Témata
Reklama

Nové stroje a technologie pro zpracování plastů

Plasty, plasty a zase plasty. Toto odvětví průmyslu se rozvíjí stále s velkou dynamikou a podle současného stavu znalostí má před sebou ještě velkou budoucnost. Totéž platí o technologiích, které se tímto fenoménem zabývají.

Nejrozšířenější technologií v tomto segmentu je vstřikování plastů. Plastové materiály stále více nahrazují tradiční suroviny, až nám to možná někdy přijde líto (vzpomeňte třeba z dětství na své dřevěné kostky či plyšáky vycpané pilinami). Bez plastů by dnešní svět existovat už ani nemohl.

Reklama
Reklama
Reklama
Plně elektrický vstřikovací lis e-mac 100Firma Engel je dozajista jedním z hlavních nositelů vývoje v tomto oboru. Výsledek snažení jejích zaměstnanců je nejlépe patrný na firemním sympoziu konaném vždy jednou za tři roky v rakouských výrobních závodech Engel. V červnu loňského roku se během dvou dnů konání této akce vystřídalo na přednáškách a mezi vystavenými exponáty téměř 3 tisíce hostů z celého světa, mezi nimi okolo 100 účastníků z České republiky. Na této akci bylo představeno několik nových provedení strojů i vylepšení stávajících procesů a technologií. Krátce se u nich zastavme.

Plně elektrický stroj řady e-mac

Velký důraz je dnes zaměřen na úsporu elektrické energie. Zde je pak optimální využití strojů s elektrickými pohony. Stroj řady e-mac se řadí do rodiny plně elektrických strojů s menší tonáží (50 až 180 tun) a šneky o průměru 15 až 60 mm. Jde o kloubový stroj se sloupky. Vstřikovací jednotky jsou kompatibilní se vstřiky hydraulických bezsloupkových strojů a je tedy možné používat stejné velikosti vstřikovacích komor obou těchto provedení strojů mezi sebou. To usnadní práci při zavádění elektrických strojů v tradičních lisovnách, které již bezsloupkové stroje provozují.

Stroje řady e-mac je možné používat jak pro běžné technické vstřikování, tak ve spojení s mnoha novými postupy, jež se dnes v oboru vstřikování plastů používají, jako je například vstřik do pootevřené formy (tzv. ražení výlisků). Tyto stroje díky své kompaktní konstrukci zabírají malou zástavbovou plochu. Rovněž je možné na stroj instalovat robot a  využít odkládání výlisků do rozšířené zadní zábrany, ve které je integrován dopravník. Tato koncepce je velmi rozšířená u bezsloupkových strojů. Pohon těchto strojů zajišťují výkonné jednotky Bosch Rexroth, se kterými jsou již dobré zkušenosti na strojích řady e-motion.

Hybridní stroj řady e-duo

Hybridní stroj řady e-duo je z rodiny dvoudeskových strojů a výrobce jej prozatím nabízí v uzavíracích silách 5 000 až 7 000 kN (500 až 700 tun) a s průměry šneků od 50 do 105 mm. Zde je patrný průnik elektrických pohonů do velkých strojů. Na sympoziu byl představen stroj e-duo 2440/500. Vstřikování a šnekování zajišťují přímé servopohony. Díky tomu se dosahuje vynikající reprodukovatelnosti procesu. Zavírání formy je realizováno rovněž elektricky. Hydraulické je vyvození uzavírací síly. Hydraulický pohon je realizován servomotory, které pohánějí regulační čerpadla. Díky tomu je i tento proces vždy konstantní. A oproti plně hydraulickým strojům se u tohoto provedení dosahuje úspor elektrické energie průměrně 35 %!

Zpracování vlhčeného polyesteru

Z nových technologií a úprav strojů stojí za povšimnutí několik nových postupů. Jedním z nich je zpracování vlhčeného polyesteru (BMC). Technologie je shodná se zpracováním reaktoplastů (dříve označovaných termosetů). Dnes se používá zejména v elektrotechnickém a automobilovém průmyslu a tam, kde dochází k velkému tepelnému a mechanickému namáhání. Tyto materiály mají nízkou nasákavost a oproti termoplastům rozměrovou stálost. Typickou aplikací jsou základové desky výkonových elektrotechnických zařízení a nebo paraboly světlometů v automobilech.

Hybridní vstřikovací lis e-duo 500Materiály BMC jsou plněny dlouhým skleněným vláknem pro vyztužení hotových výlisků. Díky své těstovité konzistenci je poněkud obtížnější jejich dávkování do vstřikovací jednotky. Pro transport potřebné dávky materiálu se používají zařízení na principu pěchování (tzv. pěchovačky) anebo šnekové podavače (obchodní označení např. rotofeeder).

