Nella produzione industriale, dosare significa trasformare una ricetta in un processo reale e controllato: per questo il sistema di dosaggio incide direttamente su qualità del risultato, continuità produttiva e gestione delle materie.
In molti impianti per la movimentazione di polveri, granuli e materiali sfusi, la scelta del sistema ricade tra dosaggio gravimetrico e dosaggio volumetrico e la domanda corretta da porsi per selezionare il sistema migliore è: quale sistema è più adatto alle tolleranze, ai materiali e agli obiettivi del tuo processo produttivo?
Proprio perché permette di pesare con elevata precisione la quantità effettiva di prodotto, oggi la soluzione gravimetrica è quella più utilizzata nella maggior parte delle applicazioni industriali in cui una variazione anche minima di un ingrediente può modificare la miscela e compromettere la qualità del prodotto.
Un caso tipico può essere quello della farina destinata alla produzione di prodotti da forno: il materiale arriva in bilancia, viene pesato secondo la quantità prevista dalla ricetta e poi scaricato nell’impastatrice.
Esistono due configurazioni principali di dosaggio gravimetrico:
Questo sistema è sicuramente il più preciso perché azzera il valore di “volo” del prodotto dosato.
Il “volo” è un fenomeno dinamico che avviene durante il dosaggio gravimetrico in somma, in quanto:
Inoltre l’alimentazione delle bilance può avvenire:
Il comportamento del materiale, la densità apparente, la granulometria e la scorrevolezza possono però influenzare la quantità reale dosata, influenzando la precisione del dosaggio.
Per questo motivo il sistema volumetrico va utilizzato nei contesti corretti, come nei processi in cui si lavora con materiali dello stesso tipo o compatibili, in percentuali ridotte, e quando una piccola oscillazione non compromette la qualità del prodotto finale. Ad esempio se in una linea alimentare si miscela una semola primaria (98%) insieme a una piccola quota di semola da rimacinatura (2%), una variazione minima sulla quota secondaria può non avere un impatto significativo sulla miscela finale.
Il costo del sistema di dosaggio è certamente un fattore da considerare, ma non dovrebbe essere valutato solo in termini di investimento iniziale. Il dosaggio volumetrico può comportare un costo di partenza inferiore rispetto al gravimetrico, perché non richiede sistemi di pesatura e componenti elettroniche dello stesso livello. Tuttavia, in un impianto in cui anche una minima deviazione dalla ricetta può compromettere la qualità del prodotto trasformando l’intero batch in uno scarto, il risparmio iniziale rischia di essere superato dai costi di rilavorazione, fermo linea o perdita di materia prima.
In fase di progettazione è quindi fondamentale non considerare solo il funzionamento ideale dell’impianto, ma anche le situazioni in cui il processo non rientra nei parametri attesi.
Anche in un impianto progettato correttamente possono verificarsi imprevisti: ad esempio, un intasamento della linea di trasporto causato da un malfunzionamento del sistema di deumidificazione può modificare il comportamento del materiale e alterarne l’arrivo a destinazione. In questi casi, per evitare che un errore di dosaggio generi uno scarto più costoso nelle fasi successive, nel dosaggio gravimetrico è possibile prevedere già in fase progettuale una gestione dell’errore, come lo scarico fuori linea del batch non conforme.
Nel settore della gomma, ad esempio, la fase di miscelazione può richiedere energia, temperatura e lavoro meccanico elevati. In questi casi può essere più conveniente scartare alcuni chili di materia prima della miscelazione, piuttosto che completare il ciclo e scoprire solo alla fine che l’intero batch non è utilizzabile.
In conclusione, la scelta tra dosaggio gravimetrico e volumetrico non dipende solo dalla tecnologia, ma dall’insieme delle condizioni operative: caratteristiche del materiale, ricetta, layout dell’impianto, continuità produttiva, costo degli scarti e modalità di gestione delle eventuali non conformità.
CAMImpianti supporta il cliente nella valutazione della soluzione più adatta, considerando il sistema di dosaggio all’interno dell’intero processo produttivo.
Hai bisogno di valutare il sistema di dosaggio più adatto al tuo processo? Contattaci per un confronto tecnico sulle caratteristiche del materiale, sulle tolleranze richieste e sulle esigenze del tuo impianto.
In molti impianti per la movimentazione di polveri, granuli e materiali sfusi, la scelta del sistema ricade tra dosaggio gravimetrico e dosaggio volumetrico e la domanda corretta da porsi per selezionare il sistema migliore è: quale sistema è più adatto alle tolleranze, ai materiali e agli obiettivi del tuo processo produttivo?
Che cosa significa dosare in modo gravimetrico
Nel dosaggio gravimetrico, il prodotto viene pesato tramite celle di carico: la materia prima arriva nella bilancia, l’elettronica di controllo ne misura la quantità e la confronta con il valore previsto dalla ricetta, verificando che il batch rientri nelle tolleranze impostate.Proprio perché permette di pesare con elevata precisione la quantità effettiva di prodotto, oggi la soluzione gravimetrica è quella più utilizzata nella maggior parte delle applicazioni industriali in cui una variazione anche minima di un ingrediente può modificare la miscela e compromettere la qualità del prodotto.
