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CWR 124/2017 82 Alessandro Bernabei, Whiteware Division, Sacmi Imola (Italy) In sanitaryware production, the steps from casting through to pre-drying and final drying are crucially important in terms of finished product quality regardless of whether traditional low-pressure casting or high-pressure casting is used. Over the years Sacmi has developed an integrated sys- tem which applies various aspects of ceramic technology to high-pressure casting islands and introduces advanced tech- nology to its installations. These include: • Structural verification of ceramic bodies • Modelling • Mould management • Feedback product control • Control of pre-drying phase Structural verification of ceramic bodies The characteristics of a ceramic body suitable for high-pres- sure casting are not always the same as those required for traditional low-pressure casting. This means that slips for high-pressure casting must be subjected to more detailed in- vestigation, focusing in particular on the green characteristics of the materials. Mechanical properties of the green body An evaluation of the characteristics of a dry body is not suffi- cient to determine its performance as many breakages in the Nella produzione di articoli sa- nitari le fasi che vanno dal- la formatura per colaggio alla pre-essiccazione e all’essic- cazione finale sono importanti per la qualità finale del prodot- to. Sia che si tratti di colaggio tradizionale in bassa pressio- ne, sia che si tratti di colaggio in alta pressione, rappresenta- no un passaggio fondamenta- le nel processo di produzione. Sacmi ha sviluppato negli anni un sistema integrato che ap- plica diversi aspetti della tec- nologia ceramica alle isole di colaggio in alta pressione ar- ricchendo le proprie installa- zioni di contenuti tecnologici di assoluto rilievo. • Verifica strutturale degli im- pasti ceramici • Modellazione • Gestione dello stampo • Controllo retroattivo del prodotto • Controllo della fase di Sacmi technology applied to high-pressure casting cells La tecnologia Sacmi applicata alle celle di colaggio in alta pressione pre-essiccazione. Verifica strutturale degli impasti ceramici Le caratteristiche dei processi di colaggio in alta pressione ri- chiedono delle proprietà degli impasti ceramici che non sem- pre corrispondono esattamen- te a quelle richieste per impa- sti dedicati alla sola tecnologia di colaggio tradizionale in bassa pressione. In questi casi il livello di indagine delle barbottine per colaggio deve superare i norma- li standard acquisiti e approfon- dire in modo particolare le carat- teristiche a crudo dei materiali. Proprietà meccaniche a verde dell’impasto La valutazione delle caratteri- stiche di un impasto a secco non sono sufficienti a valutarne le performance, in quanto gran parte delle rotture del pezzo nel- la fase verde-secco sono cau- sate da tensioni eccessive do- vute a sbilanciamento dei riti- ri di essiccamento dell’impa- sto. Le proprietà meccaniche dell’impasto evolvono in tutta la fase di ritiro di essiccamen- to (curva di Bigot) e caratteriz- zano gli impasti; queste dipen- dono dalla distribuzione gra- nulometrica del materiale (gra- do di impaccamento del ma- teriale colato), caratteristiche delle materie prime, mineralo- gia, ecc. L’esigenza di conoscere be- ne la dinamica delle proprietà FIG. 1- EXAMPLES OF MECHANICAL BEHAVIOUR Esempi di comportamenti meccanici Elastic Behaviour Comportamento Elastico Elastoplastic Behaviour Comportamento Elasto-Plastico

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CWR 124/2017 82

Alessandro Bernabei, Whiteware Division, Sacmi Imola (Italy)

In sanitaryware production, the steps from casting through to pre-drying and final drying are crucially important in terms of finished product quality regardless of whether traditional low-pressure casting or high-pressure casting is used.Over the years Sacmi has developed an integrated sys-tem which applies various aspects of ceramic technology to high-pressure casting islands and introduces advanced tech-nology to its installations. These include:• Structural verification of ceramic bodies• Modelling• Mould management• Feedback product control• Control of pre-drying phase

❱ Structural verification of ceramic bodies

The characteristics of a ceramic body suitable for high-pres-sure casting are not always the same as those required for traditional low-pressure casting. This means that slips for high-pressure casting must be subjected to more detailed in-vestigation, focusing in particular on the green characteristics of the materials.