Oproti termoplastům je proces zesíťování reaktoplastů nevratný a výlisky tedy nelze recyklovat. I způsob zpracování hmoty BMC je odlišný od běžných plastů. Na válci je materiál měkčen při teplotě do 60 °C a zesíťování ve formě pak probíhá za teploty 150–190 °C. Ve formách se dnes často používá zabudovaných studených kanálů pro natékání materiálu. Jak je patrné z názvu, tyto jsou chlazené (obdobně jako u zpracování gumy). Tím se výrazně zamezuje vzniku odpadů ze vtoků, které by bez chlazení nutně vznikly. Při kilogramové ceně tohoto materiálu v rozmezí 1,5–2 eura, u speciálních materiálů až 8 eur, pak lze dosáhnout výrazných úspor.

Dolphin technologie – tuhá konstrukce s měkkým povrchem

Výrobky vzniklé technologií Dolphin mají tuhé jádro z konstrukčního plastu opatřeného vrstvou měkčeného materiálu (soft-touch), který je příjemný na omak. Tyto výrobky známe velmi dobře z interiérů automobilů i vlaků, kde nás obklopují ve formě madel ve dveřích, opěrek sedadel, povrchů přístrojových desek apod. Dosud bylo nutné vyrábět tyto produkty ve více operacích, zatímco technologie Dolphin je sdružuje do jedné.

Princip technologie Dolphin

Pro tyto účely se používají dvoukomponentní stroje (vzhledem k rozměrům výlisků téměř výhradně vyšších uzavíracích sil). Nejprve je vystříknut základní nosný materiál a ve druhém kroku se na jeho povrch nanese měkčený materiál. Pro tyto účely se s výhodou využívá dvoudeskových strojů duo, kde je střední etáž třídeskové formy nesena horizontálním otočným stolem a přenáší výrobek od prvního vstřiku ke druhému. Pro vstřik se používá napěnění materiálu metodou MuCell (patent firmy Trexell). Touto metodou je možné docílit zkrácení doby chlazení a v mnoha případech i snížení uzavírací síly. Popis této metody najdete např. na www.mmspektrum.com/020131 nebo www.mmspektrum/130129.

Nový povrch šneků Onyx

Termoplastové materiály se stále zdokonalují a zlepšují své vlastnosti. Tím se dociluje větší šíře jejich použití. Lepších mechanických vlastností se dosahuje pomocí různých minerálních plniv, zejména přídavkem skleněných vláken. Pro tyto účely vyvinula firma Engel nový tvrdokovový povrch šneku pod názvem Onyx. Tento povrch je velmi stálý proti otěru. Jádro šneku je tvořeno materiálem, který dlouhodobě snáší bez změn mechanické namáhání. Použití takto zhotoveného šneku tedy přináší uživateli možnost dlouhodobě stabilního procesu bez nutnosti reagovat na změny způsobené otěrem.

Při vývoji tohoto šneku byli postaveni technici před obtížný úkol – spojit velmi křehký tvrdokov povrchu šneku s jeho relativně „měkkým“ ocelovým jádrem. Toho se nakonec podařilo dosáhnout optimalizací obsahu uhlíku a jeho struktury v objemu materiálu. Při zhotovování geometrie šneku se musí ze základního materiálu žíháním odstranit pnutí v celém objemu. Tvrdokov se nanáší práškovou metalurgií. Prášek se zahřeje na teplotu okolo 1 200 °C a poté se tryská na polotovar šneku rychlostí 300 až 2 000 m.s-1. Zařízení na nanášení prášku má aktivní plochu tryskání o průměru necelých 20 mm. Povrch šneku musí být otryskáván po celé ploše několikrát za sebou. Jedná se velmi zdlouhavý proces, na jehož konci je šnek opatřen po celém povrchu homogenní vrstvou tvrdokovu. Na konci celého procesu je pak ještě šnek nutné vyžíhat v ochranné atmosféře.

Neustálý proces zlepšování strojů, výrobních technologií i vlastností materiálů s sebou nese mnoho nových výrobků, které nás obklopují, nové možnosti poznávání svého nejbližšího i vzdálenějšího okolí… Doufejme, že tento proces dokáže zdokonalit nejen techniku, kterou produkujeme, ale i nás samé.

Ing. Jan Kohoutek

Engel

Jan.Kohoutek@engel.at
www.engelglobal.com/cz

Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 130141
Datum: 13. 02. 2013
Rubrika: Trendy / Plasty
Autor:
Firmy
Související články
Makroplasty versus mikroplasty

Plasty se staly nenahraditelným materiálem sloužícím téměř všem oblastem lidské činnosti. V poslední době se pozornost odborníků i veřejnosti soustřeďuje na zcela nový ekologický fenomén, zvaný mikroplasty. Ve smyslu ekologické terminologie je pak možné výrobky z plastů označovat jako makroplasty.

Žíhání termoplastů

Moderní nauka o plastech v mnoha směrech vychází z nauky o kovech. Příkladem je žíhání, jeden ze způsobů tepelného zpracování. Společným účelem žíhání kovů i plastů je pomocí řízených teplotních změn dosáhnout rovnovážných stavů struktury a tím i cíleně ovlivňovat vlastnosti.

