2018/02. Szám

Fröccsszerszámok tervezésének elhanyagolt kérdései

A fröccsöntés folyamán a szerszámüregbe zárt levegőt el kell vezetni, különben beégések, elégtelen formakitöltés és más problémák következnek be. A megoldást a megfelelően kialakított szellőzőrések helyes méretezése szolgáltatja. A szerszámok hideg elosztócsatornái jóval nagyobb hatást gyakorolnak a gyártás stabilitására, mint azt általában feltételezik. Ezek hanyag tervezése/kivitelezése vagy a szerszámgyártás ezen költségeinek lefaragása súlyos gyártási problémákhoz vezethetnek.

Speciális módszerek fröccsszerszámok temperálására

A fröccsöntésnél a gyártási ciklus időigényének jelentős részét teszi ki a hűtési idő és ezáltal termelékenységét is nagymértékben befolyásolja. Ezt gyakran a szerszámnak forró pontjai, vagyis azon részei határozzák meg, amelyeket a hagyományos vízhűtési módszerekkel nem lehet elérni, és ezért csak lassan hűlnek le. E problémán segít az ilyen részek folyékony szén-dioxiddal vagy nitrogénnel töltött, vízhűtéses rézpálcák segítségével végzett hűtése. A szerszám alakadó felületeinek magasabb hőmérséklete a termék jobb felületi minőségét, a finom részletek pontosabb leképezését eredményezi, továbbá növeli a méretstabilitást és javítja a mechanikai jellemzőket. A szerszámok egyes részein a hőmérséklet dinamikus, lézerbesugárzással elért változtatása lehetőséget ad a minőségi és a gazdaságossági célok összeegyeztetésére.

Ömlesztett anyagok adagolása és szárítása

A műanyag-feldolgozásban a megfelelő minőség és teljesítmény eléréséhez az ömlesztett anyagok keverésének, adagolásának és szükség esetén szárításának is fontos szerepe van. Az alábbiakban ezeket a műveleteket elvégző legújabb berendezéseket, technológiákat mutatjuk be.

Újra divatosak lesznek a hőre keményedő műanyagok?

A sokoldalú és könnyen feldolgozható hőre lágyuló műanyagok az elmúlt évtizedekben erősen kiszorították az 50-60 évvel ezelőtt széles körben alkalmazott hőre keményedő műanyagokat. Úgy tűnik, hogy az utóbbiak újra divatba jönnek. Egy kutatóintézetben pl. (a világon elsőként) bebizonyították, hogy a fenoplasztokat igenis lehet folyamatosan extrudálni. Egy másik kutatóintézetben epoxigyantából öntött szerszámbetétekkel készítettek olcsó fröccsszerszámokat kis sorozatban megrendelt termékek gyártásához.

A 3D nyomtatás újdonságai a gyógyászatban és a huzalgyártásban

Az additív gyártástechnológia alkalmazása folyamatosan bővül és egyre inkább teret nyer nagyobb szériás gyártási feladatokban is. A HP cég legújabb berendezése már az 1000 db/hét sorozatnagyságnál is gazdaságosan üzemeltethető. A 3D nyomtatást egyre nagyobb mértékben alkalmazzák a gyógyászati implantátumok, protézisek és a regeneratív sebészeti beavatkozások területén. Bionyomtatással szövetek, sőt várhatóan egész szervek is előállíthatók lesznek. A 3D nyomtatásban a műanyagok versenyeznek más anyagokkal is, elsősorban a titánnal. A műanyag-feldolgozó technológiák közül a fröccsöntés számít versenytársnak.

Divatos színek és újdonságok

A színek üzenetet fejeznek ki az adott termékről, és jelentős szerepük van a termék eladhatóságának növelésében. Ezért a színes mesterkeverékeket gyártók minden év elején kihirdetik az év várható divatszíneit. A műszaki fejlesztés újdonsága, hogy egy termoplasztikus polisziloxán elasztomer (TPSE) mesterkeverék-kombinációval el lehet felejteni az eddig használt diszpergálószereket.

2018/01. Szám

Hőformázni nem is olyan egyszerű

A viszonylag egyszerűnek tűnő hőformázásnak ma már nagyon összetett, rafinált változatai vannak, amelyekkel kifogástalan minőségű és egyre kedveltebb csomagolóeszközöket, de egyéb, pl. orvosi eszközöket is lehet gyártani. Bemutatjuk ennek a feldolgozási eljárásnak a sokoldalúságát, és rövid áttekintést adunk arról, hogy mi történik a gyakorlatban a hőformázó üzemekben.

