M"anyagipari stratégia
Helyzetkép a fröccsönt! gépek piacáról Dr. Lehoczki László, a M!anyag és Gumi szerkeszt"je
1. M!anyag-feldolgozó gépek világpiaci helyzete gyártás 2012-ben értékben 3,7%-kal n"tt, ami az EUROA m!anyag-feldolgozó gépek globális kereslete várha- MAP kereskedelmi erny"szervezet becslése szerint tóan 6,9%-kal fog n"ni évente, és 2017-re értékben elér- 29,3 milliárd eurót jelentett. heti a 37,1 milliárd dollárt, áll az amerikai FREEDONIA csoport piaci tanulmányában. Ez a jobb értékesítési lehe- 2. A fröccsönt" gépek piaca t"ségeknek tulajdonítható, amit a beruházások és a m!Bár a fröccsönt" gépek eladása rekordot ért el 2012anyag termékek növekv" gyártása ösztönöznek. ben, piaci növekedése lassulni fog az elkövetkezend" A csomagolási piac a m!anyag-feldolgozó berendezé- években, f"leg Kínában, amely a legfontosabb szerepl"sek legnagyobb felvev"je és leggyorsabban b"vül" terü- nek számít, állítja új tanulmányában az INTERCONNEClete, a teljes értékesítésb"l több mint egyharmad résszel TION CONSULTING. Az átlagos értékesítési árak emelkedéfog rendelkezni 2017-ben. Ezt er"síti a csomagolóanya- se pozitív képet vetített el"re, ugyanakkor tovább er"sögok keresletének növekedése, az aktív élelmiszer- és ital- dött az elektromos fröccsönt" gépek trendje, 2014-ben gyártás, valamint a fejl"d" országokban a csomagolt ter- minden ötödik berendezés elektromos meghajtóegységmékek (f"leg élelmiszerek és italok) egyre nagyobb fo- gel lesz felszerelve. gyasztása. Az iparosodott országokban a javuló gazdasá2013 az els" év, amikor a fröccsönt" gépek eladása gi körülmények maguk után vonják a nagyobb csomago- meghaladta a világon a 100 ezres darabszámot (1. táblálóanyag keresletet. A következ" nagy végfelhasználó te- zat). A mennyiségi növekedés közel 2% volt az el"z" évrületek a fogyasztási cikkek gyártása és az épít"ipar. vel összehasonlítva, és mivel az árak emelkedtek, a bevéTípus szerint a fröccsönt" gépek maradnak továbbra is teli oldal jobb képet mutatott, nagyjából 5%-kal. Ugyana legnépszer!bb feldolgozó berendezések, az új értékesí- akkor, nem várható nagy ugrás az értékesítésben az elkötések kétötöd részével 2017-ben, ami az alkalmazások vetkez" években, mivel az eladások kis mértékben csökszéles skálájának, sokoldalúságának köszönhet". Minda- kentek Kínában, a f" piacon. Az ok az energiahatékony zonáltal, a 3D m!anyag nyomtatók keresletnövekedése min"ségi termékek növekv" keresletében keresend". Vilesz a leggyorsabb ütem! a jelenlegi, viszonylag kismé- szont, ezek az eszközök drágábbak, ezért kevesebbet váret! piaci alapról kiindulva. A 3D printerek a termékter- sárolnak bel"lük. vezésben nagyobb rugalmasságot nyújtanak a hagyomáEltér" a helyzet a feltörekv" piacokon, mint pl. India, nyos berendezésekhez képest, és funkcionalitásban a Törökország és a Közel-Kelet. Itt az INTERCONNECTION fröccsönt" gépek versenytársaivá válhatnak. A technoló- átlag feletti b"vülést vár. Annak ellenére, hogy Kína és giai el"nyök és a termékárak csökkenése szélesíteni fog- Tajvan piaci részesedést veszít, mindkét ország meghatája a 3D nyomtatók piacát. Az extruderek értékesítése