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Sbloccare il pieno potenziale del riciclaggio dei LED
I sistemi di riciclo a LED completamente integrati sono progettati per recuperare in modo redditizio materiali utilizzabili a volumi più elevati.
Da:Del Williams
20 agosto 2024
Recyclers must swiftly adapt to prepare for the significant surge in LED lighting products as the global shift toward energy-efficient LED lighting is projected to grow at a compound annual rate of 11 percent from 2023 to 2030La sfida consiste nel riciclo di grandi volumi di lampadine usate di varie dimensioni, forme e densità di diodi.I produttori di illuminazione a LED devono anche riciclare prodotti difettosi per recuperare materiali preziosi che possono includere gallioIl gallio e l'indio possono essere separati mediante un ulteriore trattamento a valle.
Per massimizzare il rendimento del riciclo, tuttavia, la chiave consiste nel smantellare efficacemente le complesse configurazioni di LED e poi separarle in modo efficiente in materiali preziosi.Ciò richiede che i riciclatori adattino i loro processi e sistemi alle caratteristiche distinte dei LED, che differiscono dalle tradizionali lampadine a incandescenza e fluorescenti in quanto sono una fusione di illuminazione ed elettronica, costituita da vari componenti come un chip, un dissipatore di calore,scheda di circuito/driver, alloggiamento, base e lenti/ottica, afferma John Neuens, consulente industriale conBCA Industries, sviluppatore e produttore di attrezzature per lo smantellamento e il riciclaggio industriale con sede a Milwaukee.
Foto cortesia di BCA Industries
Per soddisfare l'aumento dei volumi di LED ed evitare inefficienze,un riciclatore con più di una dozzina di sedi ha richiesto un sistema completo end-to-end su misura per soddisfare le sue esigenze.
"Il riciclaggio dei LED è una forma emergente di riciclaggio dell'elettronica che manca di un sistema completo per la separazione efficace dei materiali e il controllo dell'ambiente dell'impianto", afferma Neuens.Il processo presenta sfide uniche, e pochi sistemi sono specificamente progettati sia per un riciclaggio efficiente che per l'estrazione massimale di materiali vendibili.
Aggiunge che le aziende che producono illuminazioni a LED cercano anche di recuperare materiale da prodotti difettosi.
Purtroppo, i riciclatori hanno incontrato ostacoli nel raggiungimento della redditività e dell'ampliamento a causa del loro utilizzo di sistemi di riciclaggio non specificamente progettati per i LED.i risultati sono stati incoerenti e inefficienti.
Neuens afferma che un importante riciclatore multi-location ha contattato BCA con l'obiettivo di migliorare l'efficienza del suo processo di recupero dei LED.Il produttore di attrezzature ha risposto sviluppando un sistema specificamente progettato per le luci a LED che separa e recupera la quantità massima di materiale preziosoDopo uno sviluppo e un'implementazione riusciti, il sistema è ora disponibile per altri riciclatori.
Il sistema di riciclaggio dei LED è progettato per massimizzare la precisione e la precisione della separazione, con conseguente maggiore valore di mercato per i materiali estratti, afferma BCA.Il sistema originario era originariamente destinato a gestireTuttavia, ha la flessibilità di essere adattato a qualsiasi volume desiderato e personalizzato per soddisfare il mix specifico di prodotti ricevuti dal riciclatore.
¢I LED, pur essendo più durevoli e più efficienti dal punto di vista energetico rispetto ad altre lampadine, richiedono comunque un riciclaggio efficace.¢ Neuens dice.
Le sfide del riciclo dei LED
Il riciclaggio efficiente dei LED è un processo estremamente complesso che comporta una riduzione e una separazione meccaniche sequenziali.separazione e classificazione elettrostatica e gravitazionale.
Per garantire la salute e la sicurezza sul luogo di lavoro, è fondamentale disporre di adeguati controlli ambientali in ogni fase del processo.Tali controlli dovrebbero gestire e raccogliere in modo efficace la polvere e altri possibili contaminanti che potrebbero rappresentare pericoli..
L'obiettivo è quello di massimizzare il recupero del materiale utilizzabile, isolandolo nella forma più vendibile.I problemi complessi possono sorgere quando si assemblano e si implementano sistemi come questi in modo frammentarioI problemi si verificano spesso durante l'installazione e persistono durante tutta la produzione, con conseguente diminuzione dell'efficienza, della qualità e della redditività.Il segno del dito si verifica spesso tra più fornitori., ciascuno incolpando l'altro, mentre le questioni fondamentali rimangono irrisolte.
Anche l'assunzione di una società di ingegneria o di un integratore non risolverà la situazione se i soggetti coinvolti non hanno una chiara comprensione della progettazione e del funzionamento delle parti componenti.Questa comprensione è fondamentale quando è necessaria una riconfigurazione o una modifica per adattarsi alle circostanze specifiche del riciclatore.
Nel frattempo, il riciclatore potrebbe sperimentare una diminuzione della produzione o addirittura un arresto completo.