Néhány jó tanács a fröccsöntőknek

A fröccsöntés művelete más műanyag-feldolgozási technológiákhoz hasonlóan komplex gondolkodást igényel; géptől, anyagtól függően kell a beállításokat változtatni, és az optimális feldolgozási paramétereket meghatározni. Az alábbiakban a fröccsöntés egyik elismert szakértője a fröccskapacitást, ill. az ömledéknyomás és a hidraulikanyomás összefüggését tárgyalja.

Az extrudált termékek minőségének javítása a gyártósorba beépített érzékelőkkel és számítógépes szimulációval

Az extrúziós gépsorokba beépített folyamatosan működő mérőberendezések adataira támaszkodva optimalizálni lehet a gépsor működését, ezáltal jó termékminőséget és a minimális falvastagság révén költségmegtakarítást is el lehet érni. A szimulációs programok segítségével felgyorsítható a szerszámok tervezése és optimálása.

Üreges testek fúvása kizárólag villamos hajtással

Az üreges testek fúvása jól bejáratott technológia, két alapvető változata az extrúziós fúvás és a fröccsöntéses fúvás. Az előbbiben extrudált csőből, az utóbbiban fröccsöntött előformából alakítják a fúvószerszámban a kívánt terméket. A villamos hajtású fröccsgépek már hosszú évek óta részei a műanyag-feldolgozásnak, ezért ilyenekkel fúváshoz előformákat is lehet fröccsönteni. Az extruderek azonban sok plusz munkát okozó hidraulikával működnek. A fúvóformázás néhány éve megjelent újdonsága a villamos hajtású extrúziós fúvás. Európában ezt már néhányan alkalmazzák, Észak-Amerikában (és Dél-Afrikában) még csak barátkoznak vele. Első tapasztalataik kedvezőek.

Új szárító és adagoló berendezések

A sikeres fröccsöntéshez elengedhetetlen az anyag hatékony, biztonságos és a lehető leggyorsabb szállítása. A gépgyártók költséghatékony és sokoldalú anyagmozgató rendszereket terveznek a rugalmas fröccsöntés érdekében, és a kiegészítő berendezéseket beszállítók biztosítják, hogy a fröccsöntő géphez a megfelelő formában és mennyiségben legyenek szállítva az anyagok.

Tovább bővül az additív gyártástechnológiák alkalmazása

A gyakran 3D nyomtatásként is nevezett additív gyártástechnika rohamosan terjed, és noha leggyakrabban valamilyen polimer alapanyaggal dolgozik, egyes megoldásai más anyagokkal (fémek, beton, stb.) is működnek. A műanyagiparban leggyakrabban modelleket és prototípusokat készítenek segítségével, de egyre gyakrabban használják prototípus-gyártószerszámok elkészítéséhez és kisszériás gyártáshoz is. A 3D nyomtatók új típusai mellett bővül a velük feldolgozható anyagok köre, és egyre nő az elkészíthető termékeke mérete és méretpontossága. Az additív technológiával műanyagból készült prototípus fröccsöntő szerszámokkal sokkal gyorsabban és olcsóbban, közel hasonló minőségű darabok gyárthatók, mint a hagyományos fém protoszerszámokkal.

2017/06. Szám

Fröccsöntési trükkök a nagyobb profit eléréséhez

Egy fröccsüzem nyereséges működésének egyik alapfeltétele, hogy megfelelő szakértelmű dolgozókat alkalmazzon. Fontos a megelőző karbantartás, a minél nagyobb fokú gépesítés és automatizálás. Elemezni kell az egyes megrendelések/termékek nyereségességét és meg kell szabadulni a veszteséges megrendelésektől. A fröccsszerszám megfelelő kialakítása kulcstényező az eredményes termeléshez.

Vékony falú termékek fröccsöntése

A csomagolóiparban egyre növekszik az igény a nagy termelékenységgel gyártható vékony falú csomagolások iránt. A gép-, szerszám- és alapanyaggyártók együttes erőfeszítései rövid ciklusidőket és jelentős anyagmegtakarításokat eredményeznek. Általános követelmény a mozgatások minél nagyobb precizitása, sebessége és gyorsulása. A kétkomponenses fröccsöntés javítja a gázzáró tulajdonságokat, illetve lehetővé teszi a hulladék visszadolgozását. Megfigyelhető az elektromos hajtású gépek térnyerése a hidraulikusokkal szemben.

