Sušičky KOCH-TECHNIK Vici Vision MeasurLink Koncept KRAUSSMAFFEI Vstřikovací stroje AX Pozvánka na MSV Brno

číslo 3/ročník 2011, vydáno 3. 10. 2011

I N T E R N E T O V Ý

Č A S O P I S

K U B O U Š E K

G R O U P

Sušičky KOCH-TECHNIK Vici Vision MeasurLink Koncept KRAUSSMAFFEI Vstřikovací stroje AX Pozvánka na MSV Brno

INJECTION MOULDING MACHINES - PERIPHERALS - MEASURING INSTRUMENTS - TECHNOLOGY CENTER

STRANA 2

22 úspěšných let korporace KUBOUŠEK Group Vážení zákazníci a čtenáři, dostává se Vám do rukou druhé veletržní číslo našeho internetového časopisu, mimo jiné i jako pozvánka na MSV v Brně. Rádi bychom Vás seznámili s vývojem časopisu i firmy za poslední rok. Rychlý rozvoj firmy po roce 2000 a posléze řešení ekonomické krize vyústilo ve vybudování divizní struktury v rámci celé korporace a později rozdělení KUBOUŠEK Group na dvě virtuální sekce pod samostatnými obchodními značkami dle produktové orientace - a to průmyslové a sportovní. Tak vzniká KUBOUŠEK Technologies and Instruments (KTI) pokračující v tradici obchodní firmy Ing. Ivan Kuboušek založené roku 1990 a KUBOUŠEK Water Sports (KWS), rozvíjející se produktová sekce zaměřená na oblast vodních sportů a souvisejících služeb K již vybudované divizní struktuře v KTI přibyla v roce 2010 výstavba Technologického centra jako samostatné divize, která umožňuje přechod na projektové řízení. Záměrem je poskytovat podporu vývoje a testování aplikací pro naše zákazníky, zvyšovat technologické know-how a propojovat všechny produkty a služby KTI ve spolupráci s nezávislým kalibračním střediskem v samostatné firmě. Toto řešení umožňuje celému týmu Technologického centra nezávislost, efektivitu a vysokou produktivitu, přičemž zároveň akceleruje výkonnost jednotlivých obchodních divizí. TC si současně zachovává vysokou autonomii a kapacitu při podpoře konkrétních projektů u významných zákazníků. Stejným způsobem je budováno kalibrační středisko, které bude do konce roku vyčleněno z KUBOUŠEK s.r.o. do samostatné firmy. Přitom personálně i funkčně bude odděleno od stávající struktury, která je a bude vždy cíleně orientována na obchodní aktivity se silným akcentem na servisní podporu klientů. Po vyčlenění bude pokračovat proces spějící k nezávislé akreditované kalibrační laboratoři s termínem realizace během roku 2012. Také každá z obchodních divizí KTI prochází neustálým vývojem a inovací, tak aby mohla průžně reagovat na situaci na trhu. Divize Přístroje navázala spolupráci s italskou firmou Vici Vision vyrábějící zejména měřicí stanice pro automatickou kontrolu součástek včetně zakládání pomocí robotů.

STRANA 3

O úspěšném zahájení partnerství svědčí dohoda o zastoupení a zejména to, že jsme se stali jedním z největších obchodních partnerů této dynamické firmy a připravuje se další prohloubení této kooperace. Vzhledem k širokému portfoliu prodávaných přístrojů firmy MITUTOYO se tato divize i s novým typem produktů stále více specializuje a dochází k plánovanému rozdělení divize na oddělení komunálních a laboratorních přístrojů včetně servisu a celkové zákaznické podpory. Stejně tak se úspěšně prohlubuje spolupráce s naším největším obchodním partnerem, firmou KraussMaffei. Nadále rozšiřujeme servisní i obchodní tým, který se nyní specializuje téměř výhradně na produkty této firmy a ostatní produkty postupně přebírají jiné divize. To znamená, že divize KraussMaffei je stále více propojena s naším mnichovským partnerem tak, aby její síla a potenciál na trhu plně korespondovaly s technologickými možnostmi a silou firmy KraussMaffei. Zároveň dbáme na to, aby spolu s naším technologickým centrem umožnily i zákazníkům v České a Slovenské republice přístup k nejnovějším technologiím zpracování plastů nejen vstřikováním, ale i vypěňováním a vytlačováním včetně jejich kombinací, v čemž je firma KraussMaffei světovým leadrem.

STRANA 4

Konečně naše třetí divize Periferie prodělala za poslední rok rovněž velký vývoj,kdy se stala OEM partnerem firmy Colortronic, čímž reagovala na spojení firmy Colortronic s firmou Motan.Tímto řešením jsme zajistili kontinuální podporu stávajícím zákazníkům, kteří očekávají trvalou vysokou obchodní a servisní podporu firmy KUBOUŠEK a zejména využití našeho know-how u rozsáhlých projektů centrálních doprav, sušení a dávkování granulátu, kterými je firma Colortronic na trhu vyhlášena. Zároveň si tato divize uvolnila prostor pro pokračování obchodní činnosti v této oblasti, která je naší silnou stránkou, a podepsali jsme významnou smlouvu o obchodním zastoupení s firmou KOCH. Rozvíjíme tedy naše schopnosti v dodávkách a instalacích systému centrálních doprav materiálu. Divize také nově přebírá prodej robotů SEPRO od divize KraussMaffei tak, aby mohla tyto roboty efektivněji nabízet a prodávat na našich trzích. Projekt výstavby Technologického centra pokročil do druhé fáze. Centrum je personálně posíleno již od počátku roku a jeho provoz běží ve stávajích prostorách. Nový objekt se stavebně již připravuje a probíhá příprava veškeré projektové dokumentace. Zároveň jsou připravovány výrobní buňky pro nabídnutí kapacit vývoje na špičkové technologické úrovni včetně kvalifikovaného personálu souběžně ve spolupráci s našimi partnery. Součástí výstavby Technologického centra je i rozšíření spolupráce s odbornou věřejností jako jsou vysoké školy, university a výzkumná pracoviště. První výsledky této začínající kooperace jsou prezentovány již v tomto čísle. Více informací ke všem aktivitám korporace KUBOUŠEK Group získáte na nadcházejícím veletrhu od našich pracovníků či na našich internetových stránkách. Budeme se nadále snažit potvrzovat Vám vysokou kvalitu našich produktů a služeb, které již dvacet dva let nabízeme na trhu v České a Slovenské republice. Ještě jednou Vás tedy srdečně zveme do našich expozic na MSV v Brně a přejeme Vám co nejvíce obchodních i životních úspěchů. Za tým KUBOUŠEK GROUP Ivan Kuboušek.

STRANA 5

OBSAH divize Periferie 6 Sušení hygroskopických materiálů sušičkami KOCH-TECHNIK 10 Nové řešení separace od MTF Technik divize Přístroje 12 MTL X5 13 Toleranční jednotka 14 USB Input Tool Direct 17 Vici Vision 18 Informace o novém produktu, Crysta-Apex S 20 MeasurLink 22 Světová jednička v přesné měřicí technice 24 MeasurLink divize KraussMaffei 26 Koncept KraussMaffei 30 Vstřikovací stroje řady AX - uzavírací jednotka řady AX - řízení a pohon řady AX - třikrát úsporné 36 KraussMaffei - kompetence Forum 2011 obrovský úspěch ostatní 37 MSV BRNO 2011 38 Intenzivní chlazení vstřikovacích forem pomocí oxidu uhličitého 44 Polyethylen - homopolymery a kopolymery 51 Vyhodnocování struktury výrobků z plastů

STRANA 6

Sušení hygroskopických materiálů sušičkami KOCH-TECHNIK Velká část plastových materiálů přirozeně absorbuje vlhkost z atmosféry. Vlhkost v granulátu, dokonce i když se jedná o povrchovou vlhkost, může způsobit mnoho nežádoucích efektů včetně výrobních problémů, špatné kvality povrchu výrobků, nebo i ztrátu mechanických vlastností. Málokdy je možné prokázat, zda je vlhkost přítomna, jen vizuálním pozorováním.

PA

PET

Symptomy při vstřikování

Viditelné symptomy ve výliscích

Vliv na mechanické vlastnosti

Vytékání taveniny Tvoření bublin v tavenině

Šmouhy ve směru tečení taveniny Zvýšené tvoření stříbření

Snížená rázová a tahová pevnost

Povrchové šmouhy nejsou viditelné

Výrazně nižší rázová a tahová pevnost

Žádné viditelné symptomy

PBT

Žádné viditelné symptomy

Povrchové šmouhy nejsou viditelné

Výrazně nižší rázová a tahová pevnost

POM

Mohou se vytvářet bubliny v tavenině, případně usazeniny ve formě

Mohou se objevit šmouhy

žádné

TEEE

Žádné viditelné symptomy

Nepatrně zvýšená tendence k tvorbě stříbrných šmouh

Snížená rázová a tahová pevnost

Vzduch nese vždy určité množství vlhkosti při určité teplotě a určitém tlaku. Na sušení plastů před jejich zpracováním se nejčastěji používá technologie sušení suchým vzduchem. Rozdíl mezi sušením teplým vzduchem (příklad 1-3) a suchým vzduchem (příklad 4) lze vidět z následujícího příkladu při rozdílných povětrnostních podmínkách: DIVIZE PERIFERIE

STRANA 7

Př.1: 20 º C, 80 % relativní vlhkost: rosný bod je 16 º C. Po 4 hodinách sušení byla dosažena zbytková vlhkost 0.14 %. Př.2: 15 º C, 70 % relativní vlhkost: rosný bod je 9,5 º C. Po 4 hodinách sušení byla dosažena zbytková vlhkost 0.11 %. Př.3: 0 º C, 70 % relativní vlhkost: rosný bod je -4 ° C. Po 2 hodinách sušení byla dosažena zbytková vlhkost 0.1 %. Po 4 hodinách sušení byla zbytková vlhkost 0.07 %. Př.4: Suchý vzduch o teplotě -20 º C byl schopný snížit obsah vlhkosti na hodnotu 0.1 % po 1 hodině a na hodnotu 0.02 % po 3 hodinách sušení. KOCH-Technik vysoušecí zařízení suší plastový granulát použitím suchého vzduchu pro dosažení optimální zbytkové vlhkosti. Sušičky pracují jako nízkoenergetické zařízení, jako uzavřený systém, který je plně nezávislý na vnějším prostředí. Suchý ohřátý vzduch proudí plastovým granulátem, absorbuje vlhkost a předává ji sušícímu prostředku. Jakmile je vysoušecí prostředek nasycen vlhkostí, vzduch nesoucí vlhkost je přesměrován do druhé vysoušecí buňky, kde je vysoušecí prostředek nenasycen. Mezitím se vysoušecí prostředek v první buňce regeneruje. Čím nižší je hodnota rosného bodu a nižší obsah vody ve vzduchu, tím rychlejší je proces sušení. Kriticky vysoká hranice, při níž již kvalita vzduchu není vhodná pro dokonalé sušení, je hodnota rosného bodu kolem -15 až -18 ° C. Sušící vzduch KOCH sušiček má hodnotu rosného bodu vždy nižší než -30°C, tedy pod kritickou hranicí, takže toto absolutně vhodné sušení je vždy garantováno. Všechny výrobní procesy jsou zaměřeny hlavně na bezchybný výsledný produkt a jeho ekonomickou výrobu. Suchovzdušné sušičky značky KOCH pracují s nízkou spotřebou energie a znamenají proto opravdovou úsporu provozních nákladů. Rozhodujícím faktorem v ekonomické efektivnosti sušícího zařízení je poměr spotřeby energie pro vysušení určitého množství materiálů na požadovanou úroveň zbytkové vlhkosti. Příklad z praxe ukazuje, jak ekonomická naše vysoušecí zařízení ve skutečnosti jsou: pro vysušení 1 kg materiálu ABS s počáteční vlhkostí <1% spotřebuje vysoušecí zařízení KOCH jen 0,08 kWh elektrické energie při dosažení optimální zbytkové vlhkosti. DIVIZE PERIFERIE