Plasty a kompozity v inovaci strojírenských výrobků

Plasty a kompozity s polymerní matricí přinesly revoluci v materiálových přístupech ke konstrukci strojírenských výrobků a zařízení. Nepřetržitě probíhající materiálové inovace v oblasti plastů a kompozitů spoluvytvářejí inovativní řešení ve strojírenství. Reagují na potřeby strojírenského průmyslu a stávají se kontinuálním procesem s jasnou perspektivou do budoucna.

Související články
Optimalizace plastových výlisků s obsahem přírodních vláken

V průmyslové výrobě, především v automobilovém průmyslu, se začíná prosazovat trend nasměrovaný k využívání obnovitelných materiálů, ke kterým mj. patří přírodní vlákna. Vývojáři nových výrobků se setkávají s požadavky na aplikační využití plastových materiálů vyztužených přírodními vlákny, jako jsou sisal, konopí, len atd.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Horké trysky jako nový standard

Studené plnicí kanály doprovázejí odvětví vstřikování plastů od prvopočátku. I dnes často vypadá tento způsob plnění dutiny jako ten nejjednodušší a nejelegantnější. Proč má tedy smysl zabývat se aplikací horkých trysek i do malých sérií a malých forem? Srovnejme oba způsoby plnění a porovnejme ekonomické přínosy.

Inteligentní řešení pro vstřikování plastů

Automatizace, výrobní technologie, optimalizace procesů a služby jsou nedílnou součástí filozofie rakouské společnosti Engel. Ta svá systémová řešení v oblasti zpracování plastů představila v říjnu pod mottem „více než stroj“ na veletrhu Fakuma 2015 v německém Friedrichshafenu.

Plasty pomáhají modernizovat strojírenství

S pokračujícím vývojem nových materiálů se mění i materiálová skladba strojírenských výrobků a zařízení. V současné době si již nelze rozvoj téměř všech strojírenských odvětví bez použití plastových materiálů představit. Vývoj pak ukazuje, že plasty budou hrát ve strojírenství stále významnější úlohu.

Laserové řešení pro plastikářský průmysl

Konvenční technologie opracování plastů již v mnoha případech nevyhovuje požadavkům koncových uživatelů. Moderní lasery posouvají kvalitu výroby plastů na zcela novou úroveň. Lastic představuje implementaci nejmodernějších laserových technologií a ergonomického ovládání do jediného produktu, jenž je navržen tak, aby jeho aplikace do stávajících výrobních linek byla zcela bezproblémová.

Absorbér energie, izolace nebo kreativní materiál?

Vypadá jako polystyren, ale není to polystyren. Rozdíl poznáte nejpozději ve chvíli, kdy jej vezmete do ruky. Řeč je o expandovaném polypropylenu, materiálu, který pod obchodním názvem Arpro vyrábí globálně působící japonská společnost JSP. Vnitřní struktura dílů z něj vyrobených na první pohled připomíná díly z pěnového polystyrenu, ale jejich vlastnosti jsou zcela rozdílné.

Nové vstřikovací jednotky pro vstřikovací stroje

Společnost Engel Austria od základu přepracovala své hydraulické vstřikovací jednotky a na veletrhu K 2016 od 19. do 26. října v Düsseldorfu představila novou generaci úspěšných řad vstřikovacích strojů Engel victory a Engel duo, které díky inovativním funkcím dosahují vyšší přesnosti, ergonomie a účinnosti.

Automatizační řešení pro kratší doby cyklů

Díky nové funkci active vibration control rozpoznají lineární roboty Engel viper nejen své vlastní vibrace, ale mohou také reagovat na vibrace, které jsou způsobeny vnějšími vlivy. Aktivní kompenzace kmitání během běžícího procesu zvyšuje rychlost nastavení polohy a zkracuje dobu cyklu.

První plnobarevná stolní 3D tiskárna

Společnost Mcor představila jako první na světě plnobarevnou stolní 3D tiskárnu Mcor ARKe a klade si za cíl dostat tuto 3D tiskárnu do každé kanceláře či učebny.

Zavedení nového softwaru zefektivnilo konstrukci forem

Společnost Dramco Tool & Die Co. z Grand Islandu se specializuje na výrobu komplexních vstřikovacích forem pro automobilový a spotřební průmysl. S ohledem na potřebu upgradovat a změnit systém konstrukce a výroby forem za účelem zvýšení efektivity začala hledat systém, který by umožňoval rychlou konstrukci forem, automatizaci některých procesů a umožňoval práci jak s objemovými tělesy, tak s volnými plochami.

Výroba stavebnic leteckých modelů

Pamětníci si možná vzpomenou na reportáž o výrobě plastikových leteckých modelů, která vyšla v MM Průmyslovém spektru 1, 2/2004. Když jsem loni na setkání uživatelů softwaru NX potkal pana Vladimíra Šulce, jednoho ze zakladatelů společnosti Eduard – Model Accessories, pozval mě, ať se k nim do Obrnic přijedu znovu podívat, protože za tu dobu se mnohé změnilo.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit