FMEA

CONTROLLO DELLA POROSITÀ: Analisi dei modi e degli effetti dei guasti (metodologia FMEA)

Scritto da: Niña Muñoz
Data: 18 luglio 2020

Cos’é il controllo della porosità?

Gli imballaggi alimentari hanno al loro interno uno strato di vernice per proteggere il contenuto dall’avariarsi o per evitare che si danneggi la scatola stessa. Una scatola non verniciata o con un’integrità del rivestimento inaffidabile puó dare origine alla corrosione, causata dall’aggressività del contenuto in contatto con il metallo. La corrosione puó a sua volta portare a fori e perdite nelle scatole che rovinerebbero senz’altro la reputazione di un’azienda. Per evitarlo, ci si affida al controllo della porosità.

Il controllo della porosità é un metodo per controllare l’integrità dello strato di vernice misurando la conduttività della scatola.

Come funziona questo procedimento?

Il modo per testare l’integrità della vernice di una scatola é attraverso il controllo della porosità con una fonte di tensione di 6.3V. Gli operatori riempiono la scatola di elettrolita, che conduce l’elettricità per misurare la corrente che lo attraversa. Se nella vernice c’é un foro, o se la copertura del rivestimento non é completa, l’elettrolita toccherà il metallo e condurrà elettricità, che verrà mostrata nel misuratore. Nel test di porosità, più il valore della lettura è elevato, più il foro nello strato di vernice é grande.

 Valore alto (nella lettura) = scatola cattiva

Valore basso (nella lettura) = scatola buona

Per ogni combinazione di un prodotto/contenuto specifico e una scatola, ci sarà sempre un valore massimo di porosità accettabile. Per esempio, se il contenuto della scatola presenta una combinazione aggressiva, il valore del test di porosità dovrà essere molto basso. In caso contrario, l’aggressività del contenuto corroderà la scatola e rovinerà l’intero prodotto. Se il contenuto della scatola non é tanto aggressivo, come nel caso dell’olio, un valore di porosità alto potrà ancora essere considerato buono.

 

Nel corso degli anni, Innosen ha realizzato accurate ricerche nell’ambito delle modalità di guasto del processo di controllo di porosità. I cambi implementati all’hardware degli apparecchi di controllo di porosità sono il risultato dell’individuazione di tali errori. Quali problemi sono stati identificati?

 

  1. UN CONTATTO SCADENTE CON IL SOTTOSTRATO DI METALLO

Problema: se non viene stabilito correttamente il contatto con il sottostrato metallico, il risultato sarà una resistenza apparente in serie nel circuito di misurazione. Di conseguenza, tutti i valori misurati sembreranno migliori di ció che realmente sono.

  1. CORROSIONE DELLA SONDA DI MISURAZIONE

Problema: a causa dei liquidi corrosivi usati per il test di porosità, la sonda esposta al liquido si corrode. Una volta ricoperta da uno strato di ruggine, questo strato forma una resistenza in serie che fa sí che la lettura del test di porosità appaia migliore di ció che realmente é.

  1. ERRORI ELETTRONICI: INTERVALLI DI CALIBRAZIONE

Problema: l’unità con l’elettronica viene tarato una volta all’anno secondo i requisiti ISO. Se si sviluppa un errore nel periodo che intercorre tra le due calibrazioni, questo potrebbe passare inosservato e condurre a risultati di misurazione fallaci durante un tempo prolungato.

  1. IL LIQUIDO PER IL TEST TOCCA L’ORLO TAGLIATO DELL’OGGETTO MISURATO (SOLO NEL CASO DEL TEST DI POROSITÀ SU COPERCHI)

Problema: la maggior parte degli apparecchi sul mercato utilizza un O-ring standard per far aderire e sigillare il coperchio al dispositivo di misurazione. Dopo la misurazione, la forza di coesione solleva il liquido nel punto più alto della guarnizione O-ring. Da lì, scorre su entrambi i lati dell’anello di guarnizione per effetto della forza di gravità. Se è stato accumulato abbastanza liquido, può arrivare a toccare il bordo tagliato. Ciò può causare problemi per le misurazioni successive, poiché in questo caso le letture appariranno troppo alte.

  1. INCONGRUENZA NEL LIVELLO DI RIEMPIMENTO

Problema: alcuni operatori non riempiono la scatola al livello giusto. Questo livello inferiore comporta che parte della scatola non viene valutata durante il test. Ciò potrebbe portare a letture errate.