STRANA 8

Sušící prostředek v sušičkách KOCH má malé póry velikosti 4. 10-10 m což garantuje jeho dlouhou životnost. Patrona s vysoušecím prostředkem je konstruována ke splnění fyzikálních požadavků. Jejím vysokým a úzkým tvarem je dosaženo nejvyšší možné pohlcení vlhkosti. Za pozornost stojí řada EKO, suchovzdušná sušička značky KOCH-Technik s pokrokovou technologií. Tato řada sušiček disponuje patentovaným řízením energie. Provedení sušičky chrání hygroskopické materiály před přesušením. Svým vybavením je vhodná pro získání kvalitně vysušeného granulátu, který je nezbytný pro výrobu technických a vzhledových výlisků. EKO sušičky, které ušetří víc jak 50% energie, snižují Vaše provozní náklady a pomáhají tak zvyšovat Vaší konkurenceschopnost. Na druhé straně jsou kompaktní sušičky řady KKT velice přizpůsobivé každému výrobnímu procesu pomocí SWITCHtechnologie. Sušičky Vám dávají možnost vybrat si ze 3 různých sušících programů, které Vám poskytují optimální sušící výkon. Program Eco-tech šetří denně Vaše energetické náklady díky patentovanému řízení úspory energie. Program Speed-modus je vhodný pro vysoké výkony sušení při dosáhnutí té nejlepší kvality a program Standard-modus je vhodný pro běžné požadavky Vaší výroby. DIVIZE PERIFERIE

STRANA 9

Pro kvalitní sušení plastů je nutno zajistit dostatečné množství suchého vzduchu. Každý typ materiálu vyžaduje jiné množství. Několik příkladů: Pro vysušení 1 kg materiálu ABS je nutné zajistit přibližně 1,4 m3 suchého vzduchu za hodinu. PA6: 2.2 m3/hod, PA66: 2.0 m3/hod, PC: 1.3 m3/hod, POM: 1.7 m3/hod, PP + GF20: 1.5 m3/hod atd. Na základě těchto údajů je pak možné vypočítat potřebný výkon suchovzdušné sušičky pro konkrétní typy materiálů. Skutečná kapacita závisí nejen na typu materiálu, ale také na velikosti granulí, vstupní vlhkosti granulátu, konstrukci sušícího boxu (proudění vzduchu, izolace atd.). Na základě vstupních údajů od dodavatele materiálu si můžete velmi jednoduše vypočítat i potřebnou velikost sušícího zásobníku. Ta závisí na sypné hmotnosti sušeného materiálu a výrobcem doporučeného času sušení. Takovýmto způsobem je možné si ověřit i kapacitu Vašeho stávajícího sušicího zařízení, které v současnosti využíváte ve svém provozu. Pokud již proces sušení máte zajištěn a splňuje všechny Vaše požadavky, můžete se věnovat dalším procesům, které ovlivňují kvalitu výlisků a provozní náklady na jejich výrobu.

DIVIZE PERIFERIE

STRANA 10

Nové řešení separace od MTF Technik Ani v čase nástrojů s horkými kanály a tahačů vtoků neztratila klasická separační technika svůj význam. V závislosti na konkrétním zadání mohou být využity různé separační nástavce nebo separační bubny. Hranice třídicích možností s doposud známými zařízeními ležela v minulosti v první řadě u dílů s jen minimálními rozdíly ve velikosti, u malých nebo špičatých dílů s náchylností k zaklesávání navzájem nebo takových geometrií vtoků, které se separační mezerou provlékly. Stejně tak způsobovaly obvykle problémy gumové díly nebo díly s měkkým povrchem, které v třídicích zařízeních snadno uvízly.

Pravoúhlý separační buben Typ 3 R7 B ve standardním provedení pro separaci komplexních dávek (vtoky / díly).

Pro tyto případy vyvinuli u MTF Technik zcela nový typ separačního bubnu, který byl současně přihlášen k patentování a veřejnosti prvně představen na veletrhu „K 2010“ v Düsseldorfu. Nový MTF Pravoúhlý separační buben se skládá z nerezové klece se čtyřmi tangenciálními separačními mezerami, které mohou být pokaždé samostatně nastaveny v rozmezí mezi 0 a 58 mm. Separační mezery jsou tvořeny paralelními plochami se šířkou 80 mm. Tím je účinně zamezeno nežádoucímu provléknutí nebo protažení vtoků. Prostřednictvím dvojice rýhovaných matic na jednu separační mezeru může dojít k přesnému a rychlému nastavení dle rozdílných tvarů tříděných dílů. Tangenciálně vystupující separační mezery tím umožňují třídění i větších a plochých dílů, které až dosud nemohly být separovány běžnými známými typy separátorů s jednoduchou separační štěrbinou. Asi největší předností MTF Pravoúhlého separačního bubnu je při třídění pravidelné krátké otevření separační štěrbiny v horní úvrati otáčení bubnu. Chytrá konstrukce separační štěrbiny způsobí samovolné odklopení v každé otáčce a tím efektivně vylučuje zaháknutí nebo zasekávání vtoků a dílů do sebe navzájem. Díky této vlastnosti nového separátoru mohou být bez problému separovány i měkké díly. DIVIZE PERIFERIE

STRANA 11

Nerezový konstrukční základ ve spojení s teflonem potaženým separačním pístem předurčuje tento typ separačního bubnu pro bezproblémové použití v čistých prostorech. Klec separačního bubnu je navržena tak, že může být usazena na stávající standardní podvozky řady bubnových separátorů MTF Technik a rozšiřuje tím dosavadní produktový program.

Kombinovaný Pravoúhlý separační buben s děrovaným bubnem ve speciálním provedení pro dvoustupňové třídění 2K vstřikovaných dílů od vtoků.

Příklad integrace pravoúhlého separačního bubnu přímo do vstřikovacího stroje.

DIVIZE PERIFERIE

Abychom mohli vybrat tu optimální třídicí techniku, máme běžně pro testování k dispozici nejčastěji nasazované separátory v technologickém centru v sídle centrály firmy KUBOUŠEK s.r.o. nebo je nám v méně obvyklých případech dílů a vtoků k dispozici i zkušební prostor výrobce v Německu. Pokud máme k dispozici vzorky, jsou provedeny odpovídající zkoušky, z jejichž průběhu obdrží zákazník odpovídající videozáznam.

STRANA 12

MTL X5 Nejsnadnější měření velmi malých detailů. MTL X5 je optický přístroj speciálně navržený pro kontrolu shody mikromechanických součástek používaných např. v zubařství, při výrobě hodinek, šroubů do brýlí a dalších velmi malých součástí. Přístroj fungující obdobně jako lupa, přináší výhody plně automatického, kompletního, rychlého, precizního a objektivního měření a zároveň eliminuje nepřesnosti manuálního měření. MTL X5 provádí měření na zvětšeném obraze součásti a automaticky určuje délky, průměry, úhly, poloměry, úkosy a rozměry závitů, dokonce i těch nejmenších detailů. Případné tvarové defekty mohou být odhaleny rotačním systémem přístroje. MTL X5 umožňuje obsluze kontrolovat výrobu bez nutnosti znát měřicí postupy. Jediným kliknutím lze aktivovat „program součásti“, který provede veškerá měření během několika vteřin a podá pozitivní, nebo negativní zprávu o měřeném objektu. Všechna data jsou systémem ukládána za účelem následného statistického vyhodnocení a podání přehledu o výrobě a jejím vývoji.

DIVIZE PŘÍSTROJE

STRANA 13

TOLERANČNÍ JEDNOTKA TL-1 Uspořte čas při hromadné kontrole výrobků. Vlastnosti: - Snadné připojení ke všem ručním měřidlům s výstupem DIGIMATIC. - Přehledné vyhodnocení tolerance -NG/GO/+NG. - Napájení přes síťový adaptér (standardní příslušenství) nebo baterie. - Snadné nastavení tolerancí pomocí ručního měřidla.

Zvláštní příslušenství: Obj. č.: 011037 Označení: Baterie LR6

Obj. č. 011516

DIVIZE PŘÍSTROJE

Zobrazení GO tolerance

STRANA 14

USB INPUT TOOL DIRECT Jednoduchý přenos dat. Vlastnosti: - USB systém pro přímé připojení jako klávesnice bez softwarových ovladačů (HID) nebo jako virtuální COM port (VCP) s pevně přiděleným komunikačním portem v systému Windows. - Software USB ITPAK pro přenos naměřených hodnot v textovém formátu (při použití jako VCP). - Software USB ITPAK pro snadnou tvorbu protokolů v programu Excel. - Kompatibilní s Windows 2000/XP/Vista/Windows 7. Výhody nových Digimatic USB systémů. Software USB-ITPAK

Formát dat

Software není vyžadován.

Naměřená hodnota ve formátu klávesnice (HID=Human Interface Device).

Generuje pro každé měřidlo (kabel) jedinečný pevně přidělený virtuální COM port (VCP). Poté je neaktivní.

MUX-10 specifikace (např. 01A+138.626) s pevným přidělením COM portu pro identifikaci kanálu.

Libovolné softwarové aplikace pracující se zadáváním z klávesnice, např. Word, formát .txt

- volí a přiděluje připojená měřidla a nožní spínače - určuje uzavírací znak - ukládá proces jako program dílu

Přenos naměřené hodnoty v textovém formátu (VCP=jako virtuální COM port).

Excel

- volí a přiděluje připojená měřidla a nožní spínače - přebírá kompletní organizaci excelové tabulky, tzn. zapisuje přenesené naměřené hodnoty do předdefinovaných cílových buněk.

Měřicí protokol ve formátu Excel a znakový řetězec s max. 31 znaky (např. psaní textu).

Aplikace

Situace

Libovolný software pra- 1. Je vyžadován cující se zadáváním z pouze signální klávesnice. kabel pro USB Input Tool. Běžně dostupný statistický software jako např. Mitutoyo MeasurLink.

2. Je vyžadován signální kabel pro USB Input Tool a software USBITPAK.

DIVIZE PŘÍSTROJE

STRANA 15

USB

Signální kabely USB Obj. č.

Model

Označení

06ADV380A

A

Model s vysokým stupněm IP krytí, s tlačítkem Data.

06ADV380B

B

Model s vysokým stupněm IP krytí, s tlačítkem Data.

06ADV380C

C

S tlačítkem Data.

06ADV380D

D

10-pólový jednoduchý model.

06ADV380E

E

6-pólový kulatý model.

06ADV380F

F

Jednoduchý přímý model.

06ADV380G

G

S vysokým stupněm IP krytí pro úchylkoměr.

DIVIZE PŘÍSTROJE

STRANA 16

Obj č.