❱ Mechanical properties of the green body

An evaluation of the characteristics of a dry body is not suffi-cient to determine its performance as many breakages in the

Nella produzione di articoli sa-nitari le fasi che vanno dal-la formatura per colaggio alla pre-essiccazione e all’essic-cazione finale sono importanti per la qualità finale del prodot-to. Sia che si tratti di colaggio tradizionale in bassa pressio-ne, sia che si tratti di colaggio in alta pressione, rappresenta-no un passaggio fondamenta-le nel processo di produzione.Sacmi ha sviluppato negli anni un sistema integrato che ap-plica diversi aspetti della tec-nologia ceramica alle isole di colaggio in alta pressione ar-ricchendo le proprie installa-zioni di contenuti tecnologici di assoluto rilievo.• Verifica strutturale degli im-

pasti ceramici• Modellazione• Gestione dello stampo• Controllo retroattivo del

prodotto• Controllo della fase di

Sacmi technology applied to high-pressure casting cells

La tecnologia Sacmi applicata alle celle di colaggio in alta pressione

pre-essiccazione.

❱ Verifica strutturale degli impasti ceramici

Le caratteristiche dei processi di colaggio in alta pressione ri-chiedono delle proprietà degli impasti ceramici che non sem-pre corrispondono esattamen-te a quelle richieste per impa-sti dedicati alla sola tecnologia di colaggio tradizionale in bassa pressione. In questi casi il livello di indagine delle barbottine per colaggio deve superare i norma-li standard acquisiti e approfon-dire in modo particolare le carat-teristiche a crudo dei materiali.

❱ Proprietà meccaniche a verde dell’impasto

La valutazione delle caratteri-stiche di un impasto a secco non sono sufficienti a valutarne le performance, in quanto gran parte delle rotture del pezzo nel-

la fase verde-secco sono cau-sate da tensioni eccessive do-vute a sbilanciamento dei riti-ri di essiccamento dell’impa-sto. Le proprietà meccaniche dell’impasto evolvono in tutta la fase di ritiro di essiccamen-to (curva di Bigot) e caratteriz-zano gli impasti; queste dipen-dono dalla distribuzione gra-nulometrica del materiale (gra-do di impaccamento del ma-teriale colato), caratteristiche delle materie prime, mineralo-gia, ecc.L’esigenza di conoscere be-ne la dinamica delle proprietà

FIG. 1- EXAMPLES OF MECHANICAL BEHAVIOUR Esempi di comportamenti meccanici

Elastic Behaviour Comportamento Elastico

Elastoplastic Behaviour Comportamento Elasto-Plastico

meccaniche del verde nasce dall’evoluzione delle geome-trie degli articoli sanitari che, per le richieste del mercato, stanno diventando sempre più complesse.Per questo motivo Sacmi ha messo a punto un metodo per caratterizzare gli impasti di produzione e analizzare ac-curatamente il comportamen-to meccanico in questa fase critica. Il metodo consiste in una accurata analisi della cur-va di Bigot. Questa è costrui-ta su più di 300 punti e in una determinazione delle carat-teristiche meccaniche a tra-zione in diversi stadi di essic-camento fino al compimento del 100% del ritiro di essicca-mento. Un aspetto fondamen-tale è che l’analisi viene ese-guita su provini colati in alta pressione con stampo in resi-na dedicato all’attività di R&D del laboratorio. Il comportamento meccani-

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FIG. 2- TENSILE BEHAVIOUR OF A DEMOULDED BODY CAST AT TWO DIFFERENT PRESSURES

