Inteligentní řešení pro vstřikování plastů

Jak plně využít jejich potenciál, ukázal Engel na svém stánku prostřednictvím pěti inovativních aplikací pro odvětví automobilového průmyslu, technického vstřikování plastů, telekomunikací, výroby obalových materiálů a zdravotnického průmyslu.

Vzácné dřeviny v automobilovém interiéru poskytují pohodlí a nádech luxusu. Ve spolupráci s německou firmou HIB Trim Part Solutions a dalšími partnery Engel vyvinul způsob ekonomické výroby dekorativních prvků s originální dřevěnou dýhou. Při technologii Engel clearmelt se v jednom pracovním kroku na dýhu zezadu vstřikuje termoplast a následně se dýha potáhne transparentním polyuretanem pro ochranu povrchu. Tato metoda byla představena v roce 2009 a nyní je připravena pro první sériovou aplikaci. Příslušná výrobní buňka, která bude pracovat u společnosti HIB Trim Part Solutions, byla představena na veletrhu Fakuma, kde vyráběla dekorativní prvky z ušlechtilého dřeva ve dvojnásobné formě.

Jádrem výrobní buňky je vstřikovací stroj Engel duo 3550/650 combi M s otočnou deskou, díky které se vyrobí velké množství zboží, s krátkou dobou cyklu a nejvyšší produktivitou. Z jedné strany formy se na dřevěné dýhy zezadu vstřikuje PC/ABS, zatímco druhá strana je zaplavena polyuretanem. Systémovým partnerem Engel pro technologie PUR je německá společnost Hennecke. Aby bylo možné řídit celý polyuretanový proces přes displej na vstřikovacím stroji, Engel plně integroval řešení Hennecke do řízení stroje CC300.

Také vývoj v oblasti materiálů zvyšuje produktivitu procesu Engel clearmelt, neboť použitý polyuretan již obsahuje separační prostředek, který šetří celý pracovní krok. Díky tomu již nemusejí být plochy dutiny před zpracováním polyuretanu postříkány separačním prostředkem.

Výrobní buňka pracuje vysoce automatizovaně. Robot Engel easix vkládá dřevěné dýhy do formy a odebírá hotové díly. Díky spolupráci s firmou Kuka je Engel schopen automatizovat své největší vstřikovací stroje s uzavírací silou až 5 500 tun pomocí víceosých robotů. Stejně jako u menších verzí Engel easix i u lineárních robotů modelové řady Engel viper je řízení velkého víceosého robota integrováno do řízení vstřikovacího stroje CC300.

Zpracovatel plastu těží z jednotné obslužné logiky vstřikovacího stroje a automatizace i z vyšší využitelnosti zařízení, protože seřizovač může snadno sám provádět mnoho úkolů, které dříve musel vykonávat programátor. Vzhledem k tomu, že vstřikovací stroje a roboty mají přístup do stejné databáze, automaticky koordinují své pohyby tak, aby se maximalizovala celková účinnost. V mnoha aplikacích to vede k celkové kratší době cyklu.

Význam vícesložkové technologie roste také při zpracování tekutého silikonu. V mnoha aplikacích umožňuje bezpečné spojení termoplastu a silikonu teprve integrovaný vstřikovací proces. Příkladem toho jsou membrány, které zajišťují funkčnost a bezpečnost čerpadel nebo ventilačních systémů. Ve spolupráci s rakouskou společností Schneegans Freudenberg Silicon Engel vyráběl v průběhu veletrhu Fakuma 2015 membrány z polyamidu vyztuženého skleněnými vlákny a tekutého silikonu. Byl zde použit vstřikovací stroj Engel victory 200H/60L/140 combi s integrovaným lineárním robotem Engel viper 40. V oblasti zpracování tekutého silikonu byla na veletrhu jako další partner zapojena další rakouská společnost Elmet.