Označení

06ADV384

USB propojovací kabel pro připojení nožního spínače.

937179T

Nožní spínač.

06ADV386

Software USB-ITPAK s donglem.

Připojení nožního spínače přes USB.

Systém je kaskádovatelný. Běžně dostupný USB rozbočovač pro připojení více kanálů.

Software Mitutoyo USB-ITPAK

A

B

C

D

E F

G

DIVIZE PŘÍSTROJE

STRANA 17

Vici Vision Dovoz a prodej kamerových měřicích systémů pro automatizaci a kontrolu kvality ve výrobních procesech. - Optická zařízení pro měření rotačních i rovinných dílů. - Kontrola geometrických odchylek. - Kontrola odchylek tvaru. - Kontrola povrchových vad. - Kontrola kvality lisovaných plastových dílů. - Průmyslové roboty – automatizace procesů měření. - Zkušební a kontrolní stanice na klíč. - Speciální aplikace pro kontrolu extrémně malých dílů, dentálních náhrad a komponent. KUBOUŠEK s.r.o. je autorizovaným obchodním a servisním zastoupením firmy VICI&co. pro Českou a Slovenskou republiku. Pro všechny nabízené produkty zajišťujeme servis, školení, poradenství, kalibrace a dodávky náhradních dílů.

DIVIZE PŘÍSTROJE

STRANA 18

INFORMACE O NOVÉM PRODUKTU CRYSTA-Apex S Vysoce výkonný SMS

Vlastnosti: - Vysoká přesnost MPEE = 1,7+ 3 L/1000 µm, L v mm - Nový kontroler s USB rozhraním - Vyšší rychlost skenování až 100 mm/s - Připraveno pro multisensorové měření: - Dotykové měření pomocí Tp200 - Skenování pomocí SP25M - Optická kontrola se systémem Vision QVP - NOVINKA! Laserová hlava SurfaceMeasure - SMS software MCOSMOS: - On- a Offline měření - Programování založené na CAD pro volné tvary a geometrické prvky

DIVIZE PŘÍSTROJE

STRANA 19

MPEE

1,7 + 3L/1000µm, L imm

MPEP

1,7 µm

MPETHP

2,3 µm

Hodnoty podle ISO 10360-2:2001 a následující podmínky: SP25M s doteky Ø 4 mm, L = 50 mm; teplotní rozsah: 20°C ± 2K; teplotní gradienty: 1 K/m; 1 K/h, 2 K/d. CRYSTA-Apex S je dostupná v následujících provedeních: Typová řada

Osa X

Osa Y

Osa Z

544

505

405

405

574

505

705

405

776

705

705

605

7106

705

1005

605

9106

905

1005

605

9108

905

1005

805

9166

905

1605

605

9168

905

1605

805

9206

905

2005

605

9208

905

2005

805

Mitutoyo nabízí celou řadu příslušenství pro SMS: snímací systémy, doteky, přípravky, upevňovací systémy, otočné stoly.

Poznámka: Uvedené hodnoty a popisy přístrojů v prospektu jsou základní a jejich aktuální hodnota se může měnit s technickým vývojem daného výrobku. Aktuální data dostanete společně s naší nabídkou. Právo na změny a možnost výskytu chyby jsou vyhrazeny.

DIVIZE PŘÍSTROJE

STRANA 20

MEASURLINK Přesnost je naší profesí

Sběr dat v reálném čase, řízení a analýza on-line.

DIVIZE PŘÍSTROJE

STRANA 21

Mitutoyo America Corp. poskytuje výrobcům, kombinací měřicí techniky Mitutoyo a vlastní aplikací odborných znalostí, kompletní řešení pro kvalitu. Mitutoyo America Corp. rozvinula ve spolupráci s koncovými uživateli základ znalostí o požadavcích výroby na metrologii, což umožňuje vytvářet nepřetržité partnerství s výrobci. Mitutoyo America Corporation byla založena v roce 1963 a ve spolupráci s americkými výrobci usiluje o zlepšení kvality svých produktů. Mitutoyo America Corporation působí jako prostředník mezi novými metrologickými technologiemi a průmyslovými uživateli a přináší produkty předního světového výrobce přesné měřicí techniky na severoamerický trh. Mitutoyo America Corp. poskytuje výrobcům, kombinací měřicí techniky Mitutoyo a vlastní aplikací odborných znalostí kompletní řešení pro kvalitu. Mitutoyo America Corp. rozvinula ve spolupráci s koncovými uživateli základ znalostí o požadavcích výroby na metrologii, což umožňuje vytvářet nepřetržité partnerství s výrobci. Mitutoyo America Corporation má rozsáhlou síť podpory po celé Severní Americe. Produkty jsou distribuovány na trh prostřednictvím široké sítě distributorů, předních poskytovatelů řešení, kteří chápou, že ve výrobě je přesná měřicí technika nepostradatelná. Mitutoyo America Corporation na severoamerickém trhu zahrnuje metrologická centra, prodejní místa, servisní centra a strategicky rozmístěné sklady a přepravní centra. MeasurLink® Quality Data Management System je odpovědí Mitutoyo America Corp. výrobcům, kteří požadují kompletní řešení softwaru a hardwaru pro celopodnikovou Mitutoyo America Corp. síť řízení kvality. DIVIZE PŘÍSTROJE

STRANA 22

SVĚTOVÁ JEDNIČKA V PŘESNÉ MĚŘICÍ TECHNICE Značka Mitutoyo je po celém světě symbolem kvality přesných měřicích přístrojů. Mitutoyo America Corp. přináší, jako jediný zástupce Mitutoyo pro Severní Ameriku, světovou kvalitu pro uspokojení požadavků na měření. Mitutoyo Corporation vyvíjí a přináší metrologické technologie pro každý aspekt výrobního procesu již 70 let. Měřicí přístroje Mitutoyo byly a jsou základním kamenem v úsilí o zlepšení kvality mnoha společností a to od jednoduchých mechanických třmenových mikrometrů po SMS, optické systémy a přístroje pro kontrolu tvaru. S dalším vývojem metrologických technologií a příchodem měření pomocí PC vyvinula firma Mitutoyo řadu High-End přístrojů pro měření kruhovitosti, drsnosti povrchu, kontury, a tvrdosti materiálu. Mitutoyo také využívá pokročilých bezkontaktních měřicích a kontrolních zařízení do elektronického a počítačového průmyslu. Měření ve 3D je jednou ze silných stránek značky Mitutoyo. Vývoj technologie 3D souřadnicových měřicích strojů vedl k dosažení unikátního špičkového hardwaru z hlediska rychlosti, přesnosti a trvanlivosti. MeasurLink® Quality Data Management System spolu s měřicí technikou Mitutoyo a integrovanou metrologickou sítí poskytuje ucelený přehled o výrobních procesech a produktech z hlediska kontroly kvality.

DIVIZE PŘÍSTROJE

STRANA 23

DIVIZE PŘÍSTROJE

STRANA 24

MEASURLINK Integrované řešení pro řízení kvality a správu a sběr dat. MeasurLink® Quality Management Software v sobě kombinuje sběr dat v reálném čase, on-line SPC analýzu, propojení měřicích a kontrolních stanic a sdílení dat ve srozumitelné podobě pro Vaši společnost. Software Measurlink® se skládá z mnoha různých modulů, které umožňují uživatelům stanovit si požadovanou úroveň a hloubku systému řízení jakosti. Počínaje modulem Real-Time, kde mohou uživatelé sbírat a analyzovat data v reálném čase, sledovat proměnnou či příznak, provádět krátkodobé kontroly s cílem zefektivnit výrobu a minimalizovat zmetkovost. Další moduly MeasurLink® umožňují řízení výrobních procesů, procesní analýzy, správu měřidel, R&R analýzy a sledování a statistické analýzy měřidel. MeasurLink má široké možnosti vyhodnocování nasbíraných dat a umožňuje uživateli se připojit a získat data z prakticky jakéhokoliv měřicího zařízení. Podporuje celou řadu měřicích zařízení včetně třmenových mikrometrů, úchylkoměrů, SMS, kamerových systémů a dalších. Ta mohou být připojena do jednoho systému analýzy kvality s možností poskytnout QC data z výroby v různých podobách manažerům jakosti.

DIVIZE PŘÍSTROJE

STRANA 25

MeasurLink® podporuje také měřicí přístroje většiny ostatních výrobců, což otevírá možnost využití produktu pro všechny výrobce na světě. MeasurLink ® tvoří ucelený systém řízení kvality spojením široké škály měřících přístrojů s možností sběru a analýzy QC dat, řízení kvality výrobního procesu, sledování, správu a R&R použitých měřidel, pokročilé SPC analýzy a protokolování výroby. Measurlink® Quality Data Management System Vám pomůže: - Usnadnit Vašim zaměstnancům práci v uživatelsky přívětivém prostředí - Zefektivnit výrobu a minimalizovat zmetkovost - Zvýšit Vaši produktivitu minimalizací prostojů a oprav - Zlepšit komunikaci s dodavateli a zákazníky

DIVIZE PŘÍSTROJE

STRANA 26

KONCEPT KRAUSSMAFFEI Společnost KraussMaffei vychází vstříc zákazníkům, kteří hledají úsporná řešení pro své výrobní technologie. Odpovědí na tuto otázku je koncepce BluePower, která zahrnuje sortiment doplňků a opatření aplikovatelných nezávisle na druhu výroby, velikosti uzavírací síly či konstrukční řadě. BluePower lze využít u nových strojů, ale také jako dodatečnou výbavu strojů již instalovaných. Iniciativa BluePower spojuje efektivní pohony, nakládání s tepelnou energií a optimalizaci procesu do jednotného konceptu Efektivita3, kterého KraussMaffei využívá jako jediný výrobce zabývající se zároveň technologií vstřikování, vypěňování i extruze. Díky tomu má možnost optimalizovat jak jednotlivé procesy, tak i vzájemné propojení jednotlivých technologií. KraussMaffei se hlásí k odpovědnosti přispívat energeticky efektivními výrobními řešeními při zpracování plastů k úspornému zacházení s omezenými zdroji. Tím podporuje racionální využívání energie a celosvětově se podílí na redukci emisí CO2. Efektivní pohony Pohony vždy kombinují inovativní software s elektrickou či hydraulickou jednotkou vhodně navrženou pro danou aplikaci. Pro energetickou optimalizaci hydraulických pohonů vstřikovacích strojů využívá ServoDrive vysokou dynamiku servomotorů, takže otáčky hydraulické pumpy jsou vždy přizpůsobeny momentálnímu požadavku stroje. Počet otáček se přizpůsobuje aktuální potřebě výkonu. Např. ve fázi chlazení lze ztráty při běhu naprázdno snížit téměř na nulu. Spotřeba energie u hydraulických agregátů se servomotory pak podle aplikace a typu stroje může klesnout až o téměř 50% oproti dosavadním řešením.

Servo Drive pro snížení provozních nákladů hydraulického pohonu vstřikovacího stroje.