Un caso tipico può essere quello della farina destinata alla produzione di prodotti da forno: il materiale arriva in bilancia, viene pesato secondo la quantità prevista dalla ricetta e poi scaricato nell’impastatrice.
Esistono due configurazioni principali di dosaggio gravimetrico:
1. Dosaggio gravimetrico in somma
Con questo metodo il materiale viene caricato nella bilancia e il sistema misura il peso in aumento fino al valore di ricetta.2. Dosaggio gravimetrico in sottrazione
Con questo metodo il materiale è contenuto nella bilancia e il sistema misura il peso scaricato fino al valore di ricetta.Questo sistema è sicuramente il più preciso perché azzera il valore di “volo” del prodotto dosato.
Il “volo” è un fenomeno dinamico che avviene durante il dosaggio gravimetrico in somma, in quanto:
- il sistema di alimentazione non si ferma istantaneamente,
- il materiale continua ad arrivare per inerzia,
- la bilancia deve anticipare questo arrivo residuo per centrare il peso target.
Inoltre l’alimentazione delle bilance può avvenire:
1. Per caduta
Questo sistema presuppone che il prodotto possa arrivare alla bilancia sfruttando la gravità, quindi normalmente con uno stoccaggio, una tramoggia, un contenitore o un sistema di alimentazione posizionato sopra o in prossimità verticale della bilancia.2. “Al volo”
Quando invece il punto di stoccaggio non è direttamente sopra o in prossimità del punto di dosaggio, il prodotto deve essere trasferito verso la bilancia, ad esempio da un silo esterno tramite trasporto pneumatico. In questi casi il sistema deve gestire insieme la movimentazione del materiale e il raggiungimento del peso impostato, risultando più complesso del dosaggio “per caduta”.Dosaggio volumetrico: quando può essere una scelta corretta
Il dosaggio volumetrico, al contrario di quello gravimetrico, non pesa direttamente il prodotto, ma calcola la quantità in ingresso in base alla velocità del trasporto della materia: il sistema conosce il volume di prodotto trasportato in un determinato intervallo di tempo e regola la velocità della macchina per ottenere la quantità desiderata nel punto di destinazione.Il comportamento del materiale, la densità apparente, la granulometria e la scorrevolezza possono però influenzare la quantità reale dosata, influenzando la precisione del dosaggio.
Per questo motivo il sistema volumetrico va utilizzato nei contesti corretti, come nei processi in cui si lavora con materiali dello stesso tipo o compatibili, in percentuali ridotte, e quando una piccola oscillazione non compromette la qualità del prodotto finale. Ad esempio se in una linea alimentare si miscela una semola primaria (98%) insieme a una piccola quota di semola da rimacinatura (2%), una variazione minima sulla quota secondaria può non avere un impatto significativo sulla miscela finale.
Gravimetrico o volumetrico: il vero criterio è la tolleranza del processo
La scelta tra dosaggio gravimetrico e volumetrico dipende quindi soprattutto da una valutazione tecnica: quanto può incidere un errore di dosaggio sul risultato finale?Il costo del sistema di dosaggio è certamente un fattore da considerare, ma non dovrebbe essere valutato solo in termini di investimento iniziale. Il dosaggio volumetrico può comportare un costo di partenza inferiore rispetto al gravimetrico, perché non richiede sistemi di pesatura e componenti elettroniche dello stesso livello. Tuttavia, in un impianto in cui anche una minima deviazione dalla ricetta può compromettere la qualità del prodotto trasformando l’intero batch in uno scarto, il risparmio iniziale rischia di essere superato dai costi di rilavorazione, fermo linea o perdita di materia prima.
In fase di progettazione è quindi fondamentale non considerare solo il funzionamento ideale dell’impianto, ma anche le situazioni in cui il processo non rientra nei parametri attesi.
Anche in un impianto progettato correttamente possono verificarsi imprevisti: ad esempio, un intasamento della linea di trasporto causato da un malfunzionamento del sistema di deumidificazione può modificare il comportamento del materiale e alterarne l’arrivo a destinazione. In questi casi, per evitare che un errore di dosaggio generi uno scarto più costoso nelle fasi successive, nel dosaggio gravimetrico è possibile prevedere già in fase progettuale una gestione dell’errore, come lo scarico fuori linea del batch non conforme.
Nel settore della gomma, ad esempio, la fase di miscelazione può richiedere energia, temperatura e lavoro meccanico elevati. In questi casi può essere più conveniente scartare alcuni chili di materia prima della miscelazione, piuttosto che completare il ciclo e scoprire solo alla fine che l’intero batch non è utilizzabile.
In conclusione, la scelta tra dosaggio gravimetrico e volumetrico non dipende solo dalla tecnologia, ma dall’insieme delle condizioni operative: caratteristiche del materiale, ricetta, layout dell’impianto, continuità produttiva, costo degli scarti e modalità di gestione delle eventuali non conformità.
CAMImpianti supporta il cliente nella valutazione della soluzione più adatta, considerando il sistema di dosaggio all’interno dell’intero processo produttivo.
Hai bisogno di valutare il sistema di dosaggio più adatto al tuo processo? Contattaci per un confronto tecnico sulle caratteristiche del materiale, sulle tolleranze richieste e sulle esigenze del tuo impianto.