lesz rozó marad a jöv"ben. 2009-ben ez a régió 47,3%-os réa második leggyorsabb mérték! az építkezési aktivitás szesedéssel bírt, ami majdnem fele a világpiacnak, 2016fellendülésével. ra viszont várhatóan ez a szám 39%-ra fog csökkenni. A A fejl"d" piacok nyújtják a legnagyobb növekedési lehet"ségeket a m!anyag-feldolgozó gép1. táblázat. gyártók számára. „A nemzeti piacok tekintetében Fröccsönt" gépek értékesítése a világon 2009-2016 között messze Kína a legnagyobb, a 2012-es teljes értéÉves változás Éves változás Mennyiség Érték Év mennyiségben értékben kesítés 29%-ával, és továbbra is vezet" helyen darab millió euró % % marad 2017-ig. Ugyanakkor, India mutatja a leg2009 88 029 6 932 – – gyorsabb növekedési ütemet 12%/év mérték! b"2010 93 673 7 497 6,4 8,1 vüléssel”, állítja a FREEDONIA. Regionális alapon 2011 98 005 8 050 4,6 7,4 Közép- és Dél-Amerika n" a legintenzívebben (a 2012 99 375 8 402 1,4 4,4 nagy és gyorsan b"vül" brazil piacnak köszönhe2013* 100 704 8 842 1,3 5,2 t"en), amit az Afrika/Közel-Kelet régió követ Tö2014** 102 266 9 386 1,6 6,1 2015** 104 044 9 939 1,7 5,9 rökország vezérletével. Kína az ázsiai/óceániai 2016** 106 835 10 547 2,7 6,1 térség teljes gyártásának 59%-át birtokolja. A düsseldorfi K 2013 kiállításon elhangzott, *el"zetes adat, **el"rejelzés hogy a globális m!anyag- és gumi feldolgozógép(Forrás: Interconnection Consulting) 2014. 51. évfolyam 2. szám
41
M"anyagipari stratégia második legnagyobb piac Közép-Európa, ahol a német berendezések száma n". A közepes záróerej! (1000–5000 kN) fröccsönt" gépek jelentik a legnagyobb részesedést. A világon eladott minden második berendezés ilyen záróer"-tartományú volt, ami 2013-ban mennyiségben 47,3%-os piaci részt jelentett. A kisebb záróerej! (0–1000 kN) gépek részesedése 40,1% volt, ami 2016-ra 37%-ra csökkenhet. A nagyobb záróerej! fröccsgépek a legkisebb, de a legnagyobb potenciállal rendelkez" termékcsoport az átlag 4,8%/év mennyiségi növekedéssel (1. ábra).
1. ábra. Különböz! záróer!-tartományú fröccsönt! gépek piaci részesedése értékben számolva 2009–2016 között (Forrás: Interconnection Consulting)
2013-ban a fröccsönt" gépek 67,9%-a volt hidraulikus m!ködés!. Bár a jöv"ben részarányuk csökkenése várható, mégis népszer!ek maradnak viszonylag alacsony átlagos eladási áruk miatt. Az elektromos gépek részaránya 18,9%, f"leg Japánban használják ezeket, ami a következ" években 20%-ra emelkedhet. A hibrid berendezések használata is b"vülni fog, mivel jó kompromisszumot kínálnak az ár és energiahatékonyság tekintetében. Az összes fröccsönt" gép 37,1%-át az autóipar számára értékesítették 2013-ban. Még ha ez az iparág gyengélkedett is Európában és Észak-Amerikában, semmi sem változik nagyon gyorsan. Az értékesítés második legfontosabb területe a csomagolóipar 30,5%-kal. Ezen a területen az INTERCONNECTION jó potenciált lát, mivel a m!anyagok felhasználása tovább n" a feltörekv" piacokon. A top 10 gyártó vállalat piaci koncentrációja csökkent 2012-ben, részesedésük 55,4% volt a korábbi 55,8% helyett. A legnagyobb három cég a teljes értékesítés 24%ával rendelkezett, ami 0,4%-os csökkenés 2011-hez képest.
42
Az elkövetkez" években a piaci fejl"dés mérsékelt ütem! lesz, az eladott berendezések száma csak lassan fog n"ni, kb. 2%-kal évente, 2016-ban várhatóan 2,7%kal. A bevételek növekedése ugyanakkor ennél nagyobb mérték! lesz, az említett átlagár emelkedése miatt. Kína forgalma jelent"sen zsugorodni fog, az éves mennyiségi csökkenés 2016-ra 1,8% mérték! lesz. 1990 és 2011 között a fröccsönt" gépek eladása a világon közel megháromszorozódott, 33 700-ról 94 320 darabra n"tt évente, vezet" helyen Kína áll, ahol az id"szak kezdetén évente 4000, míg a végén 50 000 gépet adtak el. „Kína teljes piaca csökken” – állította Peter Neumann, az ENGEL ügyvezet" igazgatója a K 2013 kiállításhoz kapcsolódó el"zetes sajtótájékoztatón, „de ez csak egy része a dolognak, mivel a gépek min"sége és kihozatala javul, ezért nincs szükség olyan nagy számú berendezésre. A trend a jobb min"ség! és a korszer!bb technológiájú berendezések felé halad.” Az ENGEL cég továbbra is hisz Kínában, a vállalat által gyártott „fels"bb kategóriájú” berendezések iránt egyre nagyobb az igény, még ha a kereslet csökken is. Az INTERCONNECTING CONSULTING cég fenti megállapításaival ellentétben, az ENGEL úgy véli, hogy a fröccsönt" gépek teljes globális értékesítése 2010 óta minden évben csökkent, 95 000-r"l 2012-ben 90 000-re. Az elkövetkezend" három évben sem várnak javulást, s"t 2015-re 80 000 gép eladását jósolják. Kínában a 2011. évi 50 000 darab eladási csúcsot követ"en ez a szám 2012-ben 45 000-re csökkent, és várhatóan 35 000 lesz 2020-ban. Ugyanezt a periódust tekintve, Európában (Németországgal a vezet" helyen) 9500-ról 14 000-re fog n"ni, míg Amerikában 8030-ról 7000-re fog csökkenni az eladás, ami alatta lesz az 1990-es 7500 darabos szintnek. „A trend a gyártás áthelyezése az USA-ba. Úgy gondolom, ez a következ" években folytatódni fog az energiaköltségeknek és más tényez"knek köszönhet"en”, vélekedett Peter Neumann. Kína nemcsak vev"ként, hanem gyártóként is felbukkan ezen a piaci területen, ennek egyik globális szerepl"je a HAITIAN. Az 1965-ben alapított vállalkozás 1972-ben szállította els" fröccsgépét. A szerény kezdet után csúcsértékesít"kké n"tték ki magukat a világpiacon, a 2005. évi 408 millió dolláros bevételüket 2010-re 1,16 milliárd dollárra növelték. Az ebben az id"szakban eladott berendezéseik száma 12 000-r"l 70 000-re n"tt. 2012-ben azonban a 22 000 eladott gép mellett, csak 1,03 milliárd dollár volt a bevételük, amit sajtóközleményükben úgy magyaráztak, hogy „jelent"s veszteségek voltak az ázsiai gépiparban”. A 2012. évet „fenntartható értékesítési teljesítmény”-ként írják le, hozzátéve, hogy „ez az év Kínában meglehet"sen nehéz volt”. A HAITIAN és a hozzá hasonló cégek azon dolgoznak,
2014. 51. évfolyam 2. szám
hogy betörjenek a piacra, a korábbi import"rök nettó export"rré válnak és fordítva. Ázsia 2012-ben 74 160 fröccsönt" gépet gyártott, ebb"l 62 700-at a kontinensen belülre szállítottak, míg 3660 érkezett Európába és 4700 Amerikába, az ENGEL szerint. Európában 12 800 fröccsönt" berendezés készült, ebb"l 7500 maradt az Európai Unióban, 1900 került Amerikába és 3000 darabot Ázsiában értékesítettek. Ezalatt Amerika 1240 gépet gyártott, 900 maradt az USA-ban, 300 gépet Ázsiában adtak el, és 40 került közvetlenül Európába. A gépgyártás az összes régióban zsugorodott a 2007– 2012 közötti periódusban, a legjobban Japánban, ahol a gyártott berendezések száma 34%-kal 19 600-ról 13 000re csökkent. A kínai gyártás 20%-kal esett vissza, 53 500ról 43 000-re. Százalékban a második legnagyobb viszszaesés (27%) Észak-Amerikában következett be ebben az id"szakban, és a piac nem valószín!, hogy visszatér a 2004. évi csúcsszintre. Az európai fröccsönt" gép gyártás 12%-kal, 12 500-ról 11 000 darabszámra sz!kült. Az alacsony technológia szint! fröccsönt" gépek száma zsugorodott a legnagyobb mértékben a globális piacon. 2004 és 2012 között a high-tech fröccsönt" berendezések eladása 8%-kal 28 000 darabra, a hagyományosaké 9%-kal 51 000-re n"tt, míg a low-tech gépeké 64%kal 27 000-r"l 9600-ra csökkent. 3. Fröccsöntött m!anyagok A fröccsöntött m!anyagok világpiaca évi 5,3% növekedési ütemmel 2018-ban értékben elérheti a 252 milliárd dollárt, míg mennyiség tekintetében, 4,9%/év b"vüléssel a 116 millió tonnát, állítja a 2012-ben megjelent piaci tanulmányában a TRANSPARENCY MARKET RESEARCH (USA). E termékeknek Ázsia a legnagyobb piaca, nagyjából 37%-os részesedéssel, amit Észak-Amerika és Európa követ. A f" piaci hajtóer"k közé tartozik a háztartási és testápolási termékek világpiacának b"vülése, ahol a polipropilén az egyik legfontosabb alapanyagnak számít. A csomagolási piac er"södése (f"leg a merev csomagolóanyagok) szintén jelent"s hatással van a globális értékesítésre a fröccsöntésben. A fröccsöntött m!anyagok piacát alkalmazási területek szerint vizsgálva megállapítható, hogy a csomagolástechnikai termékeknek van a legnagyobb részesedése, nagyjából 32%, amit a fogyasztási cikkek és az elektronika követ 30%-kal. Ugyanakkor ez utóbbi terület b"vül a leggyorsabb ütemben, 2018-ig átlag 5,1%/év mértékben. 4. Fröccsöntési csúcstechnológiák a K 2013 kiállításon A K 2013 kiállításon a gyártók számos új m!anyagfeldolgozási technológiai megoldással, rendszerrel jelentkeztek. A fröccsöntés területér"l ezek közül muta2014. 51. évfolyam 2. szám
tunk be néhányat alkalmazási területekre bontva, a teljesség igénye nélkül. 4.1. Autóipar A tavalyi düsseldorfi vásárnak is a súlycsökkentés volt a központi témája, a lista élén a fröccsöntéssel kombinált, formázott, h"re lágyuló kompozit lemezek álltak. Az ARBURG szerkezeti tartóelemet gyártott, ahol a termoplaszt kompozit lemezanyagra LFT kompaundot fröccsöntöttek rá a hosszúszálas közvetlen adagolású h"re lágyuló feldolgozási technológiájukat használva. Ebben a megoldásban a max. 50 mm hosszú üvegszálakat közvetlenül adagolják a plasztikálóhengerbe, ami költséghatékony és rugalmas opcióját jelenti az LFT fröccsöntésének (2. ábra).
2. ábra. A hosszúszálas közvetlen adagolású Arburg fröccsönt! gép szerszáma a termékkel
Az ENGEL az eddigi „legintegráltabb”, h"re lágyuló kompozit lemez ráfröccsöntési gyártórendszerét mutatta be, együttm!ködésben a ZF FRIEDRICHSCHAFEN autóipari csoporttal. Ez a rendszer egy 200 tonnás, függ"leges elhelyezés! fröccsönt" egységre épül, és kiküszöböli a termék utólagos sorjázását. Az érdekl"d"k a Duo gép egy
3. ábra. Engel Duo gép poliuretán transzferöntéshez
43
M"anyagipari stratégia
4. ábra. A szénszálas kompozit szélvéd! alkatrész
függ"leges verzióját is láthatták, amelyet poliuretán transzferöntéshez (RTM) alakítottak ki (3. ábra). A 700 tonnás egység a legnagyobb függ"leges fröccsönt" gép, amit a cég valaha bemutatott. A berendezéssel a KTM X-Bow GT nagyteljesítmény! sportautó keretnélküli szélvéd"jéhez gyártottak szénszálas kompozit alkatrészt (4. ábra). 4.2. Csomagolás A csomagolóiparban egyre népszer!bb a többkomponens! fröccsöntés – f"leg a kupakgyártás területén –, a nagy termelékenység! technológiák, mint pl. a Cube szerszámok, továbbra is a figyelem középpontjában állnak. A német FOBOHA szerszámgyártó két teljesen elektromos Cube rendszert m!ködtetett: az egyik 8+8 fészkes szerszámmal (5. ábra) kétkomponens!, csavarmenetes kupakokat gyártottak a FERROMATIK standján, míg a másik,
12+12 üreges rendszert az ARBURG-nál láthatták az érdekl"d"k. A Cube szerszámok egyik nagy el"nye, hogy jól beépíthet"k a fröccsöntési ciklusba. A nagyfokú automatizáltság a költségekben is jelentkezik. A ZAHORANSKY a TIM (Total Integrated Manufacturing) Cube szerszámának egy olcsóbb változatát mutatta be. A TIM-Light küls" szerel"állomással rendelkezik, viszont a rövid ciklusid"ket fel kellett áldozni a csökkentett beruházási költségek oltárán. Az ENGEL Speed 650 hibrid tervezés! berendezése lendkerék-alapú energiavisszanyer" rendszert használ az energiafogyasztás és a kapcsolt terhelés csökkentésére. A 650 tonnás gép rövidebb mint 2,5 másodperces szárítási ciklust igényel. A SUMITOMO DEMAG szintén kiterjesztette gépválasztékát a moduláris Systec csomagolási célú verziójával. 4.3. Orvostechnika A WITTMANN BATTENFELD gyártócellája két kapcsolt MicroPower mikrofröccsönt" gépet (6. ábra) használt, amivel mikrofluid szerelvényt gyártottak. A MICROSYSTEM (UK) által fejlesztett cella egy lineáris tengelyen futó Scara robot segítségével csatlakozott a két fröccsgéphez egy tisztateres csatornában. Az els" géppel két viv"egységet gyártottak, amelyeket a robot összegy!jtött és az összeszerelés el"tt a kamerás vizsgálóegységhez szállított, majd elhelyezte a második gép szerszámában, ahol termoplasztikus elasztomert fröccsöntöttek rá.