DIVIZE KRAUSSMAFFEI

STRANA 27

Plně elektrický stroj s uzavírací silou 1000 kN s nízkými provozními náklady. Hybridní vstřikovací stroje spojují výhody konstrukce uzavírací jednotky z hydraulické řady CX a elektrický vstřikovací agregát z plně elektrické řady EX. Takové řešení se nazývá CX –hybrid. Elektrické pohony vstřikovací jednotky dosahují i při rychlosti 300mm/s vysoce konstantních nástřiků. Výsledkem je nízká spotřeba při vyšším výkonu, vynikající opakovatelnost a přesnost vstřikovacího procesu. Pro řadu CX-hybrid dále existuje možnost využití servopohon vyhazovače formy a docílit tak snížení spotřeby a času cyklu díky paralelnímu pohybu. Výhodou je ovšem i vyšší přesnost pohybů, která se pohybuje +/- 0,02 mm. Plně elektrické stroje jsou principielně energeticky efektivnější. Teoreticky lze v porovnání s hydraulickými stroji ušetřit až 60% energie. Reálná výše úspor však samozřejmě závisí na konkrétním typu vstřikovaného dílu a na použitém materiálu. Úspora vychází hlavně ze snížení kroků v přenosu energie ve vstřikovacím stroji a v průběhu cyklu každé konkrétní aplikace se uplatňuje jiné využití těchto úspor. Společnost KraussMaffei vytvořila novou řadu strojů s označením AX, která se zaměřuje na nízkou spotřebu elektrické energie. Všechny pohyby stroje jsou umožněny servomotorickým pohonem, který při brzdění využívá zpětnou rekuperaci elektrické energie do sítě. DIVIZE KRAUSSMAFFEI

STRANA 28

Tepelné ztráty EcoPac - izolační manžety redukují vyzařování tepla topných pásů do okolního prostředí. Jsou vhodné jak pro kompletní izolaci, tak i pro částečnou izolaci plastifikační jednotky. Manžety EcoPac mohou uspořit až 40% energie na topení a zkrátit čas natápění až o 30%. Dále napomáhají homogennímu rozložení teploty ve válci. Od druhého roku provozu přesahují úspory jednorázové investiční náklady, a to již při nízkých teplotách válce a malém množství zpracovávaného materiálu.

Izolační manžety sloužící k úsporám tepelných ztrát plastifikačního válce. Dynamic Mold heating (DMH) je patentované řešení od Kraussmaffei, které je registrováno pod číslem DE 102 21 558 A 1. DMH je systém používaný při zpracování materiálů, které vyžadují vstřik do vytemperované formy s následným rychlým chlazením dílu. Díky nasazení této technologie se sníží tepelné ztráty do okolí vstřikovací formy až o 40%. Tato inovace minimalizuje potřebu temperace hmoty formy v obou jejích polovinách. DIVIZE KRAUSSMAFFEI

STRANA 29

Optimalizace procesu Na začátku optimalizace stojí vždy jasná detailní analýza spotřeby energie každé jednotlivé části systému. Tomu pomáhá analyzační nástroj integrovaný do řízení stroje a řídící skříně. Sleduje online výrobní proces a přes měřicí modul také specifickou spotřebu různých funkcí stroje, ukazuje přímo vliv změny nastavení stroje na spotřebu. Při cílené optimalizaci v rámci práce s tímto nástrojem se nabízí potenciál úspory až 10%. Dalším možným vylepšením optimalizace vstřikovacího procesu je revize geometrie šneku. Díky užití HPS (High Performance Screw) šneku lze docílit nižších plastifikačních teplot (přibližně o 20-25°C) a tím snížit topný příkon plastifikační jednotky a kratšího času chlazení dílu. I v tomto případě lze očekávat úspory do 10%. S využitím výborných mísících a plastifikačních schopností HPS šneku dochází k nižší spotřebě barvícího granulátu. Našim zákazníkům nabízíme analýzu současné výroby a jsme schopni navrhnout koncepci s konkrétními řešeními v rámci BluePower a ukázat možnosti úspor, založené na skutečných datech. KUBOUŠEK s.r.o.

DIVIZE KRAUSSMAFFEI

STRANA 30

VSTŘIKOVACÍ STROJE ŘADY AX Vstup do světa elektrických strojů - energeticky efektivních a hospodárných.

UZAVÍRACÍ JEDNOTKA ŘADY AX: vysoká opakovatelnost a energicky optimalizovaný dvojitý kloub DETAILNÍ INFORMACE: Inovovaný koncept uzávěru s vyšší precizností. Řada AX pokrývá široké spektrum uzavíracích sil od 500 do 3500 kN. Základem stroje je 5-ti bodový dvojitý kloubový mechanismus. Tento osvědčený koncept standardních plně elektrických vstřikovacích lisů se díky optimalizovanému přenosu síly a dráhy vyznačuje vysokou dynamikou a nízkou spotřebou energie. DIVIZE KRAUSSMAFFEI

STRANA 31

Inovovaný koncept uzávěru s vyšší precizností. Řada AX používá osvědčený koncept 5ti bodového kloubu. Tento etablovaný design elektrických vstřikovacích strojů, který zaručuje vysokou opakovatelnost a precizní uzavírání, byl u AX dále zdokonalen. Optimální dimenzované klouby a silná hřídel se starají o variabilní přenos síly s vysokou rychlostí při otevírání a uzavírání. Hřídel je poháněna ozubeným řemenem. Automatické centrální mazání zajišťuje úžasnou lehkost pohybů kloubu. Tímto způsobem lze již malý výkon motoru převést na vysokou rychlost a velké síly. Uživatel těží z nízké spotřeby elektrické energie, vysoké preciznosti a dlouhé životnosti robustní konstrukce.

Upínací desky: Variabilní přenos síly díky přesným kloubům a pohonu kuličkovou maticí, možnost snadné výměny upínacích desek (desky přišroubované k nosiči).

Optimalizované upínací desky pro ideální rozložení síly. Žebrovitá struktura upínací desky zvyšuje tuhost uzávěru. Prohýbání desek je zamezeno a síla je ideálně vedena do formy. Dvojitá stavba složená z nosné a upínací desky dovoluje dodatečné a jednoduché přizpůsobení se různým typům velikostí vrtání a závitů.

DIVIZE KRAUSSMAFFEI

STRANA 32

PŘEHLED TECHNIKY

Seznámení se vstřikovacím strojem řady AX

Kompaktní výrobní buňka s plně integrovaným lineárním robotem

5-ti bodový kloubový mechanismus osvědčený a snadno udržovatelný

Pohyblivá upínací deska s precizním lineárním vedením a podepřená robustním rámem stroje Page 4

Velkorysá rozteč vodicích sloupů a prostor pro upnutí formy AX series injection moulding machines

DIVIZE KRAUSSMAFFEI

STRANA 33

Uživatelsky příjemné řízení MC 5 v provedení s dotykovou obrazovkou s VARAN-Bus technologií

Osvědčené šneky a zpětné klapky z rozsáhlé standardní nabídky znamenají stále vysokou kvalitu taveniny různých materiálů Plně elektrické pohony Starají se o opakovatelně přesnou a energeticky efektivní výrobu

Regulovaný napájecí okruh rekuperuje brzdnou energii

Vodou chlazený měnič redukuje vyzařování tepla do výrobního prostředí

Page 5

DIVIZE KRAUSSMAFFEI

STRANA 34

ŘÍZENÍ A POHON ŘADY AX: inteligentní software, efektivní a úsporná technologie. Pro efektivní pohon řady AX spojil KraussMaffei nejmodernější softwarová řešení s náročnou technikou motorů. Výsledkem je velmi úsporné, spolehlivé a lehce ovladatelné řešení pohonů. Inteligentní koncept pohonu: efektivní, kompatibilní, s rychlou reakcí. Stroje AX sázejí na elektrický pohon optimalizovanými servomotory, které brzdnou energii přeměňují na elektrický proud. Princip rekuperačních servomotorů přináší ve světovém měřítku úsporu energie až 10%. Použitý měnič umožňuje napájení kompatibilní s téměř veškerými elektrickými sítěmi na světě. Hladce běžící precizní převodovka s řemenovým pohonem minimalizuje pohyblivé prvky a snižuje navíc spotřebu energie. Vodou chlazený měnič napětí, opatřený monitorováním lekáží (třída HT 11), nezatěžuje klima haly díky odvodu tepla pomocí vody. Servomotory s rychlou reakcí ve spojení s řízením MC 5 mají bleskovou odezvu a tím zabezpečují vysokou přesnost regulace. Výsledkem je přesně reprodukovatelný průběh pohybů s redukovanou spotřebou energie. Mikroprocesorové řízení MC5: Precizní s vysokorychlostním transferem dat. Řízení MC 5 zkoumá pohyby 500x za vteřinu s rozlišením 0,001 mm. Takto je možné jednotlivé dílčí kroky přesně opakovat a to přispívá ke konstantnímu vstřikovacímu procesu v malých toleAX stroje nabízejí optimalizované rancích. Koncept řízení je završen rozservomotory s až 10% procentní úsporou hraním VARAN-Bus - v současnosti nejenergie oproti běžným pohonům. rychlejší rozhraní v plastikářském průmyslu. Umožňuje vedle vysoké přenoSamovysvětlující řízení na velké 19 sové rychlosti výměnu dat v reálném čapalcové dotykové obrazovce. se. Obsluha řízení MC 5 Touch je intuitivní standardní 19 palcová dotyková obrazovka, přispívá ke komfortu obsluhy. Dobře srozumitelné, celobarevné zobrazení procesu v plné grafice usnadňuje diagnózu chyb. Ovládací panel zobrazuje vždy jen potřebná tlačítka a tím je pro seřizovače velmi přehledný. Volně programovatelná tlačítka vedou obsluhu rychle k nejdůležitějším parametrům. Tak mohou uživatelé, zvyklí pracovat s řízením Standardní výbava: 19 palcová dotyková MC 5, přejít na řízení MC 5 Touch. obrazovka. DIVIZE KRAUSSMAFFEI

STRANA 35

TŘIKRÁT ÚSPORNÉ: méně energie, méně místa, minimální nutnost školení. Výhody na první pohled. AX řada spojuje výhody plně elektrických lisů s typickými vlastnostmi KraussMaffei: Stroje jsou energeticky úsporné a přátelské k životnímu prostředí, potřebují méně prostoru a garantují hospodárnou výrobu. Navíc se uživatel může spolehnout na osvědčenou techniku, ceněné Know-how a spolehlivé komponenty. Ovládání je jednoduché, pohodlné a bezpečné. Váš vstup do světa plně elektrických vstřikovacích strojů. Se strojem AX dovršuje KraussMaffei své portfolio v oblasti elektrických vstřikovacích strojů pro standardní aplikace. Ať už vyrábíte v jakémkoliv odvětví plastikářského průmyslu, je AX ideálním elektrickým vstřikovacím lisem. Minimum zdrojů ve výrobě stojí oproti maximu spolehlivosti a flexibility. O to se starají osvědčené komponenty jako optimalizovaný dvojitý kloub, precizní lineární vedení pohyblivé upínací desky spolu s výkonnou plastifikační jednotkou KraussMaffei. To vše doplněno sadou silných elektromotorů a MC5 řízením s intuitivní logikou obsluhy. Stroje řady AX jsou příslibem efektivní práce v budoucnosti. Koncept stroje a automatizace garantují zisk. Ideální je doplnit základní model o opční položku - kompaktní automatizaci. Spolu s integrovaným LRX robotem se stává AX stroj opravdu systémovým řešením. Rozsáhlá nabídka různých plastifikačních jednotek a katalog s více než 500 volně volitelnými opcemi dělají systém otevřeným pro flexibilní nasazení v budoucnosti. Tak přinášejí investice dlouhodobý zisk, protože profitujete z promyšlené techniky, která Vám umožní reagovat flexibilně na požadavky trhu. Náklady na Vaši výrobu se sníží. Úspornost stojí na první místě: Ať jde o náklady na elektřinu, údržbu, plochu, školení nebo výměnu forem - stroje AX redukují spotřebu na minimum. A to rekuperací brzdné energie při pohybu uzavírací jednotky, precizním lineárním vedením s minimem tření nebo prostorově úsporným vynášením hotových dílů. Výroba Vašich dílů bude hospodárnější. DIVIZE KRAUSSMAFFEI

