BUDOUCNOST. začíná DNES. speciální příloha časopisu Technický týdeník Technologie zpracování plastů

speciální příloha časopisu Technický týdeník

z áz ří á ří2016 2016

Technologie zpracování plastů RYCHLE EJ I

BUDOUCNOST začíná DNES OC

CONH

NH

PŘE P E S N ĚJ I

E V N ĚJ I LE

w w w. j s w m a c h i n e s . c z

Navštivte nás na veletrhu MSV 2016 / 3.-7.10. / G1.51a

Editorial / Aktuality

Technologie zpracování plastů

Elektrotříkolka nové generace využívá progresivní materiály od BASF

Petr Jechort redaktor Veletrh K 2016 se hlásí Ve dnech 19. až 26. října 2016 proběhne na výstavišti v Düsseldorfu největší plastikářský veletrh K 2016. Jako nejdůležitější specializovaná akce tohoto oboru představí ústřední trendy oboru a perspektivní průmyslové aplikace. Již od svého vzniku se veletrh K etabloval coby platforma inovací a obchodů nejen pro dodavatele surovin, výrobce strojů na zpracování plastů a kaučuku i zpracovatelský průmysl, nýbrž i pro zájemce z nejdůležitějších odběratelských oborů. Na žádném specializovaném veletrhu světa nejsou polymerní materiály spolu se stroji, technologiemi a nástroji na zpracování plastů a kaučuku k vidění v tak velkém počtu a na tak vysoké úrovni jako na tomto veletrhu. Nikde jinde nejsou aplikace tak různorodé a nikde jinde nejsou prezentovány tak prvotřídní a komplexní exponáty. V letošním roce, stejně jako v posledním ročníku v roce 2013, se očekává přehlídka výkonů světového průmyslu plastů v plné šíři technologií včetně špiček vývoje. Na veletrhu budou prezentovány výrobky z následujících oblastí: »» materiály šité na míru a funkcionalizované specificky pro danou aplikaci »» vyšší efektivita využití zdrojů » výroba s nulovou chybovostí »» lehké konstrukce »» digitální podpora výroby »» výroba plastových produktů v dávkách velikosti 1 »» rozhraní člověk-stroj s intuitivní obsluhou. Veletrh K 2016 je již dlouho vyprodaný. Zúčastní se ho více než 3000 vystavovatelů z více než 50 zemí. Obzvláště silně zastoupení jsou opět dodavatelé z Evropy, především z Německa, Rakouska, Švýcarska, Francie a Turecka, a z mimoevropských především z USA. Veletrh K zároveň zřetelně zrcadlí změny na světovém trhu: počty účastníků a výstavní plocha podniků z Asie již několik let zřetelně rostou, silné zastoupení se očekává především z Číny, Tchaj-wanu, Indie, Japonska a Jižní Koreje. Různorodost a mezinárodnost přítomných společností je zárukou, že budou představena všechna velká témata oboru, především efektivní nakládání s energiemi, zdroji a materiály, stejně jako speciální segmenty. Letošního veletrhu K se zúčastní i řada českých firem. Ve stánku agentury CzechTrade se jich v hale 8B představí 13: AB MAX LISOVNA KOVÁŘOV, BOCO PARDUBICE Machines, EXPLAST, Fortell, Gumotex, Husqvarna Manufacturing CZ, Institut pro testování a certifikaci, JELÍNEK-TRADING, KOH-I-NOOR MACHINERY, LABARA, LAKOVNA HAJDÍK, PolyPLASTY a Synthesiat. Celkem na veletrhu bude vystavovat 26 českých firem a institucí.

Známý japonský výrobce motorů a motocyklů – společnost Yamaha – vytvořil za pomoci univerzálních plastů od BASF koncept pohodlného a praktického tříkolového vozítka. Elektrotříkolku nové generace lze po celý rok vidět v tokijském muzeu architektury.

Tokijská designfabrik pomáhá designérům a konstruktérům realizovat jejich nápady a nabízí pomocnou ruku při výběru materiálu ve všech fázích vývoje produktu. Andy Postlethwaite, viceprezident Material Asia Pacific společnosti BASF,

Alfou a omegou pohodové a odpočinkové jízdy jsou vždy pneumatiky. Aby společnost Yamaha zvýšila celkový požitek z jízdy, použila na výrobu pneumatik modelu 05GEN první celosvětově rozšířený termoplastický polyuretan Infinergy a Elastollan od BASF. Buněčná struktura Infinergy skvěle ladí s celkově výrazným designem a díky Elastollanu může mít povrch pneumatik různou texturu i barvu.

k tomu uvedl: „Hlavním cílem při vytváření konceptu nového elektrovozítka bylo zlepšit zážitek z jízdy všem, kteří cestují na krátké vzdálenosti, designfabrik pomáhá designerům přetavit myšlenky do reality. I Yamaze asistovala při realizaci konceptu rafinované dynamiky a nabídla jí poradenské služby při volbě materiálu a barvy.“

Technologie zpracování plastů Vychází dvakrát ročně jako pravidelná příloha časopisu Technický týdeník. Příloha je distribuována také samostatně. Číslo 2 – září 2016 ISSN 2336-7830 Vydává Business Media CZ s. r. o., Nádražní 762/32, 150 00 Praha 5 • Zodpovědný redaktor: Mgr. Petr Jechort, [email protected]; tel.: +420 225 351 452, mobil: +420 604 207 663 • Inzerce: Ing. Jaromír Milický, [email protected]; tel.: +420 225 351 110, mobil: +420 725 573 103 • www.techtydenik.cz Informační povinnost: Tímto informujeme subjekt údajů o právech vyplývajících ze zákona č. 101/2000 Sb., o ochraně osobních údajů, tj. zejména o tom, že poskytnutí osobních údajů společnosti Business Media CZ s.r.o. se sídlem Praha 5, Nádražní 762/32 je dobrovolné, že subjekt údajů má právo k jejich přístupu, dále má právo v případě porušení svých práv obrátit se na Úřad pro ochranu osobních údajů a požadovat odpovídající nápravu, kterou je např. zdržení se takového jednání správcem, provedení opravy, zablokování, likvidace osobních údajů, zaplacení peněžité náhrady jakož i využití dalších práv vyplývajících z § 11 a 21 tohoto zákona.

září 2015

Technický týdeník

3

Aktuality


Temperační médium pro zpracování polyetherimidů Německá společnost Toolcraft zpracovává technologií vstřikováním celou řadu plastů a mezi jiným i polyéterimid Ultem. Ten se využívá vzhledem ke svým vynikajícím vlastnostem pro výrobu mechanických dílů v letectví a kosmonautice. Vysoce pevný materiál vykazuje odolnost vůči vysokým teplotám, gama paprskům a hydrolýze. Navíc je i ohnivzdorný. Při zpracování ve vstřikovacím válci odolává teplotám kolem 320 °C. Výrobky z něj vydrží teplotu 120 až 160 0C. Firma Toolcraft investovala před nedávnem do nového zařízení, které by mělo zabezpečovat rovnoměrný

Polotovary z litého polyamidu

ohřev nástrojů. Což umožňuje také plynulé zpracovávání polyeterimidu. Doposud používala tato firma speciální topné patrony, jež vyhřívaly nástroje na požadovanou teplotu. Potřebná teplota se poměrně těžko kontrolovala. Za pomoci nové metody přístroj umožňuje se svým temperačním médiem konstantní vyhřívání. Nové řešení nabízí rovnoměrnou temperaci vstřikovacích nástrojů. Díky konstantnímu vedení tepla může být nástroj vyhříván za pomoci nižšího energetického příkonu. Pracovní cyklus se zkracuje, a zvyšuje se tudíž výkon a pochopitelně i kvalita.

Hlavice řadicí páky z polyfillu PP Touch

XX Skupina Ensinger má nyní plně automatizované výrobní procesy zakázkově odlévaných polotovarů. Nová výrobní zařízení v Chamu umožňují flexibilní a efektivní výrobu všech desek a tyčí z produktové řady TECAST. Předdefinované výrobní sekvence a plně automatické testování dutin uvnitř plastu zajišťují trvale vysoký standard kvality, který přinese prospěch zákazníkům při dalším zpracování výrobků.

Švédský kompaundér Polykemi AB rozšiřuje svůj záběr pro technicky náročné aplikace. Představuje materiálové alternativy v rámci oblasti, kde byl dříve např. materiál TPU považován za to nejmodernější řešení. Novým příkladem je mezinárodní OEM výrobce pro automotive, jenž ocenil používání nového člena POLYfill PP Touch rodiny – materiál PP Touch 35025Q UV – při výrobě řadicí páky. Tento materiál nahradil předtím používaný TPU od renomovaného výrobce. Při této specifické aplikaci hovoří vše pro PP Touch: za prvé, celkové náklady zákazníka jsou nižší, přičemž i hmotnost finálního dílu se snížila přibližně o 15 %. Materiál se lehce zpracovává po celou dobu procesu vstřikování a nevyžaduje předsušení jako TPU.

POLYfill Touch prorazil prostřednictvím své první aplikace na výrobu rukověti nože značky Victorinox, kde se používal materiál POLYfill PP Touch 44925 R3 od Polykemi AB. V tomto případě šlo o známou vlast-

nost „měkkého dotyku“, kde oproti TPU už nebylo potřebné lakování. Taktéž vlastnosti jako odolnost vůči poškrábání a opotřebování, jakož i příjemný pocit při uchopení byl a stále je vysoce ceněný.

Bioplast z pomerančové kůry Přechod na výrobu jiné tloušťky polotovaru zabere nyní minimum času a velikosti mohou být plynule nastavovány pouhým kliknutím myši. Toto umožňuje společnosti Ensinger vyrábět standardní produkty ve velkém objemu a nabízet tak dostupnost ve velmi krátkém čase. V oblasti nestandardních produktů může pobočka v Chamu rychle a flexibilně reagovat na specifické potřeby zákazníků, protože tloušťku desky lze nyní měnit na milimetr přesně v souladu s rozměry konečného výrobku. Toto je obrovská ekonomická výhoda. Obrábění pak zabere méně času a vyprodukuje se méně odpadu. Výsledkem jsou významné úspory nákladů, které zlepší konkurenceschopnost výrobců, kteří nakupují materiál od skupiny Ensinger.

4


září 2015

Je to zcela jednoduché, říkají odborníci z univerzity Bayreuth. Stačí vzít kůru z pomerančů, zbavit ji přírodní látky limonu (oxidu kyseliny citronové), oxidovat a spojit s oxidem uhličitým. A již máte bez vysokých nákladů ekologicky funkční šetrné materiály pro různé průmyslové aplikace. PLimC je název této „zelené“ látky, která podle vědců z univerzity v Bayreuthu poprvé umožňuje na základě obnovitelných surovin vyrábět široké spektrum vysoce výkonných plastů. PLimC je polykarbonát, který se dá vyrobit za pomoci syntézy oxidu kyseliny citronové s oxidem uhličitým. Tak je podle odborných údajů zaručeno, že na rozdíl od klasických polyuretanů ten na biobázi neobsahuje zdraví škodlivou složku bisfenol A.

Nový plast na biobázi disponuje celou řadou potřebných vlastností, které mohou lze využít v průmyslovém měřítku. PLimC je tvrdý, odolává zvýšeným teplotám, je průhledný a hodí se zejména jako materiál pro nanášení a nánosování.

PLimC jako bioplast je vhodný i pro využití u antimikrobiálních polymerů, neboť může zabraňovat shromažďování bakterií E. coli. Jako základní materiál je také vhodný pro výrobu nádob a kontejnerů, které se používají ve zdravotnictví, kde také snižuje riziko vzniku infekcí. Tento druh polymerů se může také využívat při výrobě plastových implantátů, neboť výrazně snižují v nemocnicích riziko infekce. Zcela jiný příklad využití nového bio plastu je jeho zajímavá vlastnost po určitých úpravách – rozpustnost v mořské vodě. Zde se uvažuje využití tohoto druhu plastu při výrobě lahví, sáčků a kanystrů. Tyto výrobky se v poměrné krátké době působení slané mořské vody rozpouštějí, a dramaticky tak snižují stále rostoucí znečišťování vody v mořích a oceánech.


Dokonalou formu přímo z CAD modelu

Multi-oborové řešení od jednoho dodavatele Simulační software umožňuje optimalizovat vložky forem specificky podle požadavků. Navíc se aplikuje vysoce efektivní metoda inteligentní regulace teploty v jednotlivých částech formy. Tím se zvyšuje výkon lisu, ale hlavně zlepšuje kvalitu vysledných plastových dílů.

Výčet našich služeb: •

Inteligentní kombinace additive manufacturing, vakuového pájení a konvenční technologie

•

Optimalizace formařských vložek konstrukční změnou, simulací a konformním chalzením

•

Výroba vložek forem

•

Školení na konstrukci forem pro určitou technologii

•

Dlouhodobá zkušenost v návrhu kanálků konformního chlazení

Zkrácení cyklových časů až na 60% Aditivní způsob výroby forem nabízí excelentní komfort konstruktérům v tom, že chladicí kanálky je možné navrhovat libovolně podle tvaru dutiny. Tento výrobní postup otevírá zcela novou alternativu konformnímu chlazení / vyhřívání vložek. Kromě zkrácení cyklu stroje až na 60% mohou nástrojaři a hlavně uživatelé získat podstatně lepší kontrolu nad celým procesem vstřikování.

Pro více informací prosím navštivte www.renishaw/additive

Renishaw s.r.o., Olomoucká 1164/85, 627 00 Brno, Česká republika T +420 548 216 553 F +420 548 216 573 E [email protected]

www.renishaw.cz

září 2015


5

Výrobní stroje


Arburg představil novou řadu Golden Electric Na Technologických dnech společnosti Arburg, které se konaly od 16. do 19. března 2016 v německém Lossburgu, oslavily svůj debut elektrické stroje řady Golden Electric. Díky použití osvědčených a standardizovaných komponent se nové stroje mohou pochlubit vysoce kvalitní technologií od společnosti Arburg Made in Germany s atraktivním poměrem ceny a výkonu. Řada Golden Electric společnosti Arburg je navržena tak, aby následovala úspěch starší hydraulické řady strojů Golden Edition. Nové stroje Allrounder Golden Electric jsou schopny splnit požadavky zákazníků, kteří potřebují vysoce výkonné stroje menší a střední velikosti pro přesnou a energeticky efektivní výrobu technických výlisků. Vysoce výkonné, přesné, energeticky účinné Stroje Allrounder řady Golden Electric jsou vybaveny osvědčenými německými servomotory chlazenými kapalinou a nabízejí výhody v podobě úspor energie, krátkých suchých cyklů a vysoké reprodukovatelnosti. Vysoká účinnost použitých servomotorů, průběžná regulace jejich výkonu a získávání rekuperační energie při brzdění některých pohybů stroje znamená, že tyto stroje spotřebovávají až o 55 % méně elektrické energie ve srovnání se standardními hydraulickými stroji. Tyto stroje se snadno obsluhují a díky vytáčecí vstřikovací jednotce, modulárnímu konceptu plastikačních komor a dalšímu vylepšení systému centrálního mazání a chlazení se rovněž v provozu snadno servisují. Dvojitý pětibodový kloubový systém uzavírací jednotky zajišťuje rychlé, vysoce výkonné cykly. Pohony stroje s kuličkovými šrouby pracující

s velkou přesností a vstřikovací jednotka s regulací polohy šneku představují vysokou kvalitu vstřikování. Řada Golden Electric je určena pro výrobu standardních technických výlisků z termoplastů. Špičkové elektrické stroje Alldrive, vyráběné firmou Arburg, nadále zůstávají zákazníkům k dispozici pro speciální aplikace, které vyžadují individuální úpravu a zvláštní vybavení stroje. Od třídičů až po komplexní řešení na klíč Společnost Arburg jako dodavatel výrobních systémů nabízí nejen vstřikovací stroje, ale také širokou škálu automatizačních řešení. Poptávka po speciálních automatizovaných procesech vstřikování a řešeních na míru neustále roste. Společnost Arburg jako jeden z předních dodavatelů pokrývá v tomto sektoru celé spektrum nabídky: od poradenství a řízení projektů přes implementaci, montáž a servis až po dodávky komplexních automatizovaných pracovišť. Každý, kdo se chtěl dozvědět více o automatizaci, měl na Technologických dnech 2016 příležitost vidět více než 30 automatizovaných aplikací. Společnost Arburg nabízí nejen svou vlastní řadu robotů, ale také spolu s odbornými partnery realizuje komplexní

Řada Golden Electric je určena pro výrobu standardních technických výlisků z termoplastů. Elektrické stroje Alldrive nadále zůstávají zákazníkům k dispozici pro speciální aplikace. řešení pro celou řadu průmyslových odvětví a aplikací. K velmi zajímavým exponátům patřily například: »» Plně automatizovaný výrobní modul pro zdravotní výrobu: elektrický vstřikovací stroj Allrounder 520 A s úpravou pro čisté prostory realizoval s 64násobnou formou od společnosti Tanner výrobu pipetových špiček s dobou cyklu 4,5 s. Kontrolu kvality, ukládání výrobků do krabic a balení zajišťoval robotický systém ze subdodávky společnosti Hekuma.

Nová řada Golden Electric se skládá ze čtyř vysoce výkonných elektrických strojů střední třídy pro přesnou, energeticky účinnou výrobu sofistikovaných výlisků

6


září 2015

»» Plně automatizované pracoviště pro výrobu potravinářských obalů: Na rychloběžném hybridním vstřikovacím stroji Allrounder 570 H byly vstřikovány na 8násobné formě tenkostěnné kelímky z materiálu PP s celkovou dobou cyklu 1,68 s. Forma a automatizovaný systém pro vyjímání kelímků z formy a jejich následné stohování byly subdodávkou společností Brink. »» Hybridní vstřikovací stroj Allrounder 630 H používal 4násobnou formu pro výrobu tenkostěnných vaniček o hmotnosti 14,5 g. Doplňující automatizace využívala lineární robotický systém Multilift V se zrychlenou dynamikou osy vstupující do formy. Díky tomu bylo možné snížit dobu odebírání dílců až o 40 %. Celková doba výrobního cyklu byla 3,5 s. Mezi další zajímavé aplikace patřilo integrované pracoviště na výrobu tepelněizolačních pouzder pro nápojové lahve, které bylo vyráběno z pěnového polypropylenu pomocí procesu PCIM. Pouzdro v sobě mělo zaintegrováno několik upínacích elementů, které byly vstřikovány souběžně a automatizovaně vkládány do vypěňovací formy. Odborné informace o částicové pěně (EPP) a jejím zpracování poskytovali přítomným návštěvníkům zástupci společnosti Ruch Novoplast a společnosti Krallmann.

Materiály


UměNí EfEkTIVITy VýROby

Zajistíme vám zlaté vyhlídky do budoucna. Postará se o to naše nová konstrukční řada GOLDEN ELECTRIC. Skvěle uzpůsobena Vašim potřebám: s osvědčenou technikou a bezkonkurenčním poměrem ceny a výkonu – pro standardní vstřikovací úkony. Nově také elektricky: Investujte do zlata!

6 .10.201 03. - 07 tánek 20 s , 1 G hala publika eská re brno, Č

www.arburg.cz září 2015


7

Výrobní stroje


WITTMANN BATTENFELD s inovativním nadšením na veletrhu K 2016 WITTMANN BATTENFELD na veletrhu K 2016 v Düsseldorfu od 19. do 26. října v hale 16, stánku D22, představí pod mottem „be smart“ (buď chytrý) mnoho inovativních novinek. Největší novinkou letošního veletrhu K bude nový řídicí systém Unilog B8, který bude instalován na všech vystavovaných strojích série Power. Bude však možné vidět i novinky z oblasti strojní technologie. Spojení se světem Průmyslu 4.0 umožní řada vystavených exponátů. Naše veletržní novinka: nový řídicí systém UNILOG B8 Nový řídicí systém UNILOG B8 od společnosti WITTMANN BATTENFELD byl poprvé nasazen na stroji EcoPower při oslavách 40. výročí skupiny WITTMANN. Na veletrhu K v Düsseldorfu bude průběžně k vidění na všech strojích. Tato nová generace řídicího systému se od stávající generace odlišuje přídavnými funkcemi a ještě vyšším uživatelským komfortem. Prostřednictvím otočného 21,5“ Full HD

MicroPower-Combimould Multitouch displeje v odpovídajícím designu je možné vyvolat funkce procesu pomocí řízení gest (zvětšení/přejíždění prstem), paralelně jsou přitom ovládány volitelné provozní funkce, a to prostřednictvím haptických tlačítek, umístěných na centrální konzole stroje. Vizualizace a ovládání stroje pracují pod novým operačním systémem Windows 10 IoT, který nabízí bohaté možnosti pro moderní ovládací plochy a jednoduché propojení s otevřeným světem aplikací Windows. Rozdělené zobrazení displeje umožňuje současné zobrazení rozdílných funkcí. To má zvláště tu přednost, že je možno pomocí technologie WITTMANN 4.0 na jedné obrazovce paralelně zobrazovat a obsluhovat stroj i periferní zařízení. Asistenční a pomocné systémy podporují uživatele při nastavení stroje a optimalizaci procesů.

8


Další zajímavé veletržní novinky: EcoPower Xpress 400/1100+ s aplikací IML WITTMANN BATTENFELD představuje vývoj nového plně elektrického stroje určeného pro rychlé cykly, především z oblasti obalové techniky. Stroj se vyznačuje vysoce dynamickými pohony jednotlivých os, jako je vstřikování, zavírání a otevírání formy. Pohony dosahují nejvyšší míry efektivity a velmi vysoké přesnosti regulace. EcoPower Medical 110/350 Další z řady plně elektrických strojů řady EcoPower představí celou výrobní linku z oboru medicínské techniky. Celá linka je koncipována pro práci v čistém prostředí. Pod mottem „be smart“ zde bude představeno dálkové ovládání stroje pomocí externího tabletu vně čistého prostoru. To je důležitý modul ve smyslu „chytrého stroje“ podle konceptu Průmysl 4.0, jak jej definoval VDMA. Hybridní technologie bude představena na stroji EcoPower 110/350 Ve spolupráci s Aachenským plastikářským institutem bude před-

září 2015

UNILOG B8 stavena výroba hybridního strukturovaného dílu. U této aplikace bude předvedeno hluboké vytažení plechového kotouče a „zadní vstřikování“ ve formě. Plech se speciální povrchovou úpravou bude vkládán robotem Wittmann s novým řídicím systémem R9. Ve spojení s novým ří-

Zastoupení pro CZ a SK: V červenci letošního roku byla za účelem rozšíření aktivit ve Slovenské republice založena nová dceřiná firma Wittmann Battenfeld SK spol. s r. o. se sídlem v Trenčíně. Obě firmy v ČR a SR budou velmi těsně spolupracovat na zajištění služeb zákazníkům ve společném regionu na velmi vysoké úrovni. Wittmann Battenfeld CZ spol. s r. o. Malé Nepodřice 67, Dobev CZ – 39701 Písek tel.: +420 384 972 165 [email protected] www.wittmann-group.cz

Wittmann Battenfeld SK spol. s r. o. Ľ. Stárka 2150/16 SK – 911 05 Trenčín tel.: +421 32 642 0853 [email protected] www.wittmann-group.sk

zením stroje B8 zde bude předveden společný vývoj ve smyslu „vše z jedné ruky“. Technologie vstřikování strukturální pěny CELLMOULD na velkém stroji MacroPower Na stroji MacroPower 1100/8800 budou mít návštěvníci možnost se přesvědčit o přednostech technologie vstřikování strukturální pěny CELLMOULD vyvinuté firmou WITTMANN BATTENFELD. Tato technologie umožňuje výrobu velmi lehkých dílů s vysokou pevností. Oblast aplikací najdeme hlavně v automobilovém průmyslu. Pod titulem „chytrý servis“ bude na tomto stroji jako novinka z oblasti Průmyslu 4.0 poprvé představen systém CMS (Condition Monitoring System). Důležité stavové veličiny stroje jsou snímány senzory, vyhodnoceny ří-

Výrobní stroje

Technologie zpracování plastů dicím systémem a prostřednictvím podnikového systému MES jsou následně vygenerována data pro plánovanou údržbu stroje. Vícekomponentní vstřikování Technologie vícekomponentního vstřikování bude představena poprvé u konstrukční řady SmartPower, konkrétně na stroji SmartPower 180/525H/210L, kde bude předvedena výroba uzávěrů nápojových obalů v kombinaci termoplastu s tekutým silikonem. Další novinkou na stánku WITTMANN BATTENFELD bude stroj MicroPower 15/10H/10H – první dvoukomponentní stroj koncipovaný pro výrobu velmi malých dílů a mikrodílů. Stroj je vybaven dvěma paralelními vstřikovacími jednotkami s otočným talířem. Aplikace z oblasti elektrotechniky představí výrobu miniaturního konektoru v kombinaci materiálů PC a elektricky vodivého PC. Vstřiko-vyfukování na stroji SmartPower 240 Další zajímavá a chytrá výrobní technologie bude demonstrována na stroji SmartPower 240/1330. U této aplikace budou vstřikovány 150ml preformy z PP, které pak budou následně ve formě vyfouknuty. Forma je třístaniční, vybavená indexovou deskou. V první pozici jsou vstřikovány preformy, které jsou poté ve druhé pozici vyfouknuty a ve třetí pozici jako volně padající vyhozeny. Vertikální stroj s otočným stolem a automatizací Vedle strojů série Power bude na letošním veletrhu K představen i vertikální stroj s otočným stolem CM 40/210

SmartPower-350 R128 s automatizací. Jedná se o novou konstrukční řadu CM-R. Stroj s uzavírací silou 400 kN se vyznačuje bezsloupkovou uzavírací jednotkou v C-rámu, která tak umožňuje maximální využití prostoru formy, a servoelektricky řízenou vstřikovací jednotkou.

S WITTMANN 4.0 do světa PRŮMYSLU 4.0 Jak již bylo poznamenáno, bude pomocí WITTMANN 4.0 realizováno síťové propojení na všech strojích a periferiích vystavených na veletrhu K. Pomocí nového řídicího systému B8 mohou

Pomocí Wittmann 4.0 tak odpadá manuální zadávání IP adres pro jednotlivá zařízení v pracovní buňce. Be smart: svět Průmyslu 4.0 na stroji SmartPower 350 Na všech exponátech vystavených na veletrhu K bude realizováno a demonstrováno propojení strojů a periferií do sítě prostřednictvím WITTMANN 4.0. Chytrá výroba pomocí individualizace a pochopitelnosti z hlediska kritérií Průmyslu 4.0 je tématem exponátu SmartPower 350. Novinkou z tohoto pohledu bude plně automatizovaný a plně integrovaný stroj servohydraulické výrobní řady SmartPower, u kterého budou mít návštěvníci možnost živě zhlédnout výrobu individualizovaných výlisků. Na stroji SmartPower 350/3400 bude vyráběna atraktivní nákupní taška s možností individuálního potisku. Návštěvník může u terminálu zadat své jméno. Pro obdržení tašky s osobním potiskem dostane výtisk QR kódu, který poté načte u vydávací stanice. Jakmile je QR kód naskenován, bude následující vyráběná taška vybrána z produkce a dopravena k laserové stanici, kde bude individuálně popsána. Manipulace s taškami bude prováděna pomocí robotu Wittmann W843 pro s novým řízením R9.

být propojeny a obsluhovány připojené roboty a periferní zařízení pomocí jedné ovládací plochy Windows. Tím je umožněna interakce mezi jednotlivými přístroji a celý pracovní proces je optimálně vzájemně odsouhlasen a pochopen. Router WITTMANN 4.0,

vlastní vývoj firmy WITTMANN, také přináší důležitou ochranu dat v celém systému. Přístup k pracovní buňce přitom dostanou jen ta zařízení, která byla na routeru jednoznačně identifikována prostřednictvím bezpečnostního certifikátu. Router je integrován do vstřikovacího stroje a i s připojenými periferiemi spojen se sítí zákazníka. Pomocí Wittmann 4.0 tak odpadá manuální zadávání IP adres pro jednotlivá zařízení v pracovní buňce. Tím je umožněno dynamické připojení a rozpojení přístrojů během provozu zařízení podle motta Plug and & Produce a zajištěny jsou i další přednosti, jako je připojení na MES nebo ERP systémy, popř. přístup ke vstřikovacímu stroji, robotu a ostatním periferiím prostřednictvím OPC UA. Technologie WITTMANN 4.0 otevírá cestu do světa PRŮMYSLU 4.0, a přináší navíc důležitý pokrok v kybernetické bezpečnosti ve výrobních závodech.

