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.

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.

Související články
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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

Školní robot pro výuku automatizace

Vzdělávání žáků pro život v první polovině 21. století, v naší tzv. industriální civilizaci.

Roboty řeší nedostatek zaměstnanců v průmyslu

Od svého uvedení na trh v roce 2010 dodala společnost KUKA více než 100 000 robotů řady KR Quantec. Důvodem zájmu o ně je jejich vysoká spolehlivost a univerzálnost s širokým spektrem aplikací.

Demystifikace kolaborativních průmyslových robotů

Mezinárodní federace robotiky (IFR, International Federation of Robotics) zveřejnila v prosinci 2018 zprávu nazvanou Demystifikace kolaborativních průmyslových robotů (Demystifying Collaborative Industrial Robots), která se snaží nalézt odpověď na otázku současné a budoucí úlohy kolaborativní robotiky. Níže uvádíme překlad podstatné části zprávy, kterou nám poskytl jeden ze členů IFR - společnost FANUC.

Doživotní přesnost servopohonů s dutou hřídelí

Požadavky, se kterými se obor pohonné techniky dlouhodobě setkává, jsou velmi různorodé. Kompaktnost a velký výkon se jako klíčové atributy staly standardem v mnoha aplikacích. Zástavbový prostor, který je k dispozici, je stále zmenšován, avšak požadavky na výkon zůstávají buď stejné, nebo se zvyšují. Stále rostoucí globální konkurence vyžaduje trvalou optimalizaci výkonu.

Strojírenská firma sází na kolaborativní aplikaci

FT-Produktion, švédská strojírenská firma se zákazníky z automobilového, stavebního a nábytkářského průmyslu, zvýšila svou produktivitu díky robotickému řešení obsahujícímu dva uchopovače RG2 od společnosti OnRobot. Kolaborativní aplikace pomohla výrobci zvýšit produktivitu, zkrátit dodací lhůty a přijímat objednávky o mnohem větších objemech.

Automatická obsluha mezioperačního skladu

Důvodem pro nasazení automatu v obsluze skladu polotovarů v jičínském závodě Continental Automotive Czech Republic je speciální klima. Brzdové komponenty z plastů musejí po určitou dobu schnout a dozrávat za přísných teplotních, a hlavně vlhkostních podmínek, které nejsou vhodné pro delší pobyt člověka.

Pro ergonomickou obsluhu strojů

Optimální ergonomie je na pracovišti nezbytná. Stroje nejenže musejí splňovat bezpečnostní požadavky, ale musejí také být navrženy tak, aby jejich obsluha byla co nejsnadnější a bez námahy. Ovládací panely na strojích proto musejí být flexibilní a snadno polohovatelné prostřednictvím systémů nosných ramen.

Když jde o prostor…

Současné trendy směřují k mnohem větší míře využití elektroniky než doposud. To je hlavní, nikoliv však jediný důvod, proč se množí automatizace výroby menších zařízení, jakými jsou například mobilní telefony, tablety i ostatní elektronika. Ale nejde jen o ni, ale i o laboratoře, farmacii apod.

Zerobot - efektivní způsob automatizace

V minulém příspěvku (www.mmspektrum.com/180112) jsme popsali tzv. nulový bod upínání (Zero point systém). Ukazuje se, že při dnešních trendech, kdy automatizace a zejména pak robotizace opět zažívají velkou renesanci, je výhodné spojit Zero point systém a robot. O trendech takového spojení pojednává tento příspěvek.

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 30 let zkušeností s odbornou novinařinou
Předplatit