HAG-System: Sistema de fusão totalmente automático

Automação para fusão precisa com borato

O sistema HAG prepara amostras de materiais oxidados por meio de fusão com borato para análise espectroscópica. O sistema utiliza um processo de fusão de alta frequência que produz pérolas de vidro de qualidade excepcional para análises de alta precisão.

Todas as etapas a seguir são totalmente automatizadas no sistema HAG: dosagem da amostra, pesagem do fundente, fusão e transporte das pérolas de vidro para o XRF, limpeza do cadinho e do molde. Todos os processos são controlados pelo PrepMaster. O software oferece um sistema completo de gerenciamento de amostras, monitora todos os parâmetros críticos e garante uma operação sem falhas.

Bandeja de entrada

Estão disponíveis várias opções de compartimento para amostras, incluindo um compartimento com 62 posições e um compartimento com bandejas para 200, 300 ou 400 frascos. O compartimento pode ser conectado a um sistema de automação de preparação anterior ou carregado manualmente. Na unidade de pesagem, há também um compartimento manual para amostras com 10 posições, no qual as amostras podem ser registradas.

O compartimento de bandejas possui uma pinça x-/y-/z- que transporta o frasco dentro da unidade e para uma posição de leitura de código de barras, onde a identificação da amostra é determinada. O frasco é então transportado para a máquina de fusão com a ajuda de um sistema linear. As prioridades podem ser definidas e alteradas durante o funcionamento. O sistema de controle PrepMaster indica visualmente o status de cada frasco, por exemplo, “a ser analisado”, “já analisado”, “na máquina de fusão”, “alta prioridade”, etc. Caso uma pérola de vidro seja rejeitada dentro do sistema, a amostra é retirada do compartimento e automaticamente reprocessada no sistema.

Módulo de dosagem

O sistema HAG permite uma dosagem extremamente precisa e exata de amostras e aditivos. A unidade de dosagem é composta por até três estações de dosagem, uma estação de mistura de amostras, uma posição tampão para cadinhos de platina e uma estação de dosagem para agente desmoldante. Todas as estações são operadas por um pequeno robô multieixos.

As amostras nos frascos são colocadas em uma das três unidades de dosagem. Para a fusão, o fundente e a amostra são pesados alternadamente no cadinho, a fim de obter uma diluição ideal das duas substâncias. Em seguida, o cadinho é transferido para a estação de mistura, onde o fundente e a amostra são homogeneizados. Opcionalmente, pode ser adicionado um agente desmoldante. Por fim, o cadinho é posicionado em uma plataforma giratória e fica pronto para a fusão.

Módulo de fusão

Dependendo do volume de amostras, o módulo de fusão é composto por 4, 6 ou 8 unidades de aquecimento. Cada unidade possui duas posições de aquecimento para cadinhos e moldes de fusão. Um sistema linear transporta a amostra da plataforma giratória para a unidade de aquecimento, as pérolas de vidro para a correia transportadora do analisador XRF e os cadinhos e moldes sujos para o módulo de limpeza.

O cadinho é aquecido por indução. Durante esse processo, a amostra pode ser agitada para uma melhor mistura. Paralelamente, o molde é aquecido a uma temperatura predefinida. Quando o ciclo de aquecimento é concluído, a amostra é automaticamente despejada no molde. A pérola esfria no molde de fusão. Dependendo do tipo de amostra, podem ser utilizados diferentes métodos de resfriamento, por exemplo, resfriamento rápido com ar comprimido.

A unidade de aquecimento é controlada por um pirômetro. Assim, é possível definir perfis de aquecimento individuais para cada tipo de amostra, como, por exemplo, 500 °C por 2 min, 1000 °C por 3 min e 1100 °C por 1 min.

Antes do transporte para o analisador XRF, um detector especial verifica se a pérola de vidro não está quebrada ou em forma de meia-lua.

Controle de temperatura de alta precisão

O processo de fusão indutiva não só permite ajustar a temperatura da massa fundida de forma rápida e precisa ao valor desejado. A tecnologia também garante um controle preciso da temperatura. Com a unidade de calibração de temperatura (opcional), é possível determinar a emissividade individual de cada cadinho e monitorá-la ao longo da vida útil do cadinho. Isso permite uma determinação ainda mais precisa da temperatura durante o processo de fusão. Com a ajuda do sistema automático de visão SparkPoint, também é possível realizar uma identificação automática do cadinho. Além disso, o cadinho pode ser alinhado antes de cada fusão, de modo que a medição pirométrica da temperatura seja sempre realizada na mesma posição do cadinho.

Módulo de limpeza

O módulo de limpeza automática para cadinhos e moldes de fusão sujos (opcional) é composto por um ou dois banhos ultrassônicos, uma unidade de enxágue e uma unidade de secagem. No módulo de limpeza ultrassônica, é possível limpar 14 cadinhos e moldes de fusão simultaneamente. Os cadinhos e moldes de fusão são colocados em ácido cítrico no banho ultrassônico a temperatura elevada. Em seguida, são transportados para a unidade de enxágue, onde são enxaguados com água da torneira e água desmineralizada. Antes de serem devolvidos ao módulo de dosagem, são secos com sopradores de ar quente. Todos os parâmetros de limpeza podem ser ajustados com o sistema PrepMaster.