genellikle hazır olarak gelmektedir, reçetede belirtilen ağırlıkta hazırlanarak kauçuk bandı üzerine mikro girdilerle birlikte veya ayrı olarak konur. Bu işi yapan ekipmanların doğru kapasitede ve hassasiyette tasarlanması kaliteli batch elde edilebilmesi için büyük önem taşır. Özellikle karbon siyahının banbury mikser içerisine gönderilmesi işi karbon siyahının yapısal özelliklerinden dolayı büyük önem taşımaktadır. Karbon siyahı, adından da anlaşılacağı üzere bulaştığı noktayı siyaha boyayan, kolay uçuşan, ince tanecikli dolayısıyla yüzeylere kolay tutunan bir malzemedir. Temas ettiği noktaları ciddi şekilde kirlettiğinden dolayı iyi bir taşıma sistemi ile banbury miksere taşınması çok önemlidir. Bu alanda yapılan uygulamalar gösterdi ki uzun vadede en iyi yöntem karbon siyahının vida ile dozajlandıktan sonra vakum transportu ile nakletmek kirlilik ile mücadele etmede önemli bir katkı sağlamıştır. Vakum transport ile nakledilen karbon siyahı miksere gelene kadar -500 mbar a yakın basınç altında tartılı siklona nakledilerek batch mantığına uygun olarak mikserden talep geldiği anda Jet Puls filtre ve özel siklon boşaltma sistemleri vasıtası ile miksere indirilmektedir. Karbon siyahı ve diğer hammaddelerin mikserin reçetesine uygun olarak doğru anda miksere indirilmesi kaliteli kauçuk elde edilmesi bakımından önem taşımaktadır. Bazı durumlarda karbon siyahı 2 veya 3 partide miksere verilebilir.

Yağ dozajı 3 veya 4 farklı özellikte yağın %0,5 den daha iyi hassasiyette dozajlanarak kefede hazırlanması olarak tarif edilebilir. Batch yapma hızına uygun olarak yağlar tanklarda depolanmakta veya doğrudan konteynarlardan dozajlanmaktadır. Depolanma şekli ne olursa olsun tüm yağlar dozajlanarak bekleme kefesine alınır. Banbury miksere girilen reçete adımlarına uygun olarak, bekleme kefesindeki yağ pompası ve enjektör vasıtası ile basınçlandırılarak mixere basılır. Yağın dozajlama işlemi de aynı karbon siyahında olduğu gibi 1-2 partide gerçekleştirilebilir.

Mikro girdiler ve onların dozajlaması işlemi prosesin en önemli adımlarındandır. Mikro girdiler banbury mikser üretime başlamadan önce üretilecek batch sayısı kadar hazırlanır. Hazırlanacak malzemelerin ağırlıklarının çok düşük olması sebebiyle işlem yarı otomatik yöntemle gerçekleştirilir. Öncelikle 20 den fazla hammadde farklı bunkerlerde depolanır. Dozajlanacak reçete önceden sisteme girilerek şartlandırılır. Sırası gelen hammaddenin stok kabının üzerinde bulunan lamba yakılır ve kapak otomatik olarak açılır, bu reçetedeki set değeri ve tolerans operatör panelde display edilir. Operatör panel vasıtası ile fazla veya eksik alımlarda operatör uyarılarak ilgili malzemeyi doğru şekilde tartması sağlanır. Operatör tolerans sınırları içerisinde dozajı bitirirse otomatik olarak bir sonraki malzemenin set ve tolerans değerleri ekrana getirilir ve ilgili stok bunkerinin lambası yakılarak kapağı otomatik olarak açılır. Bu tartım esnasında yanlış malzeme alınmasını engellemek için aynı anda 2 stok bunkerinin kapağı açıksa tartım yapılmasına izin verilmez. Tamamlanan reçete poşetlenerek banbury mikser için hazır hale getirilir. Her poşete bir barkod verilerek, reçetelerin karışması önlenmiş olur. Depolanan poşetler dozaj bandı dediğimiz banda barkodları okutularak konulur, sırası gelen mikro girdi band çalıştırılarak miksere atılır.

Yukarıda bahsedilen işlem adımlarının tamamı banbury mikser ile koordineli olarak gerçekleştirilmektedir. Üretilecek kauçuk tipine göre, Batch Dozaj Sisteminden ve Banbury Mikser Kontrol ünitesinden reçeteler oluşturularak her iki kontrol ünitesine yüklenir. Start verilmesi ile birlikte banbury mikser kauçuk hazırlama işlemine başlar. Yine tanımlanan reçeteye göre sırası gelen Karbon Siyahı, Yağ, Kauçuk veya Mikro girdiler doğru anlarda mixere alınır. Bu esnada her iki sistemde de aynı reçetenin yüklü olup olmadığı, istenilen batch sayıları sistemden kontrol edilir. Herhangi bir uyuşmazlık durumunda sistem hata mesajı vererek operatörü uyarır ve doğru reçetenin ve batch sayısının yüklenmesini bekler.

Banbury mikser ile haberleşme Profibus veya Industrial Ethernet protokolleri üzerinden yapılır. Eğer bu protokolleri desteklenmeyen bir PLC kullanılmışsa bu durumda dijital kontaklar üzerinden bu işlem yapılır.

Tüm dozaj sisteminin kontrolü tamamen Siemens PLC ve HMI (WinCC ve Operatör Paneller) sistemi kullanılarak gerçekleştirilir. Batch kontrolün önemli bir adımı olan izlenebilirlik adımı kullanılan PLC li kontrol ünitesi vasıtası ile kolayca gerçekleştirilir. Gerçekleşen datalar WinCC üzerinden grafik ve data olarak depolanır. Depolanan bu veriler üretim takip sürecinin ileri aşamadaki değerlendirmeleri açısından çok değerlidir. Üretilen her batch e ait tarih-saat, Set Value, Actuel Value, Lot Number v.b datalar üretim döngüsünde meydana gelen her türlü aksaklığı önlemede ciddi faydalar sağlamaktadır. Sistemin PLC ünitesi ile donatılmış olması batchlerin minimum hata ve zaman kaybı ile tamamlanmasına olanak sağlar.

Tüm bu değerlendirmeler ışığında Banbury Mikser Batch otomasyonu fabrika otomasyonunun önemli bir ayağını oluşturmaktadır. Zaman ve kirliliğin azaltılmasına olan katkısı tüm batch uygulamalarının otomatik yapılmasını zorunlu kılmaktadır. Prosesin daha az hata ve daha az insan müdahalesi ile yapılması batch kalitesini artırmada önemli bir rol oynamaktadır.

İlyas GAZİ
E.O.C.
Proje Yöneticisi