STRANA 36

KRAUSSMAFFEI KraussMaffei Competence Forum 2011 - obrovský úspěch Competence Forum KraussMaffei, které se konalo 19. května 2011 ve výrobním závodě v Mnichově, mělo velký úspěch. Více jak 1500 zákazníkům a návštěvníkům z 25 zemí se při otevření nového Technika představilo přes 30 vysoce výkonných strojů a výrobních zařízení KraussMaffei a KraussMaffei Berstorff. Hlavním cílem tohoto dne otevřených dveří bylo prezentovat efektivní a optimalizované technologie a nová multitechnologická systémová řešení. Vyšší výnosy pro zákazníka v průběhu celého výrobního procesu. "Reakce zákazníků a návštěvníků byly velmi pozitivní. Ocenili náš rozsáhlý a kvalitní sortiment výkonných strojů a zařízení stejně tak jako komplexní knowhow výrobních procesů. To jsou dva faktory, které nám umožňují zákazníkům zaručit vyšší zisky v celém průběhu výrobního procesu, "říká Dr. Hans Ulrich Golz jménem představenstva společnosti KraussMaffei Technologies GmbH. Motto letošního Compence Fora bylo "Technologie ³ - stroje, procesy, služby" ve třech klíčových oblastech plastikářské výroby- vstřikování plastů, reakčních procesech a v technologii vytlačování. Cílem bylo ukázat návštěvníkům možnosti a potenciál pro zvýšení efektivity výroby optimalizací procesů, možnosti snižování spotřeby materiálu a energií. KraussMaffei a KraussMaffei Berstorff dále představili některé světové novinky např. nový stroj KM 200 EX s ultra-vstřikovací jednotkou. Partnerství a odborné znalosti v oblasti formou přednášek. Více jak 30 vybraných partnerských firem vystavilo/předvedlo na Competence Foru související produkty a služby. Jejich široké spektrum potvrdilo zásadní význam firmy KraussMaffei jako důvěryhodného a spolehlivého partnera v plastikářském průmyslu. Rozsáhlé přednášky o strojích a procesech, vedené odborníky z KraussMaffei a partnerských firem, nabídly návštěvníkům mnoho informací a nových inovativních řešení. Závěrečná panelová diskuse "Lehká auta – budou plastová auta dominovat budoucnosti?", se skupinou význačných odborníků, se setkala s vynikající diváckou odezvou. Další novinky o procesech a technologiích KraussMaffei budou prezentovány na veletrzích MSV Brno 2011 a Fakuma 2011. KUBOUŠEK s.r.o.

DIVIZE KRAUSSMAFFEI

STRANA 37

MSV BRNO 2011 Vážení obchodní partneři, dovolujeme si Vás pozvat na 53. mezinárodní strojírenský veletrh, který letos proběhne od 3. do 7. října jako vedoucí průmyslový veletrh střední Evropy a jedinečná platforma pro představení nových výrobků a technologických řešení. Mezinárodní strojírenský veletrh 2010 reflektoval celkové oživení na trhu. Zúčastnilo se jej 1601 vystavujících firem, mezi nimi 35 procent zahraničních, zastoupeno bylo 28 zemí. Nabídku vystavovatelů si přijelo prohlédnout 71 347 návštěvníků z 59 zemí. Veletrh tak potvrdil svoji vedoucí pozici mezi průmyslovými veletrhy v regionu střední Evropy, tj. v České republice, Slovensku, Polsku, Rakousku a Maďarsku. Firma KUBOUŠEK s.r.o. Vám s potěšením oznamuje, že bude na MSV v Brně již tradičně vystavovat a to v pavilonech G1 a F. Na našem stánku v pavilonu G1 bude probíhat ukázková výroba na vstřikolisech KraussMaffei. K vidění budou dvě plně automatizované výrobní buňky osazené elektrickým strojem řady AX a hydraulickým strojem řady CX. Periferie budou zastoupeny značkami Koch Technik, Regloplas, Rapid, MTF a dalšími. Na stánku v pavilonu F Vám budou k dispozici naši odborníci z divize Přístroje. Budou zde probíhat ukázky měření na souřadnicových strojích Mitutoyo, optické měření Vici Vision a mnoho dalších aplikací. Těšíme se na Vaši návštěvu. KUBOUŠEK s.r.o.

STRANA 38

Intenzivní chlazení vstřikovacích forem pomocí oxidu uhličitého 1

2

Lenfeld, P. – Seidl, M. 1 Lenfeld Petr, TU v Liberci, Katedra strojírenské technologie, [email protected] 2 Seidl Martin, TU v Liberci, Katedra strojírenské technologie, [email protected]

Oxid uhličitý (CO2) je obecně chápán jako škodlivá zplodina, jejíž produkci je nutno hlídat a pokud možno co nejvíce omezovat. Tento plyn má ale řadu praktických použití (zdravotnictví, potravinářství, technika atd.), které vycházejí z výhod pramenících především z jednoduchosti jeho přípravy, malé reaktivity s ostatními prvky a jeho fyzikálních vlastností. Je používán ve všech skupenstvích, ale za běžných podmínek se nachází v plynném stavu. CO2 je bezbarvý plyn, bez zápachu s hustotou vyšší než vzduch. Pro člověka je největším nebezpečím jeho dlouhodobá inhalace při vysokých koncentracích. Přes 80% oxidu uhličitého získaného v Evropě vzniká z chemických procesů, kde je CO2 odpadní látkou (např. při spalování). V laboratořích se potom nejčastěji připravuje reakcí uhličitanů a silných kyselin. Kromě toho je možné jej těžit z podzemních přírodních ložisek. V technice se běžně používá především k chlazení (do teploty -78°C) a k čištění (tryskání suchým ledem). Přímé technické aplikace potom zahrnují např. CO2 laser, kde oxid uhličitý tvoří tzv. aktivní prostředí v rezonátoru, nebo se využívá při obrábění těžkoobrobitelných materiálů, jako jsou litiny s titanovými legurami. Tyto materiály jsou obráběny polykrystalickým diamantem chlazeným pomocí oxidu uhličitého. V plastikářském průmyslu je oxid uhličitý využíván pro chlazení aplikované technologie výroby dutých těles vyfukováním (Blow molding), k vypěňování plastů a v posledních letech se na trhu stále více prosazuje chlazení vstřikovacích forem pomocí CO2 (Spot cooling). Systém chlazení vstřikovacích forem pomocí oxidu uhličitého vychází ze zvyšujících se požadavků na kvalitu vyráběných dílů a ze snahy zajistit jak maximální možnou intenzitu odvádění tepla z oblasti tvarové dutiny vstřikovací formy (tudíž i zkrácení výrobního cyklu), tak ze snahy dosáhnout homogenního teplotního pole uvnitř výrobku, což přináší jeho větší tvarovou a rozměrovou stabilitu. S touto technologií přichází na český trh společnost Linde Gas, a.s., a to ve dvou variantách provedení.

STRANA 39

U stávajících forem má pro svou jednoduchou aplikovatelnost velké uplatnění technologie bodového chlazení nazývaná „Spot cooling“ a při nutnosti chlazení rozsáhlejších oblastí a při konstrukci nových vstřikovacích forem lze využít variantu zvanou „®Tool-vac technology“. Primární výhodou obou těchto aplikací je možnost přímé regulace teploty v různých částech vstřikovací formy.

Spot cooling (bodové chlazení pomocí CO2) Předností této aplikace je především jednoduchá úprava formy bez nutnosti rozsáhlejších zásahů. Technologie Spot cooling je využívána hlavně jako doplňkové chlazení ke konvenčním metodám. Podstatou účinného odvodu tepla z taveniny je splnění následujícího předpokladu. Čím větší je rozdíl teplot mezi roztaveným plastem a chladícím médiem a čím menší je vzdálenost mezi zdrojem tepla a oblastí, kde je naopak teplota nejnižší, tím více tepla je možno za jednotku času odvést. Tento přístup, který je postaven na základním termodynamickém principu (kdy teplo přechází směrem z oblastí s vyšší teplotou do oblastí s nižší), znevýhodňuje konvenční metody chlazení vstřikovacích forem, které využívají vrtaných nebo frézovaných chladících kanálů, v nichž proudí teplonosné médium.

Obr. 1: Schéma aplikace Spot cooling

U konvenčního způsobu chlazení jsou pro vedení chladících kanálů limitující rozměry jednotlivých části formy. Vzhledem ke složitosti vstřikovacích forem a velkému množství pohyblivých částí, které obsahují, musí být chladící kanály často redukovány a vedeny místy, ve kterých nedosahují optimální účinnosti. Z hlediska chlazení pak dochází k poddimenzování vstřikovacích forem. Úzké profily a vyhazovače už většinou nejsou chlazeny vůbec, což prodlužuje chladící a následně i celý výrobní cyklus. Další poměrně výraznou nevýhodou konvenčního chlazení je postupné zanášení a zužování chladících kanálů, což rovněž vede ke snižování účinnosti chlazení.

STRANA 40

Základním principem technologie chlazení pomocí CO2 je regulace teploty formy (nebo jejich částí) prostřednictvím oxidu uhličitého, který je v kapalném stavu přiváděn do solenoidových ventilů na vstřikovací formě a dále je rozváděn kapilárami do expanzních komor (viz obr. 1) poblíž tvarové dutiny formy. Zde po opuštění kapilár dochází ke změně jeho skupenství, přičemž je teplo intenzivně odváděno z oblastí bezprostředně přiléhajících k obvodovým stěnám expanzních komor. V plynném stavu potom CO2 odchází z formy podél kapilár a netěsnostmi mezi jednotlivými částmi formy. Kapiláry jsou vedeny mezi deskami vstřikovací formy až ke tvárníku a tvárnici, do kterých jsou navrtány expanzní komory. Vnější průměr kapilár je 0,8 nebo 1,6 mm, vnitřní průměry kapilár jsou 0,25 nebo 0,5 mm. Pro expanzní komory pak postačují otvory o průměru 2 – 3 mm. Prostřednictvím aplikace Spot cooling je proto možná přesná regulace tepelných procesů i u úzkých jader či vyhazovačů a u tenkých můstků a to v těsné blízkosti tvarové dutiny formy. Teplo je tak možno odvádět z oblastí, kde dochází k jeho uzavírání. Méně vhodná je potom tato aplikace pro chlazení větších ploch a rozsáhlejších útvarů a to především s ohledem na spotřebu CO2.

