Témata
Reklama

Vstřikování plastů procesem MuCell

Nižší hmotnost, vyšší tuhost, lepší tvarová a rozměrová stálost výrobků jsou jen některé z výhod, které přináší nová technologie pro vstřikování, vytlačování a vyfukování plastů nazvaná MuCell.

Nová technologie zpracování plastů MuCell (Microcellular Foam Molding - mikrobuněčné pěnové tvarování) je určená ke zpracování plastů pro výrobu lehčených výrobků vstřikováním, vytlačováním a vyfukováním. Byla vyvinuta americkou firmou Trexel ve spolupráci s Massachusetts Institute of Technology a představuje významnou inovaci v oboru vstřikování plastů. Přestože se nejednalo o překvapení, vzbudilo její uvedení na mezinárodním veletrhu K 2001 v Düsseldorfu značnou pozornost.
Reklama
Reklama
Reklama

Charakteristika procesu

Podstatou nového procesu lehčení je vstřikování stlačených neaktivních plynů, jako je dusík a oxid uhličitý, ve formě superkritických fluidů (SCF) s vysokou rozpustností do roztaveného termoplastu v plastifikační části válce vstřikovacího stroje. Po vstříknutí plastu do dutiny formy a poklesu tlaku dochází k vytvoření lehčené struktury s uzavřenými póry, v níž jsou po ztuhnutí ve formě uzavřeny miliony plynových bublinek. Ty po ochlazení dosahují velikosti 5 - 50 µm a svým tlakem kompenzují smrštění dílu. Oba plyny používané pro proces jsou levné, nehořlavé, nejedovaté a atmosférické bez škodlivého vlivu na životní prostředí. Oxid uhličitý je zvláště výhodný, protože dosahuje superkritických podmínek (chování jako kapalina a vysoká rozpustnost v polymeru) již při teplotě 31 °C a tlaku 73 barů.
Předností nového postupu jsou výrobky s hmotností nižší o 6 až 30 % a v extrémním případě až o 40 %, s vyšší tuhostí a s vysokou jakostí povrchu podle jakosti povrchu formy. Minimální dosažitelná tloušťka stěny je 1 mm s tím, že je na jedné součásti možno kombinovat různé tloušťky stěn. Nižší viskozita taveniny umožňuje i snížení vstřikovacího tlaku až o 4 %, uzavírací síly až o 60 %. Výrobní cyklus se zkracuje až 20 %. Absence vad a deformací výstřiků se připisuje tlaku plynu přejímajícího funkci rovnoměrného dotlaku, který je inherentní tomuto procesu. Po ztuhnutí a zchladnutí má výstřik nepatrná vnitřní pnutí, což se příznivě odráží ve vyšší tvarové a rozměrové stabilitě. Na technologii, chráněnou řadou patentů po celém světě, na její užití, know-how a konstrukci zařízení pro její využití poskytuje licenci firma Trexel.

MuCell už v současné nabídce strojů a plastů

Na nový vývoj okamžitě reagovali výrobci vstřikovacích strojů i výrobci plastů, a ti nejznámější z nich uvedli již nejméně jeden výrobek, umožňující technologii MuCell.
Např. firma Arburg nabízí pro proces MuCell již známý modulární stroj Allrounder 420 S 800-350 s uzavírací silou 800 kN, s válcovým modulem se šnekem průměru 40 mm a hydraulickým jehlovým uzavíráním trysky. Zařízení obsahuje systém SCF pro tvorbu superkritických fluidů (licence Trexel) a ovládání řídicím systémem Selogica přes MuCell rozhraní. Odběr dusíku je z tlakových láhví. Referenční výrobek z terluranu (ABS), krabičkového tvaru s 36 osazenými otvory o hmotnosti 103 g, dokáže vstříknout za 38 s.
Z výrobců plastů se prvním, kdo získáním licence ověřil možnosti procesu na svých výrobcích, stala firma Ticona, přední světový výrobce technických plastů, ve svém technickém středisku v Kelsterbachu u Frankfurtu nad Mohanem. Na vstřikovacím stroji Kraus-Maffei do konce září 2001 ověřila dva typy vysokoteplotního polyfenylensulfidu (PPS) značek Fortron 1140 L4 a Fortron 6165 A6 a jeden typ polybutylentereftalátu (PBT) značky Celanex 2300 GV 1/30 zpevněného krátkými skleněnými vlákny. Po vyhodnocení zkoušek obou plastů byly získány vesměs příznivé výsledky zpracovatelnosti technologií MuCell. Stupeň lehčení bez negativních vlivů vychází pro oba plasty na 5 - 10 %.
Podle jiných informací byly ověřeny lehčené polyfenylenethery (PPE) a polyamidy zpevněné krátkými skleněnými vlákny s úsporou materiálu 8 - 15 %.

Až k lehčím automobilům?

Jak ukazuje diagram životních cyklů technologií na zpracování plastů zpracovaný firmou Ticona pro své portfolio technických plastů, nachází se technologie MuCell teprve ve fázi raného růstu. Jeví však již dnes výrazný inovační potenciál. Očekává se, že ve spojení se speciálními typy technických, ale i standardních plastů, vyvíjených pro tento proces, umožní významné snížení ceny a hmotnosti výrobků, zvláště u automobilových plastů a výrobků z drahých vysokoteplotních plastů.
Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 20123
Datum: 06. 02. 2002
Rubrika: Trendy / Automatizace
Autor:
Firmy
Související články
Modulární a flexibilní ochranné zábrany

S nově vyvinutými ochrannými zábranami podle EN ISO 14120 nabízí společnost Engel významné plus z hlediska bezpečnosti. Jejich modulární koncepce přináší zvlášť jednoduchou konfiguraci a snadnou montáž. Široký výběr ochranných panelů a funkčních prvků, jako jsou prostupy, rozváděče, kabelové kanály, otočné a posuvné dveře, umožňuje rovněž úspornou realizaci individuálních provedení.