Skupina WITTMANN jako jediná na světě nabízí ucelený výrobní program periferií a strojů na zpracování plastů: » roboty, manipulátory i komplexní automatizovaná pracoviště, systémy IML » vstřikovací stroje Wittmann Battenfeld » lokální i centrální zařízení na sušení a dopravu granulátu » temperační přístroje, chladicí zařízení a průtokoměry »d rtiče vtoků i dílů Výrobní závody skupiny WITTMANN BATTENFELD jsou umístěny v Rakousku, Maďarsku, Francii, USA, Kanadě a Číně. Tato celosvětová skupina dodává prostřednictvím svých dceřiných společností a obchodních zastoupení výrobky do 70 zemí světa a objemem své produkce, především v oblasti automatizace vstřikovacích procesů, zaujímá dominantní postavení na světovém trhu. V současné době pracují stroje a zařízení WITTMANN BATTENFELD ve více než 200 lisovnách plastů v České a Slovenské republice. Uživatelé strojů jsou především výrobci technických plastových dílů orientovaní na automobilový a elektrotechnický průmysl.

září 2015


9

Výrobní stroje


Ještě větší efektivita ve výrobních nákladech na lehké díly z termoplastů KraussMaffei na veletrhu K 2016 představí novou výrobní buňku technologie FiberForm. Termoforming a zastřikování laminátových plátů. Díky oddělení zakládání laminátových plátů a vyjímání dílů z formy lze docílit krátkých časů cyklu. Návštěvníci se budou moci seznámit i s možností integrace procesu ohřevu do sběru procesních dat.

něco, co na první pohled může vypadat jako neefektivní: přenášejí laminátový plát. Tento trik však vlastně šetří čas, protože polotovar se ohřívá a hotová součást se vyjímá současně. Robot 1 odebírá laminátový plát a předává ho robotu 2. Poté se přesouvá do polohy pro odstraňování z formy. Robot 2 přemísťuje polotovar do infračervené pece a po ohřátí ho zakládá do

Složité technologie musejí být snadno použitelné, aby je trh akceptoval – například při výrobě lehkých laminátových dílů společnost KraussMaffei ještě více zdokonalila technologii FiberForm a na veletrhu K 2016 (19.–26. října 2016, hala 15, stánky B27/C24/C27/D24) v Düsseldorfu představí výrobní buňku. Návštěvníci budou moci sledovat výrobu prototypového dílu pro automobilový průmysl. Podstatně lepší mechanické vlastnosti FiberForm zahrnuje procesy termoformingu a zastřikování laminátových plátů, což jsou polotovary se spojitými skelnými, uhlíkovými nebo aramidovými vlákny v termoplastové matrici z polyamidu (PA), polypropylenu (PP) nebo jiných matricových systémů. V tomto procesu se tyto polotovary nejprve ohřívají a tvarují ve vstřikovací formě a poté jsou zastříknuty polymerem vyztuženým vlákny. „Díly s integrovanými organickými pláty mají podstatně lepší mechanické vlastnosti v porovnání s díly, které se skládají čistě ze vstřikovacího materiálu s krátkými výztužnými vlákny. Například pro výrobu složitých konstrukčních prvků to dává zcela nové konstrukční možnosti,“ řekl dr. Hans Ulrich Golz, prezident segmentu vstřiko-

Efektivní a šetřící prostor: vícenásobná kinematika integrovaná ve standardním krytu umožňuje realizovat komplexní automatizační řešení

10


Předvedení Průmyslu 4.0 naživo Ve veletržním stánku společnost KraussMaffei předvede, jak je možné se systémem FiberForm efektivně realizovat vizi Průmyslu 4.0 – to je spojení strojů a výrobních procesů při zpracování plastů – a vysvětlí výhody, které to přináší. Veškerá data související s kvalitou, například křivky ohřevu organických plátů nebo křivky vstřikovacích tlaků, jsou v databázi KraussMaffei nejen ukládána, ale rovněž jednotlivě dokumentována pomocí QR kódu na součásti. Tiskárna zabudovaná do krytu stroje tiskne QR kódy okamžitě během výroby. Příslušný QR kód je připevněn k součásti. To umožňuje nepřetržitě sledovat veškerá data výrobků a procesů pro každou součást – globálně, online přes mobil, tablet nebo PC. „To nám umožňuje poskytnout našim zákazní-

Uchopovače robotu 2 byly rovněž optimalizovány, aby mohly přemísťovat organické pláty, které mají teplotu kolem 280 °C. Společnost KraussMaffei ještě více zdokonalila svůj proces FiberForm a na veletrhu K 2016 představí výrobní buňku s tímto procesem vacích strojů skupiny KraussMaffei a výkonný ředitel společnosti KraussMaffei. Důležitou součástí tohoto procesu je ohřev organických plátů, protože přehřátí laminátového plátu vede k tepelné degradaci matrice, a tudíž ke vzniku odpadu. Proto společnost KraussMaffei vyvinula řídicí proces pro infračervené zářiče, který je plně integrován do řídicího systému stroje MC6. Nový řídicí proces umožňuje nejen rychlé ohřívání bez překračování zadané teploty, ale také kontrolu aktuálních křivek ohřevu v procesu sběru dat. Časy ohřevu a aktuální teploty jsou ukládány pro každou jednotlivou součást – to je důležité pro zákazníky, kteří musejí vyrábět výrobky zajišťující bezpečnost a dokumentovat všechny kroky výrobního procesu. Koncepce inteligentní automatizace zkracuje čas cyklu Další novinka se týká automatizace v rámci výrobní buňky. V ochranném krytu stroje CX-300 jsou nainstalovány dva lineární roboty LRX-250, které jsou spojené na sdílené ose Z. Dělají

září 2015

vstřikovací formy. Z ní pak robot 1 vyjímá hotový díl. „Ve srovnání s dřívějšími verzemi automatizace se podařilo tento proces ještě více harmonizovat. To ještě více zlepšilo možnosti procesu,“ řekl Thomas Marufke, výkonný ředitel segmentu automatizačních technologií společnosti KraussMaffei. Uchopovače robotu 2 byly rovněž optimalizovány, aby mohly přemísťovat organické pláty, které mají teplotu kolem 280 °C, a jsou tudíž pružné, z pece do vstřikovací formy bez chvění. Díky integraci všech manipulačních procesů do standardního krytu stroje je nyní možné na stejné místo, kde dříve mohlo stát pouze pět strojů, postavit šest strojů. Modernizovaný systém FiberForm poskytuje uživatelům extrémně robustní procesy, vysokou využitelnost a efektivnost požadovanou pro velkoobjemovou sériovou výrobu. K partnerům, kteří se podíleli na tomto vývoji, patří Lanxess Deutschland GmbH (laminátové pláty Tepex), Bond-Laminates GmbH a Christian Karl Siebenwurst GmbH & Co. KG.

kům cenný nástroj pro únosné řízení a dokumentování kvality jejich výroby. Případnou lokalizaci a odstraňování poruch, analýzu kvality a mnoho dalších hodnocení je možné provádět odkudkoli a bez ohledu na místo mimo prostory společnosti,“ řekl dr. Reinhard Schiffers, vedoucí útvaru strojních technologií společnosti KraussMaffei. Pod zastřešujícím názvem Plastics 4.0 skupina KraussMaffei spojuje své aktivity Průmyslu 4.0 do třech oblastí: inteligentní stroje, integrovaná výroba a interaktivní služby. KraussMaffei na veletrhu K 2016, hala 15, B27/C24/C27/D24 Informace o zdokonalené technologii FiberForm či dalších aktivitách KraussMaffei v rámci Plastics 4.0 se dozvíte také na MSV v Brně v pavilonu G1 v expozici společnosti KUBOUŠEK. www.kubousek.cz www.kubousek.sk

?????


Opravdu veliký robot.

Brno

Přijďte se ohromit novinkami na stánky společnosti KUBOUŠEK. Plastikářský průmysl Měřicí přístroje pavilon G1 / stánek 37 pavilon F / stánek 40

Česká republika

KUBOUŠEK s.r.o. Lidická 1937, České Budějovice www.kubousek.cz

Slovensko

KUBOUŠEK SK, s.r.o. Na Priehon 82, Nitra www.kubousek.sk září 2015


11

?????

SLO VA K I A


OSLAVTE S NÁMI 50 let 25 let 15 let 5 let

společnosti HAITIAN INTERNATIONAL HOLDINGS LIMITED společnosti MAPRO spol. s r.o. společnosti MAPRO Slovakia spol. s r.o. společnosti MAPRO Polska Sp. z o.o.

A VYHRAJTE zbrusu nový hybridní vstřikovací lis Zhafir Zeres ZE 1500

Každý j ný stro bjedna o i Každá objednávka na vstřikovací lis Haitian nebo Zhafir uplatněná ši šanc a V e j u av předst í lis v období od 1. 1. 2016 do 13. 12. 2016 ikovac ř t s v t vyhrá v MAPRO spol. s r.o., MAPRO Slovakia spol. s r.o. či MAPRO Polska Sp. z o.o. res afir Ze h Z bude zařazena do soutěže, která proběhne dne 14. 12. 2016 0 ZE 150 v sídle společnosti MAPRO spol. s r.o.

Další speciální narozeninový bonus: Ke každému objednanému lisu Haitian nebo Zhafir dostanete nejen 24 měsíců standardní záruky, ale i dalších 96 měsíců práce servisu zdarma

Poslední narozeninový bonus: Možnost využít speciální platební podmínky* 30% – splatnost 3 měsíce po uvedení do provozu 30% – splatnost 6 měsíců po uvedení do provozu 40% – splatnost 12 měsíců po uvedení do provozu měsíc 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

* Platební podmínky lze využít pouze u strojů společnosti Haitian nebo Zhafir s uzavírací silou do 6500 kN.

Team MAPRO – vždy blíž než ostatní ří 2015 12 www.mapro.cz Technický týdeník | z áwww.mapro.sk | www.mapropolska.pl

Výrobní stroje

Technologie zpracování plastůstatic control made Easy!

á

l ád v ío IQ E asy: Inteligentn

n

cké elek třin tati s y í

K 2016

Düsseldorf, Německo 19. – 26. 10. 2016 Simco-Ion:

11 B58

Manager IQ Easy:

váš manažer pro všechna zařízení IQ Easy antistatické tyče

www.lontech.cz

zařízení pro zařízení pro elektrostatické měření statické nabíjení elektřiny

- [email protected] - +420 603 471 086

SLO VA K I A

Vážení přátelé, společnost Mapro spol. s r.o. si Vás dovoluje pozvat u příležitosti narozenin 50 let 25 let 15 let 5 let

společnosti HAITIAN INTERNATIONAL HOLDINGS LIMITED společnosti MAPRO spol. s r.o. společnosti MAPRO Slovakia spol. s r.o. společnosti MAPRO Polska Sp. z o.o.

na výstavní veletrhy v Brně a v Düsseldorfu Kde nás najdete: 1) MSV BRNO 3.–7. 10. 2016 Mapro spol. s.r.o. – Pavilon G1, stánek 038 2)

MSV 2016

K 2016 Düsseldorf – SRN 19.–26. 10. 2016 Haitian International Germany GmbH – Hala 15 – stánek A15

Těší se kolektiv společnosti Mapro Group

září 2015


13

www.jswmachines.cz

?????


JSW

JSW

japonská kvalita se zárukou

Plně elektrické vstřikovací stroje

= budoucnost úspěšných lisoven V oblasti strojů obecně je moderním trendem plně elektrický stroj. To platí i pro vstřikovací stroje. Právě v této době, kdy dochází k obnově strojního parku lisoven, a ty ekonomicky úspěšné si vybírají plně elektrické vstřikovací stroje. Mezi ty velmi žádané patří zvláště stroje JSW, tedy stroje s nejnižší spotřebou elektrické energie na trhu. Prostým srovnáním konceptu hydraulického a plně elektrického stroje se ukazuje, kde jsou rozdíly a proč ekonomika provozu neúprosně tlačí na nasazení plně elektrických lisů. Při prozkoumání základních schémat strojů je již na první pohled zřejmé, že plně elektrický stroj má výrazně kratší cestu energie pro libovolný pohyb, a bude tedy dosahovat mnohem vyšší účinnosti při nižší spotřebě energie. Plně elektrický stroj nemá ztráty ve vedení hydraulického oleje přes hadice, regulační kostky atd. „Plná elektrika“ přímo pohybuje potřebnými částmi stroje, bez dlouhých, neefektivních mezičlenů.

OBR. 1

Hydraulický vstřikovací stroj

Plně elektrický vstřikovací stroj

Díky způsobu řízení jsou navíc elektrické stroje přesnější. Opakovatelnost polohy je 0,0 mm, a to dlouhodobě. Vyšší zrychlení pak umožňuje zkrátit dobu cyklů a to i jen na čistém pohybu formy, doba otevření a zavření formy tedy již zkracuje cyklové časy a zlepšuje ekoomickou bilanci lisoven. Velkým překvapením pak bývá skutečnost, že zkácení cyklů, nižší spotřeba elektrické energie

a vyšší efektivita výroby se projevuje jak u malých lisů (do cca 180 tun) a u středních lisů (220-450 tun), tak

i u strojů velkých. Firma JSW nabízí standardně plně elektrické stroje až do velikosti 3000 tun zavírací síly. pokračování na str. 16

„Vstřikovací stroje JSW – první volba pro ekonomicky úspěšné lisovny.“ 14


září 2015

JSW ?????

www.jswmachines.cz


JSW vstřikovací stroje japonská kvalita se zárukou

Plně elektrické

ŘADA ADS nabízí více než 45 inovací

• • • • • • •

Zvýšení produktivity Snížené nároky na údržbu Snížená spotřeba energie o 50–80 % Zvětšené rozměry mezi sloupky Snížená spotřeba maziva Příprava na tandemové a etážové formy Velikosti 35–3000 tun – full electric

září 2015


15

?????

Častá je otázka managerů, o kolik procent klesne spotřeba energie pro lisovnu při nasazení strojů JSW. Na tuto otázku existuje jednoduchá odpověď. Čím starší stroje se budou nahrazovat, tím vyšší úspory fiirma dosáhne. Na obrázku 2 je vidět graf srovnání spotřeby strojů o velikosti 850 tun. Jak je vidět, úspora energie je značná. Maximální příkonové špičky poklesly na cca 1/3. Díky struktuře stroje je spotřeba při chlazení po dotlaku minimální. Jedná se tedy o pokles spotřeby o 0,58 kWh na jeden výlisek. Navíc dochází ke zkrácení cyklu o 6,9 sekundy.

OBR. 2


„Vydělávejte peníze kratším cyklovým časem.“

Díky vyšší rychlosti strojů JSW se navíc velmi otevírá v případech nepředvídatelných. Jednoduchým výpočtem lze vyčíslit časovou úsporu, kterou umožňuje vyšší výtěžnost stroje JSW.

cyklus

kusů za hodinu

kusů za směnu

kusů za den

kusů za rok (365 dní)

49,6 sekundy

72,5

580,6

1 741,8

635,753

42,7 sekundy

84,3

674,5

2 023

738 395

ROZDÍL

11,5

93,9

282

102 638

Tabulka nám na porovnání ukazuje vyšší produktivitu stroje JSW. Jedná se o zlepšení produktivity o cca 14 %, což znamená za hodinu 11 výlisků navíc.

Tuto tabulku lze číst dvěma způsoby • První z nich je ten, že na stejné formě je možné vyrobit za jeden pracovní rok o 102 638 kusů více. Tento rozdíl může vyvolat otázku, zda vyrobit, nebo nevyrobit druhou (duplicitní) formu. • Druhá možnost, jak přečíst tuto tabulku, je, že požadované maximální množství, tedy 635 753 výrobků, je možné vyrobit za 315 dní, nikoliv - jako na předchozím typu stroje - za 365 dní. Lisovna tedy získává bezpečnostní rezervu na nenadálé případy o celkové délce 51 dní. Lisovna tedy vyrobí stejnou dávku o více než 7 týdnů dříve. O kolik se zlepšila ekonomická bilance lisovny úsporou nákladů, umožněnou zkrácením času produkce, zjistit jednoduchým dosazením do následujícího vzorce.

Vzorec pro výpočet Vašeho zisku při nasazení stroje JSW:

Nákladová cena za hodinu stroje

i

16

×

24 hodin/den

×

51 uspořených dní výroby

=

Kč zisku

Zaujala Vás vypočítaná hodnota? Kontaktujte nás na [email protected] nebo na telefonu 00420 724 286 611.


září 2015


Výrobní zařízení

Mold-Masters chystá na „Káčko“ řadu zajímavých novinek Přední světový výrobce a inovátor v oblasti horkých vtoků – firma Mold-Masters, vlastnící více než 50 % patentů v oboru – představí na veletrhu K Messe v Düsseldorfu, který se uskuteční letos od 19. 10. do 26. 10., řadu novinek. Ty návštěvníky určitě překvapí a za-

ujmou svým provedením a výkonem, umožňujícím maximalizovat a optimalizovat vstřikovací procesy ve vaší firmě. Samozřejmostí spojenou s aplikací horkých vtoků Mold-Masters je minimalizace nákladů a obchodního rizika, což je velmi důležité jak

pro výrobce formy, tak pro lisovny plastů a samozřejmě i pro konečného zákazníka. Firma Mold-Masters nabídne na tomto veletrhu perfektní platformu horkých systémů a jejich regulátorů pro nespočet nových výrobků, aplikací a služeb spojených se vstřiko-

váním plastů, což uživatelům určitě pomůže k dosažení požadovaných podnikatelských cílů. Jako menší „ochutnávku“ Mold-Masters představuje průlomové novinky – externí vstřikovací jednotku E-Multi a inteligentní regulátor teploty s funkcí doktora.

září 2015


17



Setkání tradice s moderní současností Hugo Stiehl se již téměř 100 let zabývá zpracováním plastů. Činí tak na nejvyšší úrovni a s nejmodernější technikou, i díky energeticky účinnému chladicímu zařízení gwk. V Krušných horách mají velkou tradici hračky, kostýmy a vánoční ozdoby. Dlouhou historii má za sebou i společnost Hugo Stiehl GmbH Kunststoffverarbeitung z Crottendorfu. Firmu založil v roce 1919 Robert Hugo Stiehl, a jak tomu tehdy bylo v zalesněných oblastech, nejdříve se zabýval zpracováním dřeva a výrobou malých lepenkových obalů. Během téměř 100 let se firma značně rozvinula a stal se z ní vysoce moderní zpracovatel plastů se třemi závody, který jde rychle kupředu a zaobírá se takovými tématy, jako je e-mobilita, resorbované materiály v medicínské technice, lehké konstrukce, kompozity s přírodními vlákny anebo málo hlučné řetězové dopravníkové systémy, nazývané „šeptající řetězy“. Hledání optimálního řešení Jednatel firmy Jürgen Burkert si včas uvědomil význam úspory energie. Již od roku 1990 se spoléhá na kompetenci expertů z gwk Gesellschaft Wärme Kältetechnik v německém Meinerzhagenu. „První optimalizaci spotřeby energie jsme provedli v závodě 2. Z toho se vyvinula partnerská spolupráce, při které jsme podporovali Hugo Stiehl v hledání optimálního řešení ke snížení provozních nákladů zpětným získáváním tepla a využitím zimního období s nízkými teplotami a v budování flexibilního, prostorově úsporného a eventuálně později rozšířitelného systému,“ vysvětluje Volker Zart z vedení divize chladicí techniky gwk. Na třech provozních místech v Crottendorfu vyrábí Hugo Stiehl na výrobní ploše přes 3000 m2 technické výstřiky, především pro zahradní techniku, elektrotechniku (zásuvky a spínací systémy), automobilový průmysl a bílou techniku. Firma zaměstnává okolo 190 lidí. Ročně se zpracuje na 92 vstřikovacích strojích s uzavíratelnou silou 250 až 13 000 kN přes 8000 t materiálu. Výroba pracuje s plně automatizovanou montáží a zkušebnou s moderními optickými měřicími systémy a od roku 2001 i s vlastní, nově vybudovanou nástrojárnou, kde se na ploše 800 m2 vyrábějí vstřikovací formy až do hmotnosti 10 t. Firma dosahuje ročního obratu okolo 30 milionů eur. Používá se dvoukomponentní vstřikování s vnitřním tlakem plynu GID, sítotisk a tamponový tisk, svařování

18


Výstavba začala v 2011 a dokončena byla v roce 2013. Setkala se zde tehdy tradice se současností, protože sídlo firmy v Crottendorfu se nachází v budově bývalého soudu z 15. století, která byla později předělána dokonce na taneční sál. Dnes je v ní umístěno moderní zpracování plastů se 37 vstřikovacími stroji a centrální chladicí zařízení gwk se zpětným využitím tepla – odpadní teplo ze strojů

vozní náklady chladicího zařízení. Proto jsme navrhli chladicí zařízení se zpětným využíváním odpadního tepla, které poskytuje dvě různé teploty studené vody.“ Dalším cílem bylo tedy využití odpadního tepla. Odpadní teplo z výrobních strojů a periférií se přes systém gwk rozumně využívá k vytápění a ke snížení výrobních nákladů formou topení v podlaze.

Zahrnout nové trendy „Snažíme se vždy již včas zahrnout nové trendy zpracování plastů do našeho plánování,“ říká Jürgen Burkert. Proto se Hugo Stiehl již velmi dlouho specializuje na využití dvoukomponentního vstřikování anebo na technologii In-Mold-Labeling. „Totéž platí pro oblast chlazení. Dříve, před změnou v roce 1989, to nehrálo žádnou roli,“ vzpomíná. Velmi rychle se ale ukázalo, že na základě stoupajících požadavků na kvalitu lze vyrábět konkurenceschopné výrobky jen s optimálním chlazením, a tak uspět a udržet se na trhu. „V roce 1991 jsme koupili prv-

se využívá v podlahovém topení pro celý závod. „Tímto způsobem můžeme naše provozní náklady podstatně snížit. Zařízení pracuje naprosto spolehlivě a naše spolupráce se plně osvědčila. Obzvláště nás přesvědčilo pružné a vstřícné přizpůsobení gwk našim požadavkům a dále i dobrý servis gwk u nás v závodě,“ chválí Jürgen Burkert.

ní chladicí zařízení od gwk, další pak v roce 1995 na plastikářském veletrhu K v Düsseldorfu. Experti gwk nám tehdy představili jejich nápady k optimalizaci energetické účinnosti, které jsme pak realizovali při rekonstrukci závodu 1,“ dodává.

Hermeticool-hybrid Volker Zart dodává: „Naše chladicí zařízení má za úkol odpadní teplo, které vzniká při výrobě plastových výstřiků, optimálně energeticky odvádět. Čím nižší je potřebná teplota studené vody, tím vyšší jsou pro-

Volker Zart vysvětluje, jak vznikají obě různé teploty chladicí vody: „Chladicí okruh s 15 °C pro chlazení forem se připravuje pomocí vodou chlazeného, energeticky úsporného kompresorového chladiče se stupňovitou regulací výkonu a elektronickým expanzním ventilem. Chladicí okruh s vodou o teplotě 30 °C pro chlazení hydrauliky se připravuje pomocí jednotky větrákových chladičů pod naším názvem Hermeticool-hybrid, včetně systému postřiku vodní mlhou k adiabatickému chlazení nasávaného vzduchu.“ V okruhu chlazení forem nasává provozní čerpadlo ochlazenou vodu z nádrže na studenou vodu a dopravuje ji k formám na vstřikovacích strojích. Studená voda odebírá spotřebičům a formám teplo a vede se do nádrže s teplou vodou. Přes čerpadlo výměníku se přivede následně teplá voda k výparníku a předává absorbovanou energii chladivu. Chladivo se v kompresoru zkomprimuje a odevzdá energii vodou chlazenému kondenzátoru chladicího okruhu o teplotě 30 °C. Takto zchlazená voda teče zpět do nádrže na studenou vodu. „Jestliže je vnější teplota nižší než teplota zpětné vody od spotřebiče, čerpá se teplá voda do jednotky Hermeticool umístěné mimo objekt. Jedná se o větrákový chladič

ultrazvukem a horkým zrcadlem, vakuové pokovování a lakování plastových dílů, vstřikování s mramorovým efektem se speciálně vyvinutou jednotkou pístového lití, systém In-Mold-Labeling na výstřiky pro domácnost, ale i pro technické použití, technologie insert, mikrovstřikování, a rotomolding (rotační tváření plastů). Hugo Stiehl využívá téměř všechny nejmodernější postupy zpracování plastů. Zákazníky jsou četné proslulé firmy OEM z oblasti automobilového průmyslu, elektrotechnického průmyslu, zahradní a medicínské techniky, ale i kosmetického průmyslu. Mimoto dodává výrobky do obchodních sítí se zbožím pro domácnost a zahradu.

září 2015


Technologie zpracování plastů na střeše budovy, kde voda odevzdává zachycenou energii proudícímu studenému vzduchu,“ vysvětluje expert. „Podle vnější teploty přebírá jednotka Hermeticool plně nebo částečně chladicí funkci. Teprve potom, jakmile se překročí teplota zpětné vody od spotřebiče, zahajuje provoz kompresorový chladicí stroj. V okruhu chlazení hydrauliky saje provozní čerpadlo ochlazenou vodu z nádrže pro studenou vodu a dopravuje ji k chladičům oleje vstřikovacích strojů. Studená voda odebere teplo spotřebičům a vede se do nádrže s teplou vodou. „Potom se teplá voda nasává čerpadlem Hermeticool k jednotce Hermeticool-hybrid a zde se zchlazuje studeným venkovním vzduchem. Tento systém pracuje na principu chlazení studeným vzduchem v uzavřeném okruhu, bez ztráty vody a bez nemrznoucí směsi,“ dodává Volker Zart. K tomu, aby teplota chladicí vody dosáhla 30 °C při venkovní teplotě přes 25 °C, se nasávaný vzduch musí adiabaticky zchlazovat. „To se provádí pomocí dutých kuželovitých trysek, které jemně rozprašují vodu a obohacují tak nasávaný vzduch,

a tím ho zchlazují. Aby se zvýšila účinnost chlazení, Hermeticool v okruhu chlazení forem se přepne do hydraulického chladicího okruhu,“ vysvětluje. Díky inteligentnímu řešení gwk mohl Hugo Stiehl realizovat enormní úspory energie v závodě 1. „Celkem byla snížena roční spotřeba proudu z 550 000 kWh na 230 000 kWh, což

odpovídá úspoře o 58 % za rok,“ říká Jürgen Burkert. To je zhruba 41 000 eur. Tento výsledek byl dokázán v řízení energetiky a i odečtem na elektroměrech. „Mimoto máme vytápění závodu za nulový tarif, neboť topení v podlaze využívá odpadní teplo z výroby a pouze ve výjimečných případech, např. o víkendech, musíme přitápět,“ doplňuje.

Nová generace nabírá formu.