  1. INTERVENTO UMANO: PROVA INFLUENZATA DAGLI OPERATORI CHE RIMUOVONO LE SCATOLE DIFETTOSE

Problema: è noto che gli operatori rimuovono le scatole da un lotto se si rilevano valori elevati, poiché le scatole difettose potrebbero influire sul loro bonus retributivo. Quando iniziano un test di porosità e si rendono conto che il risultato sarebbe molto più alto di quanto consentito, interrompono il test (prima che siano trascorsi 4 secondi) e sostituiscono la scatola difettosa con una buona.

  1. PULSANTI DIFETTOSI SULL’UNITÀ ELETTRONICA

Problema: nella maggior parte dei sistemi sul mercato, gli operatori devono premere dei pulsanti per memorizzare i valori misurati o per azionare il vuoto in caso di misurazioni su coperchi.

 

SOLUZIONE:

Considerando tutte le complicazioni legate alla prova di porosità sopra identificate, Innosen ha progettato in modo mirato un test di porosità che risolva questi problemi sviluppando il Supporto per test di porosità per scatole formate IS9015 : ideato appositamente per un’elevata precisione dei risultati e versatilità, non solo per eliminare letture errate, ma anche per testare più tipi di scatole con una sola apparecchiatura.

Caratteristiche speciali del Supporto per test di porosità per scatole formate IS9015 di Innosen:

  • Verifica del contatto
    • Innosen ha previsto per tutti i suoi dispositivi di misurazione l’utilizzo di due sonde, ciascuna in contatto con il substrato. Queste sonde risalgono verso l’unità elettronica e la resistenza tra le due sonde viene misurata su base continua. Il test della porosità della vernice viene eseguito solo quando la resistenza di contatto è 0 ohm. Anche se il contatto si dovesse deteriore durante il test (a causa, ad esempio, di vibrazioni), il test verrebbe interrotto fino a ristabilire un buon contatto. In questo modo, l’errore verrà eliminato.
  • Sonde in titanio
    • Tutti gli apparecchi di misura Innosen hanno sonde in titanio. Il titanio è inerte come il vetro nell’ambiente del test di porosità. Niente più corrosione della sonda, quindi, risultati accurati!
  • Resistori di calibrazione integrati
    • Innosen ha incorporato 3 resistori di calibrazione in ogni apparecchiatura di test che fabbrica. La SOP raccomandata (Standard Operating Procedure) prescrive che prima di ogni ciclo di misurazione, l’operatore verifichi la calibrazione e la linearità del sistema. Successivamente misura il lotto. Dopo che il lotto è stato misurato, l’operatore verificherà nuovamente la calibrazione. Se l’apparecchiatura di test di porosità è corretta prima e dopo aver effettuato le misurazioni, è quasi impossibile che le misurazioni siano errate. Questa verifica del test elimina gli errori che potrebbero verificarsi tra le calibrazioni.
  • Anelli di guarnizione progettati esclusivamente per i coperchi
    • Innosen utilizza una guarnizione appositamente progettata per assicurarsi che il liquido utilizzato nel test ritorni nella vasca senza toccare il bordo tagliato del coperchio, eliminando cosí le letture errate.
  • Controllo del livello dell’elettrolita
    • Il controllo del livello dell’elettrolita viene eseguito attraverso la sonda di livello del dispositivo di test di porosità. Ciò assicura che il livello del liquido sia corretto e impedisce l’avvio del test se il livello di riempimento dovesse essere insufficiente. Questa funzione elimina la modalità di errore.
  • Operazione semi-automatica
    • Tutti gli apparecchi di misura Innosen possono eseguire le misurazioni automaticamente. L’operatore dovrà solo posizionare e rimuovere le scatole o i coperchi dal dispositivo di misurazione. La misurazione di un lotto di scatole o di coperchi non richiede all’operatore di premere o ruotare alcun pulsante. Poiché non vengono utilizzati pulsanti, non ci sará neanche il rischio che falliscano.

Infine, per assicurarsi che il test di porosità della vernice non sia influenzato dall’operatore, Innosen ha realizzato un dispositivo in cui si può oscurare il display dell’unità elettronica durante il test. Solo una volta terminato il test di 4 secondi verrà mostrato il risultato. A quel punto, il sistema avrà già inviato il valore misurato al sistema di raccolta dati centrale, evitando l’influenza dell’operatore (possibile solo se collegato a un sistema di raccolta dati).

Per informarsi riguardo il Supporto per test di porosità per scatole formate IS9015, contattaci a [email protected]

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