Comportamento a trazione di un impasto alla sformatura, colato a due pressioni diverse

green/dry phase arise from excessively high stresses caused by uneven shrinkage of the body during drying. The mechanical properties of the body change throughout the drying shrinkage stage (Bigot curve) and are determined by the material’s particle size distribution (degree of packing of the cast material), raw materials characteristics, mineralo-gy, etc. Given the growing complexity of sanitaryware geometries in response to market demand, it is becoming increasingly im-portant to have a clear understanding of the way in which the mechanical properties of green products will evolve.For this reason Sacmi has developed a method for analysing in detail the mechanical behaviour of ceramic bodies during this critical phase. The method is based on a precise analysis of the Bigot curve, which is constructed over more than 300 points, and involves determining the tensile mechanical characteristics in the var-ious drying stages until shrinkage reaches 100% comple-tion. One key aspect is that the analysis must be performed on samples cast at high pressure with a resin mould devot-ed specifically to use in the R&D laboratory. The mechani-cal behaviour of ceramic bodies used in casting falls into the category of elastoplastic materials (fig. 1). When subject to a tensile stress, the material initially displays elastic behav-iour in which the deformation reverses when the stress is no longer applied. This is followed by plastic behaviour in which the deformations remain permanent even when the applied stresses are removed. The material’s elastic behaviour where stress and strain are pro-portional is represented by Hooke’s law:

where E is the proportion-ality constant called Elas-tic Modulus or Young’s Modulus.The greater the slope of the stress-strain curve the higher the value of Young’s Modulus.Fig. 2 shows the tensile behaviour of a demould-ed body cast at two dif-ferent pressures.

σ = E ε

co degli impasti ceramici uti-lizzati nel colaggio rientra nella classe dei materiali elasto-pla-stici (fig. 1).In un primo momento, il mate-riale sottoposto ad una forza di trazione ha un comportamento elastico, vale a dire che le de-formazioni del materiale si an-nullano al cessare delle tensio-ni applicate; si passa poi ad un comportamento plastico quan-do le deformazioni sono per-manenti al cessare delle tensio-ni applicate. Il comportamento elastico del materiale, e quin-di la proporzionalità tra sforzo e deformazione, è rappresentato dalla legge di Hooke:

dove E è la costante di propor-zionalità chiamata Modulo Ela-stico o Modulo di Young.Maggiore è la pendenza del-la curva sforzo-deformazione maggiore è il valore di modulo di Young.

σ = E ε

La fig. 2 mostra il comporta-mento a trazione di un impa-sto alla sformatura colato a due pressioni diverse.

❱ Modellazione

Il know how di modellazione applicato allo sviluppo di arti-coli per colaggio in alta pres-sione è frutto di esperienza pluridecennale, un’evoluzione continua che si avvale di stru-menti quali:• Progettazione CAD (fig. 4)

e produzione CAM degli stampi in resina (fig. 5), al-lo scopo di rendere sempre più efficienti ed economici i processi di modellazione e sviluppo dei prodotti, garan-tendone una qualità elevata a livello di prestazioni;

• Algoritmi di calcolo delle tensioni e delle deformazio-ni a crudo e a cotto dei ma-teriali, per una definizione attendibile in fase di proget-to delle caratteristiche del prodotto finito.

I processi di qualità applicati allo sviluppo e alla produzione di stampi in resina vanno dal controllo dei materiali nelle fasi di processo, allo sviluppo dei sistemi di drenaggio e servizio agli stampi dedicati ai prodotti e alle loro geometrie. Il prodot-to finale si distingue per:• caratteristiche di funzionali-

❱ Modelling

The modelling ex-pertise applied to the development of high-pressure casting items is based on decades of experience us-ing tools such as:• Computer-aid-

ed design (CAD) (fig. 4) and comput-er-aided manu-facturing (CAM)

of resin moulds (fig. 5), which serve to make the modelling and product development processes more efficient and cost-effective and ensure high quality and high levels of performance;

• Algorithms for calculating stresses and strains in fired and unfired materials in order to determine the finished product characteristics reliably at the design stage.

The quality processes applied to development and produc-tion of resin moulds range from control of materials during the process phases to the development of mould drainage and service systems for products and their geometries. The finished product stands out for its:• uniform and controlled functionality,• high mechanical strength and long-term durability,• know-how in porous resin mould maintenance and clean-

ing, thereby ensuring maximum mould life and functionali-ty.