Automatizované pracoviště elektroerozivního obrábění

Společnost Mesit foundry má za sebou šedesátiletou zkušenost z výroby odlitků metodou vytavitelného voskového modelu a více jak padesátiletou historii výroby vstřikovacích forem. V současnosti je dodavatelem kvalitních vstřikovacích forem pro plasty a forem pro přesné lití kovů, které využívají zákazníci, například při dodávkách největším světovým automobilkám.

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.

Související články
Laserová i optická řešení a mnohem více

Pravidelné podzimní dny otevřených dveří uspořádala pro své současné i potenciální zákazníky koncem září společnost Lascam systems. Po tři dny mohli zájemci o laserové technologie navštěvovat showroom dceřiné společnosti Elya Solutions v Horních Počernicích, kde bylo v provozu více než sedm různých aplikací dceřiných i zastupujících společností. Jednotlivá stanoviště prezentovala široké portfolio aplikací a služeb, jež integrátorská společnost Lascam nabízí.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Rodinné podnikání v přesné strojařině

Brněnská firma VKV Horák se zabývá konstrukcí, vývojem a výrobou přístrojové mechaniky, přípravků, jednoúčelových strojů, forem pro vstřikování plastů, lití polyuretanových dílů a vakuovému tváření plastů. S jejím zakladatelem, panem Zdeňkem Horákem, jsme si povídali o aspektech podnikání v českém prostředí, o vzdělávání, kvalitě škol, průmyslu budoucnosti.

Evropskou veletržní sezónu 2019 opět zahájí Lipsko

Lipské průmyslové veletrhy Intec a Z otevřou brány výstaviště pro svůj další ročník již ve dnech 5. až 8. února 2019. Výhodný termín konání hned na začátku roku znamená pro vystavovatele a návštěvníky z České republiky ty nejlepší předpoklady pro navázání či prohloubení obchodních kontaktů na mezinárodní strojírenské a subdodavatelské scéně.

20 milionů lakovaných klik pro všechny značky automobilů

Moderní doba přináší moderní technologie také do automobilového průmyslu i samotných automobilů. Bezdotykové otvírání např. zadních dveří se již u některých modelů automobilů různých značek objevuje, avšak doba ještě nedospěla k úplnému odstranění vnějších klik k mechanickému otevírání vozu. Společnost WITTE Automotive se orientuje na výrobu zámků a zámkových aretací pro automobily snad všech světových výrobců. V novém závodě v Ostrově u Karlových Varů nedávno uvedla do provozu také velmi moderní lakovací linku právě pro vnější lakované kliky automobilů.

Příprava pracovníků pro výrobu technologií vstřikování plastů

Následující příspěvek představuje jeden ze způsobů přípravy pracovníků ve firmách, jejichž hlavní pracovní náplní je technologie vstřikování plastů

Plasty a robot – jde to dohromady?

Žijeme v době, kdy nás plasty provázejí na každém kroku. Možná si ani neuvědomujeme, kde všude nám pomáhají, kde nás ovlivňují. Od tužky či propisky přes klávesnici, u které sedíme skoro každý den, po stravování a umělohmotné vařečky, které nahradily ty dřevěné, jež používaly naše babičky. Snažíme se usnadnit si život. Těžké díly ze železa vyměnit za lehčí, plastové. Stejně tak i tvůrci softwaru se snaží zjednodušit výrobu.

Jedině CO2 laser pro opracování plastů? Dnes už ne

Implementace a nahrazování mechanických střihadel funkčními celky s CO2 lasery je již dlouhou dobu etablovaný proces pro odstraňování vtokových soustav. Ale co když chceme výrobek z plastu kompletně opracovat? Zjednodušit tvar formy a snížit tak náklady ve výrobě? Musíme kupovat drahé 3D CO2 laserové celky? Není možné laserovou technologii integrovat do technologie stávající?

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.

Programování a obsluha robotů usnadněny

Automatizační řešení s průmyslovými roboty se dostávají v plastikářském průmyslu stále silněji do popředí. Základem úspěchu je jednoduchá integrace strojů a robotů.

Roboty zjednodušily soustružení plastových dílů

Firma Linatex vyrábí plastové díly pro mnoho různých průmyslových odvětví. Její produkty nacházejí uplatnění prakticky všude, od umělých kloubů až po letecké a větrné turbíny. To vyžaduje výrobní zařízení, které je snadno a lehce přeprogramovatelné, aby bylo schopno plnit širokou škálu různých úkolů.

Platforma pro edgecomputing a průmyslový internet věcí

Systém FIELD (FANUC Intelligent Edge Link and Drive) je platforma určená pro propojení provozních zařízení, která umožňuje rychlý a spolehlivý přístup k výrobním datům s cílem využít je k naplnění koncepce chytré, propojené výroby. Dovoluje realizovat edge computing, tedy shromažďovat a zpracovávat data přímo v provozu, nikoliv až v cloudu, a umožňuje tak činit rozhodnutí, která se týkají jednotlivých strojů a zařízení, mnohem rychleji než u cloudových aplikací. Přitom zůstává zachována možnost, nikoliv povinnost, předem zpracovaná data přenášet k centralizovanému zpracování v informačním systému podniku nebo v cloudu. Účelem je nejen monitorovat, ale i aktivně zasahovat do výrobního procesu ve smyslu regulační smyčky se zpětnou vazbou.

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