Kolik lze ušetřit Sečteno a podtrženo šetří Hugo Stiehl díky zpětnému využití tepla dodatečně i palivo, a to snižuje náklady o dalších asi 35 000 eur. „Tím se ušetří ročně na celkových nákladech na energii 76 000 eur,“ vypočítává jednatel firmy. Závod 1 a také vlastní výroba forem, které jsou opatřeny topením v podlaze, náklady rovněž snižují. Hugo Stiehl díky technologii gwk ušetří celkově okolo 150 000 eur. „Od plánování projektu až k jeho realizaci nám gwk vždy dobře radilo a navržená potřebná řešení instalovalo,“ říká Jürgen Burkert a ukazuje na kontejnerové jednotky, ve kterých je umístěno chladicí zařízení. „Ty nám poskytují četné výhody,“ zdůrazňuje. Nezpůsobují žádný hluk a ve výrobní hale nezabírají žádné místo. S jejich modulární sestavou jsme flexibilní, a můžeme tak systém kdykoli rozšířit,“ vysvětluje Jürgen Burkert a dodává: „My uvažujeme dlouhodobě a jsme věrni našim dodavatelům. S gwk jsme udělali dobré zkušenosti, a proto budeme tuto firmu zahrnovat i do dalších projektů v našem plánování.“ Volker Zart Geschäftsleitung Kühltechnik

s na iv te ná Navšt 016 | Brno ex 2 Pl a s t října 3. – 7. nek 3 5 1 | stá hala G eldor f | Düss a 6 1 0 n K2 26. říj 19. – 5 1 hala k C5 8 t s áne

Stavět na osvědčeném, dobré ještě zlepšovat, troufat si na nové věci – to je to, co dělá firmu ENGEL a její zákazníky tak úspěšnými. Na K 2016 prezentujeme novou generaci strojů na vstřikování plastů, která věrná našemu mottu be the fi rst (být první) nastavuje zcela nové standardy. Můžeme prozradit pouze tolik: ohledně energetické efektivnosti, ergonomie a preciznosti neděláme žádné kompromisy. Jste zvědaví? Více se dozvíte od 19. října na stánku C58 v hale 15.

www.engelglobal.com

4852.54 ENG ANZ TT K2016 190x132 MH cz 160907.indd 1

září 2015

Technický týdeník 19 07.09.2016 15:37:36



Nová řada granulátorů a drtičů Piovan Piovan v letošním roce uvedl na trh nové a kompletní řady granulátorů a drtičů, jež jsou charakterizované inovativním technickým a konstrukčním řešením. Všechny industriální produkty se v současnosti konstruují s vizí možné recyklace, a to co největšího počtu možných neshodných dílů a odpadového materiálu. Potřeby vyvinout recyklovatelné materiály ovlivňují a určují možnosti ve výzkumu a rozvoji daného sektoru. Granulátory a drtiče jsou tedy vnímány jako fundamentální zařízení ve zpracování plastů a konstruují se speciálně pro opakovatelné použití

plastového odpadu vzniklého při výrobě, či pro recyklaci použitého finálního výrobku. Piovan vyvinul novou řadu recyklačních strojů vysoké kvality schopných zajistit všechny požadavky plastikářského odvětví. Recyklace je již běžnou praxí v oblastech plastikářské výroby obalů, medicinálních produktů, v automobilovém průmyslu, textilním průmyslu či elektronice, kde jsou potřebné efektivní a spolehlivé granulátory. Piovan proto představuje novou kompletní řadu od nejmenších po velké granulátory charakterizované inovativní konstrukcí a technickým řešením. Podstatné je, že všechny nové stroje jsou vybaveny absolutně unikátním principem tangenciálního střižného systému. Rotační nože jsou nakloněny vzhledem k pevným nožům a jsou umístěny co nejblíže geometrické tečně střižného kruhu. To je hlavní důvod optimalizace a vylepšení kvality střihu. Touto cestou lze dosáhnout vysokých výrobních výkonů s použitím menších motorů, což je významným přínosem pro minimalizaci tvorby prachu a tvorby tepla. Tyto vlastnosti zajišťují pravi-

20


delný střih a stálou velikost rozemletých částic. Bez tohoto řešení je možné dosahovat pouze nepravidelného střihu a nestejné velikosti rozemletých částic, vyššího obsahu prachu a následně tedy komplikovanějšího zpracování. Mlecí komora je ze strojně opracovaných dílů, které se následně smontují s minimem svařovaných spojů či odlévaných dílů. Tato konstrukce umožňuje použití vysoce přesných dílů, jež zvyšují efektivitu střihu a kvalitu výsledného produktu – rozemletého plastu – se souběžným zvýšením životnosti granulátoru a snadnou výměnou opotřebitelných prvků. Dalším významným prvkem granulátorů Piovan je možnost individuální úpravy, dokonce základních verzí, s ohledem k potřebám výroby (vyfukování, extruze, vstřikování) a specifickým potřebám jednotlivých zákazníků vzhledem k prostoru, způsobu dodávky a odběru materiálu a ochraně prostředí. Všechny tyto stroje zaručují extrémně nízkou hladinu hluku. Granulátor N35-60 – vlajková loď Koncem roku 2015 Piovan představil model N35-60. Stroj zahrnující celou charakteristiku zmíněnou výše je

vždy upravit vzhledem k plnicí násypce. Díky tomu je následná údržba jednodušší a zastavěný prostor je menší. Rychlý přístup do stroje je dalším důležitým aspektem, jelikož provádět čištění může být zapotřebí každý den. Tyto vlastnosti jsou odpovědí na specifické požadavky uživatelů, kteří potřebují umístit granulátor na konec výrobní linky, kde je obvykle nedostatek prostoru.

potřebujeme rozemlít a zpracovat již středně velké množství odpadu, může být vhodnější použití drtiče než velkého granulátoru. Drcený odpad může být následně pomletý malými, a tedy ekonomickými granulátory. U srovnatelně velkých dílů drtič ve srovnání s granulátorem používá výrazně menší motor, což znamená odpovídající úsporu energie, zejména při zpracování velkého množství odpadu. Řada jednohřídelových drtičů

N35-60 je členem rodiny tří granulátorů navržených speciálně pro velké díly, jako jsou vstřikované obaly na potraviny, velké láhve, vyfukované díly (nádoby, hračky, zahradní

Piovan zahrnuje 4 různé modely, každý z nich s násypkou o velikosti od 600 × 600 mm do 1500 × 1500 mm.

Podstatné je, že všechny nové stroje jsou vybaveny absolutně unikátním principem tangenciálního střižného systému. navíc vybaven násypkou nastavitelnou v úhlu 90° pro 4 pozice plnění. Pokud je zásobován materiálem po dopravním pásu, lze orientaci pásu

září 2015

vybavení) a díly vyrobené rotačním vstřikováním. Tyto výrobky jsou obvykle poměrně velké a lehké, a proto je nesnadné je rozemlít či rozstříhat. Jednohřídelové drtiče: doplnění produktové řady Doplněním řady granulátorů je řada jednohřídelových drtičů, skvělá pro zpracování přetoků vzniklých při náběhu výroby či při výměně materiálů. Ve velkokapacitní výrobě to znamená, že zde máme několik tun polymeru, který může být po zpracování drtičem znovu použit. Drtiče jsou stroje, které částečně přesahují do oblasti nasazení granulátorů a někdy také integrují jejich funkci. Pokud

Recyklační linka: excelentní výsledky s malou spotřebou energie Již jsme zmínili, že jedněmi z výhod tangenciálního střihu jsou konstantní velikost rozemletých částí a možnost použití menších pohonů. Granulátory Piovan jsou vybaveny energeticky úsporným motorem a řídicím systémem. Celý hnací systém byl revidován pro dosažení efektivních úspor energie při zatížení v procesu 24 hodin / 7 dnů. I když granulátor nepracuje nepřetržitě, je možné optimalizovat výkonové špičky pro redukci spotřeby energie. Například pro aplikaci vyfukování je granulátor maximálně zatížen pouze při náběhu výroby, zatímco při průběhu výroby pouze asi z 20–30 %. Při výměně forem je zde série prostojů, kdy není používán vůbec, ačkoli motor je stále v běhu. Zde systém úspory energie zasáhne a zajistí optimalizaci spotřeby. Nová řada vysoce efektivních granulátorů Piovan zaručuje úspory spotřeby energie v rozmezí 15–35 % v závislosti na konkrétní aplikaci. www.piovan.com [email protected]

pro inteligentní výrobu od společnosti Piovan

Sledování zdrojového plastového materiálu

materiálů

stávajícími MRP systémy

stále více integrovány a principem průmyslu se stane "inteligentní výroba". Winfactory 4.0 je řešení Piovanu pro evoluci v segmentu

září 2015


21

SPECIÁLNÍ MECHANICKY ČISTITELNÉ SYSTÉMY ORYCON Společnost ORYCON EU, a. s., vyrábějící systémy horkých vtoků v České republice, přišla v roce 2011 na trh s novým druhem rozvaděčů. Takzvané „mechanicky čistitelné“ rozvaděče umožňují pomocí speciálního zátkování dokonalé mechanické vyčištění vrtaných kanálů horkého systému. Firma Orycon EU, a. s., je jediný český výrobce systémů horkých vtoků v České republice. Horké systémy vyrábí více než 10 let. Využívá know-how americké firmy ORYCON CONTROL TECHNOLOGY INC . s více než 35letou tradicí. V roce 2010 byl zahájen vývoj speciálních systémů pro chemicky náročné a rychle degradující materiály. Základem těchto systémů je nerezová ocel v kombinaci se speciálními zátkami. Díky těmto zátkám lze kompletně mechanicky vyčistit všechny kanály v rozvaděči horkého systému, což je základní předpoklad pro- vý robu dokonalých plastových dílů. Své uplatnění tyto systémy nacházejí zejména při vstřikování PVC a materiálů s obsahem složek uvolňujících částice kyselin. Tyto kyseliny poškozují korozí jak vnitřní části horkého systému, tak i tvarové části formy a samozřejmě kontaminují i široké okolí místa, ve kterém je tento materiál zpracováván. Uvolňování kyselých látek však ukončením výrobního procesu nekončí. Vnitřní části horkého systému jsou nadále poškozovány. Pro snadné a bezpečné čištění horkých rozvodů je nutné správné zabudování. Ideální variantou pro tyto aplikace je zabudování systému do tzv. horké strany. To znamená, že samotný horký systém neleží přímo na tvarové desce, ale je zabudován samostatně do bloku. Tvarová deska se na tento blok nasadí a montuje se šrouby nejlépe z dělicí roviny. V případě zanesení trysek lze při této konstrukci formy přímo na lise sejmout tvarovou desku, vyčistit nečistoty z předkomor trysek, případně celé trysky, a po nasazení tvarové desky pokračovat v lisování. Zabudování systému do horké strany je také v portfoliu nabídek firmy Orycon. Celé zabudování je pak možno zahrnout i do garance horké ho systému.

Pokud je vnitřní kanál horkého systému narušen rzí, ulpí v daném místě materiál a zdegraduje. Následně se na tento materiál přichytávají další vrstvy plastu, degradují a tato oblast se postupně rozšiřuje po celém kanálu. Pokud se část zdegradovaného materiálu utrhne, může ucpat ústí vtoku nebo znehodnotit díl. Další využití nacházejí tyto systémy v provozech zpracovávajících materiály s velmi krátkou dobou životnosti při provozních teplotách. Pokud je vstřikovací proces přerušen na dobu přesahující životnost plastu, dochází k degradaci a následnému zanášení kanálů. V určitých případech může plast ztratit i vlastnost tečení a potom se nedaří systém ani prostříknout a je nutné jej „odvrtat“. Vzhledem k tomu, že tyto materiály je nutno zpracovávat při teplotách Jak již bylo zmíněno, hlavním předpokladem čistitelnosti systému je s nízkou tepelnou tolerancí, doporučujeme je regulovat zařízením DC-900, přímo určeným pro regulaci systémů horkých vtoků Orycon. speciální, opakovaně vyjímatelná zátka. Aby zátka vždy zapadla do správné pozice a na povrchu kanálu nevznikaly hrany, je aretována přesným kolíkem a zajištěna šroubovou pojistkou. Tyto zátky jsou vždy na obou stranách kanálu, aby byl kanál po „odzátkování“ průchozí. Následně lze materiál z kanálu vytlačit. V horších případech, kdy je materiál v kanálu doslova „zapečen“, jej lze odvrtat a kanál případně www.oryconeu.cz přeleštit.

22


září 2015



BABYPLAST technologie mikrovstřikování

BABYPLAST 6/10 P

BABYPLAST 6/10 VP

UAI I/10 P

- horizontální provedení

- vertikální provedení

- přídavná vstřikovací jednotka pro vícekomponentní vstřikování

+

2K technologie

VÍCEKOMPONENTNÍ VSTŘIKOVÁNÍ | MOŽNOST INSTALACE PŘÍDAVNÉ JEDNOTKY (BABYPLAST UAI) K LISU BABYPLAST 6/10P

Specialista v oblasti technologie vstřikování plastů, forem a nástrojů. www.cecho.cz

CECHO - BOHUMIL CEMPÍREK s.r.o.

září 2015


23



FRIMO PURe Seal – těsnění nade vše Kvalita vypěňovaných dílů je z velké míry ovlivňována optimálním těsněním a odvzdušněním ve vypěňovacích nástrojích. To je ústředním tématem obzvlášť při výrobě komplexních interiérových dílů, jako jsou přístrojové desky či boční obložení dveří vyráběných „zadním pěněním“, tedy pěněním mezi nosný díl a koženku (resp. pravou kůži). Pro tyto projekty nabízí FRIMO patentovaný těsnicí koncept PURe Seal, který přináší významné technické i ekonomické přednosti. Sériovému využití předcházela rozsáhlá fáze testování, která umožnila dokončit vývoj produktu s optimálními vlastnostmi. Mezi zákazníky patří vedle BMW jako OEM s vlastní výrobou přístrojových desek také vedoucí Tier 1 dodavatelé interiérových dílů, např. Faurecia, Grupo Antolin, SMP či Yanfeng. Správná volba Pro splnění nejvyšších nároků automobilového průmyslu na kvalitu je volba správného těsnicího systému klíčovým faktorem každého vypěňovacího procesu. Nalitím dvousložkového polyuretanového systému do formy

ného těsnicího systému je tak rozhodujícím faktorem pro optimální vyplnění kavity i homogenitu reagující pěny. Aby se vyhovělo různým požadavkům zákazníků i daných aplikací, existuje na trhu celá řada těsnicích systémů. FRIMO nabízí již mnoho let

mezi nosným dílem a koženkou (resp. kůží). Těsnění expanduje souměrně po celé délce, čímž je zaručena jeho optimální, řízená účinnost. Po uvolnění tlaku samozřejmě dochází k potřebnému, tedy úplnému smrštění do původní polohy.

U tohoto procesu se koncovka pomocí těsnicí chlopně samostatně utěsní v jádrovém vrtu. Další těsnicí chlopeň zaručí utěsnění mezi hadičkou a koncovkou, přičemž je těsnicí chlopeň natlačena proti vnější straně hadice. Tím

Ze starého nové Rozměry nových koncovek byly navrženy tak, aby je zákazníci mohli bez problémů nainstalovat do stávajících nástrojů, které byly vybaveny původními mykacími koncovkami. Nejsou tak zapotřebí žádné modifikace, stačí jednoduchá výměna. FRIMO PURe Seal však nabízí i další přednosti: významně nižší náklady na čištění vypěňovacích nástrojů, úsporu materiálu (koženky i nosného dílu) a výrazně vyšší životnost těsnění. Procesní technička

může narůstat vnitřní tlak a hadička i těsnění souměrně expandovat. Stlačeným vzduchem se docílí požadovaného zdvihu těsnění, a tím i přítlačné síly

u BMW Rosemarie Spanner-Heigl, která řídila testovací fázi nového těsnicího systému PURe Seal, říká, že závěry byly pozitivní: „Výměnu koncovek PURe

Zákazníci FRIMO již dva roky úspěšně využívají nejnovější generaci těsnění polyuretanových forem. vzniká chemická reakce, při níž je podle daného pěnicího systému uvolňován relativně vysoký objem plynu. Řízené odvzdušnění zavřené formy je přitom stěžejním faktorem pro zabránění tvorby bublin, tzv. lunkrů, neboť jejich přílišná koncentrace či rozměr promění nákladný díl v odpad. Cílem každého pěnicího procesu je tedy jejich tvorbě zabránit. Zároveň jsou za nežádoucí fenomén považovány také nekontrolované přetoky pěny unikající přes dělicí (odvzdušňovací) rovinu. Aby mohl během vypěňovacího procesu plyn řízeně unikat, jsou ve vypěňovacím nástroji integrovány kolem definovaných oblastí různé typy těsnění. Výběr správ-

24


pneumaticky nafukovatelný těsnící systém, kterým lze kompenzovat možné tolerance vypěňovaných komponent. Pro zakončení těsnicích hadiček byla přitom dlouho používána patentovaná mykací koncovka, která ovšem kladla relativně vysoké požadavky na přípravnou manipulaci. Pro zlepšení řiditelnosti odvzdušnění a zároveň komfortnější instalaci byla vyvinuta nová, flexibilní a po celé délce expandovatelná koncovka PURe Seal. Všechny těsnicí komponenty PURe Seal se skládají ze silikonu, který již sám o sobě zajišťuje menší přilnavost pěny. Stejně jako u staré koncovky se i zde přivádí stlačený vzduch kanálkem v nástroji.

září 2015


Technologie zpracování plastů Seal jsme provedli na více stávajících nástrojích u různých modelových řad a v delším časovém období jsme porovnávali jejich výsledky s předchozími koncepty. V rámci testovací fáze jsme byli přesvědčeni o uváděných přednostech a v budoucnu určitě dovybavíme další nástroje. Nové nástroje necháme osadit systémem PURe Seal rovnou od začátku projektu.“

zen hláškou na displeji senzoru a obratem může být provedena výměna daného segmentu. „Naši zákazníci si cení přesvědčivých předností těsnicího systému PURe Seal a poptávka po něm stoupá. U velké části evropských modelů vozidel je společnost FRIMO zastoupena nástroji, které jsou vybaveny expandovatelnými koncovkami PURe Seal,“ vysvětluje

U velké části evropských modelů vozidel je společnost FRIMO zastoupena nástroji, které jsou vybaveny expandovatelnými koncovkami PURe Seal. Elektronická kontrola netěsností Mnoho zákazníků spoléhá při výrobě vypěňovaných dílů standardně na elektronickou kontrolu netěsností. Také v této oblasti podporuje FRIMO již mnoho let své zákazníky a nabízí spolehlivý systém digitální kontroly těsnosti. Ten pomocí průtokového senzoru kontroluje těsnost systému PURe Seal a umožňuje včasné rozpoznání případné chyby. Vyskytne-li se defekt, je ihned zobra-

Hermann Huster, vedoucí oddělení pre-inženýringu u FRIMO Lotte. Specialisté z FRIMO v současné době pracují na dalším vývojovém kroku, rozšířené verzi řady PURe Seal. Hermann Huster se dívá na inovaci s důvěrou: „Modifikovaná generace se zatím ještě nachází v testovací fázi. Nové koncovky jsou však menší než jejich předchůdci a kromě toho je lze variabilně vnořovat v užším úhlu. Slibujeme si od toho vyšší flexibilitu při manipulaci a efektivnější formování výběhů forem.“

Dynamicky a s vášní.

FRIMO: více než 50 let zkušeností i vize pro budoucnost Koncern FRIMO patří k výrobcům systémových řešení pro výrobu vysoce kvalitních plastových komponentů s celosvětově čelním postavením na trhu. Nástrojovou a systémovou techniku přizpůsobenou individuálním potřebám používají zákazníci firmy FRIMO na celém světě již více než pět desetiletí. Podnik se z tradičního dodavatele nástrojů a zařízení vyvinul v globálního technologického partnera. Společnost FRIMO disponuje jako generální podnikatel mezinárodně bezpočtem referencí pro management velkých projektů. Společnost FRIMO nabízí svým zákazníkům na základě širokého spektra technologií, které nemá momentálně k dispozici jiný poskytovatel nabídek na trhu, konzultace nezávislé na postupech. Výhoda zákazníka: rozhodovací a výrobní jistota pro kombinaci technologií optimálně vyladěných na projekt v rámci celého řetězce tvorby hodnot. Do sítě FRIMO dnes patří celosvětově 15 závodů s celkem 1400 zaměstnanci, které jsou doplněny o zastoupení. Koncern se hlavním sídlem v Lotte u Osnabrücku dosáhl v roce 2015 ročního obratu více než 200 milionů eur. Podnik FRIMO byla opakovaně vyznamenán za vynikající kvalitu. Například známou cenu SPE Award obdržela firma FRIMO celkem osmnáctkrát.

Inovativní technologie FRIMO staví na 50ti letech zkušeností. Orientujeme se na budoucnost a optimální nastavení Vašeho projektu. Spolehněte se na zkušenosti technologických specialistů.

Zpracování PUR

Thermoforming

Flexibilní řezání

Kašírování

Vysekávání

Lemování

Lisování / Tvarování

Svařování / Lepení

FRIMO Group GmbH |

+49 (0) 5404 886 - 0 | [email protected]

www.frimo.com FRIMO_AZ_Technology_of_Plastics_Image_CZ_190x132mm_160810.indd 1

září 2015

11.08.16 12:19 Technický týdeník 25

Válce

S PRODLOUŽENOU ŽIVOTNOSTÍ

Hydraulické válce pro formy na plasty jsou samostatnou a speciální kategorií válců. Jejich aplikace je výrazně odlišná od nasazení standardních průmyslových válců. Válce používané pro výrobu plastových výstřiků musejí odolávat vysokým teplotám, velkým tlakům a pohybují se vysokou rychlostí což klade nemalé nároky na jejich utěsnění. Z výše uvedených důvodů používají válce VEGA speciální, několikastupňové těsnění, s ochrannou přepadovou zónou.

Hlavní kritéria pro volbu válce jsou: 1. TLAK 2. TEPLOTA 3. MECHANIKA 4. KONTROLA POLOHY 5. KONSTRUKTÉR 6. PODPORA

1. Tlak Tlak – Libovolný válec by měl zamezit po co možná nejdelší dobu úniku oleje, a to v prostředí, které je nepřátelské rma VEGA používá zdvojené těsnicí kroužky z PTFE + bronzu, podpořené O-koužkem z Vitonu. PTFE je často označován jako teflon nebo polytetrafluoretylen (jak kdo chce). I když vám tyto názvy nic neřeknou, nezoufejte. Jedno z obchodních označení tohoto materiálu je také GoreTex. Tento materiál má vynikající chemickou odolnost, velmi dobrou odolnost vůči vysokým teplotám, nízkou nasákavost a – což je velmi důležité – vynikající kluzné vlastnosti. Tento těsnicí kroužek má dlouhodobou perfektní odolnost vůči stick-slip efektu, tedy proti nalepování kroužku na pístnice nebo tělo a následnému stržení těsnicího břitu. Zajímavostí jistě je, že díky dlouhodobému rozšíření válců VEGA vymizelo povědomí o tomto problému z vědomí lisoven, což je jistě radostné konstatování. Pod těsnicím kroužkem PTFE + bronz je dotlačovací O-kroužek z Vitonu, který má zajistit rychlejší dynamický nástup dotlaku při špičkových rázech v hydraulickém systému. Na požádání se dodávají i jiné kombinace těsnění, vhodné pro nestandardní hydraulické kapaliny. Vysoká přesnost zástavbové drážky pak zabraňuje extruzi těsnění, a tím zvedá životnost válců. Sledované projekty s válci dodanými firmou SVOBODA dosáhly náběhu přes 18 000 000 cyklů bez znatelného opotřebení a problémů s výrobou.

26


září 2015

1a) Dlouhodobě stabilní těsnicí kroužky pak doplňují kroužky vodicí s minimálním koeficientem tření, které mají dvojí funkci. Jednak navádějí píst/pístnici v axiální ose „a“, a tím eliminují radiální zatížení a plní funkci rezervoáru hydraulického oleje. Je potřeba si uvědomit, že hydraulická kapalina se průtokem přes hadice a vstupem do válce zahřívá a mění svojí viskozitu. Proto při vyšších tlakových špičkách (zvláště u větších a výkonnějších hydraulických strojů) může dojít k prolnutí vysokoviskózního oleje. Při průchodu přes těsnicí břit do prvního rezervoáru se olej zahřeje a sekundární stupeň perfektně utěsní. Rezervoár tento únik eliminuje a přes speciální tvar břitu je olej při zpětném chodu nasáván z rezervoáru zpět do válce.

2. Teplota


Odolnost válce vůči teplotám je velmi důležitá, obvzláště při zpracovávání technických materiálů vyžadujících vyšší teplotu formy. V lisovnách se dnes formy běžně ohřívají na 60 °C až 100 °C. Výjimkou není ani teplota přes 120 °C. I proto byl do standardní nabídky zařazen teplotní štít k válcům odolávající teplotě 240 °C a krátkodobě i 280 °C.

Ovšem VEGA nezapomíná ani na ochranu proti teplotně a rázově náročným aplikacím. Například pokud válec nedokáže izolovat ani tepelný štít, pak přicházejí při snímání teploty na řadu speciální vysokoteplotní spínače s odolností 180 °C přímo na spínači. Je-li válec namáhán rázově, je zde široká škála mechanických spínačů s vysokou odolností vůči vibracím a s různými možnostmi napojení. Odolnost vůči tekutinám je pak IP67 (DIN40050).


5. Konstruktér Nejdůležitějším článkem správné aplikace válce je ovšem hned na počátku konstruktér. Proto byl vyvinut uživatelsky přívětivý konfigurátor 3D modelů válců, který konstruktéra provede krok za krokem výběrem válce a zjednodušší výběr z velkého množství způsobu uchycení a dalších modifikací a zároveň doporučí i příslušenství, jako je například plovoucí spojení DFA, eliminující nepřesnosti ve výrobě či usazení, čímž se dále prodlužuje životnost válců a zabraňuje se mechanickému poškozování formy.

3. Mechanika Standardní sortiment válců pokrývá širokou škálu aplikací. Jeho součástí jsou i speciální válce pro krátké zdvihy, které je možné dodat i s integrovaným vedením a rychlostí pohybu až 0,1m/sec. Robustní válce typu V450CM mají speciální povrchovou úpravu s koefecintem kluzu pod 0,55. Speciální těsnění umožňuje dosahovat tlaku ve válci až 450 barů a zaručuje zvýšenou odolnost vůči rázům a přepěťovým špičkám v hydraulice. Válce řady V215CR se pak přizpůsobí uživateli svým zdvihem a s možností integrovaného tlumení koncových poloh dosahují rychlostí až 0,8 m/sec, čímž podstatně zkracují vstřikovací cykly. Dlouhodobě odzkoušené know-how tlumení válců je jasným důkazem technického náskoku válců VEGA v segmentu válců pro formy na plasty i lehké kovy.

4. Kontrola polohy Kontrola polohy je díky aktivním snímačům a speciálním, mimořádně silným magnetům velmi precizní. Opakovatelnost snímání polohy je dlouhodobě 0,05 mm a umožňuje perfektní kontrolu nad pohybem mechanismu formy. JAN SVOBODA s. r. o. www.jansvoboda.cz

Efektivita zpracovávání požadavků konstruktérů je vysokou rmy, a proto byl generátor 3D modelů propracován a zjednodušen pro větší pohodlí konstruktérů do minimalistické, a přitom velmi přehledné grafiky. Díky jednoduchému uživatelskému rozhraní je výběr správného modelu válce hračkou.

6. Podpora rmou SVOBODA podporovány systémem MachineLOG IT, který zjednodušuje komunikaci mezi uživatelem a dodavatelem a urychluje podporu a konzultace při servisu. Ačkoliv se dlouhodobá efektivita a nechybovost dodávek pohybuje nad hranicí 99,95 %, čas od času je potřebná rada dodavatele nebo podpora formou náhradních dílů. Občas se u projektů starších než 15 let objevují požadavky na kompletní repasi. Díky podpoře servisním a evidečním systémem MachineLOG IT je v podstatě vyloučeno objednání nekorektních náhrandních dílů a doba reakce podpory se zkrátila řádově na hodiny. Hledejte na Vaších dodávkách logo MachinelOG IT s unikátním QR kódem, pro Vaše bezpečí a pohodlí. září 2015


27

Odvzdušňovací ventil SGD Zvýšená ekonomická úspěšnost projektů Nová generace odvzdušňovacích ventilů SGD přináší inovované možnosti zástavby a zachovává efektivitu staršího systému Ecovent při odvzdušnění forem. Odvzdušnění dutin forem je problém, se kterým se v technické praxi setkávají všechny lisovny. Řeší se to odlehčováním dělicí roviny, vkládáním planžet okolo tvaru, vkládáním speciálních ventilů do tvaru, odlehčováním vyhazovačů atd. Všechny starší způsoby odvzdušnění mají společného jmenovatele, a to omezenou kapacitu odvodu vzduchu. Systém SGD nabízí nejen jednoduchou zástavbu, ale také výrazně zlepšenou objemovou propustnost, a tedy perfektní odvedení vzduchu z dutiny formy. Slabé odvzdušnění formy může významně ovlivnit kvalitu výroby, dramaticky redukovat rentabilitu projektu a zkrátit životnost formy. Nedostatečné odvzdušnění tedy negativně ovlivňuje výrobní proces, ale i estetické a funkční vlastnosti výlisku. Dále je zde také zvýšené riziko i pro samotnou formu: chemické působení zachycených plynů při vysokých teplotách může naleptávat ocel nejen v dutinách, ale i v oblasti dělicí roviny. Během provozu dochází ke znečištění odvzdušňovacích kanálků a jejich ucpávání po určité době činnosti.

Čištěním odvzdušňovacích kanálků se obecně zajišťuje stálá kvalita vyrobených dílů a chrání forma. Dynamický odvzdušňovací ventil SGD je inovačním řešením, které pomáhá odstraňovat efekt spojený s nedostatečným odvzdušněním dutin – tzv. diesel efekt. Ventil SGD je založen na jednoduchém mechanickém systému, který umožňuje aktivní odvod plynu z dutiny na principu hydrodynamického paradoxu a který se automaticky uzavírá pod tlakem toku plastu, aby se zabránilo přetokům.

Odvzdušňovací systém a jeho činnost Vnitřní geometrie ventilu SGD vytváří drážku pro odvod vzduchu mezi centrálním čepem a kluzným prvkem ventilu. Při odvodu vzduchu zde dochází k podtlaku a aktivnímu odvádění vzduchu z dutiny. Vzduch je tedy z dutiny aktivně odsáván až do chvíle, kdy se čelo taveniny dostane k SGD ventilu. Při nátoku čela taveniny na uzavírací člen SGD ventilu tlak toku taveniny překoná sílu vnitřní pružiny a bezpečně uzavře vzduchový odváděcí kanál dříve, než plast naplní bezpečnostní zónu ZS. Přes tělo ventilu je pak vzduch odváděn do drážky, která je vyvedena až na okraj formy. Jak je vidět na následujícím obrázku č. 2, plyny odváděné z dutiny jsou viditelné pouhým okem. Obr. 1: Odvzdušňovací systém a jeho činnost

Lepší odvod vzduchu = vyšší ziskovost projektu Prodloužené servisní intervaly zlevňují výrobu 28


září 2015

Odvedené zplodiny Technologie zpracování plastů mají dvě části:

Výrobní1. zařízení

1. PRIMÁRNÍ – to je odvedení atmosférického tlaku a ohřátého vzduchu z dutiny. První náraz taveniny, která před sebou tlačí vzduch z dutiny. Tato část je méně zřetelná.