In addition to porous resin mould technology and produc-tion, special attention has always been devoted to design and manufacture of demoulding supports and product han-dling. Market demand is increasingly oriented towards prod-ucts with complex geometries which require the use of ded-icated supports to limit green-stage deformations, promote

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SanitarywareFocus on

tà omogenea e controllata,• resistenza meccanica eleva-

ta che garantisce la durata del prodotto nel tempo,

• know how di manutenzione e pulizia degli stampi in resina porosa, per garantire la mas-sima durata funzionale nel tempo degli stampi.

Oltre alla tecnologia e alla pro-duzione degli stampi in resina porosa, una particolare attenzio-ne è sempre stata dedicata al-la progettazione e alla realizza-zione di supporti di sformatura e gestione dei prodotti. Le richieste del mercato si rivol-gono sempre più spesso a pro-dotti complessi che richiedono l’ausilio di supporti dedicati, at-tivi nel contenere le deformazio-ni a crudo di prodotti a geome-tria complessa e capaci di faci-litarne il ritiro di essiccazione e la movimentazione lungo l’auto-mazione di processo.

❱ Gestione dello stampo

Le macchine di colaggio in al-ta pressione abbinano una pro-gettazione meccanica di qualità all’inserimento di contenuti tec-nologici di assoluto rilievo.• Controllo proporzionale del

serraggio degli stampi in tut-te le fasi del ciclo di colaggio: oltre a rispettare le proprietà meccaniche dello stampo mi-gliorandone il ciclo vita, que-

FIG. 3

FIG. 4 - CAD DESIGN OF RESIN MOULDS Progettazione CAD degli stampi in resina

FIG. 5 - CAM MANUFACTURING OF RESIN MOULDS

Produzione CAM degli stampi in resina

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shrinkage during drying and facilitate handling in process au-tomation operations.

❱ Mould management

High-pressure casting machines combine high-quality me-chanical design with cutting-edge technology.• Proportional control of mould clamping during all stages

of the casting cycle: as well as respecting the mould’s me-chanical properties and extending its life cycle, this charac-teristic minimises mechanical stresses placed on the ceram-ic product during the shaping stage.

• ISOBOX mould containment system: this serves as an active system for controlling the deformation of the mould when pressurised slip is introduced.

• The pressures and flowrates of water and air to the mould are calibrated to ensure the best possible response.

• Feedback systems for controlling every stage in the mould filling cycle to optimise the slip speed and flowrate.

❱ Feedback product control

With every casting cycle the product is controlled immediate-ly after demoulding by an ISOBODY integrated weighing sys-tem which essentially determines its thickness. The system activates a feedback algorithm which actively al-ters the shaping time according to the temperature of the slip in the subsequent cycle to ensure that the product maintains consistent characteristics even in the event of changes in the slip properties.Over the years, Sacmi has also experimented with applica-tions designed for use directly on the casting machines which are capable of determining the rheological characteristics of ceramic bodies at the moment they are injected into the mould. Using inline instruments such as viscometers for this purpose has given results that are limited to data measure-ment and offer limited or insufficient capability for feedback. Sacmi therefore focused its efforts on developing ISOBODY, a practical and effective tool for feedback control of prod-ucts in the event of variations in the characteristics of the in-jected slip.This means that the issue of ceramic casting body quality and consistency is addressed upstream of the process, exploiting expertise in body preparation to guarantee high-quality rhe-ological preparation and maturation procedures.