6. ábra. A Wittmann Battenfeld MicroPower mikrofröccsönt! gépe
5. ábra. A Foboha 8+8 üreges kupakgyártó szerszáma
44
Az ENGEL szintén bemutatta az automatizált fröccsönt" és összeszerel" berendezését az orvostechnikai ipar számára. Háromkomponens! vértranszfúziós cseppgy!jt" rekeszt állítottak el", amely két, ABS-b"l és polipropilénb"l készült elemet tartalmazott bels" sz!r"kkel, majd ezeket egy lépésben polipropilénnel körülfröccsöntötték.
2014. 51. évfolyam 2. szám
4.4. E+E ipar RocTool variotermál (f!tés-h!tés) szerszám h"mérsékletszabályozó technológiát alkalmaztak egy komplex, felülfröccsöntött, kompozit mobiltelefon ház gyártásához az ENGEL standján. Ez a technológia jól használható a lemezformázásban és a ráfröccsöntésben, mivel csúcsmin"ség!, fényes felület! termékek gyárthatók nagy falvastagságokkal is. A cella inline fémbevonást is lehet"vé tesz EMC árnyékoláshoz. A MOMENTIVE kétkomponens! fröccsöntést mutatott be UV-térhálósodó LSR (folyékony szilikongumi) polimerrel. Az osztrák ELMET fejlesztette ki az UV vulkanizáló technológiát, amelyben az LSR hidegen térhálósodhat, kombinálva h"re lágyuló m!anyagokkal, mint pl. a polipropilén. 4.5. 3D nyomtatás és dekorálás Az ARBURG Freeformerrel normál, kereskedelmi for-
galomban kapható standard granulátumból lehet teljesen funkcióképes m!anyag darabokat gyártani szerszám nélkül, 3D–CAD adatokkal, min"ségileg nagyértékben, egyesével vagy kisszériákban (7."ábra). Ehhez a m!anyagot a fröcsöntéshez hasonlóan felmelegítik, és egy speciális fúvókán keresztül cseppenként, rétegr"l rétegre kerül felvitelre. A kemény-lágy kötésekhez és egyéb más többkomponens! alkalmazáshoz a berendezést egy második kivitelben is elkészítették. A Freeformer plug-andplay termékként azonnal elindítható, emisszió mentesen m!ködik, por- és selejtmentes gyártást biztosít. A kezel"nek nincs szüksége speciális ismeretekre a programozásban vagy az anyagfeldolgozásban. Az one-piece-flow gyártás (inline nyomtatás) m!anyag darabok felületének egyedi és tartós dekorálásához alkalmas. Az integrált folyamatparaméterek egyedileg is beolvastathatók, a motívumok számítástechnikai támogatással gyorsan cserélhet"k, átépítés és szerelés nem szükséges. Források
7. ábra. Az Arburg Freeformer berendezése
2014. 51. évfolyam 2. szám
Global machine market to continue upward curve, European Plastics News, 2014. január 6., www.europeanplasticsnews. com World plastics processing machinery, Industry study with forecast for 2017 and 2022, Freedonia Group, 2013. november, www.freedoniagroup.com Global plastics machinery sales up 3,7% in 2012, European Plastics News, 2013. október 31., www.europeanplasticsnews. com China holds back growth int he market for injection molding machines, Interconnection Consulting, www.interconnectionconsulting.com Global injection molding machine market to grow by shrinking, Plastics Today, 2013. december, www.plasticstoday.com Global Injection Molded Plastics Market is Expected to Reach USD 252 billion in 2018, PR Newswire, 2012. október, www. prnewswire.com Top technologies at K2013, Injection World, 2013. október, www.injectionworld.com
45