2.

2. SEKUNDÁRNÍ – v tuto chvíli je již nastartovaný odsávací efekt díky hydrodynamickému paradoxu, kdy se aktivně z dutiny podtlakem odsávají zplodiny vzniklé ze vstřikovaného materiálu. Tato část intenzivně zlepšuje odvzdušnění, zlepšuje kvalitu výrobku a aktivně podporuje prodloužení intervalu údržby formy.

Obr. 2: Odvedené zplodiny jsou viditelné pouhým okem

Díky perfetnímu odvzdušnění dutiny formy tedy dochází ke zlepšení ekonomické bilance výroby plastových výlisků. Jedná se zejména o:

• ZAMEZENÍ DIESEL EFEKTU • ZLEPŠENÍ KVALITY VÝLISKU • SNÍŽENÍ POČTU ZMETKŮ • ZKRÁCENÍ VYSTŘIKOVACÍHO CYKLU • PRODLOUŽENÍ INTERVALU ÚDRŽBY

Případová studie – ovladač radiátoru Z estetických důvodů bylo nutné aplikovat plnicí bod na spodní hranu výlisku. Takto umístěný vstupní bod materiálu do dutiny způsobuje kruhové plnění materiálem po obvodu výlisku a uzavírá vzduch na horní, nejvíce viditelné leštěné ploše. Aplikace ventilu SGD na spodní plochu vrchní části výlisku umožnila vynikající odvod spalin, tedy rychlejší plnění, a bylo dosaženo stálé a vysoké kvality výroby při zlepšeném cyklovém čase.

BEZ SGD ventilu

S aplikovaným SGD ventilem

Materiál

ABS

ABS

Rychlost vstřikování

9%

60 %

Tlak vstřikování

50 %

60 %

12 sekund

1,7 sekundy

Doba plnění Zmetkovitost

100% zmetkovitost

0% zmetkovitost

Závěr Největší přínos aplikace v tomto případě bylo snížení zmetkovitosti o 100 %. Ovšem zkrácení doby plnění výlisku z 12 sekund na 1,7 sekundy, tedy zlepšení o 86 %, je ekonomicky nezanedbatelné. září 2015


29

rma JAN SVOBODA s. r. o. www.jansvoboda.cz

30


září 2015


Strojní součástky

Hasco rozšiřuje nabídku kompaktních horkých systémů Společnost Hasco rozšířila řadu Multishot o kompaktní horký systém H4070/... Systém umožňuje zpracovávat technické plasty a prodává se v modifikacích se 4 nebo 8 tryskami s pevnou roztečí 22 mm. Jednotlivé trysky i rozvodný blok jsou samostatně regulovatelné. Trysky jsou šroubované s variabilní délkou od 50 do 125 mm, koncepčně pak vycházejí z úspěšné řady 20 Techni Shot. Rozvodný blok je vyvážený a k dodání za 5 pracovních dní od obdržení objednávky. Zhotovit lze i kompletní horkou stranu. Výhody: »» trysky a blok separátně regulovatelné »» stejný teplotní profil »» špička a topení demontovatelné z čela trysky »» variabilní špičky z mat. CuCoBe nebo TZM »» radiálně otočné kabelové vývody »» pevná rozteč 22 mm

19.–26. října 2016 Düsseldorf, Německo hala 01, stánek A23 září 2015


31

Údržba strojů


Čištění plastových dílů před lakováním suchým sněhem – technologie IceMaster Technologie čištění pomocí suchého sněhu je již známá několik let, ale vzhledem k historii ostatních alternativních mechanických a chemických způsobů čištění ji lze považovat za relativně novou. Čisticím médiem je v tomto případě suchý sníh vytvořený z kapalného oxidu uhličitého. Tato neabrazivní čisticí metoda je velmi rychlá, účinná, ale především ekologicky nezávadná a použitelná přímo v provozu lakovny. Messer v Čechách i v zahraničí spolupracuje s německou společností Mycon, která nabízí komplexní služby v oblasti výroby ručních i automatických variant technologie IceMaster. Jedním z významných zákazníků využívajících tuto aplikaci na českém trhu je firma HOEKO Automotive s.r.o., Jiřice u Humpolce, www.hoeko.cz (dále jen Hoeko), která je dlouholetým partnerem mnoha firem, a to nejen z oblasti automobilového průmyslu (obr. 1). do již existující lineární lakovací linky a najít vhodné umístění (obr. 3). Dále bylo nezbytné, aby technologie byla

Obr. 2: Kryogenní zásobník pro skladování kapalného oxidu uhličitého

7 %, o tolik se snížila zmetkovitost lakování po provedení zkušebního testu a instalace celé technologie, a dosáhli jsme tak požadované kvality lakování dílů.

Obr. 1: Výrobní závod Hoeko Automotive v České republice Podstata a přednosti technologie IceMaster: Čištění suchým sněhem je efektivní a ekonomický postup pro odstranění zbytků z výroby, uvolnění chemických látek a nečistot. Čištění sněhem je podobné procesu tryskání peletami suchého ledu, s tím rozdílem, že malé částice CO2 – sněhu s teplotou –78,5°C – se získávají v průběhu čištění uvolněním tlaku kapalného CO2. K takto uvolněným částicím CO2 je proporcionálně přidáván stlačený vzduch, který akceleruje tyto drobné částice sněhu na výstupu ze speciální trysky. Jejich čisticí účinek způsobují tři základní faktory: kinetická energie, efekt tepelného šoku a sublimační efekt. Technologie využívá stlačený vzduch o tlaku 6–8 barů a průtoku 2–5 m3/min. Kapalný oxid uhličitý je skladován v tlakových lahvích, přepravních odpařovacích stanicích nebo kryogenních zásobnících (obr. 2).

32


plně automatická a nezávislá na obsluze. Po provedení zkušebního testu, vyhodnocení výsledků a nákladů

bylo rozhodnuto, že instalujeme právě technologii IceMaster využívající kapalný oxid uhličitý od firmy Messer.

O postřehy z uvedení této technologie do provozu a o všeobecné posouzení kvality čištění plastových dílů před lakováním jsme požádali vedoucího výroby Miloše Ferbra: Proč jste se rozhodli pro technologii od firmy Messer? Hoeko je výrobce plastových dílů pro světové automobilové značky jako BMW, Mercedes-Benz a další. Před několika měsíci vznikl požadavek na vyšší kvalitu povrchové úpravy plastových dílů. Rozhodli jsme se této problematice intenzivně věnovat a tento požadavek i u nás zabezpečit. Oslovili jsme několik firem, které se zabývají čištěním suchým sněhem. Mezi oslovenými byla i firma Messer, která nabídla možnost nejprve tuto technologii nezávazně otestovat. Při testu jsme přímo na místě zjišťovali reálné náklady a sledovali účinky technologie. Jedním z našich požadavků bylo tuto technologii instalovat

září 2015

Obr. 3: Implementace IceMaster do lakovací linky

Údržba strojů

Technologie zpracování plastů Jaký přínos tento způsob čištění má? Po provedení zkušebního testu a instalaci celé technologie se snížila zmetkovitost lakování o 7 % a dosáhli jsme požadované kvality lakování dílů. U technologie IceMaster – čištění suchým sněhem je přínosem také to, že nevznikají další vedlejší náklady na likvidaci odpadů a řešení případných dalších investic do odpadového hospodářství, čímž došlo k odlehčení práce operátorů a automatizaci celého procesu. Technologie IceMaster je na velice propracované úrovni provedení přívodů, odtahů, řešení aplikace (obr. 4) a v neposlední řadě také instalace kryogenního zásobníku. Její tzv. čisté provedení je velice důležité pro činnost samotného lakování. Nedochází k nežádoucím reakcím při kontaktu s povrchem plastu. Při použití technologie IceMaster je důležité optimální nastavení. Abychom s tímto pro nás novým systémem dosáhli požadovaného cíle, byla ze strany Messer poskytnuta podpora při základním nastavení systému a jeho ideální aplikaci.

Dále bylo nezbytné, aby technologie byla plně automatická a nezávislá na obsluze. Po provedení zkušebního testu, vyhodnocení výsledků a nákladů bylo rozhodnuto, že instalujeme právě technologii IceMaster.

Obr. 4: Zvýšení tlaku LCO2 Jaký způsob čištění jste používali doposud? Na to není zcela jednoduchá odpověď. Doposud jsme nepoužívali skoro nic, ale vyzkoušeli jsme mnoho jiných, většinou mechanických či chemických čistidel. Objevoval se notoricky stejný problém s nestabilitou procesu a projevoval se tzv. vliv lidského faktoru. Velice záleželo na obsluze linky, jak kvalitně byl daný díl před lakováním očištěn.

Vždy se musel vyzkoušet celý proces a sledovat, jaké budou reakce s plastovým dílem a následná případná reakce s barvou. Také nesmíme opomenout, že při používání chemických čistidel byl stále problém s nepříjemným zápachem a vyrážkami na rukou. Jak vidíte budoucí spolupráci se společností Messer? Navázaná spolupráce se společností Messer již úspěšně probíhá více než jeden rok. V průběhu tohoto roku nám byla vždy poskytnuta maximální podpora: zodpověděli nám všechny dotazy, zajistili školení obsluhy atd. Společnost Hoeko je dynamicky se rozvíjející

společností a ze strany zákazníků se setkáváme se stále většími požadavky na kvalitu povrchové úpravy lakování. Proto pro období 2017/2018 připravujeme rozšíření provozu lakovny o robotickou linku, kde navážeme na spolupráci s firmou Messer a počítáme i s instalací systému IceMaster. V budoucnu se také budeme věnovat možnosti čištění forem pomocí pelet suchého ledu – zde plánujeme investici do vlastní výroby pelet pro zlepšení hospodárnosti a kvality čištění našich forem. Ing. Jiří Svatoš aplikační inženýr Messer Technogas s.r.o.

• Automatizované čištění plastů před lakováním technologií IceMaster s využitím suchého sněhu

• • • •

Dávkovací systémy pro vstřik plastů s dusíkem a procesy vypěňování Lokální chlazení forem aplikací kapalného oxidu uhličitého Ekonomicky výhodné dodávky suchého ledu / sněhu on-site Dodávky dusíku pro inertizaci zásobovacích systémů v procesech vypěňování

• Nahrazení stlačeného vzduchu dusíkem pro efektivnější aplikace stříkání barev a laků

• Účinné čištění forem ručními stroji IceMaster s využitím suchého sněhu

Odborné dotazy:

Tel.: +420 602 339 214 E-mail: [email protected]

září 2015


33

Materiály


LFT kompaundy splňující nejvyšší nároky S TEREZ LFT kompaundy s kombinací dlouhých skleněných vláken a vysoce výkonných polymerů lze dosáhnout vynikající tvrdosti i vysoké pevnosti. Kovy se užívají jako konstrukční materiály zejména pro jejich pevnost a tvrdost. Pro plasty je velkou výzvou dosáhnout takové úrovně pevnosti a tvrdosti, jaké dosahují právě kovy. S LFT kompaundy dlouhých skleněných vláken lze dosáhnout velmi dobré úrovně tvrdosti a stejně tak i vysoké úrovně pevnosti. Vstřikované výlisky jsou výhodné také z hlediska výrobních nákladů, protože ve velkém množství se lehká konstrukce stává ekonomičtější.

Extruzní linka LFT, která je navržena speciálně pro výrobu LFT kompaundů s vysoce výkonnými polymery, byla spuštěna v TEREZ Performance Polymers v polském Řešově na konci roku 2015. Výrobní společnost založená skupinou TER Plastics Polymer Group v roce 2014 pokračuje v mnohaleté tradici výroby plastových kompaundů TER Plastics se dvěma partnery v Polsku. Výrobní portfolio jejich vlastní značky TEREZ se zaměřuje převážně na kompaundy nahrazující kovové části, tribologii, výrobu

blendů a barevné kompaundy. Díky novému závodu LFT budou nyní TER Plastics vyvíjet a vyrábět alternativy kovových částí založené na LFT kompaundech splňující nejvyšší nároky.

TER Plastics je přímo předurčen k výrobě LFT specialit. V procesu výkonných polymerů TEREZ Performance Polymers jsou dlouhá vlákna velmi dobře rozložena a impregnována, což vytváří podmínky pro výjimečně vysoce kvalitní kompaundy. Aby se dosáhlo optimálního rozložení vláken, provádějí se komplexní teoretické i praktické testy. Příprava polymerů v LFT továrně je navržena tak, aby na ní bylo možné dosáhnout vysokých výrobních teplot pro vysoce výkonné polymery. Díky svému rozsáhlému portfoliu nylonu je TER Plastics přímo předurčen k výrobě LFT specialit, které zatím na trhu nebyly dostupné. Jeden z velmi zajímavých vysoce výkonných polymerů ze skupiny nylonů, prodávaných v rámci výrobní řady TEREZ GT2, lze rovněž využít v kombinaci s dlouhými vlákny.

Mikroskopický pohled na GF umístění (shora): bez rozložení, střední rozložení, vysoké rozložení

Přehled produktů TEREZ LFT obsah vláken

Modul pružnosti v tahu

vrubová houževnatost

tažnost

Hustota

Typ

%

GPa

kJ/m3

%

kg/m3

TEREZ PA66 7500 H GL 30

30

11

18

2,5

1360

TEREZ PA66 7500 H GL 50

50

17

35

2,5

1560

TEREZ PA66 7500 H CL 50

50

37

19

1

1370

TEREZ GT2 H GL 50

50

20

30

2

1650

TEREZ HT100 H GL 50

50

19

30

2

1650

Produkt

34


září 2015

TER Plastics Technologie zpracování plastů

?????

POLYMER GROUP Váš specialista pro vysoce výkonné polymery Vývojový partner pro řešení na míru Široké portfolio specialit konstrukčních a komoditních plastů od renomovaných dodavatelů Vlastní výroba inovativních vysoce výkonných materiálů Nové standardy v nahrazení kovu, tribologie, užití při vysokých teplotách a ve styku s vodou TER P na Pla lastics stex Pavilon 2016 G Stánek 1 19 www.terplastics.com www.tergroup.com

září 2015 160618_TPPG_Anzeige_A4_Fokus-DNA_CZ.indd 1


35

19.08.16 | KW 33 13:48

Materiály


Pevnější, odolnější, průhlednější Jako matka velké rodiny se při nákupech v supermarketu často zlobím nad některými obaly. Sáčky nejdou otevřít nebo se hned trhají, fólie jsou kalné, nehezké, a tak to vypadá, jako by technický pokrok v plastech začínal a končil jen v automobilovém průmyslu. Nedalo mi to a začala jsem se zajímat, zda jsou v oblasti výroby fólií nějaké nové trendy. Kontaktovala jsem proto největšího distributora granulátů plastů pro Českou republiku a Slovensko, firmu Explast, spol. s r. o., která je známá především mezi výrobci plastových fólií. Na mé otázky odpovídali jednatelé této firmy Miloš a Jan Sovovi. M. H.: Čtenáři přílohy Technického týdeníku na těchto místech obvykle hledají a nacházejí zprávy o mimořádných vlastnostech nových špičkových plastů pro automobilový průmysl. Jako by vývoj novinek v oblasti plastů masového použití (tzv. komoditních plastů) byl mimo jejich zájem. Je snad skutečně oblast komodit bez pokroku? M. S.: Rozhodně ne! To jen komoditní plasty stojí (neprávem) mimo hlavní pozornost technických oborů. Vývoj, který u komodit trvale probíhá, je stej-

především o použití v obalové technice, výrobě fólií pro balení široké palety produktů, od potravin až k balení stavebních hmot, a nejsou to jen tenké „mikrotenové“ sáčky na pečivo v supermarketu. Vezměte třeba skupinové balení vody. Šest 1,5litrových lahví (mimochodem z komoditního PET) se dodává ve fólii, která je dostatečně pevná, aby je unesla, správně smrštěná, aby žádná lahev při

ně vzrušující jako u technických plastů. Především u polyetylenů se stále dozvídáme o úžasných proměnách jejich struktury, které umožňují vytvořit materiál pro požadovanou aplikaci prakticky na míru. M. H.: Ano, ale polyetylen v porovnání s technickými plasty nedosahuje takových hodnot mechanických vlastností… M. S.: Mnoho aplikací vyžaduje jiné užitné vlastnosti, které technické plasty zase nemohou nabídnout. Jde

manipulaci nevypadla, ale přitom musí umožnit snadné rozbalení, lze ji lehce potisknout nebo se požaduje skvělá průhlednost, aby zákazníka nalákal obsah. Současně balení nesmí příliš zdražit balenou vodu, tedy levný plast musí být snadno dostup-

SALES OF COMMODITY AND TECHNICAL PLASTICS

OUR DISTRIBUTION SEGMENTS We offer portfolio of commodity and technical plastics for versatile use.

PACKAGING

AGRICULTURE

ný ve velkém množství a technologie výroby fólie i balení musí být dostatečně produktivní. Který materiál toto splňuje? M. H.: Patrně hovoříte o polyetylenu. Můžete nás tedy seznámit s posledními trendy v obalové technice PE fólií? J. S.: Trendem poslední doby je vyrábět stále tenčí fólie, které přitom svými vlastnostmi předčí fólie ze standardních PE. K tomu vedou dvě cesty – jednou je používání nových, tzv. metallocenových polyetylenů, druhou nahrazení jednovrstvých fólií vícevrstvými, koextrudovanými. Dnes jsou k dispozici technologie umožňující vyrobit až devítivrstvou tenkou fólii z několika různých granulátů. Taková fólie při srovnatelné nebo i nižší tloušťce má vyšší pevnost, je odolnější proti protržení (viz obr.), je rychleji svařitelná při nižší teplotě, průhlednější a má vynikající bariérové vlastnosti. Používání receptur s moderními granuláty přináší v důsledku i finanční úspory. M. H.: Jak k tomu přispívá vaše firma Explast? J. S.: Jsme distributorem špičkových polyetylenů řady firem, jako jsou ExxonMobil, Versalis či Chevron-Phillips, které nás pravidelně informují o zlepšených vlastnostech svých plastů. Naši specialisté pak nové poznatky a doporučení využívají k návrhům fóliových kompozic, které mohou uspokojit i nejnáročnější požadavky na obaly. S jednateli firmy Explast Milošem a Janem Sovovými rozmlouvala Marcela Hájková.

CONSTRUCTION Explast , spol. s r. o. kancelář a sklad: Průmyslová 2396, 250 01 Brandýs nad Labem

AUTOMOTIVE

HOUSEHOLD

SPORT & LEISURE

FIBERS

FURNITURE

TOYS

tel.: +420 321 021 601 fax: +420 321 021 650 www.explast.cz 19.–26. října 2016 Düsseldorf, Německo hala 8b, stánek E43 Největší světový veletrh zaměřený na plasty a kaučuk

36


září 2015

Materiály


GDK nabízí široké portfolio vyfukovacích strojů Společnost GDK, spol. s r. o., byla založena v roce 1993 a zabývá se stavbou strojů pro zpracování plastů. Výrobní program tvoří vyfukovací stroje, které slouží k výrobě dutých těles z plastů metodou extruzního vyfukování. Typickými výrobky jsou zejména obaly, se kterými se setkáváme v každodenním životě. Vyfukované lahve a kanystry nacházejí uplatnění při balení, uchování a přepravě produktů, jako jsou bytová chemie, kosmetika nebo potraviny. Další skupinu tvoří technické výrobky pro použití ve zdravotnictví nebo v automobilovém průmyslu. Typickými představiteli jsou vzduchová potrubí nebo zásobníky provozních tekutin. Pět základních velikostí Vyfukovací stroje GDK tvoří ucelenou objemovou řadu v pěti základních velikostních modifikacích podle objemu vyráběného produktu. Konstrukční koncepce je založena na horizontálním posuvu forem a variabilitě použitých typů pohonů. Zákazník tak má možnost volby od pneumatických pohonů pro

základní provedení strojů až po servoelektrické pohony pro stroje vyžadující vysoký komfort obsluhy a precizní řízení technologických parametrů. Kompaktní a zároveň robustní konstrukce umožňuje vysokou variabilitu z hlediska použití a přizpůsobení se konkrétním požadavkům zákazníka. Nejmenší typ vyfukovacího stroje je vhodný například k výrobě obalů pro hotelovou kosmetiku, největší dokáže produkovat výrobky do objemu až 30 litrů. Vlastní vývoj a konstrukce Základem činnosti společnosti je vlastní vývoj a konstrukce vyráběných strojů. Jednotlivé komponenty jsou zajišťovány subdodavateli pro fi-

nální montáž ve vlastní montážní hale v Kolové u Karlových Varů. Důležitou oblastí služeb, kterou společnost GDK poskytuje, je také předprodejní servis, který obvykle zahrnuje technologické

tovaných služeb je dlouhodobá technické podpora, pomoc při řešení technických či technologických problémů a dodávka náhradních dílů.

poradenství, testování zákaznických forem nebo předprodukční výrobní série, které umožní zkrátit dobu pro odlaďování technologie u zákazníka. Navazující oblastí je poprodejní servis zahrnující spuštění stroje u zákazníka včetně zaškolení obsluhy a poskytování záručního servisu v režimu 24/7. Neopomenutelnou součástí posky-

Nejen pro evropský trh Roční produkce představuje přibližně 20 kusů vyfukovacích strojů v různých modifikacích, které jsou určeny zejména pro evropský trh. Většinu sice tvoří zákazníci z Česka a dalších zemí EU, ale vyráběné technologie putují také do oblasti Jižní Ameriky či Karibiku.

Vlastnosti strojů GDK: zakázková výroba / nízká spotřeba energie / snadná údržba / servoelektrické pohony / horizontální pohyb vozíku forem / jedno- či dvouformové stroje / široký rozsah velikostí strojů - velikost výrobků od 5 ml až do 30 l / špičkové komponenty (EXLAR, OMRON, SMC)

GDK – výrobce strojů pro extruzní vyfukování od roku 1992 Navštivte náš stánek na K-Show v Düsseldorfu, 19.–26. 10. 2016, hala 14, stánek číslo 14-CO4. GDK, spol. s r.o., Česká republika, 362 14 Kolová 181, e-mail: [email protected], www.gdk.cz

září 2015


37

Materiály


Přepravujete plastové granuláty? Které kritérium je zásadní při výběru hadice?

Srovnání odolnosti abrazivních materiálů, ze kterých jsou vyráběny průmyslové hadice:

Jestliže 85 % zákazníků Gumexu uvedlo, že kvalita produktů této firmy převyšuje konkurenci, nemohlo to být náhodou. Doménou rodinné firmy se 140 zaměstnanci jsou sice zdánlivě neviditelné výrobky, jenže i ty musejí být prvotřídní. Pokud ne, nesplňovalo by to základní pilíře filozofie firmy: poctivost, systém a neustálý vývoj. Jedním z výjimečných výrobků je průmyslová hadice určená k přepravě sypkých materiálů. Hadici vyvinula německá firma Norres a její kvalita je neustále zlepšována. Středně robustní vzduchotechnická hadice Airduc 355 AS je vyrobena z patentovaného polyuretanu, který je tím nejlepším, co lze v oboru nabídnout. Typ polyuretanu, který je použit na stěnu hadice, je navíc permanentně antistatický (109 Ω) i odolný vůči mikrobům a mnoha chemikáliím.

Hadice Airduc 355 AS má také téměř hladkou vnitřní stěnu, což při přepravě granulátů přináší tyto výhody: »» snížené tření »» nižší hlučnost »» prodlouženou životnost hadice. V grafu je znázorněno srovnání běžně používaných materiálů a materiálu Ester Pre-PUR, z něhož je stěna hadice vyrobena. V praxi to znamená – nižší spotřebu hadicoviny, prodloužené servisní intervaly a úsporu na straně zákazníka.

Libor Sedláček, marketingový ředitel GUMEX, spol. s r. o.

38


kv ě ten 2 0 1 6

Více informací a skladová dostupnost:


PLASTICS VELOX EXPERTISE

RYCHLÉ A JEDNODUCHÉ ZMĚNY BAREV A MATERIÁLŮ! UŠETŘETE PENÍZE DÍKY POUŽÍVÁNÍ ASACLEANU: •

bez nutnosti manuálního čištění

•

úspora lidské práce

•

zkrácení doby odstávky

•

nižší procento zmetků

K-SHOW 19.–26. října 2016 Düsseldorf, Německo Hala 6 – stánek 6A23

VELOX CMS, S. R. O. +42 (0)23 331 173 6 [email protected] www.velox.com září 2015


39

Materiály


Plasty pomáhají a my víme jak Slovo „plast“ pochází z řeckého „plastikos“ – tvarovatelné. V anglickém jazyce bylo použití slova „plastic“ zaznamenáno již koncem 16. století. U nás byl a mnohdy stále je používán doslovný překlad německého slova „Kunststoffe“ – „umělá hmota“, avšak moderní čeština používá slovo „plast“. Plasty – materiály současnosti Za posledních 150 let byly plastové materiály klíčové pro rozvoj inovací a přispěly k významnému pokroku společnosti. Plasty umožnily komercializaci elektroniky, bez plastů by používání elektronických výrobků nebylo praktické ani ekonomické. Plastové zavlažovací systémy zvyšují produktivitu pěstování rostlin a ve spojení s moderními plastovými obaly udržují potraviny dlouhodobě čerstvé. Plasty učinily zdravotnictví bezpečnější, jednodušší a snížily náklady na zdravotní péči. Podíl plastů v moderních automobilech se blíží k 20 % hmotnosti vozu. A kde by byl vývoj kosmonautiky bez plastů?

Evropa plastů Evropský průmysl plastů zahrnuje výrobce surovin, polotovarů, strojních zařízení a tvoří jej více než 62 000 firem, které zaměstnávají přes 1,4 milionu lidí. Poptávka po plastech a jejich výroba tu každoročně roste a v roce 2014 dosáhla 59 mil. tun, což tvořilo 20 % celosvětové poptávky. Z tohoto

množství jsou dvě třetiny soustředěny v 5 zemích (Německo, Itálie, Francie, Velká Británie a Španělsko). České republice náleží 9. příčka. Spotřeba plastových materiálů je rozložena do všech průmyslových odvětví. Nejvyšší spotřebu má balicí průmysl, a to 39,5 %, následuje stavebnictví s 20,1 % a automobilový průmysl, který se na spotřebě podílí 8,6 %. Z hlediska objemu výroby a spotřeby je podíl konstrukčních plastů mnohem menší, avšak vykazuje zvláště u materiálů, jako jsou UHMW PE, PA, POM, PTFE, trvalý a významný každoroční nárůst. Proč roste význam konstrukčních plastů? Plasty pomáhají šetřit energii. Přeměna suroviny do hotového plastového polotovaru desky, tyče, granulí je energeticky mnohem méně náročná než výroba polotovarů z kovů a jiných materiálů. Nižší energetická náročnost se promítá i do výroby finálního frézovaného či soustruženého plastového dílce. Při obrábění dochází k nižší spotřebě energie a nástrojů ve srovnání s ostatními technologiemi výroby dílců z těžko obrobitelných či tvarovatelných kovových

Víte, že... » Pouze 4–6 % z vytěžené ropy na světě se používá k výrobě plastů? » Do zpracování a tvorby plastových výrobků jdou jen 4 % celkové spotřeby energie v USA? » Česká republika patří v EU k zemím s nejvyšší mírou recyklace plastů? » Sportovní bundu lze vyrobit z 25 recyklovaných plastových nápojových lahví? » Počátkem 70. let obsahoval běžný západoevropský automobil střední třídy zhruba 66 kg plastů a dnes podíl plastů dosahuje přibližně 200 kilogramů.

40


září 2015

materiálů. A další významnou výhodou je, že plastové díly jsou lehčí, což vede ke snížení spotřeby nákladů na provoz – např. menší výkon pohonných elektromotorů. Díky nižší hmotnosti zařízení se také snižují náklady na přepravu zařízení a dochází ke snížení emisí. Využití kluzných vlastností plastů vede ke snížení provozních nákladů na energie

u mnoha strojních zařízení a na pomyslnou špičku v kluznosti materiálů jednoznačně patří použití originálního materiálu S® a jeho modifikací. Know-how při použití konstrukčních plastů Firma Murtfeldt patří v Evropě již od 50. let minulého století k lídrům a inovátorům v oblasti použití materiálu S®, jehož kluzné vlastnosti a odolnost vůči opotřebení jsou dodnes nepřekonány.