❱ Pre-drying

The term “pre-drying” refers to a technological process that allows water evaporation from a sanitary fixture immediate-ly after demoulding to be managed in a controlled and uni-form fashion.The aim of the process is to remove the quantity of water nec-essary to achieve 80-100% of drying shrinkage (fig. 6).The main benefit of pre-drying is that it is capable of con-trolling water loss from the piece during this critical stage in which the mechanical characteristics of the body are chang-ing, as described above. The aim of pre-drying is to make the evaporation process uniform throughout the ceramic piece, a

Sacmi ha quindi concentrato lo sviluppo su ISOBODY, che rap-presenta uno strumento pratico ed efficace nel controllo retroat-tivo sul prodotto a fronte di va-riazioni delle caratteristiche del-le barbottine iniettate.Il tema della qualità e della sta-bilità produttiva degli impasti per colaggio viene così affronta-to a monte del processo, grazie al know how sulla preparazione impasto, mirato a garantire pro-cedure di preparazione e matu-razione reologica di qualità.

❱ La pre-essiccazione

Per pre-essiccazione si inten-de un processo tecnologico che consente di governare il proces-so di evaporazione dell’acqua di un articolo sanitario immedia-tamente dopo la sformatura, in maniera controllata e omoge-nea.Il target del processo è rimuove-re dal pezzo il quantitativo d’ac-qua necessario al compimento dell’80-100% del ritiro di essic-camento (fig. 6).Il vantaggio principale della pre-essiccazione è quindi quello di poter regolare e standardizza-re la perdita d’acqua del pezzo in questa fase critica dove, co-me descritto prima, le caratteri-stiche meccaniche dell’impasto sono in evoluzione. Lo scopo della pre-essiccazio-ne è quello di rendere il proces-so evaporativo omogeneo in tut-te le aree del pezzo, obiettivo complesso da raggiungere con-siderando le problematiche le-gate alle geometrie sempre più complesse.La pre-essiccazione offre altri importanti vantaggi nella produ-zione dei sanitari:• eliminazione delle variabili cli-

matiche delle sale di colaggio normalmente presenti in un processo classico;

• riduzione dell’ingombro dal-la cella di colaggio, rendendo obsoleto il magazzino pezzi a bordo macchina dove i pez-zi rimarrebbero sul supporto

sta peculiarità riduce al mi-nimo gli stress meccanici in-dotti sul prodotto ceramico in fase di formatura.

• Sistema ISOBOX di conteni-mento degli stampi: rappre-senta un sistema attivo di controllo della deformazione dello stampo sottoposto alla pressione della barbottina al suo interno.

• Calibrazione di pressioni e portate di asservimento allo stampo per garantirne la ri-sposta ottimale in acqua e aria.

• Sistemi di riempimento re-troattivi per controllare ogni fase del ciclo di riempimento barbottina allo stampo per regolarne velocità e portate in modo ottimale.

❱ Controllo retroattivo del prodotto

Ad ogni ciclo di colaggio il pro-dotto appena estratto dallo stampo viene controllato da un sistema integrato ISOBODY di pesatura che ne determina so-stanzialmente le caratteristi-che di spessore. Il sistema attiva un algoritmo di retroazione che, in base al-le caratteristiche di tempera-tura della barbottina nel corso del ciclo successivo, ne modi-fica attivamente i tempi di for-mazione del prodotto per ga-rantirne caratteristiche costan-ti anche in presenza di varia-zioni puntuali delle proprietà delle barbottine in uso.Negli anni, Sacmi ha inoltre sperimentato alcune applica-zioni per determinare in linea, sulle macchine di colaggio, le caratteristiche reologiche degli impasti ceramici all’atto dell’i-niezione nello stampo di for-matura. A questo scopo, l’utilizzo di strumenti on line (es. viscosi-metri) ha dato risultati limita-ti alla rilevazione del dato pun-tuale, mentre la capacità di re-troazione è risultata limitata o insufficiente.

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dalle 2 alle 5 ore a seconda dell’articolo;

• riduzione del numero di sup-porti di sformatura necessa-ri prima della movimentazio-ne del pezzo;

• possibilità di ridurre, e in al-cuni casi azzerare, i tempi di maturazione in ambiente pri-ma dell’essiccatoio finitore, con il relativo risparmio di superfici fabbrica e riduzio-ne del tempo di attraversa-mento nella produzione.

Lo studio della pre-essiccazio-ne, iniziato in Sacmi nel 2003 e tutt’ora in corso, ha permesso di valutare varie tecnologie, tra cui l’irraggiamento del prodot-to con onde elettromagnetiche e la ventilazione tangenziale.