Ottimizzazione del riciclaggio dei LED
Per soddisfare l'aumento dei volumi di LED ed evitare tali problemi, un riciclatore con più di una dozzina di sedi si è rivolto a BCA per progettare un sistema completo end-to-end su misura per soddisfare le sue esigenze.Il sistema specifico LED progettato da BCA per il riciclatore è composto da varie apparecchiature integrate che funzionano in concerto- Dice Neuens.
Inizialmente, un trasportatore di alimentazione porta le lampadine LED inutilizzabili in un trituratore a doppio albero.Il materiale trasportato viene ulteriormente ridotto da un granulatore, una macchina a singolo albero con un coltello da letto che frantuma e taglia, e vengono utilizzati magneti aggiuntivi per catturare il materiale ferroso più sottile.Un separatore di corrente vorticale viene quindi utilizzato per estrarre metalli non ferrosi come rame e alluminio.
Altri processi, come lo screening vibratorio e la separazione della densità, vengono utilizzati per estrarre materiali di valore aggiuntivo, tra cui vetro e materie plastiche di pesi diversi.
Durante tutto il processo di riduzione e separazione, vengono attuati rigorosi controlli ambientali per catturare minuscole particelle di polvere, attenuando i potenziali rischi per la salute.Un sistema d'aria raccoglie e filtra specificamente le particelle di polvere fine per proteggere la salute dei lavoratori ed eliminare sostanzialmente il potenziale rischio di combustione.
Per ottenere risultati ottimali, potrebbero essere necessarie ulteriori regolazioni o personalizzazioni in base alla posizione specifica del riciclatore, al processo e ai volumi di LED attesi.
Per ottenere volumi più elevati, è spesso necessario modificare le dimensioni della trita, ma da un punto di vista ingegneristico può essere difficile regolare con precisione,misurare e adattare la tonnellaggio e la qualità di ciascun materiale senza una conoscenza approfondita del sistema"Questo richiede un'integrazione completa del sistema", afferma Neuens.
BCA ha trascorso un mese a installare, testare e perfezionare il sistema di elaborazione LED del riciclatore.effettuando vari aggiustamenti e miglioramenti per personalizzarlo in base alle esigenze specifiche del processore.
¢Questi nuovi sistemi sono specificamente progettati per riciclare in modo efficiente i LED, dall'alimentazione iniziale al controllo dell'ambiente dell'impianto, fino alla produzione della massima quantità di materiale vendibile,compresi i metalli ferrosi"Quando la separazione è completata", afferma Neuens, "si possono utilizzare i materiali di base, l'alluminio, il rame, la plastica leggera, la plastica pesante e il vetro".La maggior parte del materiale che recuperiamo è di un ottavo di pollice a un quarto di pollice e può essere riciclato per l'uso in altre aree.
Un esempio è il vetro, che può essere utilizzato nel peening per pulire e rifinire metalli o altre superfici in modo meno aggressivo rispetto al sabbiatura.
Neuens afferma che la piena integrazione del sistema per soddisfare le esigenze dei riciclatori è anche una priorità assoluta.l'OEM ha effettuato una prova di accettazione in fabbrica (FAT) per verificare che le attrezzature di nuova fabbricazione soddisfino il loro scopo previsto, nonché test di accettazione sul sito (SAT) per garantire che il sistema funzioni come richiesto nella posizione specifica.
"I riciclatori desiderano un sistema completo e integrato di recupero dei materiali a LED, supportato da una garanzia del produttore", afferma.¢Vogliono un unico sviluppatore e un numero di telefono per risolvere rapidamente qualsiasi problema.
Per ridurre al minimo i problemi e accelerare la manutenzione e la formazione per coloro che acquistano il sistema di recupero LED, BCA offre video dettagliati che forniscono una guida dettagliata.Questo aiuta a prevenire la perdita di conoscenze critiche che possono verificarsi quando il personale esperto lasciaLa visione dei tutorial facilita inoltre l'acquisizione rapida da parte dei nuovi dipendenti di informazioni sull'utilizzo dell'apparecchiatura.
Neuens afferma che i progettisti "camminano attraverso" ogni elemento della macchina e del sistema, inclusi il funzionamento, la manutenzione, la sicurezza e la programmazione.che cosa deve essere ingrassato e quali dovrebbero essere i livelli di liquidoNon solo insegnano importanti consigli di sicurezza, ma anche quali sono i codici di errore del software e come correggere il problema.
"I nostri video didattici possono essere molto specifici, fino a come cambiare i coltelli, come regolare una macchina e cosa cercare se una valvola va male", aggiunge.
Con l'aumentare dell'uso dell'illuminazione a LED, la necessità di accogliere in modo efficiente i volumi di lampadine da riciclare aumenta.I sistemi di riciclaggio specifici per LED troveranno che la loro fortuna aumenterà con l'aumento della domanda nel futuro lontano.
Del Williams è uno scrittore tecnico con sede a Torrance, in California.
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