Materiál nachází uplatnění všude tam, kde během výrobního procesu dochází k pohybu, přepravě či balení. Avšak nově vyvinuté materiály významně rozšiřují uplatnění plastových dílů. Speciální elektrické a antistatické vlastnosti materiálu S plus+®ESD umožňují ochranu zařízení před vytvářením elektrostatického náboje. Nové materiály S plus+®TLS mají zvýšenou teplotní odolnost. Požadavky vyšší kluznosti, tj. nižšího koeficientu tření, splňuje originální materiál S plus+®LF. Použití plastů

v potravinářském průmyslu rozšiřují materiály S®[FS]. Označení [FS] vychází z anglického výrazu Food Safe a označuje plasty splňující nařízení komise EU 10/2011 o materiálech a předmětech z plastů určených pro styk s potravinami. Mezi nové typy materiálů patří Muralen plus+®AB, jenž obsahuje antibakteriální přísady a nachází široké uplatnění tam, kde dodržování vysokých standardů hygieny patří mezi priority. Novinkou v oblasti konstrukčních řešení je využívání znalostí toho, jak se chovají různé typy plastů při vzájemném kombinování, dříve byly většinou využívány znalosti aplikačních vlastností mezi kovem a plastem. Správné použití dvou různých plastů umožňuje prodloužit životnost, snížit koeficient tření či opotřebení. Jak tedy správně navrhnout či použít konstrukční plast? Ano, internet nabízí nepřeberné možnosti, ale schopnost rychle se v nabídce plastů zorientovat mají jen specialisté. Osobní setkání a důkladné porozumění problematice aplikace a pochopení požadavků zákazníka proto zůstává naší obchodní filozofií. Murtfeldt Plasty nabízí nejširší poradenský servis prostřednictvím technických poradců přímo u zákazníka v České i Slovenské republice. Murtfeldt Plasty udržuje těsnou spo-

lupráci s aplikačním a vývojovým oddělením v Dortmundu, kde se soustřeďují požadavky zákazníků z dceřiných společností v Nizozemsku, Itálii a dalších evropských zemích. Komplexní a kompetentní poradenství je základem každého obchodního vztahu s našimi klienty. Přijďte se zeptat a přesvědčit na MSV v Brně na náš stánek č. 77 v hale G1, rádi Vás uvidíme a poradíme. Ing. Libor Galatík Foto: Ing. Roman Krištof www.murtfeldt.cz

září 2015


41

Software


Predikce koncentrace plniv pomocí simulace v softwaru Moldex3D

V posledních letech směřuje výroba plastových výrobků ke snižování jejich hmotnosti při současném dosažení vysoké pevnosti a tuhosti na principu koncepce odolného designu. Přidání skleněných vláken do materiálů pro výrobu plastových výlisků je možností, jak redukovat jejich hmotnost a zároveň zvýšit jejich odolnost a rázovou houževnatost, což jsou dvě základní kritéria při testování požadavků kladených na plastové výrobky. Při výrobě dílů vyztužených skleněnými vlákny jsou orientace vláken, délka vláken a jejich koncentrace třemi nejdůležitějšími faktory ovlivňujícími tokové vlastnosti, deformace a strukturální pevnost, což podmiňuje výslednou kvalitu výlisků. Simulační software Moldex3D nabízí ke standartním výstupům orientace a délky vláken nově i průkopnickou simulační technologii predikce koncentrace vláken. Ve výzkumu a možnostech predikce orientace a délky vláken bylo v poslední době dosaženo významných úspěchů. Pomocí CAE simulací v softwaru Moldex3D může uživatel získat velmi přesnou předpověď těchto dvou parametrů potřebných pro pochopení jejich vlivu na deformaci a pevnost výrobku. Avšak v porovnání s orientací vláken a jejich délkou je koncentrace vláken významnějším faktorem ovlivňujícím tokové vlastnosti taveniny; vyšší obsah vláken vyvolává vyšší viskozitu. Vyšší viskozita pak bude způsobovat vyšší odpor vůči tečení taveniny v dutině formy.

42


září 2015

Na základě výzkumu koncentrace vláken byl už v roce 1956 definovaný první matematický vztah Maronem a Piercem, který popisoval fenomén suspenzní tekutiny, v níž koncentrace plniva ovlivňovala její relativní viskozitu. Později v roce 1980 Kitano et al. provedl experiment s rozdílnými plnivy v suspenzi s obsahem skleněných a uhlíkových vláken a validoval matematický vztah Marona a Pierceho, který byl v souladu s experimentálními výsledky. Vycházejíc z obou výzkumných studií a vědeckých experimentů je Moldex3D v současnosti je-

2001, již v tomto roce počítal Moldex3d simulaci vstřikování plastů plně ve 3D. diným simulačním softwarem, který umožňuje komplexní predikci všech tří hlavních faktorů: koncentrace, orientace i délky vláken, jež přímo

Software

Technologie zpracování plastů ovlivňují materiálové vlastnosti produktů ze sklem vyztužených polymerů vyrobených vstřikováním. Kromě již existujících výstupů analýz orientace a délky vláken, Moldex3D od verze R13 dále simuluje a jako první a zatím i jediný na trhu umožňuje predikci koncentrace vláken, čímž zaplňuje mezeru ve výsledcích, kterou doposud trpěly CAE simulační softwary. Prostřednictvím plnohodnotné 3D numerické simulace analyzovaného výrobku a nově vyvinutého „suspension ballance“ modelu jsou pomocí Moldex3D přesně a rychle spočítané rovnice o distribuci objemových frakcí částic. Přesnost výpočtů Moldex3D byla validována porovnáním výsledků simulací s výsledky experimentů Vélez-Garcii et. al publikovaných v roce 2012; oba dva typy výsledků, simulované i experimentální poukazují na vliv distribuce koncentrace vláken na viskozitu, která přímo ovlivňuje rychlost toku taveniny (viz obr. 1). Shrnutí: Průlomová technologie Moldex3D pro analýzu plniv přináší uživateli benefit v podobě vyčerpávající komplexní analýzy orientace, délky i koncentrace vláken a jejich vlivu na materiálové vlastnosti sklem vyztužených plastových výrobků. Předcházející nedostatek informací o koncentraci vláken byl překlenut novou funkcí softwaru Moldex3D. Výkonný a rychlý výpočet simulace vláken umožňuje uživateli vypočítat simulační úlohy výlisků z materiálů se skleněnými vlákny o mnoho jednodušeji, rychleji a přesněji. Takto je možné spolehlivě ověřit design výrobku ještě před konstrukcí formy či lisováním. Optimalizace produktu může být výrazně zkrácená, což přispívá k efektivitě práce, umožňuje rychlejší uvedení výrobku na trh, a co je nejdůležitější, koncept designu výrobku s nízkou hmotností ze sklem plněných plastů může být skutečně realizovaný. Na obr. 2 jsou zobrazeny výsledky porovnání výpočtů koncentrace vláken a reálných výsledků na dílu z PP s 30 % LGF. Výsledek z analýzy softwaru Moldex3D je ve výborné shodě s výbrusem zhotoveným ve stejném místě výlisku. Uvedený výsledek pomáhá ověřit pevnost dílu v okrajové vrstvě v místě se složitou orientací vláken, jak dokumentuje obr. 3. Na základě takto vypočítaných hodnot je možné optimalizovat vtokování nebo design dílu podle potřeb konečného uživatele. Na těchto výsledcích je dokumentováno, že množství výstupů simulačního softwaru Moldex3D se rozšiřuje dle požadavků zákazníků a jejich praktických potřeb při dosažení vysoké vypovídací schopnosti predikce. Aktuálně tak Moldex3D

Obr. 1: a) Geometrie modelu použitého při experimentech (vlevo nahoře). Grafické rozložení koncentrace vláken v řezu dílem – simulováno pomocí Moldex3D (vlevo dole) b) Porovnání experimentů s výsledky simulací (vpravo). Jak zobrazuje graf, výsledky simulace (modrá čára) se shodují s výsledky experimentálních měření (body).

Obr. 3: Orientace a délka vláken v řezu dílem, vypočítaná v softwaru Moldex3D nabízí nejen hloubkovou 3D analýzu standardně vstřikovaných dílů, 2K výlisků či obstřiků zálisků, (simulaci celého vstřikovacího cyklu: plnění, dotlaku a chlazení včetně predikce výsledných deformací), ale i dílů vyráběných speciálními technologiemi – vstřikování s dolisováním, vstřikování s asistencí vody a plynu, MuCell technologií apod. Kromě zaměření na simulaci výlisku umožňuje nejpokročilejší 3D technologie tohoto softwaru

i detailní analýzu horkých systémů, simulaci optických vlastností výlisků nebo simulaci zástřiku mikročipů. Neustále zdokovalována je i síťovací technologie a s aktuální verzí 14 přichází na trh zcela revoluční síťovač Designer BLM umožňující popsat daný díl hybridní sítí s dobrým rozlišením přes tloušťku stěny při současném zachování velké rychlosti výpočtu. Pro konstruktéry plastových dílů a konstruktéry forem pak nabízí plnou integraci do CAD NX, Creo a SolidWorks. Bližší informace o CAE simulačním softwaru pro vstřikování Moldex3D Vám poskytne firma SimulPlast, s. r. o. V České republice tel.: +420 603 172 451 e-mail: [email protected] Ve Slovenské republice tel.: +421 911 427 019 e-mail: [email protected] www.simulplast.com

Obr. 2: Distribuce koncentrace vláken v řezu dílem vypočítaná v Moldex3D (vlevo - a) a výbrus reálného dílu (vpravo - b). Vyšší koncentrace vláken je v řezu zobrazena bílou barvou. září 2015


43

Software


Optimalizace vstřikovacího procesu: jak ekonomicky dosáhnout požadovaných vlastností plastových výrobků Vývoj nového plastového výrobku probíhá v předem stanovených vývojových etapách. Během jednotlivých vývojových kroků musí být učiněna řada rozhodnutí, významných pro úspěch celého projektu. Prostor pro nápravu případných chybných rozhodnutí je minimální; je potřebné v co nejkratší době zajistit rozběh výroby, a náklady přitom udržet pod limitní úrovní. Zde je příklad otázek, které si můžeme položit, abychom vytvořili předpoklady pro výrobu kvalitních plastových výrobků: »» Lze v krátkém čase stanovit vliv technologických a procesních parametrů na kvalitu výrobku? »» Jak zjistíme, že nastavené technologické a procesní parametry jsou zcela optimální? »» Je možné ověřit a zaručit, že námi zvolené procesní a technologické parametry jsou nejvýhodnější pro zaručení výroby dílu v požadované kvalitě? Zásadním pomocníkem pro zajištění kvalitní, stabilní a ekonomické výroby plastových výrobků je expertní systém virtuální a reálné optimalizace procesu vstřikování plastů pojmenovaný VARIMOS, vytvořený německou firmou Simcon. Systém VARIMOS sestává ze dvou základních částí – virtuální a reálné. Během virtuální fáze se pomocí výpočetní techniky navrhne optimální konstrukční a technologické řešení výroby. V návazné reálné části se s využitím DOE nastaví proces vstřikování na zvoleném vstřikovacím stroji, provede se vzorkování a následná reálná optimalizace. Reálný VARIMOS může také sloužit k 100% kontrole sériové výroby. Na následujících řádcích nastíníme možnosti virtuální části systému VARIMOS. Pracovní, převážně automatický postup práce v softwarovém systému VARIMOS Virtual sestává z následujících kroků: Jaká kvalitativní kritéria můžeme vyhodnocovat s cílem zajištění bezchybné a stabilní výroby plas-

Druhý příklad: Úkolem optimalizace bude dosažení rovinnosti výrobku (krytu z ABS) a průhybu stěn v požadovaných tolerancích. Byla umožněna variace tloušťky žeber v povoleném rozsahu a automatické stanovení optimální polohy vtoku:

tových výrobků? Jedná se například o rozměrové požadavky na vzdálenost, kruhovitost či rovinnost. Do kvalitativních kritérií lze zahrnout také rovnoměrnost plnění, dobu plnění atd. Za směrodatná je možné stanovit i ekonomická kritéria, jako například dobu vstřikovacího cyklu, uzavírací sílu apod. Jaké parametry můžeme automaticky optimalizovat, abychom dosáhli výše uvedených kvalitativních kritérií? Jsou to tato: tloušťka stěn výrobku, poloha vtoku, veškeré technologické parametry včetně automatické optimalizace profilu plnění, profilu dotlaku a podmínek temperace. V následujícím textu se pokusíme přiblížit funkčnost systému VARIMOS Virtual na dvou jednoduchých příkladech. První příklad: Počáteční stav – nevyrovnané plnění tvarové dutiny:

Volba stěn (barevné označení), jejichž tloušťka může být systémem změněna, volba rozsahu možné úpravy:

Systém VARIMOS Virtual automaticky navrhne takové tloušťky stěn, aby bylo dosaženo rovnoměrného průběhu čela proudící taveniny:

Dále byla povolena variace některých technologických parametrů včetně stanoveného rozsahu teplot temperační vody:

Systém VARIMOS Virtual zpracuje veškeré zadané podklady se základním cílem: navrhnout takové parametry tloušťky stěn, polohy vtoku a technologie, aby sledované kvalitativní hodnoty ležely ve středu technologického okna, ve středu tolerančního rozsahu. Vypočítané kvalitativní parametry, v našem případě především deformace, představují zároveň maximálně dosažitelnou rozměrovou přesnost v rámci povolených konstrukčních a technologických variací:

Systém VARIMOS poskytuje uživateli: »» automatickou, cílenou optimalizaci plastových výrobků, vstřikovacích forem a technologie »» prověření simulačních podkladů během reálného testování a případně úpravu vstřikovacích »» podmínek »» pokles vývojových a výrobních nákladů »» stabilizaci výroby při změně výrobních šarží, teplot okolního prostředí apod. »» rychlejší dosažení sériové výroby »» možnost 100% automatické kontroly vstřikování. Jiří Gabriel Plasty Gabriel, s. r. o. www.cadmould.cz

44


září 2015

září 2015


45

Automatizace


Automatizace a robotizace – cesta ke stabilizaci a dalšímu růstu firmy Trápí vás nedostatek kvalifikovaných pracovníků pro provádění finálních povrchových úprav? Způsobuje vám vysoký podíl ruční práce rozdílnou kvalitu provedení opracování povrchů? Máme pro vás řešení. V současnosti nejaktuálnějším problémem českého průmyslu je nedostatek kvalifikovaných odborných pracovníků všeho druhu. Jako řešení se nabízí automatizace či robotizace pracovního procesu. Jen tato cesta zaručuje konečnou stabilizaci růstu firmy bez neustálého narážení na nedostatek spolupracovníků a z toho vycházející omezování výroby, vyšší náklady na kontrolu kvality, nebo dokonce odmítání zakázek. Naše společnost nabízí pro oblast povrchových úprav řešení: robotická pracoviště specializovaná na broušení a leštění. Jsou konstruována na základě individuálních potřeb zákazníka s využitím nejmodernějších trendů v oboru. Na začátku stojí vždy požadavek klienta na provedení povrchové úpravy a kvalitu tohoto úkonu. Obvyklé také je, že zákazník již nějakým způsobem tyto pracovní operace provádí a má jasnou představu o technologickém postupu, většinou prováděném ručně a za použití jednoduché mechanizace, jako jsou úhlové brusky, excentry, případně zda se jedná o suché, či mokré broušení atd. O krok před konkurencí Potřeba inovace tohoto způsobu opracování povrchů nastává v okamžiku, kdy je požadavek na vysokou opako-

Broušení rámů se dvěma roboty a speciálním dopravníkem vanou kvalitu, zvýšení produkce či snížení výrobních nákladů na realizované výrobky. Společnost KESAT vlastní odpovídající know-how na komplexní dodávky brousicích a lešticích robotických pracovišť. Klienty vyhledáváme aktivními akvizicemi, čím dál častěji ale býváme oslovováni samotnými zákazníky, kteří narazili na některý z výše uvedených problémů. Nenabízíme pouze robotické řešení, ale technologii pro leštění a broušení.

KePlast EasyNet 2.XX

46


Na prvním místě se zajímáme o to, co zákazník obrábí nebo potřebuje obrábět. Tj. materiál, hrubosti, rozměry obrobku, počet požadovaných operací a požadovaná doba obrábění či velikost produkce v daném čase. Tyto informace jsou zpracovány

do prvotního návrhu řešení a předloženy zákazníkovi k posouzení. Díky vlastnímu testovacímu pracovišti jsme schopni klientům předvést a doložit proveditelnost navrženého postupu. Výstupem je pokaždé výrobek v kvalitě provedení opracování podle představ zákazníka. Naše konkurenční výhoda spočívá ve znalosti brusných prostředků a nástrojů, kombinaci aktivní kontaktní příruby ACF s nástrojem a robotem a široké nabídce příslušenství, jako jsou měniče brusného materiálu (automatické i manuální), různé druhy karuselových i jiných podavačů obrobků, kombinací manipulační a přepravní techniky pro automatické technologie. Zde odbočíme detailněji ke kombinaci kontaktní příruby s nástrojem. Obvykle se nepoužívají na konci ramene robotu excentrické nástroje, a to z důvodu možného poškození kinematik robotu. Námi dodávaná sestava s přírubou v provedení heavy-duty je v tomto směru vysoce odolná a použití excentrických nástrojů umožňuje. Další devizou je, že v axiálním směru udržuje

Na prvním místě se zajímáme o to, co zákazník obrábí, nebo potřebuje obrábět. Tj. materiál, hrubosti, rozměry obrobku, počet požadovaných operací a požadovaná doba obrábění či velikost produkce v daném čase.

Nejvýkonnější systém KePlast i8000 září 2015

Automatizace

Technologie zpracování plastů okamžitou a stálou sílu až 800 N při až 100mm zdvihu (uvedené hodnoty záleží na typu příruby). Účinný koncept V kombinaci s nástrojem a měničem brusných prostředků (obvykle dva a více rozdílných brusiv) nabízíme vysoce účinný koncept nahrazující ruční výrobu. Design pracoviště respektuje v hlavní míře bezpečnost provedení, pak rozměry obrobku, kde aplikujeme optimální výběr velikosti robotické ruky a otočného stolu (přidané osy). Tento výběr je také důležitý pro rychlost prováděné operace. Následuje návrh přípravků

Práce na aplikaci pro MSV Brno 2016 pro přichycení (opět: manuální, nebo automatické), logistika materiálu uvnitř (dopravníky, manipulace mezi pracovišti) a vně buňky (dveře pro gittery nebo jiné přepravní jednotky), zábrany (stěny), servisní vstupy a odsávání prachu. A kde lze naše robotická pracoviště aplikovat? Neskromně řečeno: kdekoli. V plastikářském průmyslu od malých výlisků, jako jsou např. brýlové obruby, až po velké výlisky v automobilovém průmyslu, jako jsou nárazníky, spoilery či jiné rozměrné části. Dále pak v kovozpracujícím průmyslu při broušení karoserií, plnicích tmelů nebo leštění karosérií. Nabízíme také možnost upgradů či retrofitů stávajících robotických pracovišť na brousicí nebo lešticí buňky. Klient může použít svůj robot pro novou pracovní úlohu a doplnit jej nově jen o nezbytně potřebné nové prvky. Možnosti modernizace Mnoho majitelů stále funkčních a spolehlivých vícefunkčních a speciálních vstřikolisů přemýšlí o efektivitě jejich náhrady novými stroji. Na českém trhu se ve stále větší míře

objevují na importovaných vstřikolisech systémy řízení KePlast od rakouské firmy KEBA. Nabízí se tedy otázka, zda je možné stejné systémy aplikovat na modernizace starších vstřikolisů a jaký by tato rekonstrukce měla uživatelský přínos. Cena za retrofit činí až 40 % ceny nového stroje – podle jeho velikosti a komplikovanosti. Pokud je vyšší, není přirozeně ekonomické modernizaci realizovat. KESAT je dceřinou společností KEBA a v rámci koncernu má KESAT na starosti rekonstrukce a retrofity vstřikolisů po celém světě. Vstřikolisy budou systémem KePlast dlouhodobě zhodnoceny a připraveny na další inovace, které jsou dnes ještě ve vývoji, nebo dokonce v hlavách konstruktérů. Nezanedbatelným prvkem je i možnost monitoringu a řízení výroby na strojích, a to i na vstřikolisech osazených jiným řízením, než je KePlast od KEBA AG (při použití prvku AccessBox). Při modernizaci rozlišujeme mezi vstřikolisy menších tonáží a velkých tonáží. Z těch menších se modernizace obvykle týká nových levných strojů z Číny s kratší životností. V případě, že se podnik rozhodne rekonstruovat menší vstřikolis, disponujeme v České republice a na Slovensku sítí malých servisních partnerů, kteří jsou schopni i tyto retrofity ekonomicky realizovat. Výměnou olejového čerpadla za KePlast SpeedPump docílí zákazník standardně úspory energií okolo 30 %! U vyšších lisovacích sil pak bývá retrofit obvykle spojen s rekonstrukcí elektroinstalace senzoriky, bezpečnostních prvků či hydraulických okruhů. Řídicí systémy KePlast jsou velmi výkonné a při použití širokého spektra přídavných modulů je možné jejich prostřednictvím řídit prakticky každý vstřikolis. Záměna olejových čerpadel na systém KePlast SpeedPump je u lisů velkých výkonů

Sada KePlast SpeedPump

Hledáte úspory energií ve vaší plastikářské výrobě? Budete zavádět centrální monitoring a řízení výroby? Přemýšlíte o modernizaci výkonného a stále spolehlivého, avšak morálně zastaralého vstřikolisu na nejmodernější úroveň?

ještě ekonomičtější než u lisů menších. Součet příkonů motorů čerpadel nezřídka dosahuje stovek kW, aplikace našich servočerpadel řízených frekvenčním měničem v kombinaci s řídicí jednotkou KePlast sníží spo-

Stačí jediný software Veškeré softwarové prvky jsou obsaženy v centrální procesorové jednotce, veškeré ostatní hardwarové jednotky, jako jsou ovládací panel, frekvenční měniče a další periferie, pracují v režimu slave. Celý KePlast systém pracuje pouze s jedním softwarem KePlast V 1.XX a další funkcionality jsou doplňovány formou nadstaveb do tohoto programového prostředí. Pro monitoring a řízení výroby plastů dodáváme jako doplněk prostředí KePlast EasyNet 2.XX, který zprostředkovává záznamy provozní činnosti jednotlivých operátorů, lisů, provozů a výrob (počty cyklů, prostoje, příčiny prostojů atd.). Možnost zobrazení je jak na jednotlivých

Vstřikolisy budou systémem KePlast dlouhodobě zhodnoceny a připraveny na další inovace, které jsou dnes ještě ve vývoji, nebo dokonce v hlavách konstruktérů.

Grafické vyjádření úspor při využití čerpadel KePlast SpeedPump třebu elektrické energie a zkrátí výrobní časy. Pro modernizace využíváme širokou paletu softwarových modulů používaných na sériových strojích, jako jsou sekvencery, multiplikované ohřevy forem nebo Euromap 67 pro komunikaci robot-vstřikolis a další.

strojích, tak i na obrazovce na řídicím pracovišti. Vyhledávanou funkcí je i postupný rozběh strojů po víkendu nebo na ranní směně, který potlačuje potřebu rezervace vysokého špičkového příkonu od dodavatele elektrické energie. Novinkou letošního roku je očekávaný AccessBox. Jeho instalací na vstřikolisy s jiným řízením, než je KePlast od KEBA AG, můžeme monitorovat ve výrobě i stroje „cizí“, a to při plných možnostech nabídky výše uvedeného prostředí EasyNet 2.XX Rádi vám poskytneme více informací na MSV v Brně. Také letos vystavujeme ve dnech 3.–7. 10. na Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně již tradičně v rámci expozice Austria na stánku V 129. Součástí expozice bude robotické pracoviště se simulací leštění zadního spoileru. Navštivte nás!

září 2015


47

Výrobní stroje


Lepší díky zkušenostem FANUC Roboshot. Velmi přesné vstřikování plastů CNC technologií Přibližně 60 let zkušeností a téměř 30 let nepřetržitého pokroku je vloženo do každého stroje FANUC Roboshot. K dnešnímu dni je to jediný plně elektricky CNC řízený vstřikovací stroj na světě. Všechny stroje Roboshot a jejich hlavní součásti – řízení, zesilovače a motory – jsou 100% vyráběny v továrně FANUC v Japonsku. Podle japonské filozofie: méně modulů, méně komponentů. Výsledek: nižší poruchovost, méně údržby a nejvyšší spolehlivost v odvětví. Nejvyšší možná přesnost díky CNC K získání celosvětově unikátní technologie FANUC Roboshot jsme využili nejvyšší přesnost CNC ze soustružení a frézování a použili ji na vstřikování plastů. Ovládání komunikuje 16 000krát za vteřinu s motorem, který je přímo ovládaný, bez setrvačnosti a bez oleje jako média. Výsledek: maximální přesnost pohybu a větší akcelerace díky nejmodernější CNC technologii s vysokorychlostním procesorem. Pro největší množství při extrémně krátkých časech cyklů a maximální produktivitu při zachování konstantní kvality dílů.

Výhody: »» Vysoká stabilita a opakující se přesnost skrze vzorkovací interval »» 1/16 000 vteřiny (část intervalu) »» Přesné a konstantní dávkování v reálném čase díky přesné kontrole nad otáčecím pohybem šroubu – pro vysokou spolehlivost konzistence hmotností komponent s různou viskozitou a minimalizaci materiálových toků proti otáčení šroubu. »» Nejnižší spotřeba energie na světě: o 50–70 % nižší ve srovnání s hydraulickými stroji, až o 20 % nižší ve srovnání s elektrickými stroji jiných výrobců – díky efektivnímu vzduchovému chlazení motorů, inteligentní energetické obnově a špičkové FANUC servo technologii.

48


»» Citlivé předvstřikování prostřednictvím volně stanovené doby mezi začátkem vstřikování a nárůstem upínací síly. Ideální pro náročné úkoly, jako jsou výroba CD a spolehlivé řešení pro odvzdušňování přes dělicí čáry.

Produktová řada FANUC ROBOSHOT »» Nejvyšší bezpečnost nástroje, prostřednictvím AI ochrany forem:

Ovládání komunikuje 16 000krát za vteřinu s motorem, který je přímo ovládaný, bez setrvačnosti a bez oleje jako média. »» Zpětný monitoring pro unikátní měření zpětného toku s kontinuálním sledováním opotřebení.

Vaše výhoda: rychlý přehled o stavu zpětného ventilu, který indikuje potřebu preventivní údržby.

Jen FANUC Roboshot přesně zobrazuje točivý moment otvíracího a zavíracího pohybu formy. To zaručuje citlivou, rychlou a vynikající ochrana forem, což vede k prevenci prostojů a snížení nákladů na opravy forem. »» Inteligentní ochrana AI vyhazovacího zařízení. Pohyb dopředu a zpětný pohyb vyhazovacího zařízení je monitorován přes točivý moment. Ztuhlé vyhazovače jsou díky tomu včas rozpoznány. »» Velmi nízké náklady na údržbu díky nejvyšší dostupnosti zařízení, menšímu počtu komponent a menšímu opotřebení.

Produkty vyrobené elektronickým vstřikolisem ROBOSHOT

září 2015

FANUC Roboshot »» Rozsah upínací síly od 150 kN do 3500 kN. »» Zlepšení času cyklu díky předvstřikování, předvyhození a paralelním pohybům. »» Velmi stabilní vstřikování s nejnižšími odchylkami hmotnosti díky • přesnému V-P přechodu v 0,01 mm jednotkách • přesnému ovládání tlaku v 1 bar krocích. • přesné regulaci teploty po 0,1 °C krocích. • AI regulaci profilu tlaku. PMC 2 & 3 přesné kontrole měření. »» Optimální propojení přes EUROMAP 63: FANUC systém řízení jakosti pro vstřikovací a výrobní procesy. Stroj, se kterým dokážete vyrobit cokoliv FANUC Roboshot nabízí ideální parametry pro nejrozmanitějších sofistikované vstřikovací úlohy. Jeho unikátní přednost: Můžete pokrývat různé aplikace pouze jedním strojem. Například vysoce citlivá výroba fotografických objektivů nebo vstřikování pouzder na baterie vyžaduje použití velké síly. Je to jediný standardní stroj na světě, se kterým lze vyrobit CD polotovary. Lze vyrobit i velmi přesné mikrokomponenty nebo komplexní díly ze široké škály materiálů včetně materiálů na kovové či keramické bázi.