❱ Irraggiamento del prodotto con onde elettromagnetiche

Sono stati sviluppati progetti di ricerca sull’utilizzo di LWIR e microonde. Le LWIR non so-no considerate pericolose per l’uomo e hanno un buon po-tere penetrante nel corpo ce-ramico; le prove preliminari hanno mostrato risultati inte-ressanti. Il pre-essiccamento LWIR sfrutta il concetto dell’ir-raggiamento termico realizza-to grazie all’impiego di apposi-ti pannelli in grado di emettere onde elettromagnetiche in una

banda particolare dell’infraros-so, tale da penetrare in un corpo ceramico. L’onda elettromagne-tica sembra avere i vantaggi del-le microonde (capacità di pene-trazione) senza averne gli svan-taggi (pericolosità). La modalità di essiccamento “ad intermittenza” (trattamen-to termico e stasi a temperatura ambiente) permette di minimiz-zare i tempi di trattamento, rag-giungendo il target di consolida-mento, nella migliore delle ipote-si, dopo 55 minuti circa. La peculiarità delle microonde è l’alto potere di penetrazione del-le onde nel supporto ceramico. Le prove sono state effettuate in laboratorio su vasi complessi e non. Queste applicazioni hanno dimostrato alcuni limiti e criticità su prodotti sanitari caratterizzati da geometrie complesse. Hanno un’azione evaporativa buona sulle superfici a spes-sore obbligato (solido compat-to), mentre, nelle aree del pez-zo a vuotatura (camere), l’innal-zamento della temperatura pro-voca un aumento considerevo-le dell’umidità relativa, portando alla formazione di sacche di va-pore che rallentano l’essiccazio-ne del pezzo. Questo comporta-mento così diverso tra le aree a spessore libero e quelle a spes-sore obbligato ha evidenziato una forte disomogeneità termi-ca nel pezzo. Il miglior risultato è stato ottenuto effettuando più cicli alle temperature di esercizio intervallati da stoccaggi in am-biente.Un ulteriore limite consiste nel fatto che, nelle fasi di proces-so a crudo, i prodotti sanita-ri sono spesso abbinati a sup-porti più o meno contenitivi che ne schermano le superfici a vol-te in modo importante. Questa dinamica deprime l’evaporazio-ne dell’acqua dalle superfici a contatto con i supporti: il vapo-re, ostacolato dal supporto, non riesce a migrare verso l’ambien-te esterno, creando condense che fanno variare la consisten-za dell’impasto e danno luo-

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goal that is difficult to achieve given the problems associated with the more complex geometries.Pre-drying offers further important advantages in sanitary-ware production:• elimination of the climatic variables normally present in

casting rooms in a conventional process; • reduction in size of the casting cell, rendering obsolete the

piece store on the machine where the pieces would remain on the support for between 2 and 5 hours depending on the article;

• reduction in number of demoulding supports required pri-or to piece handling;

• possibility of reducing and in some cases eliminating the maturation times before the products enter the finishing dryer, resulting in savings of occupied factory space and shorter production times.

Research into pre-drying, initiated by Sacmi in 2003 and still in progress today, has focused on several different technolo-gies including product irradiation with electromagnetic waves and tangential ventilation

❱ Product irradiation with electromagnetic waves

Research projects on the use of LWIR and microwaves have been conducted. LWIR radiation is not considered danger-ous for humans and has a good capacity for penetration in-to the ceramic body. Preliminary tests have produced inter-esting results. LWIR pre-drying is based on the thermal irradiation concept using dedicated panels that emit electromagnetic waves in a specific region of the infrared spectrum capable of pene-trating a ceramic body. These electromagnetic waves appear to offer the advantages of microwaves (penetrating capacity) without their disadvantages (hazardousness). The “intermit-tent” drying mode (heat treatment and stasis at room tem-perature) allows the treatment times to be minimised, reach-ing the consolidation target after around 55 minutes in a best-case scenario. The unique feature of microwaves is their high capacity for penetration in the ceramic body. The tests were conducted in

