Témata
Zdroj: Engel

Procesně stabilní zpracování recyklátů

Do roku 2025 si Evropská unie klade za cíl ročně více než zdvojnásobit používání recyklátů při výrobě plastových výrobků [1, 2]. K dosažení tohoto cíle jsou kromě závazku firem působících na trhu a vyšší kapacity při zpracování plastového odpadu zapotřebí především nové technologie zpracování. Recykláty je nutné používat v daleko větší míře a v ještě vyšších poměrech. S novými procesy vstřikování na jedné straně a inteligentní podporou na straně druhé sleduje výrobce vstřikovacích strojů Engel různé a často velmi slibné přístupy. Výroba boxů a kontejnerů ukazuje na velký potenciál.

Günther Klammer

Günther Klammer je viceprezidentem pro plastifikační systémy a recyklaci v závodě Engel Austria ve Schwertbergu v Rakousku.

Reklama

Procesní technologie pro výrobu vícevrstvých a vícesložkových výrobků, jako je nový proces skinmelt od společnosti Engel, umožňují stále více využívat zpracovaný plastový odpad i pro plastové díly, u kterých jsou kladeny obzvláště vysoké nároky na kvalitu povrchu, ochranu výrobků nebo bezpečnost spotřebitelů. Klíčem je, že recyklát se nachází uvnitř výrobku, zatímco povrch je vyroben z nepoužitého materiálu. Na rozdíl od předchozích metod výroby takovýchto sendvičových výrobků dosahuje skinmelt vysokého podílu recyklátu i při složitém tvaru výrobku. Například první přepravní boxy vyrobené metodou skinmelt již mají podíl recyklátu kolem 50 %. U obou zpracovávaných materiálů – recyklátu a nepoužitého materiálu – se jedná o polypropylen. Druhová čistota zajišťuje, že i sendvičové výrobky mohou být na konci své životnosti snadno recyklovány.

Reklama
Reklama

Vstřikovací stroj s malým půdorysem

Na rozdíl od klasického procesu coinjection se u metody skinmelt obě taveniny postupně vrství ještě před vstřikováním v hlavním vstřikovacím válci. Jako první se do dutiny formy dostává povrchový nepoužitý materiál. Ten je vytlačován následně přicházejícím recyklovaným PP a tlačen na stěny dutiny formy, zatímco se jádro plní recyklátem. Dosažitelný obsah recyklátu je v podstatě dán geometrií tvarového dílu a způsobem plnění dutiny formy.

Technologie skinmelt skrývá recyklát pod povrchem z nového materiálu – například u přepravních boxů. (Zdroj: Engel)

Různě upravené regranuláty v zátěžovém testu

Aby bylo možné fundovaněji posoudit potenciál inteligentních asistenčních systémů pro oběhové hospodářství, společnost Engel spolu s odborníkem na recyklaci, společností Erema, zkoumaly podrobněji účinnost technologie iQ weight control při zpracování recyklovaného polypropylenu. Výchozím materiálem pro recykláty byly geotextilie, které byly používány jako netkané materiály na staveništích, a které díky tomu vykazovaly silné znečištění. Textilie byly vyčištěny, upraveny a regranulovány.

Pro simulaci reálných podmínek a provádění změny šarže byly použity čtyři různé kombinace recyklačních technologií a parametrů zpracování. Výsledné regranuláty měly různý index toku taveniny (MFI, angl. Melt Flow Index) a vykazovaly při zpracování příslušně rozdílné vlastnosti.

Proces skinmelt je přehledně vizualizován a animován v řízení CC300 vstřikovacího stroje. Tímto způsobem lze obzvláště snadno nastavit směšovací poměr pro optimalizaci obsahu recyklátu. (Zdroj: Engel)

Mimo jiné byly při testech vyrobeny stupňovité schodové desky, a to ze dvou různých recyklátů. Tloušťka stěny se pohybovala od 0,5 mm do 3 mm, přičemž nejtenčí oblasti se nacházely na konci dráhy toku. Jeden z materiálů byl určen jako referenční. Při změně referenčního materiálu na jiný recyklát se ukázalo, že bez inteligentní regulace procesu značně klesá hmotnost vstřiku a dutina formy již není kompletně vyplněna. Při aktivování inteligentního asistenčního systému iQ weight control se hmotnost vstřiku zvýšila do oblasti hodnot dosažených s referenčním materiálem a průběžně byly vyráběny dobré díly.

Tento výsledek byl podpořen analýzou zaznamenaných průběhů tlaků uvnitř formy. Ukázalo se, že přizpůsobení bodu přepnutí a velikosti dotlaku vede k přibližně stejnému průběhu tlaků uvnitř formy pro referenční i srovnávaný materiál.