®Tool-vac technology Tato technologie využívá předností mikroporézní ocele, ze které jsou přímo vyrobeny tvárník a tvárnice nebo pouze některé tvarové vložky. Vzhledem k masivnějšímu zásahu do vstřikovací formy je tato aplikaci využita především při tvoření nových forem, ale lze ji rovněž uplatnit i u stávajících vstřikovacích forem. Z fyzikálně-chemického hlediska se mikroporézní ocel vyznačuje homogenní strukturou bez koncentrace napětí. Svojí pevností se tento materiál blíží cementační oceli, což ale neplatí při ohybovém namáhání, kdy pevnost výrazně klesá. ®Tool-vac technology ještě lépe vyhovuje předpokladu, který byl zmíněn u aplikace Spot cooling. Můžeme říci, že zde na sebe oblasti s nejvyšší a nejnižší teplotou přímo navazují. Základní princip chlazení je stejný jako u technologie Spot cooling. Kapiláry, kterými je přiváděn kapalný CO2, jsou zde vyvedeny přímo do mikroporézní oceli. Pomocí pórů se oxid uhličitý dostává až k tvarové dutině vstřikovací formy a tak do přímého kontaktu s taveninou plastu, čímž je zajištěn homogenní odvod tepla z povrchu celého výrobku. Takto je eliminována vzdálenost, kterou musí teplo překonat při chlazení pomocí konvenčních chladících metod a pokud je z mikroporézní oceli vytvořena celá tvarová dutina formy, tak tepelná výměna s maximální intenzitou probíhá na povrchu celého výrobku, zatímco u konvenčních metod chlazení dochází k tepelné výměně pouze na stěnách chladících kanálů a u aplikace Spot cooling na stěnách expanzních komor, které však mohou být vedeny až do bezprostřední blízkosti taveniny plastu.

STRANA 41

Použití technologie ®Tool-vac má také svá omezení. Jednotlivé póry mohou být zaneseny a to buďto cíleně (pokud chceme dosáhnout velmi hladkého povrchu výrobku) anebo bez jakéhokoliv záměru. K ucpání pórů může dojít používáním plastů s nízkomolekulárními aditivy (jako jsou přísady pro antistatickou nebo UV stabilizaci, či barviva) nebo různými zpracovatelskými postupy při obrábění tvarových elementů. Tato tenká přechodová vrstva mezi vstřikovaným dílem a oxidem uhličitým vedeným póry však nijak významně neovlivňuje účinnost systému chlazení pomocí CO2.

Obr. 2: Schéma technologie ®Tool-vac

Vzhledem ke snížení prodyšnosti povrchu mikroporézní oceli je plynný oxid uhličitý odváděn únikovými kanály. K výhodám použití oceli ®Tool-vac také patří možnost odvádět skrze póry vzduch, který je uzavřený ve tvarové dutině formy a zabránit tak možným vzhledovým či tvarovým vadám, které se při špatném odvzdušnění mohou vyskytnout. Další možnost výhodou použití mikroporézní oceli je využití tlaku expandujícího oxidu uhličitého pro odformování výrobku. Po dokončení chlazení může být výrobek oddělen od formy dávkou CO2, která bude do pórů přivedena po otevření vstřikovací formy. Tímto způsobem vyjímání výrobku se lze vyhnout stoupám vyhazovacích kolíků na povrchu vstřikovaného dílu.

Kontrolní jednotka Řídící jednotka GLI (Gas liquid injection) může ovládat až 4 solenoidové ventily a na každý z nich je možno napojit až 5 kapilár, přičemž by mělo být dodrženo základní pravidlo a to, že kapiláry napojené na jeden ventil by měly mít stejnou délku, aby bylo dosaženo homogenního chladícího efektu pro celou oblast, která spadá pod účinek jednotlivých ventilů. Celý proces chlazení pomocí CO2 je možno řídit pomocí 5-ti nastavitelných parametrů (obr. 3). Prvním parametrem je doba zpoždění (delay time) začátku chladícího cyklu za signálem stroje o uzavření formy. Dalšími třemi parametry jsou doba otevření (exposure time) a uzavření (turn off time) solenoidových ventilů (řízení dávky CO2 vpuštěné do formy) a počet (counter) těchto dávek v průběhu jednoho chladícího cyklu.

STRANA 42

Pátým parametrem je doba od posledního uzavření solenoidových ventilů do ukončení chladícího cyklu (reset). Celková doba chladícího cyklu musí být delší než doba výrobního cyklu, aby nedošlo ke spuštění dalšího chladícího cyklu ještě před ukončením původního výrobního cyklu.

Obr. 3: Řídící cyklus

Realizované aplikace Katedra strojírenských technologií (KSP) na Technické univerzitě v Liberci je dlouhodobě zaměřena na studie chlazení vstřikovacích forem. KSP testovala aplikaci Spot cooling ve spolupráci se společnostmi A.Raymond Jablonec s.r.o. a Magna Exteriors & Interiors Bohemia s.r.o, závod Libáň. Obě společnosti hledaly cesty pro zkracování výrobního cyklu při zachování minimálně stejné kvality výrobku. Po optimalizaci manipulačních časů periferních zařízení byly další časové úspory možné již pouze modifikací technologických parametrů. K řešení tohoto problému byla přizvána Katedra strojírenských technologií, jejíž pracovníci provedli termovizní analýzu vstřikovacích forem a výrobků. Prvním krokem bylo detekování oblastí, ve kterých docházelo k hromadění a uzavírání tepla, a které byly nedostatečně chlazeny. V obou případech se jednalo o formy sériové výroby bez duplikátů, a proto se přistoupilo k časově nenáročným úpravám, které nevyžadují žádné rozsáhlé zásahy do konstrukce forem s již tak poměrně složitým a rozsáhlým systémem odformování výrobku, což umožňuje technologie dodatečného chlazení Spot cooling. Drobné úpravy bylo možno provést přímo v závodech obou společností bez nutnosti převozu vstřikovacích forem do společností, které se zabývají jejich výrobou a úpravami, což rovněž přispělo k rychlému a finančně nenáročnému řešení problému. Po zavedení kapilár byly za přítomnosti zástupců společnosti Linde Gas s.r.o. provedeny finální zaváděcí testy, při kterých byly opět vstřikovací formy a výrobky podrobeny termovizní analýze a zároveň byly optimalizovány parametry na kontrolní jednotce systému chlazení pomocí CO2. Intenzivní chlazení problematických oblasti přineslo okamžité výsledky, díky kterým bylo možné postupně zkracovat chladící a tím i výrobní cyklus. Kromě časových úspor bylo dosaženo i zvýšení kvality výrobků, kdy v nepříliš vhodně konstrukčně řešených přechodech stěn o různých tloušťkách docházelo ke vzniku propadlin, které byly vlivem intenzivního odvodu tepla téměř zcela odstraněny.

STRANA 43 Katedra strojírenských technologií se tradičně zabývá výrobou plastových dílů ve velmi širokém záběru. Zpracovatelům plastických hmot nabízíme podporu ve všech oblastech a aspektech výroby, ať už formou různých školení pro zaměstnance či konzultací pomocí řešení konkrétních problémů s možností využití jak simulačních a konstrukčních softwarů, tak poskytnutím služeb moderně vybavené laboratoře zaměřené na sledování mechanických vlastností plastických materiálů či využitím strojového parku, který nově zahrnuje i vstřikovací lis modifikovaný pro technologii PIM. V současnosti je nejvíce diskutovanou problematikou zvýšení produktivity výroby a jedním ze směrů, které se osvědčili svoji efektivitou je zvýšení intenzity chlazení vstřikovacích forem a to především technologií Spot cooling. V této oblasti nabízíme termovizní analýzy vstřikovacích forem s následným návrhem optimálního rozmístění expanzních komor. Po úpravě formy následně vyhodnotíme účinnost chlazení a pokud se zákazník rozhodne pro trvalé využití chlazení pomocí CO2 dané formy, tak mu zástupce firmy Linde Gas a.s. vzhledem k plánovanému odběru předloží návrh nejvhodnějšího zásobování kapalným oxidem uhličitým.

Shrnutí Cílem každého zpracovatele je dosáhnout požadované kvality výrobku při minimálních nákladech a v nejkratším možném čase. U technologie vstřikování je kvalita výrobku i rychlost produkce do velké míry dána intenzitou chlazení a rovnoměrností odvodu tepla z výrobku. Jednou z možností, jak urychlit a homogenizovat odvod tepla z výrobku je použití technologie Spot cooling. Intenzita chlazení je dána množstvím CO2, které je přivedeno do formy a rozmístěním vývodů kapilár, které by měly ústit v místech, ve kterých se teplo koncentruje. Takto je možno zkrátit dobu chlazení až o jednu třetinu. Technologie Spot cooling umožňuje efektivní chlazení dlouhých a úzkých jader, tenkých můstků nebo tlustostěnných dílů. Při použití technologie ®Tool-vac je potom možno intenzivně chladit rozsáhlejší plochy. Mikroporézní ocel je dodávána švédskou společností AGA a v závislosti na místě odběru stojí přibližně o 10 – 25% více než nástrojová ocel běžně používaná pro výrobu daných prvků vstřikovací formy. Článek vznikl za podpory projektu MŠM 4674788501 ve spolupráci Technické univerzity v Liberci a společnosti Linde Gas a.s. Zdroje: [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]

PRALLER, A.: Cooling of injection moulds with CO2. Linde-Gas presentation. AVERY, J.: Injection Molding Alternatives, Hanser, 1998. ZOLLNER, O.: Optimised Mould Temperature Control. BAYER, ATI 1104, 1997. BĚHÁLEK, L.: Speciální temperační prostředky, In SOVA, A. – KREBS, J.:Termoplasty v praxi, Verlag Dashofer, Nakldatelství spol. s.r.o., Praha, s 12, 2004, ISBN 80-86229-15-7 http://encyclopedia.airliquide.com, 2011 http://www.scudc.scu.edu, 2011 http://www.moldex3d.com, 2011 http://www.catp.cz, 2011 www.plasticstoday.com, 2011

STRANA 44

Polyethylen - homopolymery a kopolymery Vratislav Ducháček Ústav polymerů Vysoké školy chemicko-technologické v Praze Technická 5, 166 28 Praha 6 Přísně vzato, chemický termín "polyethylen" a jeho mezinárodní zkratka "PE" by měly označovat homopolymer propylenu, pro který se běžně uvádí jednoduchý vzorec: [ CH2

CH2 ]n

Obchodně užívaný termín polyethylen však zahrnuje jak homopolymery, tak statistické a blokové kopolymery ethylenu s jinými monomery. Jako polyethylen (PE) je tedy v praxi označována velká skupina makromolekulárních látek, kterou bychom měli správně označovat slovy „polymery ethylenu“. Z hlediska struktury makromolekul mohou být rozvětvené, ke kterým patří homopolymer ethylenu o nízké hustotě (PE-LD) a střední hustotě (PEMD), nebo lineární, reprezentované polyethylenem o vysoké hustotě (PEHD). V případě kopolymerů může být druhým monomerem alken (olefin), jako propen (propylen), či buten, hexen nebo okten, dávající tzv. lineární polyethylen o nízké hustotě (PE-LLD) a polyethylen o ultra nízké hustotě (PE-ULD), nebo sloučenina mající ve svých molekulách funkční skupinu, např. kyselina akrylová (AA – z angl. Acrylic Acid) nebo kyselina methakrylová (MAA – z angl. Methyl Acrylic Acid), vinylacetát (VAC – z angl. Vinyl ACetate), ethylakrylát (EA – z angl. Ethyl Acrylate), methylakrylát (MA – z angl. Methyl Acrylate). Obsahuje-li však kopolymer méně než 10% komonomeru, může být klasifikován nejen jako kopolymer, ale i jako homopolymer. Průmyslově důležité polymery ethylenu ilustruje následující schéma: Polymery ethylenu – rozvětvené – homopolymery – kopolymery

– lineární

– homopolymery – kopolymery

– PE-LD (LDPE) – PE-MD (MDPE) – s olefinem – s jiným monomerem

– – – –

PE-HD (HDPE) PE-LLD (LLDPE) PE-ULD (ULDPE) metalocenové

– kyselina – EAA – EMAA – ionomery – EVAC (EVA) – EVAL (EVOH) – EEA – EMA

STRANA 45

Tzv. bimodální polyethyleny, často nesprávně označované jako polyethyleny třetí generace, mají distribuční křivku molárních hmotností, která nevykazuje obvyklé jedno, ale neobvyklá dvě maxima, přispívající jak dobré zpracovatelnosti, tak lepším mechanickým vlastnostem polyethylenu, což ukazuje názorně níže uvedený obrázek.