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the laboratory on WCs with complex and non-complex ge-ometries.These applications displayed some limits and critical issues on sanitaryware with complex geometries. They provide a good evaporative action on solid cast surfaces, whereas in the areas with cavities the rise in temperature results in a considerable increase in relative humidity, leading to the for-mation of vapour pockets that slow down the drying pro-cess. This significant difference in behaviour between the hollow cast and solid cast areas led to major temperature differences across the piece. The best result was obtained by performing multiple cycles at operating temperature in-terspersed with storage in the environment. A further limitation lies in the fact that during the process stages prior to firing sanitary products are coupled with con-tainment supports that screen their surfaces, sometime sig-nificantly. This inhibits water evaporation from the surfaces in contact with the support. Vapour is obstructed by the sup-port and is unable to migrate towards the external environ-ment, creating condensation which changes the consisten-cy of the body and results in the support sticking to the WC.In general, the arrangement of the radiant panels has been shown to significantly affect the irradiation capacity and is difficult to optimise given the complex geometries of the sanitaryware articles.Other physical principles for promoting drying have also been investigated. One is the use of vacuum to reduce vapour tension and wa-ter evaporation temperature and at the same time to pro-mote a uniform action over all areas of the ceramic piece.Another involves electrophoretic water migration, which us-es continuous and discontinuous electrical fields to cause water to migrate from a positive pole to a negative pole, in this case migrating towards the surface of the ceramic prod-uct.

In view of the high energy and maintenance costs required to ensure appropriate safety standards, Sacmi directed its experimentation efforts towards other areas of research.

❱ Tangential ventilation: the Sacmi FPV system

Of all the technologies investigated, the most suitable from various points of view was found to be pre-drying through tangential ventilation. In addition to the excellent technolog-ical results obtained during preliminary testing and now con-firmed during production, this technology has lower energy consumption and maintenance costs than other solutions and does not pose a health risk in the event of malfunctions.With this technology a pre-drying process can be tailored to the geometry of a specific sanitary article, a particularly im-portant factor in WC production. With the Sacmi FPV system it is possible to adjust temperatures, the maximum values of relative humidity and air volumes and increase/reduce the de-gree of drying in the most critical areas of the piece.Moisture losses in the various areas of the piece are uniform with standard deviations of between 0.5 and 1, compared to 2-3 in the traditional process. In general, WCs lose 2-3% of their water content in 60 minutes of pre-drying, the same re-

go ad “aderenze” tra suppor-to e vaso. In generale si è an-che notata una forte dipenden-za del potere di irraggiamento a seconda della disposizione dei pannelli radianti; variabile non facilmente ottimizzabile in funzione delle geometrie com-plesse dei prodotti sanitari.Sono stati indagati anche altri principi fisici per favorire l’es-siccazione. Uno è l’applicazione del vuoto per diminuire la tensione di va-pore e la temperatura di eva-porazione dell’acqua, e, al-lo stesso tempo, promuovere un’azione omogenea in tutte le zone del pezzo ceramico.Un altro riguarda la migrazione elettroforetica dell’acqua sfrut-tando campi elettrici continui e discontinui per sfruttare la mi-grazione dell’acqua da un polo positivo ad un polo negativo e favorire la migrazione verso la superficie del pezzo ceramico.

Considerando i costi energetici e di manutenzione per mante-nere standard di sicurezza ap-propriati, in relazione ai risulta-ti ottenuti Sacmi ha orientato la sperimentazione su altri campi di ricerca.