Série testů se vzorovými díly ukazuje velký potenciál inteligentní asistence při zpracování recyklátu. Bez iQ weight control není dutina formy po změně šarže již zcela vyplněna. Oproti tomu s iQ weight control jsou průběžně vyráběny dobré díly. (Zdroj: Engel)

iQ weight control v praktickém testu

Inteligentní asistenční systém Engel iQ weight control se již používá při výrobě boxů a kontejnerů ze zpracovaného odpadu z vysloužilých výrobků. Výzvou v praxi je silné kolísání vlastností recyklátu. Jak druh a velikost znečištění odpadních plastů, tak proces čištění, zpracování a regranulace odpadu má nepřímý nebo přímý vliv. Kromě toho většina výrobců odebírá suroviny od více dodavatelů z různých regionů, což může také vést k regionálním i sezonním rozdílům ve složení.

Ve srovnání s novým materiálem je třeba při použití recyklátů z vysloužilých výrobků počítat se silnějšími výkyvy viskozity plastové taveniny. Pomocí iQ weight control jsou detekovány i závažné odchylky suroviny. Profil vstřikování, bod přepnutí a dotlak pro každý vstřik jsou samostatně přizpůsobeny aktuálním výrobním podmínkám. Tímto způsobem je dosahováno konstantního vstřikovaného množství a je zajištěna maximální produktivita.

Zelená je více než jen barva: oběhové hospodářství předpokládá nejen závazek firem působících na trhu, ale především nové technologie pro zpracování recyklátů. (Zdroj: Engel)

Tím, že společnost Engel vyrábí vzorové díly ze 100% recyklovaného ABS (viz graf), je zvládání této výzvy transparentní. Pro demonstraci se v krátkých intervalech střídají materiálové šarže různého původu. Na displeji vstřikovacího stroje CC300 můžete sledovat, jak iQ weight control přizpůsobuje parametry zpracování měnící se viskozitě taveniny. Pomocí iQ weight control jsou vyráběny dobré díly již od prvního vstřiku po změně šarže. Pokud je iQ weight control deaktivováno, nejsou výrobky po změně materiálu již dokonale plněny. Teprve iQ weight control zajišťuje průběžně dobré díly.

Zvýšením stability procesů inteligentní asistenční systémy významně přispívají k rozvoji oběhového hospodářství pro plasty. Umožňují použití recyklátů i pro náročné aplikace, které dosud vyžadovaly nové zboží.

Související články
Proporcionální ventily s IO-Link technologií

Emerson Aventics proporcionální ventily Sentronic Plus (614 serie) a Sentronic LP (617) jsou nyní k dispozici s integrovanou IO-Link komunikační technologií.

Slabina subdodavatelských řetězců

Díky pandemii koronaviru si v uplynulém roce našlo cestu k cyklistice spousta lidí a trh s koly, komponenty a cyklistickými doplňky, který dlouhodobě roste, nyní zažívá obrovský boom. To, že začíná více a více lidí jezdit na kole, se ale děje kontinuálně posledních několik let. Pandemie však tento nárůst zájmu výrazně urychlila. Zároveň však ale také odhalila některé slabiny globálního cyklistického trhu, které budou s největší pravděpodobností mít pro některé výrobce a prodejce kol či cyklo servisy vážné následky. Co se tedy vlastně stalo a co nás zřejmě čeká?  

Čtrnáctý ročník soutěže Ocenění českých podnikatelek úspěšně odstartován

Ve čtvrtek 3. června 2021 byl zahájen další ročník prestižní soutěže Ocenění českých podnikatelek, který odstartovala online konference Women in Business s podtitulem Nová realita roku 2021 a společný (re)start, most k jednotě a spolupráci. Tuto soutěž již tradičně vyhlašuje podnikatelská platforma Helas – Budujeme hrdé Česko. Patronkou letošního ročníku je Kateřina Kadlecová, generální ředitelka společnosti USSPA. 

Související články
Třpytivý svět krystalů

Turnovská společnost Crytur patří svým pojetím ke světovému unikátu. V přesně definovaných podmínkách pěstuje umělé krystaly z vlastního výzkumu a vývoje, které následně po opracování dodává buď jako specifické optické díly pro další celky, nebo přímo kompletní výrobky.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Implantáty z Čech až na konec světa

V 70. letech minulého století stál u zrodu prvních ortopedických implantátů v Čechách. V roce 1992 pak v rámci privatizace založil vlastní firmu téhož zaměření, jejíž výrobky dodnes pomáhají lidem znovu se hýbat. Ano, hovoříme o Stanislavu Beznoskovi a české firmě téhož jména, kterou dnes úspěšně řídí členové rodiny zakladatele.