Vliv typu distribuce molárních hmotností (tvaru distribuční křivky) na vlastnosti polyethylenu

Rozvětvené polymery

Radikálovou homopolymerací ethylenu získává se produkt označovaný dnes jako nízkohustotní polyethylen (o hustotě 0,910 až 0,925 g cm-3), pro který by se podle mezinárodní dohody měla používat zkratka PE-LD (napřed zkratka základního polymeru a po pomlčce zkratka druhu), ale setrvačností se více stále používá starší zkratka LDPE (z angl. Low Density PolyEthylene), podobně jako ve všech ostatních případech uváděných níže. Vyniká řadou žádaných vlastností, jako je průzračnost (lepší než má HDPE), ohebnost, dobrá odolnost vůči rázu, olejům a chemikáliím i značná nepropustnost pro vodní páru (ale horší než vykazuje HDPE), svařitelnost teplem, snadná zpracovatelnost a v neposlední řadě nízká cena. Jsou dány vyvážeností hodnot molekulové hmotnosti, její distribuce a větvení. Zhruba polovina produkce se zpracovává na filmy tenčí 300 mikrometrů. K dalším aplikacím LDPE patří vedle nejrůznějšího spotřebního zboží zejména kontejnery a pytle, bariéry vůči prostupu par a průtažné a smršťovací fólie. Použit může být samotný nebo v kombinaci s dalšími druhy polymerů ethylenu i s jinými materiály (zejména hliníkem a papírem v obalové technice).

STRANA 46

Jeho největším konkurentem je lineární nízkohustotní polyethylen – LLDPE (z angl. Linear Low Density PolyEthylene), o kterém bude řeč níže. Je však stále preferován pro svou průzračnost a k výtlačnému (extruznímu) nanášení na jiné substráty. Středněhustotní polyethylen – MDPE (z angl. Medium Density PolyEthylene) o hustotách od 0,925 do 0,940 g cm-3 je někdy uváděn jako samostatná kategorie, ale většinou jako výše hustotní konec řady LDPE. Má poněkud větší mechanickou pevnost, je tužší a méně propustný než LDPE o nižší hustotě. MDPE se zpracovává podobně jako LDPE, ovšem za o něco vyšších teplot. Kopolymery ethylenu s alkeny odpovídají prakticky LDPE, neboť jisté množství propylenu nebo hexenu se v průmyslové praxi téměř vždy přidává k ethylenu za účelem regulace hodnot střední molekulové hmotnosti. Kopolymery ethylenu s kyselinou akrylovou (EAA) nebo methakrylovou (EMAA), obsahující 1 až 11 % komonomeru, mají karboxylové skupiny jako substituenty na hlavním makromolekulárním řetězci. Jsou to flexibilní polymery s chemickou odolností a bariérovými vlastnostmi podobnými LDPE. Ve srovnání s ním mají však díky větším intermolekulárním interakcím, umožněným vodíkovými můstky, tvořícími se z karboxylových skupin, vyšší pevnost a houževnatost a také lepší přilnavost za tepla i adhezi k jiným materiálům. Se vzrůstajícím obsahem kyseliny v kopolymeru klesá krystalinita a svařovací teplota, vzrůstá naopak průhlednost a síla adheze. K nejběžnějším aplikacím patří blistrové (puchýřové) obaly a vytlačované spojovací vrstvy mezi fóliemi hliníkovými a z ostatních polymerů. Neutralizací kopolymerů ethylenu s kyselinou akrylovou nebo methakrylovou či podobných kyselin kationty typu Na+, Li+, Zn++ apod. vznikají materiály s větší transparencí a houževnatostí i větší pevností taveniny. Nazývají se ionomery, neboť v jejich makromolekulách se vyskytují nejen kovalentní, ale i iontové vazby, které vytvářejí teplotně reverzibilní síťovou strukturu polymerů. Proto se dají zpracovávat podobně jako termoplasty (v teplotním rozmezí od 175 do 290 °C). Používají se hlavně jako teplem svařitelné vrstvy laminátů, např. v kombinaci s polyamidy, polyethylentereftalátem, nebo LDPE, především v takových případech, kdy je důležitá dobrá tvarovatelnost, vyšší houževnatost a atraktivní vzhled. Dobře odolávají olejům a tukům. Existuje více než pět desítek komerčně vyráběných ionomerů. Sodné typy mají lepší optické vlastnosti, přilnavost za tepla a odolnost vůči olejům, zinečnaté jsou inertnější k vodě a vykazují větší pevnost adheze.

STRANA 47

U kopolymerů ethylenu s vinylacetátem (EVAC, EVA) se oceňuje jejich ohebnost, houževnatost, bariérové vlastnosti a svařovatelnost teplem. Mohou obsahovat 5 až 50 % vinylacetátu, největší podíl kopolymerů jej však obsahuje méně než 7 %. Se stoupajícím obsahem vinylacetátu klesá krystalinita (při obsahu 50 % je kopolymer zcela amorfní), ale roste hustota (přítomností kyslíkových atomů v makromolekulách), zlepšuje se průzračnost a flexibilita při nízkých teplotách, vzrůstá pevnost v rázu (houževnatost), síla adheze a přilnavost za tepla, ale klesá tvrdost a tvarová stálost. Pro většinu aplikací se doporučuje, aby obsah vinylacetátu nepřesahoval 20 až 30 %, při kterém vykazují kopolymery největší pevnost v tahu. Vzhledem k vynikající adhezi a snadnému zpracování (při poměrně nízkých teplotách) se EVAC často nanáší na jiné materiály, např. polyethylentereftalát, celofán, nebo polypropylen, jako vrstva snadno svařovatelná teplem při teplotách 105 až 135 °C. Kopolymery ethylenu s ethylakrylátem a methylakrylátem (EEA, EMA) obsahují většinou kolem 20 % komonomeru. Ve srovnání s ethylenvinylacetátovými kopolymery (EVAC, EVA) vykazují větší odolnost tepelnou a proti oděru, ale nižší tuhost. Používají se ve směsích s LDPE a LLDPE ke zvýšení houževnatosti těchto polymerů, jako tzv. modifikátory houževnatosti. Zpracovávají se vytlačováním a vstřikováním na hadice, trubky, fólie i jako složky tavných lepidel. Řízenou hydrolýzou kopolymerů ethylenu s vinylacetátem se vyrábějí kopolymery ethylenu s vinylalkoholem (EVAL, EVOH). Ten však jako monomer neexistuje, neboť při všech reakcích, kterými by mohl vzniknout, se okamžitě přesmykne na acetaldehyd. Obsahuje-li kopolymer méně vinylalkoholových jednotek, resp. hydroxylových (OH) skupin, je podobnější LDPE, při jejich vyšší koncentraci se více podobá vodorozpustnému polyvinylalkoholu. Nejvýznamnější charakteristikou kopolymerů EVAL jsou jejich výborné bariérové vlastnosti (malá propustnost pro kyslík a vůně). Jsou také odolné vůči olejům a parám organických látek. Komerční typy obsahují většinou 27 až 48 % ethylenových jednotek. Čím je jejich obsah nižší, tím lepší jsou bariérové vlastnosti za sucha, ale současně tím větší je citlivost kopolymeru k vodě a tím obtížnější je jeho zpracování (většinou z taveniny). Kopolymery EVAL vynikají pevností, houževnatostí a průzračností. Vzhledem ke své hydrofilitě se používají většinou jako vnitřní vrstvy laminovaných obalů, zejména v kombinacích s polyethylenem, polypropylenem, polyethylentereftalátem a polyamidy. Zpracovávají se vytlačováním, vyfukováním a vstřikováním.

STRANA 48

Lineární polymery Vysokohustotní polyethylen – HDPE (z angl. High Density PolyEthylene) o hustotách v rozmezí od 0,940 do 0,965 g cm-3 se vyrábí homopolymerací ethylenu v přítomnosti tzv. stereospecifických katalyzátorů, zvaných podle svých objevitelů také Zieglerovy-Nattovy (jsou založeny na kombinaci halidu přechodného kovu, např. chloridu titaničitého, s redukčním činidlem, např. trialkylaluminiem). Je vysoce krystalický (65 až 90 %) a není transparentní. Vyniká odolností k vodnému prostředí, alifatickým uhlovodíkům, alkoholům, ketonům, zředěným roztokům kyselin i zásad. Má dobré mechanické vlastnosti, je dobrou bariérou vůči vlhkosti, nikoli však vůči kyslíku a organickým látkám. Jeho nevýhodou je také sklon k tzv. korozi za napětí. Při mechanickém napětí v přítomnosti řady látek vznikají ve výrobcích z HDPE trhliny. K takovýmto látkám patří zejména prací prostředky (detergenty), z potravinářských produktů např. mastné kyseliny.

Výsledkem kopolymerace ethylenu s tzv. -olefiny neboli 1-alkeny, např. 1butenem, 1-hexenem, 1-oktenem, v přítomnosti stereospecifických katalyzátorů (srov. výše) jsou polymery s velmi krátkými větvemi, které bychom mohli nazvat spíše substituenty, na lineárních hlavních makromolekulárních řetězcích. Jedná se buď o lineární nízkohustotní polyethylen – LLDPE (z angl. Linear Low Density PolyEthylene) o hustotách 0,916 až 0,940 g cm-3, nebo o ultranízkohustotní polyethylen - ULDPE (z angl. Ultra Low Density PolyEthylene) o hustotách od 0,890 do 0,915 g cm-3. S obsahem komonomeru, který se obvykle pohybuje v rozmezí od 1 do 10 %, klesá hustota kopolymeru. Díky pravidelnější struktuře má LLDPE lepší mechanické vlastnosti (tahové i odolnostní) a také vyšší teplotu tání (asi o 10 až 15 °C) než LDPE o stejné hustotě. Ten však vykazuje lepší průzračnost a lesk i tepelnou svařitelnost.

STRANA 49

Metalocenové kopolymery představují nejmladší skupinu polymerů ethylenu. Jejich průmyslová výroba byla zahájena v polovině devadesátých let 20. století, i když metalocenové (organokovové) katalyzátory byly objeveny již v roce 1954. Na rozdíl od stereospecifických katalyzátorů dávají polymery s prakticky zcela identickou strukturou makromolekulárních řetězců (délkou a hustotou větví na hlavním řetězci). Metalocenové PE se podobají LLDPE, ale na rozdíl od nich mohou mít jejich makromolekuly kromě pravidelnosti řetězců mnohem delší větve, což Zieglerovy-Nattovy katalyzátory neumožňují získat. Na druhé straně se hůře zpracovávají. Mohou však být „šity na míru“ z hlediska užitných vlastností. Jejich vývoj stále pokračuje.