FANUC Czech, s. r. o. Tel.: +420 234 072 900 www.fanuc.eu

Analýza výrobních postupů


Studie proveditelnosti a výroba výstřiků z termoplastů – 3. část 1. VÝROBA PRVNÍCH VÝSTŘIKŮ A SYSTÉM JAKOSTI Požadavky na kvalitu výstřiků z termo plastů se neustále zvyšují. Na trendu má největší zásluhu automobilový průmysl díky konstrukci automobilů s rostoucím podílem dílů z plastů. Jakostní požadavky a jejich růst se také výrazně promítá do systémů jakosti implementovaných do výrobních procesů plastikářských firem. Nejčastěji jsou používány tyto normy QMS – Quality Mana gement System – Systémy řízení jakosti: ISO 9001:2008 – norma popisuje obecné požadavky na systém řízení kvality ve firmě – požadavky na dokumentaci kvality, na audity...; norma je základem pro implementaci vyšších norem jakosti uznávaných v automobilovém průmyslu VDA 6.1:2003 – rozšíření norem ISO řady 9000 o standardy pro automobilový průmysl, zejména o požadavky německých výrobců automobilů QS 9000:2000 – rozšíření norem ISO řady 9000 o standardy pro automobilový průmysl, zejména o požadavky amerických automobilek TS 19 949:2002 – systém jakosti ve smyslu předpisů automobilového průmyslu – rozšiřuje již zavedený a zdokumentovaný systém řízení jakosti na bázi norem řady ISO 9000 o zabezpečení plnění specifických požadavků, které musí splňovat každý dodavatel do automobilového průmyslu ISO 14 001 – systém environmentálního managementu ISO 18 001 – systém managementu bezpečnosti a ochrany zdraví při práci Normy QMS zahrnují celý proces výroby výstřiků – od vývoje až po předání dílů zákazníkovi Ve firmě zavedený, udržovaný a kontinuálně zlepšovaný systém řízení jakosti je obvykle popsán ve firemní příručce jakosti – každá firma v rámci příslušné normy může mít určité odlišnosti a specifika – a ta obsahuje popis: plánování – oblast plánování jakosti procesů je zaměřena na podporu managementu jakosti v předvýrobní etapě a zahrnuje celý předvýrobní proces od zahájení vývoje nového dílu až po zahájení jeho sériové výroby – do pojmu plánování jakosti je zahrnuta konstrukční i procesní FMEA, kontrolní a technické postupy a operace, plánování projektu, vývojový diagram procesu, kontrolní plány, první vzorkování – proces schvalování výstřiků před sériovou výrobou podle metodiky PPAP/VDA 2 nebo AIAG/QS 9000

50


září 2015

monitorování procesu – metody monitorování a měření procesů systému managementu kvality – prokazování schopnosti procesů dosáhnout plánované výsledky a umožnění monitorovat a měřit dohodnuté nebo určené charakteristiky výstřiku a procesu k ověření, zda jsou splněny požadavky kladené na výrobek a proces – důkazy o shodě stanovenými kritérii se zaznamenávají a archivují; kontrolní postupy a mechanizmy – vstupní, mezioperační a výstupní kontrola, monitorování procesů a kritérií jakosti pomocí SPC – Statistická regulace výrobního procesu (VDA 4) a hodnocení dodavatelů práce s neshodami – zajištění, že výstřiky, které neodpovídají dohodnutým kvalitativním požadavkům, jsou identifikovány a je s nimi zacházeno tak, aby se zabránilo jejich nezamýšlenému použití nebo dodání zákazníkovi; reklamace – 8D Report, odhalení příčin vad, stanovení okamžitých, nápravných a preventivních opatření

borná způsobilost zaměstnanců, řízení lidských zdrojů. Při výrobě prvních výstřiků, zejména v automobilovém průmyslu se, jak již bylo uvedeno, používá celá řada systémů jakosti, které je možno shrnout pod jednotnou zkratku APQP – Advanced Product Quality Planning. APQP představuje jasně definovaný, strukturovaný postup plánování kvality, který vede k zajištění požadované kvality výstřiku pro zákazníka. Postup obsahuje kroky: Prosess Planning – plánování Product design and development – návrh a vývoj výstřiku Product and process validation – validace – ověření výrobku a procesu Production – výroba PPAP – Production Part Approval Process – Proces schvalování dílů do sério vé výroby. Tento manuál dává návod pro nastavení procesů schvalování dílů určených k sériové výrobě. Ve výrobní praxi technologie vstřikování termoplastů se metoda PPAP používá

a nákladů na vzniklé reklamace, stanovení zodpovědnosti za vady a jejich odstranění metrologie – evidence měřidel a jejich kalibrací, záznamy o kalibracích, hlídání kalibračních lhůt, analýza procesu měření MSA – způsobilost měřidla údržba – preventivní, opravy, revize – technologická zařízení, periferní zařízení, formy, přípravky záznamy audity – plánování, provádění, doku mentování, vyhodnocování, stanovení a sledování z auditů vzešlých opatření dokumentace systému jakosti – příručka jakosti, správa a archivace dokumentace jakosti, tvorba dokumentace, změnové řízení; externí dokumentace – technologické předpisy a postupy, výkresy, normy, požadavky zákazníka procesy – identifikace procesů a pracovních míst, organizační schéma, od-

k prokázání toho, že vstřikovna správně rozumí všem požadavkům konstrukční dokumentace výrobku, všem zákaznickým specifikacím a že je svým výrobním procesem schopna příslušný výstřik trvale vyrábět při splnění všech definovaných požadavků. Soubor dokladů PPAP obvykle obsahuje: krycí list PSW – Part Submission Warrant výkres výstřiku s údaji o požadované kvalitě a požadavcích na zkoušky výstřiku výsledky předepsaných laboratorních zkoušek výsledky funkčních testů – Functional Check Report materiálový list vstřikovaného granulátu atest k příslušné šarži – lotu – dodávce granulátu

přidělené číslo IMDS (Mezinárodní systém pro materiálová data) – přidělením příslušného čísla IMDS dochází k odsouhlasení výstřiku a jeho materiálu z pohledu legislativních požadavků zprávu o schválení vzhledu – Apperance Approval Report SCIF – Special Characteristic Identifical Form – potencionální kritické charakteristiky určí zákazník a výrobce je schvaluje a zanáší do FMEA a Kontrolního plánu procesní FMEA – Failure Mode and Effects Analysis – Analýza výskytu a vlivu vad kontrolní plán průběh procesu – Flow Chart měrový protokol (obvykle pro 5 až 6 výstřiků) – First Parts Dimensional Report vzorky měřených výstřiků statistická procesní měření – SPC – Statistic Process Control Protocol regulační diagramy, například pro průměr X nebo rozptyl R – je z nich možno na základě SPC zjistit diagnózu procesu – hodnocení jeho stability; regulaci procesu – zjištění, kdy je nutno provést regulační zásah; potvrzení – zjištění vhodnosti zásahu zlepšení procesu způsobilost, schopnost, vhodnost procesu Cpk – Process Capability Study způsobilost, schopnost, vhodnost stroje Cmk – Machine Capability Evaluation způsobilost, schopnost, vhodnost měřidla – Acceptance R+R balicí předpisy Run and Rate – studie běhu a rychlosti procesu, například sledování a hodnocení dvoudenní produkce Capacity Analysis Report – kapacitní studie schématické uspořádání pracoviště 2. SÉRIOVÁ VÝROBA VÝSTŘIKŮ A SYSTÉM ŘÍZENÍ JAKOSTI Na úspěšně ukončený proces schvalování prvních výstřiků, kdy byla prokázána schopnost jejich trvalé výroby při zaručení všech zákaznických požadavků, navazuje vlastní sériová výroba výstřiků a případně další výrobní operace s nimi, například montážní práce, úpravy povrchu atd. Sériová výroba by měla probíhat podle zavedených, průběžně udržovaných a zlepšovaných certifikovaných systémů jakosti, uvedených na počátku předešlé kapitoly. Základem každého QMS je příručka kvality popisující proces činností v příslušné firmě. Příručka kvality obvykle popisuje tyto procesy a činnosti:

Technologie zpracování plastů Zásady vedení příručky kvality, Obsah a revize příručky kvality, Profil společnosti, Vedení společnosti, Systém kvality, Proces interních auditů, Proces přípravy pracovníků, Finanční úvahy o QM-systému, Bezpečnost výrobku, Strategie, benchmarking, spokojenost zákazníka, spokojenost zaměstnanců, Proces obchodu a marketingu, Proces vý voje, Proces řízení dokumentace a dat, Proces nakupování, Řízení vý rob ků dodaných zákazníkem, Iden tifikace a sledovatelnost, Proces vý ro by, Proces kontroly, Proces řízení kontrolního a měřícího zařízení, Řízení neshodných výrobků, Nápravná a preventivní opatření, Manipulace, skladování, konzervace, balení a expedice, Proces řízení záznamů systémů kvality, Servis, poradenství, technická pomoc zákazníkovi, Statistika, Seznam organizačních aktů Mezi nejdůležitější požadavky kladené na sériovou výrobu ve vztahu k zákazníkovi, vlastní firmě a jejím zaměstnancům patří: Zákazník »» Zajištění vysoké kvality výrobků a služeb je hlavním cílem při získávání a udržení spokojených zákazníků »» Měřítkem kvality výrobků je přání zákazníka a jeho spokojenost »» Poptávkové a nabídkové řízení musí být vedeno profesionálně a musí být splněno ve sjednaných termínech »» Výsledky naší práce splňují nebo překonávají zákazníkem očekávanou kvalitu za použití preventivní pokrokové a spolehlivé metody řízení a zajišťování kvality. Společnost »» Základním cílem při zajištění kvality je strategie nulových vad »» Veškerá pracovní činnost musí být vykonávána správně na základě předepsaných postupů »» Prevence chyb v systému kvality má jasnou prioritu před jejich následným odstraňováním »» Každý zaměstnanec společnosti je účastníkem systému zajištění kvality, a proto má právo, ale i povinnost kontrolovat práci, kterou vykonali předchozí zaměstnanci »» Zajistit prosperitu společnosti uplatněním našich výrobků na zahraničních a tuzemských trzích »» Zajistit účinnou motivaci stávajících zaměstnanců za účelem vytvoření stabilizované základny kvalifikovaného personálu »» Neustále prověřovat vybudovaný systém zajištění kvality za účelem zajištění neustálého zlepšování systému QMS »» Kvalita našich výrobků je dosažena systémem kvalitní výroby, nikoli vytříděním neshodných výrobků Zaměstnanci »» Každý zaměstnanec musí být schopen plnit jemu svěřený úkol a je zodpovědný za kvalitu své práce


»» Každý zaměstnanec musí být schopen rozpoznat kvalitní práci od práce nekvalitní »» Každý zaměstnanec musí vědět, jak se má chovat, aby zabránil nekvalitní práci, a jaké důsledky přináší nekvalitní práce pro něj, pro společnost a pro zákazníka Musí být zajištěna identifikovatelnost a sledovatelnost všech materiálů a výrobků ve výrobním procesu. Výrobní proces Řízení výroby obvykle probíhá na základě těchto dispozic: Zakázkový list – Výrobní příkaz, Výrobní dokumentace – výkresy, technologické postupy (návodky), kontrolní postupy, Měřicí protokoly, Dodací list, Kvalifikovaný personál Uvolněné stroje, zařízení a výrobní prostředky, Návody k údržbě, Kontrolní prostředky Schválení dodavatelé, Uvolněné materiály, Způsobilost procesů, nástrojů, strojů První vzorky – dodavatelské, zákaznické, Uvolnění k výrobě V případě, že je zjištěno, že parametry výroby – vstřikování, následné operace – nejsou ve stanoveném rozmezí, je nutno příslušnou odchylku opět nastavit (ručně nebo automaticky) do správných mezí. Výsledky dozoru musejí být vždy řádně dokumentovány a přiřazovány k danému výrobku. V případě změn výrobních parametrů může být nutné i nové hodnocení způsobilosti procesu. Vstupní, výrobní a výstupní kontrola – v kontrolních procesech musí vždy platit, že na vstupu nesmí dojít k přednostnímu uvolnění materiálu bez provedení vstupní přejímky a ve firmě musí být zajištěno a zaručeno, že všechny předepsané kontroly proběhnou před odesláním výrobku zákazníkovi. V případě, že se přesto vyskytne neshodný výrobek, musí zafungovat postup řízení neshodného výrobku a ustanovený tým vzniklý problém neprodleně řeší, například s využitím 8D Reportu, který iniciuje buď zákazník, nebo výrobce. Při manipulaci, skladování a expedici výrobků je hlavní planá zásada – First In, First Out – první do skladu, první ze skladu. Do výrobních procesů je možno zavést celou řadu dalších metodik, například Six Sigma, 5× PROČ – 5 WHY, metodu 5 S, metodu Poka-joke a další. Z pohledu reálné výroby vidím jako přínosné implementovat do výrobního procesu metodu 5 S a Poka-joke. 5 S je metodika, jejímž cílem je zlepšit v organizaci pracovní prostředí a tím i kvalitu. Přístup je založený na zvýšení samostatnosti zaměstnanců, na týmové práci a vedení lidí. Vlastní označení 5 S je tvořeno z pěti japonských slov začínajících na S. Ta slova jsou: Seiri = pořádek na pracovišti Seiton = vytřiďování, uspořádání

Seiso = čistota, udržování pořádku Seikutsu = standardizace Shitsuke = standardizace, zaškolení Jedním ze způsobů prevence vad je i použití metodiky Poka-joke. Název vychází z japonských slov poka – chyba a jokeru – vyhnout se. Poka-joke je nízkonákladové, vysoce spolehlivé zařízení, které zastaví proces a preventivně chrání výrobu před zmetky, nebo také procesní postup, který umožňuje vykonat činnost pouze jediným možným způsobem. Tím se přímo v procesu vyloučí možnost vykonat něco špatně.

Technologická zařízení – vstřikování stroje a periferní zařízení

Preventivní údržba Preventivní údržba je činnost, která se provádí před výskytem poruchy, aby se předešlo hrozícímu selhání. Tato údržba zahrnuje plánované aktivity založené na znalosti chování porouchaných součástek a podmínek a je buď prováděna za účelem vylepšení systému, nebo aby se předešlo chátrání zařízení. Preventivní údržba je údržba stroje nebo zařízení prováděná podle předem stanoveného časového plánu prohlídek. Má za cíl předcházet poruchám včasným vyhledáváním a odstraňováním možných příčin jejich vzniku a sestavení harmonogramu dalších kroků v rámci preventivních oprav. Je navržena tak, aby udržovala a zvyšovala efektivní využití výrobních kapacit a sleduje tři hlavní zásady prevence: zachování normálních podmínek, včasné odhalení abnormalit a rychlou reakci. Preventivní údržba vyžaduje provedení následujících kroků s ohledem na individuální stroje a zařízení: vytipovat stroje a zařízení pro program preventivní údržby definovat činnosti, jež budou v rámci preventivní údržby prováděny stanovit časové intervaly mezi definovanými činnostmi stanovit systém efektivního plánování dílčích činností preventivní údržby vytvořit standardy pořizování a řízení dokumentace plynoucí z preventivní údržby. Nevýhodou u preventivní údržby jsou odstávky strojů, které je nutno většinou uskutečnit, a tím dochází ke ztrátám času. A právě z tohoto hlediska je důležité správné plánování preventivních prohlídek a oprav.

Plánovaná údržba Plánovaná údržba znamená plánovanou preventivní, prediktivní (revizní) nebo proaktivní údržbu, kterou provádí specialisté útvaru údržby s operátory strojů. Náplní plánované údržby jsou především preventivní inspekce a preventivní opravy. Preventivní opravy jsou prováděny na základě zjištěných skutečností v průběhu preventivní inspekce a jsou zaměřeny na snížení pravděpodobnosti výskytu poruchy nebo vypovězení funkčnosti zařízení. Cílem plánované údržby je předcházet poruchám včasným odhalením a odstraňováním možných příčin vzniku poruch.

Prediktivní údržba Prediktivní údržba je metoda testování strojů, která nalézá chyby ve stavech strojů na základě diagnostických metod. Testování strojů se většinou provádí bez nutnosti odstávky stroje, která je obvykle nezbytná v případě programů preventivní údržby. Dobře zpracovaný program prediktivní údržby využívá dostupné a ověřené technologie testování, jako je analýza vibrací, infračervená termografie, analýza oleje a částic opotřebení, ultrazvukové testování atd. Přínosem správně zavedeného programu prediktivní údržby je především fakt, že odstraňuje z údržby nutnost pouhých

3. ÚDRŽBA A OPRAVY V PROCESU VSTŘIKOVÁNÍ TERMOPLASTŮ Údržba technologických zařízení vstřikovny, vstřikovacích forem a přípravků je soubor činností, které mají zajistit, že bude zachován jejich provozuschopný stav, nebo že při poruše bude tento stav rychle obnoven. Cílem údržby tedy je: zajistit bezproblémový, stabilní provoz všech zařízení s co nejnižším počtem neplánovaných odstávek zajistit jejich provozuschopnost s co nejnižšími náklady zajistit maximálně možnou efektivnost provozu všech zařízení zajistit výrobu v požadované kvalitě. Jedná se o náročné cíle, které je nutno plnit současně, což ovšem znamená, že standardní reaktivní přístup k procesu údržby není nejvhodnější a je nutno vpracovat proaktivně a plánovaně. Uvedené cíle tedy nelze plnit pouze koncepcí údržby typu „oprava po poruše“.

září 2015


51

Analýza výrobních postupů dohadů. Testovací zařízení umožňuje identifikovat problém včetně jeho potenciální příčiny, a kvalifikovaní technici jsou tak mnohem lépe schopni doporučit ty nejvhodnější postupy a zásahy pro odstranění opakujících se problémů, zabránit neplánovaným prostojům, prodloužit životnost stroje a zvýšit celkový výkon operací a zařízení vstřikovny. Programy prediktivní údržby jsou méně nákladné a spolehlivější než tradiční preventivní údržba založená na daných intervalech prohlídek stanovených na základě počtu provozních hodin nebo časového plánu. Z pohledu výrobních strojů a zařízení je náplní programu prediktivní údržby: testování provozuschopnosti stroje; zjištění místa, příčiny výskytu poruchy stroje; předpověď další provozuschopnosti. Monitorování chodu strojů v rámci prediktivní údržby je především využíváno u strojů, které mají strategický, případně střední význam pro zabezpečení plynulého chodu výroby. Totálně produktivní údržba – TPM – Total Productive Maintenance Podstatou TPM je zapojení všech pracovníků ve výrobě do aktivit, které směřují k minimalizaci prostojů, nehod a neshod – zmetků. Tento způsob údržby byl zaveden v Japonsku v šedesátých letech minulého století a překonává tradiční dělení zaměstnanců na pracovníky, kteří na stroji pracují, a na ty, kteří stroj opravují. První je zapojení operátora, který chování stroje zná nejlépe a nejrychleji dokáže definovat abnormality v jeho činnosti do diagnostických a údržbářských úkonů. Zavedení TPM do firem zabývajících se vstřikováním plastů je věcí vedení firmy a je velmi diskutabilní. Totálně produktivní způsob údržby totiž vyžaduje od operátorů vstřikovacích strojů určitou sumu znalostí, navíc stále doplňovanou a rozšiřovanou, což je v běžné praxi našich vstřikoven prakticky nerealizovatelné – operátoři jsou obvykle neodborný personál. Ve vstřikovnách z postupů TPM obvykle dobře fungují dva aspekty – plánovaná údržba a běžná údržba, respektive čištění strojů a pracovišť operátory. Pravděpodobně důležitější a efektivnější než zavedení komplexní TPM je metoda SMED – Single Minute Exchange of Die, metoda pro zkracování času při změně výroby, respektive při výměně vstřikovacích forem. Cílem metodiky je přesunutí co nejvíce činností interních na činnosti externí, přičemž za interní činnosti považujeme ty práce, které se vykonávají za klidového stavu vstřikovacího stroje, a naopak za externí ty, které se provádějí za chodu stroje. Mezi činnosti interní, které se snažíme eliminovat nebo přenést na činnosti externí, můžeme zařadit časy na hledání, například přípravků, nástrojů, měřidel atd., čas čekání, například na jeřáb, paletový vozík, paletu atd., čas chůze, například pro zjiště-

52


ní polohy formy, materiálu, hadic atd., čas na nastavení, například měřidel, přípravků, uchopovačů atd. Výstupem metodiky by měl být postup, který se stane novým standardem redukujícím zbytečné prostoje vstřikovacího stroje a formy, v němž mají všichni zainteresovaní – obsluha stroje, seřizovači, mistr, technolog, údržbář atd. – své přesně definované místo a pracovní postup. Samozřejmostí by měla být počítačová podpora systému údržby. Údržba vstřikovacích strojů Tolik teorie z oblasti údržby strojů a zařízení. U vstřikovacích strojů s hydraulickým pohonem to obvykle v běžné praxi, znamená: kontrola vodicích a třecích ploch a míst – čistota, mazání kontrola funkčnosti všech zábran stroje – přezkoušení funkčnosti a případné seřízení nebo oprava kontrola spojů, potrubí, hadic, těsnosti hydraulického systému – dotažení, přetěsnění, výměna, oprava hydraulický olej – kontrola hladiny, doplnění hydraulický olej – pravidelné a zdokumentované čištění – mechanická filtrace nebo elektrostatické čištění, čistota a včasná výměna provozních filtrů diagnostika hydraulických systémů – měření odchylek tlaků, průtoků a teploty v hydraulickém systému – čištění hydraulických prvků, seřízení, výměna převodovka šneku – kontrola olejové náplně, výměna oleje za tepla větrací mřížky silových a řídicích skříní – čistota, výměna filtrů olejový chladič – těsnost, průtok, odstranění usazenin průtokoměry chladicí vody – těsnost, průchodnost, čistota kontrola hadic a rozvodných prvků vodních okruhů temperačního systému vstřikovacích forem – těsnost, průtok, čistota kontrola snímačů technologických parametrů – tlaky, teploty, průtoky, otáčky – funkčnost, přesnost, uchycení – seřízení, výměna kontrola snímačů a koncových spínačů formy – funkce, oprava, výměna kontrola odlučovače kovových částic v násypce stroje – čistota, umístění kontrola ustavení vstřikovacího stroje a paralelita upínacích desek vstřikovacího stroje zdokumentování údržby Opravy vstřikovacích strojů, modernizace Z hlediska oprav vstřikovacích strojů je důležité jejich dělení podle typu pohonu – vstřikovací stroje s pohonem: plně hydraulickým plně elektrickým hybridním – vstřikovací jednotka buď s pohonem hydraulickým, nebo elek-

září 2015

Technologie zpracování plastů trickým a uzavírací jednotka s pohonem opačným pneumatickým Nejdůležitější je správná diagnostika konkrétní poruchy a tím i stanovení její opravy. Zde může přicházet do úvahy jak zkušenost pracovníků údržby a servisních techniků externí firmy, zajišťující opravy v konkrétní vstřikovně, tak i například diagnostika typu horká linka, která po telefonu napomáhá rychlé detekci poruchy, koordinaci dodání náhradních dílů a servisních služeb. Kromě horké linky se začínají používat systémy e-service. Jedná se o kvalifikovanou vzdálenou podporu, respektive vzdálené připojení na systémy vstřikovacího stroje, jejich diagnostiku a identifikaci poruchy vzdáleným servisním technikem. S opravami vstřikovacích strojů souvisí i vytipování a nákup náhradních dílů, kalibrace měřicích, obvykle zpětnovazeb ních snímačů, případné pravidelné ser visní prohlídky specializovaným technikem atp. Mimo pravidelných servisních prohlídek a efektivně prováděné údržby a oprav vstřikovacích strojů je mnohdy účelné provedení jejich modernizace – retrofitu. Ten se provádí jak z pohledu modernizace, tj. zvýšení užitných vlastností stroje a prodloužení jeho životnosti, tak i jeho dovybavení, například automatizačními zařízeními nebo přizpůsobením jinému výrobnímu programu. Vstřikovací formy Efektivnost systému údržby vstřikovacích forem a jejich vlastní výrobní výkon jsou sice odlišné, ale silně propojené cíle údržby. Výrobní stav forem a jejich maximální výkon je samozřejmým cílem údržby, ale efektivnost údržby není vždy samozřejmostí. Obvykle se za efektivní údržbu vnímá taková, která vede k rychlé přípravě formy k další výrobě, tj. systém „dělejte cokoli je třeba, jen ať je forma již na stroji“. Ovšem v současném, silně konkurenčním prostředí s výrazným tlakem na cenu finálního výstřiku je nutno zefektivnit i údržbu forem. Nákladové faktory typu přesčasové hodiny údržbářů, neplánované opravy forem, úniky kapalin, poničené tvarové části forem, výroba zmetků atd. je nutno minimalizovat, respektive odstranit. Mnoho systémů údržby trpí problémy z nedostatku času potřebného na přípravu výroby shodných výstřiků – nízký stav pracovníků údržby, zbytečná činnost nebo četnost údržbářských úkonů nebo nutnost věnovat se i jiným pracem, než je údržba forem; dále problémy s informovaností – neevidence nebo nepřesná evidence informací o stavu formy, o provedených údržbách a opravách; problémy s rezistencí pracovníků údržby tj. s jejich nechutí přijímat změny, nové postupy a inovace. Základem pro odstranění uvedených problémů je standardizace typických úkonů – demontáž a montáž formy, čiš-

tění formy, hledání a odstraňování závad – a plánování preventivní údržby forem. Možné způsoby plánování preventivní údržby forem: »» údržba při každém sejmutí ze vstřikovacího stroje – relativně neefektivní a nákladný způsob údržby »» údržba podle zdvihů – vyžaduje přesnou evidenci o provozu formy a problémem je stanovení maximálního počtu zdvihů formy bez její údržby – každá forma je originál – a neexistuje obecný, univerzální návod pro stanovení počtu zdvihů bez údržby »» údržba podle proběhlých provozních hodin – jedná se o analogii s počtem zdvihů, pouze je zde jiná hodnoticí jednotka – čas »» provoz formy do závady – nejprimitivnější a nejnákladnější způsob údržby Se způsoby údržby forem souvisí i problematika manipulace s nimi a jejich skladování, což sice přímo nesouvisí s technickými otázkami údržby, ale výrazně ovlivňuje organizaci údržby a určuje i vybavenost pracoviště údržby. Určitá robustnost vstřikovacích forem, která je důsledkem požadavků na jejich tuhost, může svádět k méně citlivému zacházení. To je ovšem zásadní omyl jak z technického, tak i cenového hlediska, kdy mnohdy cena formy může překročit cenu samotného vstřikovacího stroje. Formy musejí být vybaveny prostředky pro jednoduchou a bezpečnou manipulaci. Závěsná oka o příslušné nosnosti, závěsné třmeny s oky apod. vždy musejí umožňovat manipulaci ve vodorovné po loze. Při manipulaci s formami je nutno zajistit i nemožnost pohybu vyhazovacího systému formy. K přemísťování forem, k manipulaci s nimi a k jejich upínání na vstřikovací stroj se obvykle používají různé manipulační vozíky, vysokozdvižné vozíky, jeřábové dráhy atp. Pro upínání, montáž formy na upínací desky vstřikovacího stroje a její demontáž ze stroje musí být minimálně její pevná část vybavena středicím kruhem s tolerancí h7/H8, přičemž jak středicí kruh, tak i otvor v pevné upínací desce vstřikovacího stroje musejí být bez poškození a čisté. Formy se upínají pomocí upínek, šroubů přes otvory v upínacích deskách formy, pomocí magnetických přídavných desek, pomocí různých typů hydraulických upínacích systémů apod. Mezi jednotlivými výrobními dávkami jsou formy schopné vyrábět shodné výstřiky umístěny ve skladu forem nebo v místech určených k jejich umístění a uložení. Vždy je nutno zajistit jejich řádnou evidenci – stav formy (před údržbou, po údržbě, před opravou, po opravě, schopná výroby OK výstřiků) včetně posledního zdvihu, vést evidenci o počtu zdvihů, o údržbě, o opravách atd. Před uložením formy na určené skladovací místo – za předpokladu schopnosti formy vyrábět shodné díly z pohledu po-