Výroba dvousložkových dílů optimálně využívá potenciál účinnosti bezsloupkové upínací jednotky stroje Engel victory. Objemná dvoudílná forma dosahuje až k okraji upínacích desek, takže se hodí na poměrně kompaktní 140tunový vstřikovací stroj. Druhým faktorem účinnosti je automatizace. Lineární robot má volný přístup do formy z boku a může bezpečně pracovat navzdory velkému chapadlu. Třetí faktor účinnosti konečně vyplývá z velmi vysoké stability procesu, kterou konstruktivně zajišťuje bezsloupková uzavírací jednotka. Patentovaný rozdělovač síly zajišťuje, že se pohyblivá upínací deska během vybudování uzavírací síly posunuje přesně podle formy a uzavírací síla je tak rozložena rovnoměrně po povrchu desky. Tímto způsobem jsou jak vnější, tak i vnitřní dutiny zavřené stejnou silou, což výrazně snižuje opotřebení formy a zvyšuje kvalitu výrobků. Bezotřepové, bezodpadové a plně automatizované zpracování tekutého silikonu bez dodatečných úprav je předpokladem ekonomické výroby high-tech výrobků z tekutého silikonu.

Nově na veletrhu Fakuma 2015 Engel představil vysoce integrovaný a plně automatizovaný proces pro výrobu krytů termospínače – od suroviny až po kompletně otestované a označené kovoplastové kompozitní díly. Srdcem výrobního úseku je vertikální stroj Engel insert 60V/35. V přední části procesu vstřikování je odvíječka pásu, lisovací modul a modul pro tváření závitu, v zadní části pak kontrola kvality, značení laserem a další lisovací modul.

Tepelné spínače, jako například ty, které slouží k monitorování elektromotorů v automobilech nebo domácích spotřebičů, se obvykle vyrábějí ve složitém, vícestupňovém procesu. Kovové součástky jsou obvykle lisovány a obstřikovány v různých lokalitách. To vyžaduje nejen značné logistické úsilí, ale i velké množství materiálu, protože musejí být v součinnosti dva na sobě nezávislé procesy. Zejména při použití barevných kovů je toto významnou nákladovou položkou. Potenciál úspor prostřednictvím integrace procesů je tímto odpovídajícím způsobem vysoký. Řešení realizované společností Engel ve spolupráci s rakouským partnerem MMS Modular Molding Systems garantuje nejnižší možné jednotkové náklady a činí sloučenou výrobu úspornější i na místech s vysokou úrovní mezd.

Polotovar pro mosazné nosné destičky je přiveden přímo z role včetně předem raženého průchodu pro závit. Závit je vytvořen servoelektricky ještě předtím, než jsou nosné destičky na lince obstříknuty polyamidem plněným skelnými vlákny. Bezprostředně po vstřikování se provádí kontrola kvality. Kromě kamerové zkoušky bylo poprvé do formy integrováno testování pomocí vysokého napětí, čímž je zajištěno stoprocentní testování elektrického průrazu v průběhu výrobního procesu. Díly, které vyhověly všem testům, jsou laserem označeny tak, aby byla zajištěna jejich úplná dohledatelnost, a to ještě předtím, než je ve druhém lisovacím modulu rozdělovač odstraní a než jsou jako hotové vyjmuty z linky. Výrobní buňku tak opustí každých 20 sekund osm dílů připravených k instalaci. Díky modulární konstrukci systémů MMS mohou být do technologie snadno integrovány další přídavné moduly, například pro odporové nebo laserové svařování, nýtování, montáž nebo čištění dílů.
V případě, že Engel dodává výrobní linku jako systémové řešení komplexního celku, je celý proces vizualizován a ovládán řízením CC300 ze vstřikovacího stroje Engel. To výrazně snižuje složitost a zjednodušuje provoz. Důsledná integrace ovládacích prvků zároveň zajišťuje kompletní dokumentaci procesů a sledovatelnost.

Na stroji Engel e-motion 440/160 se na Fakumě vyráběly 155mililitrové kulaté kontejnery s integrovaným bezpečnostním uzávěrem v čtyřnásobné formě od švýcarské společnosti Otto Hofstetter. Díky označení přímo ve formě opouštějí výrobní buňku obaly již připravené k plnění. Automatizaci IML provádí švýcarská společnost Beck Automation a její systém Beck-Flex oslavil na stánku Engel svou světovou premiéru.

