Tööstuslikud gummiosad: RoHS-sertifitseeritud kaevandus-/raudtee rakendustele

RoHS-vastavuse mõistmine tööstuslike kummide puhul

Tööstuslikud kummiosad kaevandus- ja raudteeotstarbeks peavad järgima muutuvaid RoHS-nõudeid, mis piiravad ohtlike aineid, samal ajal kui tagatakse töökindlus.

RoHS direktiivid 1, 2 ja 3: peamised piiratud ained kummikomponentides

EL RoHS-i direktiivid, mis algasid aastal 2002 ja mis on kuni aastani 2015 uuendatud, piiravad plii, elavhõbeda, kaadmiumi ja nelja ftalaadi (DEHP, BBP, DBP, DIBP) kasutamist kummikomponentides ≤0,1% kontsentratsioonini. Need eeskirjad mõjutavad eriti elektrilisi isoleerimis- ja vibreerivust neelavaid osi, milles on traditsiooniliselt kasutatud pliidistabilisaatoreid, nagu on sätestatud EL-i vastavusjuhendites.

RoHS 2011/65/EU rakenduvus kaevandus- ja raudteemasinates

RoHS 2011/65/EU kohaldatakse kõigile tööstusseadmete elektroosadele, nõudes kaevandusmasinate kaablipesade ja raudteeühenduste tihendite piiratud ainete elimineerimist. Hiljutised selgitused kinnitavad, et need nõuded kehtivad isegi sellise masinavarustuse puhul, mis on loodud äärmuslike keskkondade jaoks, vastavalt tööstusohutuse standarditele.

Ohtlikud ained kummis: plii, elavhõbe, kaadmium ja ftalaadid

Plaat (vulkaniseerimisainetes) ja ftalaadid (plastifikaatorites) on endiselt levinud mittevastavates kummiosades. Röntgenkiirte dispersioonanalüüs (XRF) näitab, et kaadmium esineb 8% kõrgetemperatuurilistest tööstusgaasketitest vanade koostiste tõttu (2023. aasta materjalide analüüsi raport).

Suurtõendusliku tööstusseadmete ja fikseeritud paigalduste erandid

Artikli 2(4) erandid lubavad plii sisaldavaid kummtoeksid püsivates purustite paigaldustes ning kaadmiumi sisaldavaid transportöörbelte skrääpereid, kui need ei ole normaalse käitamise ajal asendatavad ja jäävad fikseeritud süsteemide lahutamatuks osaks.

RoHS-komponentsete kummiosade materjalide testimine ja sertifitseerimine

Kummikomponentide RoHS-i standarditele vastavuse kontrollimine hõlmab üsna põhjalikke materjalide testimise protseduure. Enamik tehaseid kasutavad ftalaatide leidmiseks GC-MS-i, samas kui raskmetallide sisu mõõtmiseks sobib paremini ICP-MS. Esialgseteks kiireteks kontrollideks on kasulik ka XRF-seade. Eelmisel aastal ajakirjas Journal of Materials Analysis avaldatud uuringu kohaselt suudab ICP-MS tuvastada elavhõbeda kuni 0,1 miljondikuni, mis on tegelikult kümme korda täpsem kui vanematel meetoditel saavutatav tulemus. Just see selline täpsus tagab lõpptarbija jaoks ohutute ning eeskirjadele vastavate toodete tootmise.

Ftalaatide (DEHP, BBP, DBP, DIBP) tuvastamise probleemid kummimaterjalides

DEHP ja DBP, need tüütu ftalaadid, ilmnevad taaskasutatud kummikomponentides üsna tihti. Täpsete tulemuste saamiseks tuleb kasutada erilisi ekstraheerimismeetodeid, sest vastasel juhul on oht nende täielikult maha jätta. Euroopa Keemikainete Amet teatas 2023. aastal, et segu või vormimisprotsesside käigus tekib ristkontaminatsioon umbes 17% juhtudest siis, kui vastavusnõuded ei ole täidetud. Seetõttu on tänapäeval nii mõistlik kontrollida iga üksikut partii. Siin on veel üks keerukus, millest liiga vähe räägitakse: erinevalt metallidest, mis püsivad kindlalt oma kohal, hakkavad ftalaadid lagunema temperatuuril ligikaudu 150 kraadi Celsiuse juures. See tekitab kogu hulgal peavalusid, kui püüame korralikult analüüsida vulkaniseeritud kummkomponente.