Technologie zpracování plastů žadavků na jejich jakost – musí být forma očištěna od zbytků vstřikování, nakonzervována proti korozi, pohyblivé díly namazány, temperační okruhy průchodné, bez usazenin a suché. Všechny prostředky používané při opravách a údržbě musejí být k uvedeným účelům určeny a nesmějí obsahovat vodu. Jen při použití vhodných prostředků lze zajistit kvalitní funkci formy. Reprodukční schopnost formy je dána její konstrukcí, materiály jejích dílů a způsobem, jak je o ni pečováno. Všechny chyby v údržbě a opravách formy se negativně projeví na kvalitě výstřiků i na finančních nákladech jejich výroby. Údržba vstřikovacích forem Při reálné údržbě vstřikovacích forem by jako první krok mělo být zjištění skutečného stavu formy. Zde je tedy nezbytná spolupráce výrobního úseku s pracovištěm údržby. Ze zhodnocení stavu formy vyplynou požadavky buď na provedení údržby, na provedení opravy formy interně nebo externě nebo kombinovaně tj. provedení části prací externě a části interně pracovníky vlastní údržby. Do prací údržby vstřikovacích forem zejména patří: kontrola a opravy temperačních systémů formy – těsnost a funkce (průchodnost) kontrola a opravy horkých systémů včetně konektorů a kabeláže kontrola a opravy jisticích prvků – koncové spínače poloh částí formy kontrola a opravy pohyblivých částí – čelisti, tahače jader, vytáčecí systémy, vyhazovací systémy, aretační systémy, vodicí systémy – funkce, velikost vůlí, opotřebení, čistota, mazání atd. kontrola a vyčištění odvzdušnění kontrola a oprava dosedací plochy vtokové vložky – plocha musí být bez poškození kontrola správnosti nastavení datumovníku konzervace tvarových částí čistota, odmaštění, mazání kontrola úplnosti – vyhazovací tyče, náústky, hadice, přípravky atd. záznam o provedených úkonech I když to není v našich vstřikovnách pravidlem, doporučuji, aby i pracovníci údržby forem zvládali minimum specializovaných činností z oblasti seřizování a provozu forem na vstřikovacích strojích: z paměťového nosiče nebo paměti vstřikovacího stroje přehrát příslušný program – parametry výroby nastavit seřizovací režim nastavit uzavírací síly nastavit pohyby formy nastavit ochranu formy nastavit vyhazování nastavit dosed vstřikovací jednotky na formu nastavit a uvést do provozu temperovací zařízení formy nastavit a zprovoznit regulace horkých systémů

nastavit hydraulické systémy tahačů jader nastavit vytáčecí systémy nastavit a spustit další média – vzduchové ofukování, koncové spínače poloh, jehlové uzávěry horkých systémů atd. Opravy vstřikovacích forem Přirozené opotřebení je vyvoláno abrazí a chemickým působením vstřikovaného plastu na tvarové části a díly forem. U některých termoplastů k tomu přistupuje i korozní účinek – PVC, PVA, plasty se speciálními aditivy. Nadměrné opotřebení a mechanické poškození funkčních i ostatních dílů formy může být také způsobeno nevhodným nebo nepozorným zacházením s formou, ale i nedostatky v její konstrukci a výrobě. Opravy opotřebovaných nebo mechanicky poškozených částí forem lze v zásadě opravovat dvěma základními způsoby: nanášením kovu na poškozená místa – nejčastěji navařováním, případně galvanickým či chemickým pokovením vložkováním opotřebených nebo porušených částí, respektive jejich výměnou Navařováním se nanáší kov na poškozená místa, návar se opracuje a díl se dolícuje do sestavy vstřikovací formy. K opravám technologiemi navařování se používají navařovací metody, které v co nejmenší míře tepelně ovlivňují okolí návaru: laserové navařování, mikroplazmové navařování, impulzní svařování za studena, mikropulzní navařování elektrickým obloukem, vibračně-pulzní navařování nebo robustnější metody navařování obloukem, obalovanou elektrodou, navařování typu WIG, MIG, MAG apod. Navařování chybějícího objemu kovu z poškozených míst, odlomených nebo opotřebených hran, trhlin apod. se provádí dodáním přídavného materiálu ve formě drátů, pásků, prášků. Složení přídavných materiálů musí odpovídat složení a tepelnému zpracování – tvrdosti – základního, opravovaného materiálu dílu formy. Před navařováním je nutno opravované místo dobře očistit a odmastit, aby se

předešlo nežádoucím defektům – bublinám, nedovařeným místům, trhlinám atd. Rychlé roztavení malého objemu přídavného navařovaného kovu i základního, opravovaného materiálu zajistí i jejich rychlé ochlazení a zakalení do jemné struktury ve velmi malém tepelně ovlivněném objemu. Druhá nejčastější opravárenská metoda při opravě vstřikovacích forem je již uvedené vložkování. Výroba vložek může probíhat klasicky metodami třískového obrábění s následným tepelným zpracováním a dolícováním do tvarů formy nebo je možno použít technologie DMLS – Direct Metal Laser Sintering. Tato aditivní metoda používá pro vstupní data formát .stl, materiál pro opravu – buď nanášený přímo na poškozený díl, nebo pro výrobu nové části formy – 1.2709, který se garantovaně spojí opět s 1.2709 nebo 1.2343. V případě, že se kovový prášek laserem nanáší přímo na opravovanou tvarovou část formy, musí být tato nejvyšším místem opravované části a musí být rovnoběžná se základnou nanášecího stroje (nutnost přejíždění ramene stroje nad dílem při stavbě poškozeného místa). Jakost povrchu nově vystavěného objemu je Ra 12,5 a dostavba se obvykle provádí s přídavkem na další obrobení – CNC, elektoerozivní (EDM), leštění atd. Samozřejmou podmínkou všech oprav je dostupnost výrobní dokumentace formy se všemi provedenými změnami, přičemž právě změnové řízení není obvykle na prvním místě ve správě výrobní dokumentace. Pokud výrobní dokumentace není k dispozici nebo nezachycuje reálný stav opravovaných tvarů, je možno chybějící data získat cestou Reverse Engineering – reverzního inženýrství. To přímo navazuje na zobrazení dílu technologií 3D skenování – optické, laserové. Sloučením obou metod je možno získat plošná nebo objemová 3D data tvarových dílů nebo i celých forem. 4. ZAJIŠTĚNÍ BEZPEČNOSTI A OCHRANA ZDRAVÍ PŘI VSTŘIKOVÁNÍ TERMOPLASTŮ, POŽÁRNÍ OCHRANA Základní předpisy pro vstřikování plastů – výběr:

»» Zákoník práce, č. 262/2006 Sb., v aktuálním znění, část pátá Bezpečnost a ochrana zdraví při práci »» Zákon č. 309/2006 Sb., požadavky BOZP v pracovně-právních vztazích »» Nařízení vlády 101/2005 Sb., o podrobnějších požadavcích na pracoviště a pracovní prostředí »» Nařízení vlády č.378/2001 Sb., kterým se stanoví požadavky na bezpečný provoz a používání strojů, technických zařízení, přístrojů a nářadí »» ČSN 69 0030 Stroje pro zpracování kaučukových směsí a plastů. Bezpečnostní požadavky. Společná ustanovení »» ČSN 21 0701 Tvářecí stroje. Hydraulické lisy. Bezpečnostní požadavky na konstrukci »» ČSN EN 1114-1 Stroje pro zpracování pryže a plastů »» ČSN EN 201 Technické bezpečnostní požadavky na konstrukci a stavbu vstřikovacích strojů na plasty »» ČSN 26 9030 Skladování – zásady bezpečné manipulace »» ČSN ISO 3864 Bezpečnostní značky a tabulky »» ČSN 26 8805, ČSN 26 8808 Motorové vozíky »» ČSN ISO 12 480-1 Jeřáby – bezpečné používání »» Zákon č. 133/2001 Sb. O požární ochraně, ve znění pozdějších předpisů »» Vyhláška MV č. 246/2001 Sb. o požární prevenci »» Vyhláška MV č. 87 200 Sb. Podmínky požární bezpečnosti při svařování Rizika při vstřikování termoplastů – rizika pracovní – výběr: popálení polymerní taveninou nebo horkou vodou únik vysokotlakého hydraulického oleje pořezání, popálení při manipulaci s výstřiky vysmeknutí břemene a nástrojů z ruky pád při obsluze stroje a formy, špatné našlápnutí, podvrtnutí, uklouznutí přiražení břemenem 5. ZÁVĚR Ve třech relativně obsáhlých pokračováních jsem se pokusil nastínit a shrnout jednotlivé kroky procesu výroby výstřiků z termoplastů. Základním předpokladem k tomu, aby popsaný postup výroby mohl být úspěšně realizován neboli na konci výrobního procesu byl předán zákazníkovy výstřik splňující všechny zadané požadavky, je znalost příslušných postupů a dílčích procesů u všech na procesu zainteresovaných pracovníků a jejich týmová spolupráce. To je velký úkol pro nás všechny, kteří se výrobou výstřiků z termoplastů za obíráme. Lubomír Zeman Plast Form Service září 2015


53

Monitoring výrobních postupů


Systém IQ Easy na řezačce DCM na veletrhu drupa 2016: statická elektřina pod kontrolou Na veletrhu drupa Düsseldorf mohli návštěvníci vidět v činnosti systém IQ Easy firmy Simco ION instalovaný na řezačce fólií firmy DCM.

na zařízení mají funkci „záznam dat“. Data jsou uchována v ovládací jednotce a mohou být získána pomocí Ethernet portu.

Systém IQ Easy je inteligentní zařízení pro ovládání statické elektřiny, které umožňuje extrémní účinnost eliminace náboje a monitoring celého procesu. Srdcem celého systému je Manager IQ Easy, který ovládá a monitoruje připojená zařízení. V případě řezačky fólií to jsou: 1× Manager IQ Easy 1× antistatická tyč Performax IQ Easy Speed (pro eliminaci náboje po odvíjení) 2× antistatické tyče Performax IQ Easy Speed (pro eliminaci náboje při navíjení) 2× senzorová tyč Sensor IQ Easy (pro měření náboje a zpětnou vazbu antistatickým tyčím)

Umístění měřicí a antistatické tyče na řezačce fólií »» nabíjení fólie, které při navíjení zabraňuje posouvání fólie – výsledný návin má přesně zarovnané okraje »» elektrostatické nabíjení, které umožňuje homogenní nanesení barvy na povrch materiálů »» elektrostatické nabíjení, které umožňuje ovládat napnutí fólie. ustále měnit (ionizátor může měnit napájecí napětí, polaritu, frekvenci atd.) tak, aby výsledný náboj byl co nejmenší. Tento systém taktéž

Záznam událostí činnosti systému IQ Easy Typický příklad použití kombinace antistatické tyče a senzorů najdeme v oblasti navíjení. Zákazníci, kteří při výrobě pracují s plastovou fólií, stále více vyžadují, aby neměla téměř žádný elektrostatický náboj. Toho může být dosaženo pouze v kombinaci měřicí tyče Sensor IQ Easy, antistatické tyče Performax IQ Easy a ovládací jednotky Manager IQ Easy. Vytvoří se uzavřený systém se zpětnou vazbou, kde se bude funkce ionizace ne-

Porovnání účinnosti eliminace statické elektřiny u standardních antistatických tyčí se systémem IQ Easy

54


umožňuje efektivně neutralizovat elektrostatický náboj, který vytvoří skupina válců umístěných až za antistatickou tyčí. Funkce usnadňující činnost operátora Upozornění na potřebu vyčištění jednotlivých zařízení, ukazatel účinnosti, barevné rozlišení informací na displeji ovládací jednotky, záznam dat, záznam událostí, plug and play zapojení, univerzální montážní prvky, malé množství kabelů, vstupní hodnoty elektrostatického náboje, výstupní hodnoty elektrostatického náboje (s použitím Sensor IQ Easy). Záznam událostí Funkce „záznam událostí“ stručně informuje o akcích, které byly provedeny, o zařízeních, které byly nastaveny do režimu pohotovosti, o alarmu či varování. To umožňuje snadnější dohledávání závad. Všech-

září 2015

Možnosti komunikace v systému IQ Easy Dotykové obrazovky, standardní analogové a digitální I/O porty, sběrnice, např. ProfiBus, technologie Ethernet s HTML serverem, USB. Využití statické elektřiny Systém IQ Easy umožňuje také připojit zařízení pro elektrostatické nabíjení, resp. pro využití statické elektřiny v různých výrobních procesech. Jako příklady lze uvést: »» IML Electrostatic In Mould Labeling, který umožňuje přichycení nálepky (etikety) uvnitř formy během vstřikování, tváření nebo vyfukování plastů »» Perfomaster pro detekci perforací v materiálech (hledání porušení materiálu např. ve fólii, u vstřikovaných nádob, uzávěrů), kde je nezbytné mít zaručenou jejich nepropustnost

Závěr Nová generace zařízení IQ Easy je určena pro firmy, které vyrábějí a zpracovávají plastové fólie, technické textilie a jiné materiály pro náročné aplikace s vysokými požadavky na kvalitu. Celý systém IQ Easy používá jednotné napájení 24 V DC. Na všechna tato zařízení je záruka 4 roky.

Obchodní zastoupení firmy Simco-ION pro Českou a Slovenskou republiku: LONTECH – surface treatment, s. r. o., Býšť 34, CZ-533 22 Býšť mobil: +420 603 471 086, e-mail: [email protected], internet: www.lontech.cz

Elektrostatické nabíjení při stohování skleněných desek robotem

Věda a výzkum


Analýza aditiv v plastech pomocí termální desorpce – moderní způsob charakterizace polymerů Aditiva v plastech hrají významnou roli v životním cyklu polymerních výrobků. Dávají jim mnohé speciální vlastnosti, které samotný polymer není schopen zajistit, jako např. dobrou stálost při působení UV záření, dobrou tepelnou odolnost, nízkou hořlavost, kluzné vlastnosti aj. Analýza organických aditiv v plastech metodou termální desorpce, spojená s plynovou chromatografií a hmotnostní detekcí, je moderní způsob charakterizace plastových výrobků. Principem této metody je zahřívání vzorku plastu v prostředí helia na teploty kolem 300 °C, kdy dochází k odpařování aditiv ze vzorku. Tento proces probíhá v desorpční jednotce. Získané páry jsou pak odváděny na chromatografickou kolonu. Chromatografická kolona je určena k tomu, aby vzájemně rozdělila jednotlivé látky, které do ní vstupují, přičemž na výstupu z ní je detektor, který je schopen identifikace organických látek.

Vhodnou interpretací takto získaných dat lze popisovat vzorek z hlediska složení nízkomolekulárních podílů. Vhodnost dané metody je omezena na molární hmotnost do cca 1000 Da. Metoda umožňuje analyzovat přítomnost běžných aditiv, jako jsou bromované retardéry hoření, aditiva typu Irgafos 168, Irganox 1076, butylhydroxytoluen (BHT), degradační produkty Irganoxu 1010, dále maziva, silikonové oleje, minerální oleje, vazelína apod. Využití v defektoskopii plastů Vzhledem k výše uvedenému výčtu typů látek se daná metoda často používá pro defektoskopii plastů. Pří-

tomnost a/nebo nepřítomnost aditiva může souviset s často se vyskytujícími defekty, jako je vykvétání látek na povrch (blooming), mastný povrch výrobku, předčasná UV degradace, vnitřní separace apod. Příkladem využití jsou analýzy plastů, u kterých je podezření na přítomnost recyklátů. Analýza prokázala přítomnost látek typu bromovaných retardérů

Metoda umožňuje analyzovat přítomnost běžných aditiv. hoření, stabilizátorů a trifenylfosfátu. Takováto kombinace aditiv byla pro danou aplikaci shledána netypickou a napovídá o přítomnosti recyklátů při výrobě výrobku, zejména trifenylfosfát totiž není typické aditivum ABS.

Závěr Nízkomolekulární látky v polymerech obecně hrají významnou roli z hlediska užitných vlastností výrobku, jako jsou UV stabilita, teplotní stabilita, odolnost proti ozonu, kluzné vlastnosti apod. Kontrola přítomnosti těchto látek v polymeru není snadná analytická úloha, a to ani při použití špičkového vybavení laboratoře. Termální desorpce ve spojení s plynovou chromatografií a hmotnostní detekcí se jeví jako velmi vhodná metoda pro charakterizaci nízkomolekulárních podílů v plastech. Tato metoda se osvědčuje především pro svůj praktický dopad při řešení vybraných procesních a technologických problémů spojených s plastikářskou výrobou. Jiří Samsonek, Franky Puype Institut pro testování a certifikaci, a. s. třída Tomáše Bati 299 763 02 Zlín – Louky

září 2015


55

Věda a výzkum


Centrum polymerních systémů – špičkový výzkum pro širokou škálu průmyslových aplikací Předmětem výzkumu a vývoje skupiny Zpracovatelství plastů je vztah mezi složením polymerních směsí, přípravou sledovaných produktů a dosaženými strukturními a funkčními parametry. Do souvislostí jsou dávány reologické vlastnosti tavenin, vliv jednotlivých procesních parametrů v technologicky relevantním rozsahu (teplota, tlak, rychlost proudění a další) a užitné vlastnosti výsledných produktů (mechanické vlastnosti, adheze, bariérové vlastnosti atd.). V oblasti zpracovatelství polymerních materiálů skupina nabízí komplexní řešení výzkumných a vývojových úkolů i problémů, které přináší průmyslová praxe. V Centru polymerních systémů (CPS) je možné zhotovit polymerní zkušební produkty, testovací vzorky, polotovary a další výrobky na zařízeních laboratorní a poloprovozní velikosti. Expertní znalosti pracovníků i vybavení pokrývá oblasti kontinuálních a diskontinuálních procesů. Vybavení v oblasti vstřikování pokrývá i vysoce plněné systémy včetně abrazivních, což je výchozím krokem PIM (Powder Injection

Molding) technologie, ke které toto pracoviště může připojit i ostatní části procesu – debinding a sintrování ve speciálních pecích s řízenou atmosférou. Výzkumné projekty Na řadě výzkumných projektů skupina intenzivně spolupracuje s průmyslovými partnery. Největším z těchto projektů je v současné době „Centrum pokročilých polymerních a kompozitních materiálů”, který uskutečňuje konsorcium Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně (UTB) a 5 firem (Fatra, Spur, Quinn Plastics, Zlin Precision a 5M).

V roce 2014 byl v rámci programu TA ČR Alfa dokončen významný projekt „Výzkum a vývoj funkčních vlastností prostředků pasivní ochrany pasažérů automobilů použitím inovativních polymerních materiálů a výrobních technologií“, na němž se podílely UTB a společnost Indet Safety Systems.

Skupina spolupracuje se zahraničními partnerskými institucemi a podniky, zejména z Německa. Reprezentativním projektem je „Experimental investigation on rubbers’ mechanical behaviour under fatigue loading conditions including chemothermomechanical aging“, v němž je partnerem mnichovská Universität der Bundeswehr.

56


kv ě ten 2 0 1 6

Gumárenské procesy a materiály Předmětem odborného zájmu skupiny Gumárenské procesy a materiály je komplexní studium zpracování, výroby a charakterizace pryže pro celkové porozumění vlivu jednotlivých faktorů, jako jsou složení směsi a zpracovatelské podmínky nebo vnější degradační činitelé na výsledné vlastnosti produktu. V CPS je možné připravit zkušební vzorky směsí na kalandru, víceválci i vnitřním hnětiči. Z připravených směsí je možné vyrobit zkušební tělesa různých tvarů, lisovat, vulkanizovat. K dispozici je i koextruzní gumárenská linka pro přípravu profilů ze silikonových a jiných kaučuků s vulkanizační komorou, odtahovacím a sekacím zařízením a on-line měřením geometrie vytlačovaného profilu. Specifickým a v české vědě unikátním zaměřením skupiny je hluboká odborná způsobilost v oblasti teoretického i experimentálně-analytického popisu mechanismů a vzájemných strukturních souvislostí lomového chování pryže v závislosti na působení degradačních mechanických a fyzikálních vlivů. Pro charakterizaci materiálů jsou kromě běžných mechanických a termických metod dostupné únavové analýzy na unikátním tear analyzeru, chip&cut charakterizující oděr pryže při dynamickém zatěžování a zařízení pro tribologické analýzy. Skupina spolupracuje se zahraničními partnerskými institucemi a podniky, zejména z Německa. Reprezentativním projektem je „Experimental investigation on rubbers’ mechanical behaviour under fatigue loading conditions including chemothermomechanical aging“, v němž je partnerem mnichovská Universität der Bundeswehr.

?????

Centrum Polymerních Systémů Technologie zpracování plastů

Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně - Realizace smluvního výzkumu dle vašich požadavků. - Řešení společných projektů výzkumu, vývoje a inovací. - Řešení technických a technologických problémů praxe. - Zpracování analýz a odborných studií. - Optimalizace technologických procesů. - Poradenská a konzultační činnost. - Využití moderní přístrojové techniky. - Realizace odborných školení.

Centrum Polymerních Systémů Třída T. Bati 5678 760 01 Zlín Česká republika www.cps.utb.cz [email protected]

září 2015


57

Simulace výrobních postupů


Přístroje pro sluneční simulace a testy odolnosti vůči UV záření Povětrnostní vlivy způsobují každoročně významné poškození materiálů, jejich povrchů, povrchových úprav nebo celé struktury materiálu v objemu. Dochází k barevným změnám, ztrátě lesku, pevnosti povrchové vrstvy, křídovatění, vzniku trhlin a oxidaci povrchu až k celkové degradaci materiálu. Tyto vlivy jsou působeny kombinací světelného záření, vlhkosti vzduchu, deště, teploty a jejími výkyvy. Materiály odolné jednomu z těchto faktorů mohou být narušovány kombinací s faktorem druhým, a proto je nezbytné celou problematiku sledovat komplexně. Firma Q-Lab Corporation tak vychází vstříc potřebám výzkumu i technické praxe nabídkou svých přístrojů a služeb všem zákazníkům, pro něž je důležité znát odolnost jednotlivých složek materiálů, resp. povrchové úpravy vůči působení povětrnostních vlivů. Q-SUN Přístroje řady Q-SUN slouží ke komplexní sluneční simulaci zářením xenonové

výbojky. Složka krátkovlnného UV záření je potlačena filtry buď na úroveň běžného slunečního záření, nebo na záření odpovídající expozici za okenním sklem. K dispozici jsou dále i další druhy filtrů. Je možno kombinovat osvit vzorků s působením zvýšené teploty, případně relativní vlhkosti vzduchu. Některé modely umožňují postřik vzorků vodou. Intenzita osvitu je regulována radiometricky a vyhodnocována jako celková expozice pro danou zkoušku. Zásadní předností přístroje jsou pak nízké provozní náklady a vysoká spolehlivost zajištěná cenově přijatelnou vzduchem chlazenou xenonovou výbojkou. Přístroje Q-SUN se vyrábějí

ve třech velikostech a svou cenovou přístupností umožní provádět testy odolnosti vůči slunečnímu záření širokému spektru zákazníků.

Předností přístroje jsou čtyři velké expoziční plochy o rozměrech cca 300 × 500 mm, které se osazují držáky vzorků podle potřeby zákazníka.

QUV testery Jedná se o přístroje pro rychlé vyhodnocení vzorků s minimálními provozními náklady. Jsou osazeny fluorescenčními trubicemi se zářením odpovídajícím sluneční složce UV záření. Neposkytuje celé sluneční spektrum, ale pouze jeho UV část. Využívají se lampy pro UV záření typu UVA s maximem záření na 340 nm, dále UVB s maximem na 313 nm a případně lampy UVA s maximem na 351 nm pro simulaci záření přes okenní sklo. K dispozici jsou i jiné speciální světelné zdroje. Test může probíhat v cyklech s působením kondenzace vody na vzorcích, případně s cyklickým ostřikem vzorků tlakovou demineralizovanou vodou. Intenzita světelného zdroje je sledována radiometry kalibrovanými podle druhu použitých lamp a řízena regulací výkonu lamp.

Venkovní skutečné expozice Další možností testování výrobků je přenechat celou práci s expozicí vzorků slunečnímu záření skutečnému slunci, povětrnosti a firmě Q-Lab Corporation, která zajišťuje expozice a následné testy mech-fyzikálních vlastností na venkovních expozičních stanicích na Floridě a v Arizoně, případně provádí i testy na zakázku za užití výše uvedených strojů. Podrobné informace, firemní prospekty a cenové informace vám rádi poskytneme na níže uvedených kontaktech. Těšíme se na spolupráci s vámi a věříme, že naše přístroje a služby přispějí k vašemu úspěchu. dr. Ing. Milan Pražák LABIMEX CZ, s. r. o.

Degradace materiálů vlivem simulovaného slunečního záření

přístroj pro zrychlené testy degradace materiálů UV složkou slunečního záření

xenonové zkušební komory pro testy v celém slunečním spektru

nastavitelná intenzita záření, regulace teploty a relativní vlhkosti, možnost simulace deště, kondenzační prostředí LABIMEX CZ s.r.o., Na Zámecké 11, 140 00 Praha 4 [email protected], [email protected] +420 241 740 120, +420 602 366 407 www.labimexcz.cz

58


září 2015

Weathering testy s důvěrou. www.q-lab.com


Vysoký výkon pro vysokou přesnost dílů.

Automatizace

Pavilón P č. stánku 46

Pavilón G1 č. stánku 55

FANUC ROBOSHOT

VELMI PŘESNÉ ELEKTRONICKÉ VSTŘIKOVÁNÍ PLASTŮ

• osvědčená CNC spolehlivost a přesnost • 100% FANUC servo řízené osy • 10 všestranných modelů pro maximální přizpůsobivost • konzistentní procesy a vynikající opakovatelnost • maximální ochrana formy a vyhazovače • sestrojeno pro snadné použití a minimální údržbu • společná řídící platforma s FANUC roboty • nejnižší spotřeba energie

WWW.FANUC.CZ

KOMPLETNĚ NAVRŽENO A VYROBENO V JAPONSKU. září 2015


59

Měření


Vytvrzování dvousložkové směsi pryskyřice na bázi polyuretanu Reologická charakterizace vytvrzovacích agens je pro vyhodnocení jejich materiálových vlastností naprosto zásadní a lze ji prezentovat na příkladu polyuretanového polymeru tvořeného polymerizační reakcí polyizokyanátu a polyalkoholu (polyol). Jedná se o dvousložkový PU systém. Pevnost PU polymerů je nastavitelná. Experiment Dvousložková pryskyřice sestávající z polyizokyanátu a polyalkoholu byla měřena při teplotě 70 °C. K měření byl použit reometr Anton Paar v kombinaci s měřicím systémem deska-deska v souladu s normami ISO6721-10 (Plasty – Stanovení dynamických mechanických vlastností – Část 10: Komplexní smyková viskozita měřená pomocí oscilačního reometru s paralelními deskami) a DIN53018.

typ temperace na bázi Peltierova termoelektrického efektu zajišťuje rychlý ohřev i chlazení přispívající k dynamičnosti testů. Za účelem ochrany spodní měřicí desky s Peltierovou temperací byl použit speciální držák jednorázových měřicích desek (obr. 1). Měřicí systém Pro vytvrzovací reakce se doporučuje použití následujícího měřicího systému: »» speciální držák D-CP/PP7 pro uchycení jednorázových měřicích desek »» jednorázová měřicí deska D-PP25, která se používá pro materiály s G‘ modulem ne příliš nad hodnotou 10 MPa. Profil měření: štěrbina 1 mm, 200 bodů, trvání každého bodu 10 s, napětí 0,1 %, frekvence 1 Hz, kompenzace normálové síly 0 N, hystereze 0,5 N, teplota 70 °C. Výsledky Vzorek se aplikuje na měřicí systém při teplotě 20 °C. Teplota 70 °C se nastavuje při dosažení měřicí pozice.

Obr.1: Reometr Anton Paar MCR 302 K řízení teploty byl použit temperační systém se spodní deskou s Peltierovou temperací P-PTD200 a kryt H-PTD200 s aktivní temperací Peltierových článků. Takovýto systém

Teplota 70 °C způsobuje akceleraci chemické reakce. je zárukou experimentu prováděného v prostředí se skutečně téměř nulovým teplotním gradientem, což signifikantně přispívá k maximální přesnosti měření. Současně tento

60


Bod měknutí Kinetika reakce se vyšetřuje při konstantní teplotě 70 °C. Při zvyšování teploty ve vzorku dochází k určité redukci viskozity, přičemž při minimu viskozity je dosaženo bodu měknutí (obr. 2, červená křivka). Teplota 70 °C způsobuje akceleraci chemické reakce. Následkem toho dochází ke zvyšování jak komplexní viskozity, tak ztrátového G‘‘ i paměťového modulu G‘ (obrázek 2 a 3). Skladovatelnost Skladovatelnost je doba, ve které zůstává viskozita smíchaného vzorku dostatečně nízká pro jeho použití. Jedná se i o životnost materiálu, resp. jeho použitelnost. V tomto případě je výpočet skladovatelnosti (bleděmodrý bod na obr. 2) založen na horním inflexním bodě funkce komplexní viskozity.

září 2015

Obr. 2: Komplexní viskozita v průběhu vytvrzovací reakce PU

Obr. 3: Paměťový modul G' a ztrátový modul G'' v průběhu vytvrzovací reakce PU Sol-gel bod Průsečík G‘ a G‘‘ (obr. 3) indikuje sol-gel přechod, od kterého G‘ převládá nad G‘‘. V tomto bodě (zelený) se

Výsledky – vyhodnocované body 3.1

Bod měknutí (červená)

5,5 min

3.2

Skladovatelnost (bleděmodrá)

14,0 min

3.3

Sol-gel bod (zelená)

17,7 min

3.4

Vytvrzovací bod (žlutá)

21,0 min

pryskyřice transformuje do kvazigelového nebo pevného stavu se zvyšujícím se stupněm prosíťování. Bod vytvrzení V bodě vytvrzení G‘ se reakce zpomalí. Výpočet tohoto bodu je založen na spodním inflexním bodě funkce komplexní viskozity (obr. 2). Z výše uvedeného vyplývá, že reometry série MCR lze použít k charakterizaci vytvrzovacích reakcí dvousložkových směsí. Celý proces vytvrzování se měří s ohledem na viskozitu vzorku a vlastnosti materiálu. Navíc lze analyzovat některé signifikantní body, jako jsou bod měknutí, skladovatelnost, sol-gel přechod a vytvrzovací bod. Další výhodou této metody je možnost simulace procesu v čase a při zohlednění teploty.