Extrúziós újdonságok

A duisburgi Extrúziós Konferencia az intelligens termékek és eljárások mellett a technológiai tendenciákra és a minőség ellenőrzésére koncentrált. Figyelembe kell venni, hogy nagy fordulatszámok esetén az extruder szállítási teljesítménye erősen függ a csiga etetőzónájának geometriájától.

Eljárások az extruderhenger és -csiga elhasználódásának csökkentésére

Az extruderek hengerének és csigájának súrlódás, feltapadás, korrózió miatt bekövetkezett kopása jelentősen csökkenti a feldolgozás teljesítményét és veszélyezteti a termék minőségét, ezért a gépgyártók nagy erőfeszítéseket tesznek arra, hogy ezeknek a gépelemeknek a kopásállóságát növeljék. A különböző technológiákkal végzett felületkezelés azonban befolyásolhatja az extrudálási folyamatot. Ezt vizsgálták egy német kutatóintézetben. Az extruder fő elemeinek tartósságát újabban metallurgiai (porkohászati) technológiákkal próbálják növelni, sőt magukat az elemeket is porkohászati úton állítják elő.

Poliamid gyors, „in situ” polimerizációja és az eljárás alkalmazása

A szállal erősített hőre keményedő műanyagokra kidolgozott nedves tekercselési technológiát – kis módosítással – hőre lágyulókra is lehet alkalmazni. Ilyen módosított eljárást és kísérleti berendezést fejlesztettek ki az aacheni RWTH műszaki egyetem műanyagfeldolgozási intézetében (IKV) poliamid 6-ra. Egy másik technológiai újdonság, hogy a Volkswagen a drezdai PTZ prototípusközponttal közösen a poliamid in-situ polimerizációján alapuló öntési eljárást fejlesztett ki poliamid szerkezeti elemek és alkatrészek prototípusának előállítására.

Új termékek, új technológiák

Új műszaki műanyagok a német Romira GmbH-tól; Kompozitból készített könnyű sebességváltó ház; Graféntartalmú kompozitok; Biopolimer palackok a brit Raepaktól; Fröccsszerszámok élettartamának növelése ultrahangos tisztítással; A Porsche 911 S sportkocsi felnije fonott szénszálkötegekkel erősített kompozitból készül; 3D kompozit nyomtatás; Légbuborékos polipropilén szendvicslemezek; Nagynyomású gyanta transzferöntés segíti a gépkocsik tömegcsökkentését; Biopolimerek a szemüveggyártásban; PMMA szélvédő ablak nagyszériás alkalmazásának feltételei; Kényelmes kerékpárnyereg;

2017/05. Szám

Fúvott üzemanyagtartályok gyártása

Fúvással nemcsak palackokat, flakonokat lehet előállítani, hanem bonyolult alakú műszaki termékeket, pl. üzemanyagtankokat is. Egy amerikai vállalat olyan gépparkkal és műszaki felkészültséggel rendelkezik, hogy a nagyon csekély gázáteresztésű, nem autóipari üzemanyagtankok területén piacvezető pozíciót vívott ki. Ezenkívül elvállalja olyan bonyolult termékek gyártását is, amellyel más vállalatok nem tudnak megbirkózni.; Koextrudálás; Technológiai versenyképesség;

A sokoldalú részecskehabok

A részecskehabok többet tudnak annál, minthogy csak csomagolóanyagként vagy hőszigetelőként alkalmazzák őket. Alapanyagaik nagyobb választéka és a feldolgozási technológiák társítása révén újabb alkalmazási területek nyílhatnak meg előttük. A részecskehabok társítása a fröccsöntéssel különösen ígéretes eljárás, amellyel rendkívül könnyű, mégis szilárd és tartós termékeket lehet előállítani. Legnagyobb hátrányuk, a durva felület ugyancsak esztétikussá tehető.; A részecskehab lényegében „formázott levegő”; Új alapanyagok a részecskehabok gyártásához; Keresik az új technológiai megoldásokat; Szimulációs szoftver a termék és a gyártási folyamat optimálására; Igényes szerszámokra és gyártóberendezésekre van szükség; Minőségbiztosítás megfelelő folyamat-ellenőrzéssel;