Kolmanda osapoole testimine ja sertifitseerimine usaldusväärseks vastavuskontrolliks

Sõltumatute laborite tehtud testimine on toote kvaliteedi kinnitamisel oluline roll, eriti siis, kui need laborid on ISO/IEC 17025 akrediteeritud. Tippserifikatsiooni andvad organisatsioonid nähakse tegelikult üsna hea kooskõla, enamasti umbes 98,6 protsendi vastavust selle vahel, mida tarnijad väidavad oma materjalide sisaldavat, ja sellega, mida tegelikult testides mõõdetakse. Euroopas kehtib ECHA range reeglistik, mis nõuab ettevõtetelt tõendusi selle kohta, et ohtlikud ained jäävad nende toodetes alla 1000 osa miljoni kohta. See on eriti oluline sellistes tööstusharudes nagu kaevandamine ja rongide transpordi valdkond, kus ohutusnõuded on eriti kõrged. Umbes möödunud aasta lõpuks hakkas peaaegu üheksa kümnendikku ostjatest nõudma mitmeid kontrolli läbiviimist kogu tarneketi jooksul, et kindlaks teha, kas kõik sobib alates esimesest hetkest kuni viimaste gummiosade tootmiseni.

RoHS-sertifitseeritud gummiosade jõudlus ja vastupidavus rasketes keskkondades

Kaevandamise ja raudtee kummidele kehtestatud keskkonna- ja ohutusnõuded

RoHS-sertifitseeritud kummiosad peavad vastama rangele keskkonna- ja ohutusnõudele, samal ajal säilitades töökindluse. Kaevandustes nõuab ISO 2148:2020 vastupidavust kulumisele, süsivesinikele ja happelisele puljale. Raudtee rakendused nõuavad kooskõlast EN 45545-2 tuleohutusstandarditega, mis piiravad suitsu tihedust ja mürgiste gaaside heitmist põlemisel.

Rahvusvahelise Kummiteaduse Uurimiskeskuse 2023. aasta uuring leidis, et RoHS-i nõuetele vastavad EPDM-kummi komponendid vähendasid seadmete rikkeid 63% võrra maapõhjakaevanduses mittevastavate alternatiividega võrreldes. Need materjalid saavutavad selle täiustatud koostiste abil, mis ei sisalda plii-stabilisaatoreid ega ftalaatplastifikaatoreid, vaid asendavad need kaltsium-zink komplekside ja tri-mellitaadiesteritega.

Juhtumiuuring: RoHS-i nõuetele vastavad tihendid rongisüsteemides

Euroopa raudteeoperaator asendas traditsioonilised PVC-põhised ukseniidid RoHS-sertifitseeritud EPDM-varianditega, mis andis järgmised tulemused:

• 15% pikem kasutusiga (7,2 aastat vs 6,2 aastat)
• 41% väiksem remondiaeg
• Ftaalati ei lekkinud äravoolusüsteemidesse

Ümberformuleeritud niidid säilitasid -40°C külmakindluse, samas kui neil õnnestus vastata REACH SVHC piirangutele tsitraadiplastifikaatorite süsteemi abil. See projekt näitas, et on võimalik vastata BS 6853:1999 suitsutoksikuse standarditele, samas säilitades vibreerimisneeldamise võime.

Eluea ja vastavuse tasakaalustamine äärmistes ekspluatatsioonitingimustes

2023. aasta materjalide vastupidavuse indeks näitas, et fluorosüsinikguma säilitab diisliküttes 10 000 tunni pärast 92% tõmbekindlust, ületades traditsioonilised plii sisaldavad ühendid 34%. Selle saavutamiseks on vaja täpset kontrolli külvimisainete suhtes, et vältida piiratud amiinide teket ja samas säilitada kütke paisumiskindlus.