Obecné zákonitosti vlastností polymerů a kopolymerů ethylenu Polymery náležející do této množiny makromolekulárních látek mají mnoho společných vlastností, jejichž hodnoty závisejí na střední molekulové hmotnosti, distribuci molekulových hmotností a hustotě. Se vzrůstající střední molekulovou hmotností vzrůstá pevnost v tahu, tažnost (prodloužení při přetržení), pevnost v rázu (houževnatost), pevnost taveniny a průzračnost. Klesá naopak strukturní pevnost (odolnost vůči růstu vzniklé trhliny). S šířkou distribuce molekulových hmotností klesá tažnost, pevnost v rázu a strukturní pevnost. Vzrůstá pevnost taveniny. S hustotou zase vzrůstá pevnost v tahu a teplota tání, klesá tažnost, pevnost v rázu, strukturní pevnost, průzračnost a propustnost pro páry a plyny. Porovnání některých typických vlastností základních druhů polyethylenu ukazuje následující tabulka.

STRANA 50

Literatura Štěpek J., Zelinger J., Kuta A.: Technologie zpracování a vlastnosti plastů, str. 91-95. SNTL/Alfa, Praha 1989. Hernandez R.J., Selke S.E.M., Culter J.D.: Plastic Packaging, str. 89-102. Hanser, Munich 2000. Mleziva J., Šňupárek J.: Polymery - výroba, struktura, vlastnosti a použití, vyd. 2, str. 20-41. Sobotáles, Praha 2000. Ducháček V.: Polymery - výroba, vlastnosti, zpracování, použití, vyd. 2, str. 6367. VŠCHT, Praha 2006.

STRANA 51

Vyhodnocování struktury výrobků z plastů Představení ICDAM Problematikou hodnocení nekovových materiálů se zabývá pracoviště Ústavu materiálového inženýrství Fakulty strojní ČVUT v Praze, jehož součástí je ICDAM (Inovační Centrum Diagnostiky a Aplikace Materiálů). Velkou pozornost věnujeme struktuře výrobků z plastů. Pro hodnocení využíváme polarizační mikroskop NIKON ECLIPSE 600ME, který může být doplněn o vyhřívaný stolek LINKAM THMSE 600, zařízení pro termickou analýzu NETZSCH STA 409PG LUXX a hustoměr SD-200L. V laboratořích jsme schopni určit krystalinitu semikrystalických plastů, která ovlivňuje mechanické vlastnosti jako pevnost, tvrdost, houževnatost, modul pružnosti….. Pomocí ultratenkých mikrotomových řezů pozorovaných v průchozím světle polarizačního mikroskopu je hodnocen vliv zpracovatelských a provozních podmínek na strukturu a případný výskyt vad. Navržená metodika je průběžně využívána v průmyslu. Vyhřívaný stolek nám slouží k vyvíjení metodiky sledování průběhu krystalizace polymerů v závislosti na podmínkách krystalizace a případného následného tepelného zpracování. Využití je v současné době pro výuku a pro konzultační činnost. Zařízením pro termickou analýzu jsme schopni rozpoznat tepelně zabarvené děje při tepelném režimu dle ČSN EN ISO 11357-1 nebo režimu nastaveném tak, aby simuloval děje odehrávající se při konkrétním tepelném zpracování. Metodika a výsledky pozorování Při výrobě vstřikovaných součástek z POMu došlo ke vzniku zmetků. Při vizuální kontrole byly u výrobků zjištěny vady. Některá místa vykazovala odlišné vybarvení. V porovnání se základním materiálem byla průhlednější. Z problematického místa, které se vyznačovalo odlišným vzhledem, byl odebrán vzorek o velikosti 4x4 mm. Pomocí nože sáňkového mikrotomu z něho byly odebrány fólie rovnoběžné s povrchem odebraného vzorku o tloušťce 10μm. Ty byly pomocí adhézní pásky umístěny na podložní sklíčko, zakápnuty imerzním olejem a přikryty krycím sklíčkem. Takto připravený preparát byl pozorován v průchozím polarizovaném světle mikroskopu NIKON ECLIPSE 600ME. Výsledek pozorování ukázal, že v prověřovaném místě výrobku není struktura materiálu homogenní viz. obr. 1. Příčinou by mohly být buď nevhodné podmínky při krystalizaci taveniny, nebo heterogenní vstupní surovina.

STRANA 52

Pro potvrzení jednoho nebo druhého předpokladu bylo využito vyhřívaného stolku LINKAM THMSE 600, kterým byl mikroskop doplněn. Pokud by se jednalo o vadu způsobenou rozdílnými podmínkami při krystalizaci ve vstřikovací formě, dvakrát opakovaným ohřevem s následnou krystalizací při zadaných podmínkách by se vyloučil vliv tepelné historie vzorku a struktura by v celé sledované oblasti byla pravidelná. Pokud by tomu tak nebylo, na nehomogenitu struktury by neměly vliv podmínky krystalizace, ale jednalo by se o odlišné typy materiálu. Z defektního místa vzorku byla zhotovena další fólie obr. 2, která byla umístěna do komůrky vyhřívaného stolku. Fólie byla ohřívána konstantní rychlostí 10 K.min-1 do teploty 230oC, což je teplota, na kterou se ohřívá tavenina POMu při vstřikování. Po výdrži 5 minut, kdy byla homogenizována tavenina, byl vzorek ochlazován rychlostí 10 K.min-1. Při opakovaných ohřevech docházelo k tavení velkých sférolitů vždy při nižší teplotě, než tomu bylo u struktury s drobnějšími sférolity. Na obr. 3 je zachycen stav, kde struktura s velkými sférolity v levé části snímku je již téměř roztavená. V pravé části obr. 3 je vidět struktura s drobnějšími sférolity, kde k natavení ještě nedošlo. Při ochlazování, docházelo ke krystalizaci struktury s drobnějšími sférolity při vyšší teplotě. Situace je patrná z obr. 4. V pravé části snímku je struktura již se vzniklou krystalickou strukturou. V levé části je zachyceno stádium vzniku zárodků velkých sférolitů. Struktura před dokončením krystalizace je na obr. 5. Diskuse výsledků Při opakovaní režimu ohřevu a ochlazování docházelo ke vzniku dvou odlišných struktur. Při procesu tavení zkrystalizovaného vzorku byla teplota tání struktury s velkými sférolity nižší, než teplota tání struktury s menšími sférolity. Ke krystalizaci struktury s menšími sférolity docházelo při vyšší teplotě, než u struktury s velkými sférolity. Bylo potvrzeno, že teploty tání a krystalizace materiálů obou částí vzorku jsou rozdílné. Z uvedených skutečností při pozorování chování vzorku ve vyhřívacím stolku bylo zjištěno, že výrobek byl připraven z rozdílných typů granulí. Při dávkování granulátu došlo u výrobce součástek ke kontaminaci základní suroviny granulátem s odlišnými vlastnostmi. Hodnocenou vadu v materiálu lze hodnotit jako vměstek, který vytváří napěťové stavy vedoucí po určité době k degradaci výrobku. Závěr Tato metodika umožňuje určit jak charakter struktury plastových vzorků, tak i diagnostikovat tepelně zabarvené strukturní vlastnosti materiálu.

STRANA 53

Obr.1 Místo se strukturními nehomogenitami.

Obr.2 Struktura fólie určené ke zpracování na stolku LINKAM THMSE 600.

Obr. 3 Struktura fólie při druhém ohřevu. Teplota 176oC. V levé části snímku je patrné tání velkých sférolitů.

Obr.4 Struktura fólie při ochlazování po druhém ohřevu. Teplota 149oC. V pravé části snímku je struktura s dokončenou krystalizací malých sférolitů. V levé části snímku jsou patrné krystalizační zárodky velkých sférolitů.

STRANA 54

Vliv doby krystalizace na struktury polymerů

t1

t2

t3

t4 Vliv doby přípravy polymeru (PA 6) – změní se jak struktura, tak hustota (krystalinita) Struktura PA6 s rozdílnou dobou konverze t1
STRANA 55

Příklady struktur reálných výrobků, které byly hodnoceny v průchozím světle polarizačního mikroskopu.

Nehomogenity v rozložení barviva

Vada vzniklá nedostatkem taveniny při krystalizaci

Povrchová vada

Nehomogenity u vtoku

Kontakt: [email protected]

GROUP

T E C H N O L O G I E S

A N D

založeno1990

I N S T R U M E N T S

K U B O U Š E K WAT E R SP O R T S

KM

KRAUSSMAFFEI

Travel

CESTOVNÍ KANCELÁŘ

PE

PERIFERIE

Diving

POTÁPĚNÍ

PR

PŘÍSTROJE

Marine

LODĚ

TC

TECHNOLOGICKÉ CENTRUM

Shops

PRODEJNY

KALIBRAČNÍ LABORATOŘ

E-shop

E-SHOP

KL TC

Divize KTI:

Divize KWS:

KRAUSSMAFFE

PERIFERIE

PŘÍSTROJE

TRAVEL

DIVING

MARINE

KraussMaffei Sepro Eas Ewikon

Koch - technik Regloplas Rapid Mtf-technik Oni Rhytemper S+S Helios Colortronic

Mitutoyo Vici

Chorvatsko Pag Cesty za potápěním Last minute Služby Obchodní podmínky

Škola potápění Zkušební ponory Potápěčský klub Servis Zakázková výroba

Lodě Motory Příslušenství Servis a údržba

SHOPS Velkoobchod Kamenné prodejny: České Budějovice Plzeň Karlovac

KUBOUŠEK s.r.o. CENTRÁLA:

DIVIZE KRAUSSMAFFEI:

DIVIZE PERIFERIE:

Lidická 1937 370 07 České Budějovice Česká republika www.kubousek.cz tel. +420 389 043 111 e-mail: [email protected]

Lidická 252 370 07 České Budějovice Česká republika www.kubousek.cz tel. +420 389 044 111 e-mail: [email protected]

DIVIZE PŘÍSTROJE:

TECHNOLOGICKÉ CENTRUM:

KWS:

Lidická 252 370 07 České Budějovice Česká republika www.kubousek.cz tel. +420 389 042 111 e-mail: [email protected]

Lidická 1937 370 07 České Budějovice Česká republika www.kubousek.cz tel. +420 389 041 111 e-mail: [email protected]

Sokolský ostrov 1 370 01 České Budějovice Česká republika www.kubousek.eu tel. +420 387 311 834 e-mail: [email protected]

Lidická 1937 370 07 České Budějovice Česká republika www.kubousek.cz tel. +420 389 041 111 e-mail: [email protected]

KUBOUŠEK SK, s.r.o. DIVIZE KRAUSMAFFEI, PERIFERIE, PŘÍSTROJE Na Priehon 82, 949 05 Nitra, Slovenská republika tel. +421 37 630 73 70; fax +421 37 631 31 81 e-mail: [email protected], www.kubousek.sk

KUBOUŠEK ADRIA d.o.o. Stara cesta 4, Senj HE 53270, Chorvatská republika tel. +385 984 24 618 e-mail: [email protected]; www.kubousek.hr

CENTRA PODPORY

Technologické centrum Kalibrační středisko Školicí střediska Servisní střediska