Obchodní partneři společně prezentovali, jak se obaly vyrobené technologií IML daří vyrobit s maximální efektivitou, navzdory malé velikosti dávek, a jak systém Beck-Flex podporuje flexibilní využití pro různé formy – jak pro kontejnery, tak i pro víka –, štítky a vstřikovací stroje s uzavírací silou až 420 tun.

Jelikož kromě flexibility konkurenceschopnost výrobce obalů určuje zejména doba cyklu, navrhl Engel svůj plně elektrický vstřikovací stroj Engel e-motion důsledně pro vysoce výkonný provoz. Je zde dosaženo doby cyklu zřetelně pod 3 sekundy a rychlosti vstřikování větší než 500 mm za sekundu. Stroje Engel e-motion přitom spojují nejvyšší výkon s maximální energetickou účinností a hygienou. Uzavřený systém pro kloubové páky a vřetena zaručuje optimální a čisté mazání všech pohyblivých strojních součástí po celou dobu a díky tomu splňuje vysoké požadavky na čistotu v potravinářském průmyslu.

Tři premiéry najednou kombinoval exponát ve výstavním prostoru Medical společnosti Engel na veletrhu Fakuma. Plně elektrický a bezsloupkový stroj Engel e-motion TL se prezentoval v novém 80tunovém provedení a spolu s rozdělovačem z nerezové oceli nastavuje nové standardy správné výrobní praxe v oblasti výroby pro čisté provozy.

Během pěti dnů veletrhu stroj Engel e-motion 170/80 TL vyráběl v 16násobné formě od švýcarské společnosti Fostag Formenbau držáky na jehly pro 1ml bezpečnostní stříkačky. Filigránské kousky polystyrenu – hmotnost jedné injekční stříkačky je jen 0,08 g – jsou opatřeny bodem požadovaného zlomu, aby nebylo možné jednorázové injekční stříkačky znovu použít. Toto je důležitý bezpečnostní prvek zejména v rozvojových zemích.

Velmi tenké a přitom různé tloušťky stěn vyžadují velmi přesné řízení procesu. Příliš vysoká uzavírací síla nebo výkyvy v objemu taveniny vedou okamžitě k výrobě zmetku. Aby se tomu zabránilo, jsou zde použita dvě softwarová řešení z řady produktů Engel iQ. Jedním z nich je software Engel iQ weight control, který automaticky detekuje výkyvy v množství taveniny i viskozitě materiálu a vyrovnává je ve stejném rozsahu. Druhým z nich je nový software iQ clamp control, který průběžně upravuje uzavírací sílu, aby odpovídala aktuálním parametrům procesu.

Engel e-motion 80 TL také konstrukčně vyniká při konstantním řízení procesů. Nový rámcový koncept plně elektrických bezsloupkových strojů zaručuje obzvláště vysokou paralelitu desek a zajišťuje rovnoměrné rozložení uzavírací síly po celé upínací ploše formy.

Engel představil malý plně elektrický, bezsloupkový stroj na veletrhu K 2013 a nyní svou modelovou řadu ještě rozšiřuje o 80tunovou variantu. Vzhledem k tomu, že zde nepřekážejí žádné sloupky, lze upínací desky plně využít na okrajích. To znamená, že velké formy mohou být namontovány na relativně malých vstřikovacích strojích, což udržuje investiční a provozní náklady na nízké úrovni, a zejména to umožňuje stavět kompaktní výrobní buňky. Zvláště v čistých provozech je produktivita na jednotku plochy důležitým ukazatelem účinnosti.

Mezi další výhody bezsloupkové technologie patří rychlé výrobní procesy a efektivní řešení automatizace, protože robot má volný přístup do formy z boku a může bezpečně pracovat navzdory velkému chapadlu. Také to ukázal veletržní exponát.

Jako poskytovatel systémů rozšiřuje Engel neustále svou nabídku periferií, které odpovídají správné výrobní praxi. Například i dopravníky jsou nabízeny také ve speciálním provedení pro čisté prostory. Engel dodává z jednoho zdroje vysoce integrované a automatizované výrobní buňky pro zdravotnický průmysl a na požádání za své zákazníky převezme kompletní zpracování dokumentace výrobního postupu.

Engel

Susanne Zinckgraf

Milos.Kmonicek@engel.at

www.engel.cz