Kunststoffe, die für die Isolierung von Mittel-, Hoch- und Höchstspannungskabeln verwendet werden, müssen höchsten Reinheitsstandards entsprechen. Zumeist wird vernetzbares Polyethylen (XLPE) für die Isolation verwendet. Die Vernetzung des XLPE erfolgt […]
Der Purity Scanner zur Online-Detektion und -Sortierung von Kunststoffmaterial. (Foto: Sikora)
Kunststoffe, die für die Isolierung von Mittel-, Hoch- und Höchstspannungskabeln verwendet werden, müssen höchsten Reinheitsstandards entsprechen. Zumeist wird vernetzbares Polyethylen (XLPE) für die Isolation verwendet. Die Vernetzung des XLPE erfolgt bei Temperaturen von bis zu 450 °C. Hierzu durchläuft das isolierte Kabel das beheizte Druckrohr einer CV-Linie bei ca. 10 bar und wird im Anschluss ebenfalls im Druckrohr gekühlt. Bevor das Kabel danach weiterverarbeitet werden kann, ist es erforderlich, das Kabel zu entgasen. In diesem Prozess entweicht das bei der Vernetzung entstandene Methangas. Die Entgasung selbst kann bis zu zehn Tage in Anspruch nehmen.
Alternativ kann ein High Performance Thermoplastic Elastomer (HPTE), basierend auf Polypropylen, als Isolationsmaterial bei der Herstellung von Mittel- und Hochspannungskabeln zum Einsatz kommen. Das Material zeigt gute elektrische und thermomechanische Eigenschaften, vergleichbar mit und teilweise sogar besser als die Eigenschaften des XLPE. Das HPTE erfordert keine Vernetzung und keine Entgasung. Das heißt, das komplette Kabel wird in einem Produktionsprozess ohne CV-Linie hergestellt und könnte im Inline-Prozess direkt ummantelt werden.
Gleich, welcher Ansatz bzw. welches Isolationsmaterial verwendet wird, die Reinheit des Isolationsmaterials ist ein wesentlicher Faktor für die Langlebigkeit des Kabels oder im Umkehrschluss des Risikos eines Durchschlags und den damit einhergehenden Kosten. An dieser Stelle bietet sich das fortschrittliche Inspektions- und Sortiergerät Purity Scanner der Sikora AG, Bremen, an.
Heutzutage werden Inspektionsgeräte entweder in Laboren oder zur online Überwachung während des Produktionsprozesses eingesetzt. Die Mehrheit dieser Systeme basiert auf optischen Technologien und detektiert Kontaminationen auf der Pellet-Oberfläche. Kontaminationen im Inneren der Pellets bleiben mit dieser Methode unentdeckt. Das Inspektions- und Sortiersystem Purity Scanner bietet dagegen eine 100 % Online-Qualitätssicherung. Mit Röntgen- und optischer Technologie werden Kontaminationen auf und im Pellet verlässlich erkannt und separiert.
Offline-Inspektion und -Analyse von Kunststoffmaterial mit dem Purity Concept Systems. (Foto: Sikora)
Zusätzlich zu Online-Inspektions- und -Sortiergeräten, bieten die Purity Concept Systems eine on- und offline Inspektion und Analyse von Pellets, Flakes und Folien. Diese Baureihe ist für kleinere Durchsätze sowie Produktionslinien konzipiert, in denen Stichproben ausreichend sind oder eine Wareneingangskontrolle gefordert ist. Je nach Anwendung sind die Systeme mit Röntgentechnologie (X), Infrarot-Technologie (IR) oder optischen Sensoren (V) ausgestattet und werden für die Detektion von Kontaminationen im XLPE- und HPTE-Material eingesetzt.
Ein Beispiel: Das Labor-Inspektions- und -Analysegerät Purity Concept X mit Röntgentechnologie inspiziert bis zu 3.000 Pellets (200 ml), welche auf einem Tablet verteilt werden. Innerhalb von Sekunden werden diese Pellets auf Kontaminationen untersucht. Direkt im Anschluss werden die kontaminierten Pellets optisch hervorgehoben.
Für eine umfassende Prozessoptimierung kombinieren Kabelhersteller das Online-Inspektions- und -Sortiergerät Purity Scanner mit einem Offline-Inspektions- und -Analysegerät des Purity Concept Systems.
Aus 200 ml „Reject-Material“ erfasst und markiert das Purity Concept System die einzelnen Verunreinigungen. Diese Interaktion von online und offline Inspektion und Analyse ermöglicht die Kontrolle der Materialreinheit sowie die Erstellung einer Datenbank, um zukünftige Verunreinigungen zu vermeiden.