❱ Ventilazione tangenziale: il Sistema FPV Sacmi

Tra tutte le tecnologie studiate, la più idonea sotto vari punti di vista è risultata il pre-essicca-mento attraverso ventilazione tangenziale. Oltre agli ottimi ri-sultati tecnologici ottenuti du-rante le prove preliminari e or-mai consolidati in produzione, rispetto alle altre questa tecno-logia consente di ridurre i con-sumi energetici, non presenta rischi per la salute in caso di mal funzionamento, e presenta costi di manutenzione inferiori.La pre-essiccazione di un arti-colo sanitario con questa tec-nologia può essere “costruita” ad hoc sulla geometria dell’ar-ticolo, aspetto fondamenta-le soprattutto nel processo di

produzione dei vasi. Con il siste-ma FPV Sacmi, si possono re-golare le temperature, i quanti-tativi massimi di umidità relativa, i volumi d’aria e aumentare/di-minuire il grado di essiccamento nelle aree più critiche del pezzo.La perdita di umidità nelle varie zone del pezzo è omogenea con deviazioni standard tra 0,5 e 1, contro 2-3 del processo tradi-zionale. Generalmente, in 60 mi-nuti di pre-essiccamento si per-de, nei vasi, il 2-3% di acqua, lo stesso risultato si raggiunge a temperatura ambiente in circa 8-12 ore.Nei grafici in figura 7 è rappre-sentata la dispersione delle umi-dità in 26 aree diverse di un vaso monoblocco, da quelle più su-perficiali alle più profonde e me-no esposte.

La gamma dei pre-essicca-toi Sacmi FPV - FPL copre tut-te le tipologie di articoli sanita-ri sul mercato, Grazie a questo processo è possibile elevare il grado di automazione delle celle Sacmi al 100%, dalla sformatu-ra alla rifinitura a verde e a cuoio fino al carico carro automatico, con tempi minimi di 60 minuti.Dal 2007 ad oggi sono state in-stallate in tutto il mondo circa 40 celle di colaggio tra AVM, ADS, ALS, ADM, AVI con la tecnolo-gia Sacmi di pre-essiccazione FPV-FPL, per un totale di oltre 100 articoli. La pre-essiccazione tutela le re-se di produzione soprattutto in quelle realtà produttive dove le variazioni ambientali delle sale di colaggio non sono controllare e sono soggette ad elevate va-riazioni.Nell’ottica di Industria 4.0, Sac-mi sta sviluppando alcuni pro-getti volti ad arricchire ancora la proposta tecnologica integra-ta alle celle di colaggio tramite la raccolta dei dati sensibili in un sistema di supervisione on-line: questo permetterà un controllo e un’interpretazione continua di tutti i parametri del colaggio in alta pressione. »»

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sult that is achieved at ambi-ent temperature in around 8-12 hours.The graphs in figure 7 show the moisture loss in 26 different ar-eas of a monobloc WC, from those closest to the surface to the deepest and least exposed areas.

The Sacmi FPV - FPL pre-dryer range covers all types of sanitary articles on the market. Thanks to this process it is possible to in-crease the degree of automation of Sacmi cells to 100%, from de-moulding to finishing at green and leather hardness through to automatic kiln car loading, with minimum times of 60 minutes.Since 2007 a total of around 40 AVM, ADS, ALS, ADM and AVI casting cells featuring Sacmi FPV-FPL pre-drying technology for the production of more than 100 different articles have been installed worldwide. Pre-drying protects production yields, especially in factories where the casting room atmos-phere is not controlled and is subject to large variations.Based on Industry 4.0 principles, Sacmi is developing a number of projects aimed at further ex-panding its range of technolo-gy integrated with casting cells by collecting sensitive data in an on-line supervision system. This will allow for continuous control and interpretation of all high-pressure casting param-eters. 5

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FIG. 7 - MOISTURE LOSS AT ROOM TEMPERATURE AND USING THE SACMI FPV SYSTEM Dispersione delle umidità a temperatura ambiente e con FPV Sacmi

DIRECT DRYING WITH GAS TURBINES

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Direct drying with gas turbines is the perfect tool to improve your profitability.With an unrivalled experience in the Ceramic Industry, Solar Gas Turbines offer unmatched advantages: easy installation and integration, maximum reliability, and maintenance convenience.We enable you to meet your growing need for power, efficiency and availability – all while helping to protect our environment.There has never been a better time to review your energy strategy.

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