MM Podcast: Glosa - Když se země otřásají v základech

Krize vyvolaná pandemií koronaviru v řadě oborů působí jako urychlovač trendů patrných před jejím vypuknutím. Mnoho odvětví si prochází zásadní strukturální transformací, ale část z nich – které se stát snaží podpůrnými prostředky za každou cenu stále držet nad vodou, zanikne. 

Vývoj UHT nástrojů
v plném proudu krizi navzdory

Hlavním motivem založení VaV centra Rotana byla připravenost na nové trendy v automobilovém a leteckém průmyslu a výroba vlastních produktů s vysokou přidanou hodnotou – konkrétně ultratvrdých (UHT) nástrojů pro speciální aplikace. Centrum je vybaveno nejmodernějšími technologiemi a stále se rozrůstá. Na kontě má několik úspěšně zakončených projektů v podobě prototypových nástrojů a užitných vzorů. O tom, na jakých projektech v centru pracují nyní a jaké mají plány do budoucna, jsme si povídali se třemi hlavními osobnostmi celého projektu vývoje a výroby UHT nástrojů.

Odměřovací pravítka, lanovka a Ferrari

Odměřovací pravítko je jednou z klíčových komponent obráběcího stroje. Zpravidla je ukryto hluboko uvnitř stroje a většina uživatelů obráběcích strojů jej nikdy na vlastní oči neviděla. Přesto jsou na ně kladeny velmi vysoké nároky. Musejí pracovat spolehlivě po dobu mnoha let, zaručovat očekávanou přesnost a rozlišení, a musejí být odolná proti znečištění, pronikání kapalin, prachu i třískám a proti spoustě dalších faktorů. A kdyby se náhodou něco pokazilo, musejí být snadno vyměnitelná.

Názorové fórum odborníků

V tomto vydání MM Průmyslového spektra se věnujeme mimo jiné tématu obráběcích strojů. Proto jsme s anketní otázkou oslovili zástupce výrobců a dovozců v této komoditě.
Čas jsou peníze. Každá minuta prostoje výrobního zařízení je nežádoucí, proto se dnes vedle vysoké produktivity u strojů očekává také jejich vysoká spolehlivost.

Stroje v pohybu – Sledování zásilek na dálku

Takzvaný internet věcí (IoT) nabízí mnoho možností. Základem této technologie je bezdrátová komunikace velkého počtu autonomních zařízení prostřednictvím datových sítí, jež jsou navrženy tak, aby datový přenos spotřeboval co nejméně energie. Toho využívají i moderní sledovací jednotky (lokátory), které mohou díky energetické úspornosti pracovat i několik let bez dobíjení baterií.

Fórum výrobních průmyslníků

Jakým způsobem se po 15 měsících od vypuknutí pandemie koronaviru tento stav projevuje ve vaší společnosti – jak z pohledu objemu zakázek, jejich realizace a ekonomiky jako takové (např. vlivem navýšení cen vstupních materiálů, nedostatku některých komponent)? Dokážete predikovat, jak se bude situace ve vaší komoditě vyvíjet ve druhé polovině roku, na čem bude záviset?

Fórum děkanů strojních fakult

Jak současná doba ovlivňuje realizaci smluvního výzkumu na již hotových projektech, resp. při akvizici nových? Zaznamenáváte aktuálně pokles zájmu firem o spolupráci?

Semináře nově s high-tech technologiemi

Školicí a tréninkové centrum společnosti Ceratizit ve Velkém Meziříčí prošlo v loňském roce rozsáhlou modernizací. Nové Technické centrum i technologie v něm bohužel kvůli pandemii covid-19 nemělo možnost navštívit mnoho zákazníků. Všichni pevně věříme, že se to brzy změní. Než se tomu tak stane, požádali jsme Jana Gryče, technického ředitele společnosti Ceratizit, aby nám představil, co je v centru nového a na co se mohou zákazníci těšit. Při té příležitosti jsme oslovili také Pavla Němečka, obchodně-technického zástupce společnosti Hermle, aby pohovořil o pětiosém stroji C 32 U, které je v centru nové.

Švédové jsou féroví a přímí obchodníci

Celosvětová pandemie covid-19 mění světa vytváří nové příležitosti a výzvy pro exportně orientované firmy. Zahraniční kanceláře CzechTrade registrují příležitosti v daných destinacích a vytvářejí partnerství českým výrobním společnostem a jsou jim nápomocni při vstupu na trh a upevnění jejich pozice.

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