Tootmisahela haldus ja dokumentatsioon RoHS-sertifitseeritud gumarde osade jaoks

RoHS-nõuetele vastivate toorainete hankimine globaalsetest tarnimisahelatest

RoHS-i nõuetele vastivate kummimaterjalide tagamine nõuab rangeid rahvusvaheliste tarnijate kontrolli. Tootjatel tuleb kinnitada, et tooraineallikad vastavad EL direktiivi 2011/65/EL piiratud ainetega seotud piirmääradle, näiteks plii (<0,1% kaalu järgi) ja ftalaadid (<0,1%). Regioonidevahelised erinevused keemiliste nõuete valdkonnas suurendavad vastavuskohustuste riske, mistõttu on vajalik reaalajas materjalide jälgimine blockchaini või ERP-süsteemide kaudu.

Vastavuskinnitused ja tehnilise dokumentatsiooni nõuded

Kehtivad vastavuskinnitused (COC-d) moodustavad vastavuskinnituse aluse, kus täpsustatakse täielikku vastavust RoHS direktiivi artikli 4(1) nõuetega. Tehnilisse dokumentatsiooni peab kuuluma:

• Partii taseme testimisaruanded ISO 17025 akrediteeritud laboritest
• Tarnijate vastavuskinnitused
• Täielikud materjalide deklaratsioonid (FMD-d), mis hõlmavad kõiki kummikomposiite

Audiidiks valvsus ja vastavuse jälgitavus tööstusprojektides

EN 50581:2012 nõue hoida auditeid jaoks dokumente kümneks aastaks või rohkemaks aitab jälgida kogu protsessi, alustades toorannete päritumisest ja lõpetades toodete monteerimisega. Paljud ettevõtted kasutavad tänapäeval automaatseid süsteeme, mis tuvastavad juba ette vastavusdokumentide puudumise enne, kui need probleemiks saaksid. Mõne eelmisel aastal tehtud uue uurimuse kohaselt vähendab see lähenemine kvaliteediprobleeme ligikaudu 60% võrra just kaevandusseadmete valdkonnas. Kahe erineva tarnija poolt tarnitud osade, näiteks kummide puhul, on vaja eraldi dokumentatsiooniprotsessi, et hilisemal etapil rongide süsteemidesse paigaldamisel segadust ei tekiks. Vastasel korral võib segaduse tõttu asjad väga kiiresti valesti minna.

KKK

Mis on RoHS-i nõuetele vastamine?

RoHS-i nõuetele vastamine viitab eeskirjadele, mis piiravad ohtlike ainete, nagu plii, elavhõbe ja teatud ftalaadid, kasutamist elektri- ja elektroonikaseadmetes, tagamaks ohutuse ja keskkonnasäästlikkuse.

Kuidas kohaldatakse RoHS-i tööstuslikes seadmetes kasutatavatele kummikomponentidele?

RoHS-i direktiivid kohaldatakse tööstusseadmete elektrilistele alamsüsteemidele, piirates ohtlikke aineid kaevandusmasinates ja raudteesüsteemides kasutatavates kummikomponentides.

Millised on ftalaatide tuvastamise väljakutsed kummimaterjalides?

Ftalaatide, nagu DEHP ja DBP, tuvastamine kummimaterjalides on keeruline protsessi käigus tekkiva ristsaastumise ja ftalaatide lagunemise tõttu kõrgematel temperatuuridel.

Mis on kolmandate osapoolte laborite roll RoHS-i vastavuses?

Kolmandate osapoolte laborid täidavad olulist rolli RoHS-i vastavuse kinnitamisel, pakkudes ebapoolseid testimistulemusi ja sertifitseerimist ISO/IEC 17025 akrediteeritud laborites.

Kuidas on RoHS-i nõuetele vastavad kummiosad kasulikud rasketes keskkondades?

RoHS-i nõuetele vastavad kummiosad omavad paremat toimivust, vastupidavust ja ohutust, täidavad rangeid keskkonnanõudeid ning vähendavad seadmete rikkeid rasketes tingimustes.