Complete

Měření hustoty a koncentrace | Polarimetry | Refraktometry | Reometry Mikrovlnná syntéza a příprava vzorku | Mechanické testy povrchů Procesní přístroje | RTG strukturální analýza | Destilace | Oxidační stabilita Nízkoteplotní vlastnosti | Charakterizace povrchů Podívejte se na [email protected] | [email protected] | www.anton-paar.com

Yoga_215x297.indd 1

26.02.16 12:29

Měření


Měřicí technika Mesing na kontrolu plastů V potravinářském, leteckém, ale i v automobilovém průmyslu jsou plasty velmi intenzivně používány a přirozeně existuje také poptávka po měřicí technice jak pro plastové polotovary, tak i součástky. Mechanické vlastnosti plastů jsou specifické a specifická je přirozeně i měřicí technika. Jejím výrobcem je mj. brněnská společnost MESING, specializovaná na zakázkovou měřicí techniku. Na následujících řádcích uvádíme příklady, ale i zákonitosti, kterými se vývoj a výroba této techniky řídí. OBECNÁ PRAVIDLA Při kontrole plastů se všeobecně měří malou měřicí silou. Funkční plochy doteků mají většinou tvar koule o velkém rádiu nebo jsou rovinné. V ně-

cí síla snímačů je minimalizována a obvykle nepřesahuje 0,2 N; měřicí doteky jsou většinou odstavovány vakuem a někdy jsou také přestavovány tlakovým vzduchem.

Obr. 1: Ruční měřidlo tloušťky fólií kterých případech to určuje norma. Minimalizuje se posouvání doteku po plastovém povrchu. Důvodem je afinita plastu a doteku – při vzájemném pohybu se z plastu vytrhávají drobné částice, které se nalepují na dotek. Někdy na něm drží velmi pevně a jen těžko se mechanicky odstraňují, jindy časem odpadnou samovolně v důsledku tření. To způsobuje nepředvídatelné chyby měření.

MĚŘENÍ TLOUŠŤKY FÓLIÍ Řada výrobců této techniky dosud používá kontinuální způsob měření – fólie je měřicím místem protahována, přičemž kromě krabacení fólie

Obr. 2: Poloautomatické taktovací měřidlo tloušťky fólií dochází i k nepříznivým jevům, uvedeným v předchozí kapitole. Tato měřidla jsou s úspěchem používána ke kontrole tlustých fólií a fólií z tvrdého plastu. Jejich použití pro velmi tenké fólie, navíc z měkkých materiálů, je velmi problematické. MESING proto prosazuje taktovací způsob měření, a to jak u ručních, tak hlavně u poloautomatických měřidel. Ta umožní kontrolovat i velmi tenké fólie o tloušťce několika µm. Na obr. 1 je ruční měřidlo koncipované na bázi stojánku; stoleček, na který se fólie pokládá, je keramický. Citlivost je stavitelná – 0,01; 0,1 a 1 µm. Měřicí dotek je odstavován při posouvání fólie vakuem (ovládání nožním pedálem).

Poloautomatické měřidlo je na obr. 2. Automaticky (velmi rychle) se střídá krokový posuv měřicí hlavice s vlastním měřením tloušťky. Ta je měřena dvěma snímači, umístěnými proti sobě a zapojenými v součtovém režimu. Jeden snímač má dotek tvaru kulové výseče, druhý snímač má plochý dotek. Odstavování doteků se děje s pomocí vakua. Velikost kroku, o který se hlavice vždy posune, je volitelná. Standardně se pracuje s citlivostí 0,1 µm. U obou měřidel je výrazně potlačena deformace fólie, ale hlavně nalepování materiálu fólie na dotek. Kromě měření fólií jsou tato zařízení použitelná i ke kontrole tloušťky papíru, planžet, velmi tenkých dílů atd.

Odstavování doteků se děje s pomocí vakua.

Ve strojírenské metrologii se s podobným jevem setkáváme při měření součástek z Al slitin, zejména s vysokým obsahem Si. Z řady důvodů převládá dosud kontaktní měření před bezkontaktním. Měřidla plastů jsou vybavována prakticky výhradně indukčnostními snímači a vyhodnocovacími jednotkami. Číselníkové úchylkoměry se nyní používají již minimálně. Měři-

62


Obr. 3: Testování speciálního snímače na měření plastových čoček (měřicí síla menší než 0,01 N)

září 2015

Obr. 4: Stavebnicové měřidlo plastových kotoučových dílů

Měření / Výrobní kapacity Měření


Obr. 7: Nanokrystalický diamantový dotek

Obr. 6: Nejčastěji používaný snímač ke kontrole plastů (vakuové odstavování doteků, měřicí síla 0,16 N) KONTROLA PLASTOVÝCH SOUČÁSTEK Zejména v automobilovém průmyslu jsou intenzivně nahrazovány kovové součástky plastovými. Systém kontroly a řízení jakosti je ve většině případů shodný. Dosud převládá kontaktní mě-

ření; bezkontaktní metody se ale používají stále častěji – hlavně ke kontrole tenkostěnných součástek, které se deformují i malými silami. Některé příklady jsou na fotografiích 3–5. Fotografie 6 a 7 demonstrují nejčastěji používaný snímač s vakuovým odstavováním doteku a nanokrystalický diamantový dotek, který může v budoucnu některé problémy s měřením plastů odstranit. REALIZACE Výše popsaná měřicí technika se nevyrábí sériově, ale je řešena zakázkově, v souladu s požadavky uživatele. Jan Kůr e-mail: [email protected] www.mesing.cz

Obr. 5: Měřicí místo stanice na kontrolu světlometů a svítilen

Unipetrol zahájil výstavbu nové polyetylenové jednotky Za účasti předsedy Vlády České republiky Bohuslava Sobotky, Ministra průmyslu a obchodu ČR Jana Mládka, generálního ředitele PKN ORLEN Wojciecha Jasińského, generálního ředitele Unipetrolu Marka Świtajewského a dalších významných hostů dnes Unipetrol v Záluží slavnostně zahájil výstavbu nové polyetylenové jednotky (PE3). Půjde o největší investici v historii českého petrochemického průmyslu v hodnotě 8,5 miliardy korun. Jednotka bude po zprovoznění patřit mezi nejmodernější výrobní zařízení svého druhu v Evropě. Spuštění výroby nové polyetylenové jednotky je naplánováno na polovinu roku 2018. „Tato investice je významným projektem z pohledu rozvoje celého českého chemického průmyslu, který má v tuzemsku dlouhou tradici a tvoří velkou část místní průmyslové výroby. Nová polyetylenová jednotka posune Unipetrol mezi evropskou špičku v oblasti kvality produkce plastů a umožní společnosti oslovit další průmyslové sektory,“ řekl Marek Świtajewski, předseda představenstva a generální ředitel Unipetrolu. „Jde také o jasné potvrzení našeho odhodlání o strategický rozvoj na čes-

kém trhu a modernizaci výroby v Ústeckém kraji, kde patříme mezi největší zaměstnavatele.“ Nová polyetylenová jednotka do budoucna pomůže zvýšit využití etylenové jednotky a přispěje k větší provázanosti petrochemické a rafinérské výroby skupiny Unipetrol. Umožní také reagovat na celosvětově rostoucí poptávku po vysokohustotním polyetylenu. Díky nové technologii bude moci společnost

v polovině roku 2018. Během některých etap výstavby bude na místě působit až 800 pracovníků. Základní technické parametry stavby: »» bude odpracováno celkem 2 000 000 hodin, »» bude spotřebováno asi 22 000 m3 betonu, »» bude potřeba 4000 tuny oceli, »» bude využito 750 km přístrojových a elektrických kabelů.

oslovit další průmyslové segmenty, jako kosmetický nebo obalový průmysl. Nová polyetylenová jednotka PE3 bude mít výrobní kapacitu až 270 kt. Práce na výstavbě nové polyetylenové jednotky by měly být hotovy

Nová polyetylenová jednotka bude postavena na základě technologické licence od společnosti INEOS, kterou společnost Unipetrol získala na konci roku 2013. Hlavním dodavatelem stavby je společnost Technip.

Röchling rozšířil závod v Kopřivnici Německá firma Röchling Automotive úspěšně dokončila rozšíření svého závodu v Kopřivnici. Jejich původní závod dodává zákazníkům v Evropě, Asii a USA již od roku 2007 celou řadu automobilových dílů. Počátkem roku 2015 Röchling Automotive koupil v průmyslové zóně v Kopřivnici dalších 3000 m2 pozemků, čímž se celková plocha zvětšila na 31 000 m2. Jen samotná výrobní plocha se zvětšila na 4200 m2 a odbor logistiky disponuje nyní celkovou plochou 6500 m2. Röchling Automotive dodává pro výrobce automobilů součásti podvozků, kryty motorů, vzduchové řídící klapky apod., včetně inovovaných plastových nádrží pro selektivní katalytickou redukci (SCR), díky které se snižují emise u vznětových motorů. Součástí modernizace závodu v Kopřivnici je i instalace dvou vstřikovacích zařízení, která pracují s uzavíracími silami 500 a 1100 tun, včetně svařovacích a zkušebních zařízení. Do konce roku 2016 budou nainstalovány další tři vstřikovací stroje s uzavíracími silami 500 a 2700 tun.

září 2015


63

3D tisk


Nebojme se nových technologií – konkurenční náskok bohatě vrátí počáteční investici Čas od času se v průmyslu objeví nové technologie, které od základů změní celé odvětví. Takové technologie ovlivní dosavadní praxi a umožní vyrábět existující produkty rychleji, levněji nebo přesněji. Ale opravdu revoluční technologie přinášejí takovou změnu, aby konstruktéři mohli namísto stávajících dílů navrhovat součástky zcela odlišné od těch předchozích. Takovou změnou byl v minulosti nástup CNC obráběcích strojů, zavádění CAD/CAM systémů, rozvoj souřadnicových měřicích strojů a také nasazení laserů. Nejnovějším trendem ve strojírenské výrobě jsou technologie Additive Manufacturing.

Model formy s použitím konformního chlazení Jedná se o obrácený proces oproti třískovému obrábění. V průběhu obrábění se vrstvy materiálu odebírají, zatímco technologie Additive Manufacturing materiál vrstvu po vrstvě přidávají. Výroba forem pro vstřikování plastů je jedno z odvětví, kde si aditivní technologie našla své místo. Už několik let se totiž mezi výrobci forem hovoří o konformním chlazení jako o něčem revolučním. A zřejmě oprávněně. Zatímco běžné formy mají pouze přímé (vrtané) chladicí kanálky, konformní chlazení jednoduše řečeno zavádí chlazení těsně pod povrch formy, kanálky sledují tvar budoucího výstřiku a mohou být libovolně složité. Mít dokonale pod kontrolou chlazení v jednotlivých částech formy jednak umožňuje zkrátit cyklus (a vydělat více peněz), jednak otevírá možnost selektivního chlazení/temperace, a tím zvládnu-

64


tí problematických výstřiků (a opět vydělat více peněz). Motivací k zavedení této progresivní metody je tedy: »» zkrácení cyklového času »» úspora energie »» odstranění studených spojů »» rozměrová stálost, menší deformace »» dokonalý povrch pohledových dílů. I bez složité analýzy lze touto metodou snížit cyklový čas vstřikolisu zhruba o 10 %, pokud si ovšem konstruktér dá práci s počítačovým modelováním a MF analýzou, lze se podle Roberta Bearda (Robert A. Beard & Associates Inc.) dostat například k úsporám až 40 %. Finanční analýza přínosu této metody byla publikována například firmou Plante Moran v North American Plastics Industry Survey Report 2013. Formy velkých rozměrů se sestavují například vakuovým pájením ze segmentů připravených frézováním drážek budoucích kanálků, ale u malých a složitých forem se jeví výhodná právě metoda aditivní výroby z práškové oceli laserovou sintrací v ochranné atmosféře (někdy se nazývá 3D tisk kovů).

září 2015

Stroj AM250 Touto technikou lze vyrobit prakticky libovolně složitý tvar a to, co se dříve montovalo z několika dílů, se nyní může vyrobit z jednoho kusu. Přitom hustota, pevnost a tvrdost materiálu je při dodržení správné technologie plně srovnatelná s materiály vyrobenými konvenčními

Dokonalou formu lze získat přímo z CAD modelu

metodami. Někdy je kvůli dosažení drsnosti povrchu a tolerance důležitých rozměrů nutná dokončovací operace. Jak to funguje Základem všeho je kovový prášek a výkonný laser. Energie laserového paprsku lokálně nataví tenkou vrstvu kovového prášku, který se postupně vrstvu za vrstvou spojí do pevné a homogenní 3D struktury. Model součásti (formy) z CAD aplikace je třeba nejprve virtuálně rozřezat na jednotlivé vrstvy. Posuvná lamela rozprostře na pracovním stolku stroje tenkou vrstvu kovového prášku o tloušťce 20 až 100 mikronů. Energie laserového paprsku 2D řez lokálně nataví a kovový prášek se spojí do pevné a homogenní 2D struktury. Následuje nová vrstva prášku a natavení další vrstvy, která se spojí s vrstvami předchozími. Celá operace se opakuje tak dlouho, dokud není vystavěn celý požadovaný 3D díl. Tavení práškového kovu probíhá v ochranné atmosféře. Kvalita materiálu výsledného dílce těsně souvisí

3D tisk / Materiály 3D tisk

Technologie zpracování plastů s obsahem kyslíku v pracovním prostoru stroje. Pro dosažení homogenní struktury je třeba kyslík z pracovní komory eliminovat. Stroj AM250 společnosti Renishaw proto nejprve vyčerpá vzduch z pracovního prostoru a do vzniklého vakua doplní ochranný plyn argon. Čistota pracovní atmosféry je udržována na úrovni 0,1 % objemového množství kyslíku (1000 ppm) a pro zpracování titanu dokonce na úrovni 0,01 % (100 ppm). Díky tomu se dosahuje u výsledného dílu vysoce homogenní struktury bez porozity. Podmínka efektivity První uživatelé technologií Additive Manufacturing z oblasti medicínských aplikací – v ortopedii a zubním lékařství – vysoce oceňují možnosti výroby komplexních struktur a složitých tvarů z velmi těžkoobrobitelných materiálů, jako jsou titan nebo dentální chromkobaltové slitiny.

Avšak k dispozici jsou i další materiály, například hliník, nerezová ocel nebo těžkoobrobitelné ocelové slitiny. Ve výrobě forem se používá speciální druh nástrojové oceli.

Podmínkou efektivity této metody je technologičnost konstrukce – ovšem konstrukce optimalizované nikoliv pro třískové obrábění, ale pro stavbu z práškového materiálu.

Pouhé „překlopení“ dříve zkonstruovaných dílů z obráběcího centra na 3D tiskárnu obvykle nepřinese nic než vyšší náklady a delší výrobní čas. To může být možná akceptovatelné u prototypu, ale ne ve standardní výrobě. Nasazení aditivní výroby rozhodně vyžaduje změnu myšlení konstruktéra, ale pak otevírá nové možnosti. Additive Manufacturing pravděpodobně nenahradí třískové obrábění, může je však doplňovat coby výrobní technologie integrující v budoucnu také tepelné zpracování a povrchové úpravy. Již dnes však může nabídnout podstatné zkrácení výrobního času, snížení nákladů na nástroje a úsporu materiálu. Ing. Jan Loos www.renishaw.cz

Forma vytištěná metodou 3D tisku z kovového prášku

Různé třídy Ultramidu pro různé nároky na tlak a s tepelnou odolností až do 220 °C Snižování spotřeby paliva a úrovně emisí, které v mnoha zemích předepisuje zákon, nutí automobilový průmysl jednat. Kromě rozvoje alternativních druhů pohonu hraje i nadále klíčovou roli optimalizace tradičních spalovacích motorů. Zmenšování velikosti totiž vede k vyšším hodnotám tlaku a teplot, zejména v součástkách, které vedou vzduch za turbodmychadlem. Společnost BASF na tento vývoj v oblasti konstrukce motorů reaguje konzistentním portfoliem plastů tříd PA6 a PA66, které splňují ty nejvyšší požadavky na materiály, mechanické vlastnosti a tepelnou odolnost. V závislosti na základním polymerovém a stabilizačním systému jsou materiály odolné vůči tepelnému stárnutí až do teploty 220 °C a vykazují vynikající destrukční tlak a pevnost svaru. Vybrané třídy jsou založeny na celosvětově platných specifikacích: vyznačují se jednotnými materiálovými vlastnostmi a stejně vysokou úrovní kvality. Navíc je po celém světě dodávají lokální výrobci. Větší tlak, vyšší teploty, nižší náklady Pro kompenzaci ztráty výkonu motoru při současném snížení zdvihového objemu lze využít turbodmychadel. Přeplňování turbodmychadlem vytváří vyšší tlak a teplotu v prostoru motoru, především v potrubí s plnicím vzduchem. Výrobci automobilů zároveň pokračují ve vývoji takové konstrukce potrubí s plnicím vzduchem, která by vytvořila efektivnější instalační prostor a snižovala emise. Tento technologický pokrok v oblasti

konstrukce motorů provázejí celosvětové procesy standardizace a přemisťování výrobních zařízení: v lokálně vyráběných vozidlech rozličného typu se používají celosvětově standardizované motory a příslušné přídavné díly. Společnost BASF na tento trend reaguje nabídkou široké palety celosvětově dostupných produktů lokální výroby s celosvětově platnými specifikacemi. Na použití v potrubích s plnicím vzduchem Společnost BASF nabízí polyamidy pro různé nároky na teplotu v potrubích s plnicím vzduchem. Sortiment tvoří třídy PA6, PA66 a PA66/6 s obsahem skelných vláken v rozmezí 30 až 50 %. Novým přírůstkem do tohoto portfolia je Ultramid B3WG6 GPX, polyamid třídy PA6 s 30% obsahem skelných vláken. Je odolný vůči teplotám až 180 °C, krátkodobě dokonce až 200 °C. Díky svému vynikajícímu destrukčnímu tlaku a pevnosti svaru je vhodný pro sběrné sací potrubí vyrobené z více dílů. Horní hranici teplotního rozsahu pak pokrývá speciální polyamid Ultramid Endure, který snese stálou provozní teplotu až 220 °C a maximální až 240 °C. Polyamidy třídy Ultramid Endure D3G7 s 35% výztuží ze skelných vláken a třídy D3G10 s 50% výztuží ze skelných vláken jsou vhodné na tvarování vstřikováním. Je prokázáno, že fungují dobře jak ve sběrných nasávacích potrubích přeplňovaných vznětových motorů, tak v rezonátorech a senzorech.

Známí výrobci originálních zařízení používají Ultramid Endure D5G3 BM (s 15% obsahem skelného vlákna), který je vhodný na tvarování vyfukováním v potrubích s plnicím vzduchem. Pro teploty v rozmezí 180 °C až 210 °C nabízí portfolio plasty třídy PA66 se zvýšenou tepelnou stabilizací. Sem patří Ultramid A3W2G6 až G10 (s výztuží ze skelných vláken s obsahem 30 – 50 %) pro teploty do 190 °C, např. v koncových uzávěrech chladičů vzduchu a nový Ultramid A3W3G7 pro teploty do 210 °C.

různému zatížení, určování destrukčního tlaku svařovaných dutých těles a zkoušky střídání tlaku při různých aplikačních teplotách. V motorech se často používají svařované komponenty. V případě, že má materiál nižší obsah skelných vláken, může svařovaná linie představovat slabé místo, a to především tehdy, je-li již starší. Všechny třídy polyamidů v portfoliu vykazují vynikající destrukční tlak a pevnost svaru. Mimořádně vhodné jsou především na vibrační svařování a svařování horkým plynem. Pevnost svaru se měří

Vynikající destrukční tlak a pevnost svaru Kromě tradičního skladování standardních testovacích vzorků ve vyhřívací komoře, která poskytuje dobrý referenční bod pro výběr materiálů, hrají velmi důležitou úlohu také dynamické testy a testy v blízkosti komponentů. Patří sem testy únavové pevnosti na tahových tyčích vystavených

na testovacím přístroji Ultrasim Weld Tester. Simulační nástroj společnosti BASF Ultrasim pak umožňuje přesnější odhad životnosti daného dílu. Nový Ultramid B3WG6 GPX vykazuje v porovnání s předcházejícím standardním produktem nejen o 25 % vyšší počáteční destrukční tlak, ale vydrží až čtyřikrát víc zátěžových cyklů střídavého tlaku při teplotě 100 °C.

září 2015


65

Lasery


Technologie laserového svařování plastů v automobilovém průmyslu od společnosti MediCom Průmyslová divize společnosti Medicom, a. s. se věnuje laserovým technologiím již čtvrt století. První svařovací laser řady AWW určené ke svařování plastových dílů byl vyroben v roce 2009. Od té doby trvale stoupá počet aplikací využívajících toto zařízení. Článek mapuje některé důležité aspekty této technologie z pohledu výrobce laserů a systémového integrátora v jednom. Svařovací laser nachází obvykle uplatnění ve fázi kompletace a montáže výrobku, kdy vzniká nový zpětně nerozebíratelný celek. Laser může být umístěn prakticky ve kterékoliv části výrobní linky, což jej činí velmi flexibilním zařízením.

délce použitého laseru. Naopak při dopadu na spodní díl musí dojít k maximálnímu pohlcení energie laseru a tím i následnému zahřátí místa kontaktu obou dílů. Z tohoto důvodu se do materiálu absorpčního dílu naopak přidávají pigmenty nebo jiné látky zvyšující

Graf z monitorovacího programu LasMonAWW. Laser pracuje na konstantní regulované teplotě 200 °C (červená křivka). Měnící se výkon laseru (zelená křivka) koresponduje s proměnnou tloušťkou transparentního dílu lasery o vlnové délce 808 až 980 nm, lze úspěšně svařit i zdánlivě okem neprůhledné plasty splňující podmínku, že krycí díl má pro vlnovou délku použitého laseru nízkou absorpci. Druhá zásadní podmínka pro úspěšné svaření dvou dílů je mechanické uspořádání a s tím spojená konstrukce

tlačné skleněné desky. V tomto uspořádání svazek svařovacího laseru prochází nejprve přes tuto desku a pak přes transmisní plast. I toto řešení má svá úskalí spočívající například v riziku poškození přítlačné desky, nicméně řada aplikací nemá jiné řešení. Konstrukce zakládacího přípravku je tak praktic-

Každý plast má jiný bod tání, absorpci a řadu dalších vlastností, které určují optimální podmínky pro svaření.

Schematické uspořádání umístění laseru a plastového dílu při transmisním svařování Laser jako nástroj pro svařování se používá všude tam, kde je technologický požadavek na vysoce pevný spoj splňující i další kritéria, jako jsou např. přesnost, hermetická těsnost variabilně kombinovaná s otevřeným pevnostním svárem či lokální teplotní namáhání výrobku bez rizika poškození okolních citlivých komponent. To jsou parametry, které alternativní technologie, jako jsou svařování ultrazvukové, třením nebo infrapaprsky, nemohou komplexně poskytnout. Podmínkou vhodnosti použití laserové technologie je správná volba typu svařovaných materiálů a jejich uspořádání. Při laserovém svařování plastů se téměř výhradně používá technologie transmisního svařování, kdy svařované díly jsou přitisknuty na sebe. Z pohledu laseru svazek prochází horním dílem, který by se měl vyznačovat nízkou odrazivostí a absorpcí na vlnové

66


absorpci. Typická barevná kombinace laserem svařovaných dílů je průhledný, bílý či barevný plast průchozího dílu a černý absorpční díl. Jelikož se pro svařování nejčastěji používají infračervené

svařovacího přípravku. V praxi platí, že dosáhnout kvalitního svaru lze pouze u sestavy, kdy obě části mají v místě svaru kvalitní a intenzivní kontakt. U dílů zasunutých jeden do druhého se toho dá docílit poměrně jednoduše vzájemným přesahem vnitřního a vnějšího rozměru – to bývá obvykle dostatečnou garancí úspěšného procesu svařování. Ostatní díly, které se nedají jednoduše přitlačit jeden k druhému například použitím ocelové masky, se mohou „slisovat“ pomocí speciální pří-

Přípravek pro svařování žlutého a černého POM dílu. Přítlak se realizuje pomocí ocelové masky vedené po vnějším obvodu svaru

září 2015

ky samostatná disciplína. V současné době se počet přípravků instalovaných v zařízení AWW blíží stovce. Každý plast má jiný bod tání, absorpci a řadu dalších vlastností, které určují optimální podmínky pro svaření. K dosažení klíčového parametru – konstantní pracovní teploty po celou dobu procesu – se používá technologie měření teploty v místě svaru navázaná na regulaci výkonu laseru. Procesní svařovací hlavy používané v laserech MediCom mají z tohoto důvodu integrovaný pyrometr, který měří teplotu v ose svazku. Kromě vytvoření technologických podmínek, tento monitoring přináší i řadu dalších výhod, jako jsou možnost odhalení vnitřní nehomogenity materiálu, kontrola změny tloušťky stěny dílu, odhalení nečistot na povrchu nebo mezi svařovanými díly. Toto vše se projeví v monitorovaných parametrech laseru. Svařovací lasery Medicom mají implementovány funkce umožňující vyhodnocení svaru podle stanovených kritérií a následně díly vyřadit jako potenciálně neshodné. Vzhledem k neustále se stupňujícím nárokům na kvalitu dodávaných komponent jsou takové funkce stále více žádané.

?????


LaserovéStanice svařování plastů AWW MediCom

Stanice AWW osazená laserem 200 W / 980 nm. Vodou chlazený laser včetně veškerého příslušenství je integrován jako součást stanice.

Detail procesní hlavy na motorizovaném pojezdu YZ, v provedení s pyrometrickým měřením teploty v místě sváru a měřením výkonu laseru. Přípravek s přítlačnou maskou pro 2D svařování dílu v rovině XY. Sídlo společnosti: MediCom a.s. Dobropolská 12, 102 00 Praha 10 e-mail: [email protected]

LASERyvo

Laserové stanice řady AWW (Automatic Welding Workstation) jsou primárně určeny k laserovému svařování plastů. Jako zdroj laserového záření je použit polovodičový diodový laser emitující na vybrané vlnové délce optimalizované pro danou aplikaci. K dispozici jsou výkonové řady s maximálním výkonem od 30 W do 400 W. Laserové záření je vedeno optickým vláknem do procesní hlavy s pevným ohniskem nebo do hlavy osazené vychylovacím systémem. Průměr ohniska je konfigurovatelný a může mít kruhový nebo eliptický tvar. Procesní hlava je volitelně osazena měřením výkonu - mód regulace výkonu a/nebo bezkontaktním měřením teploty v místě sváru - mód regulace teploty. V módu regulace teploty lze provádět online monitoring svařovacího procesu, což umožňuje automaticky detekovat nehomogenity, nízkou kvalitu sváru vzniklou například z důvodu špatného přítlaku svařovaných dílů a pod. Provedení stanice je vždy individuální dle aplikace. Základní model stanice je osazen rotační řízenou osou a dvěma řízenými lineárními pojezdy pro svařování dílů o různém průměru (horizontální osa) a ve volitelné výškové pozici (vertikální osa). Lze tak provádět obvodové sváry na válcových dílech, vertikálně orientované lineární sváry nebo 2D křivky načítané např. z DXF souboru. Variantní provedení s vychylovací hlavou je určeno k aplikacím kvazisimultánního svařování, kdy se současně zahřeje a následně svaří díl v celé dráze - obvykle se jedná o uzavřenou křivku. Zakládání a vyndávání dílů je ruční. Rychlovýměnné automaticky rozpoznávané zakládací přípravky typu SMED jsou dle složitosti osazeny fixačními moduly pro zajištění přítlaku svařovaných komponent a čidly pro kontrolu správného založení, pozice a fixace. Pro každý typ dílu je přiřazena samostatná receptura umožňující naprogramovat až 16 individuálních svárů s vlastními parametry (rychlost, výkon, teplota, profil, atd.). Díky intuitivnímu ovládání a programování přes dotykový panel lze definovat nový díl během několika minut.

Řez svařeným výrobkem. Červeně jsou označena místa sváru.

www.medicom.cz

LASERdiode

Díl založený v zakládacím přípravku pro obvodové svařování s využitím řízené rotační osy. Provozovna: MediCom a.s. Ženíškova 1647/3, 149 00 Praha 4 tel: 271 001 510

Technický týdeník LASERmark z á ř í 2 0 1 5 LASER fibre67

19.–26. října 2016 Düsseldorf, Německo

hala 10, stánek J39

BUDOUCNOST. začíná DNES. speciální příloha časopisu Technický týdeník Technologie zpracování plastů

Recommend Documents