2019/04. Szám

Robotok a műanyag-feldolgozó üzemekben

A műanyag-feldolgozó üzemekben is egyre több helyen alkalmaznak automatizált meg-oldásokat, amelyekben a robotoknak kiemelt szerep jut. Terjed az ún. kobotok, vagyis a dolgozókkal közös munkatérben tevékenykedő robotok használata is. A kobotok alkalmazásánál nagyon fontos szempont a dolgozók biztonságának teljes körű megőrzése. Az egyre inkább digitalizált üzemekben és robotokat is tartalmazó gyártócellákban gondoskodni kell a kibertámadások eredményes elhárításáról is.

Új folyamatszabályozási rendszerek a fröccsöntésnél

A fröccstermékek minőségét és a gyártás műszaki és gazdasági optimálását segítik a különböző új folyamatszabályozó rendszerek. Ezek a fröccsszerszám és a fröccsöntő gép különböző pontjain elhelyezett érzékelőkből származó adatok feldolgozásával folyamatosan befolyásolják a fröccsciklus lefutását, sőt egyesek az éppen gyártott termék minőségét is előrejelzik. Egyes rendszerek a fröccsgép és a gyártócella többi berendezésének működését is összehangolják. Már működnek a fröccsparamétereknek a szerszám kitöltésére gyakorolt hatását a fröccsöntő gép monitorán szimuláló rendszerek is. Emellett, fontos szerep jut a gyártó berendezések távfelügyeletének és a különböző digitális szolgáltatások nyújtotta idő- és költségmegtakarító megoldásoknak.

Automatizálás a fröccsöntő üzemekben

A nagymértékű automatizálás és a műanyag-feldolgozó gépek kommunikációja perifériáikkal és az üzem vezetésével egyre fokozottabban terjed, jelentős termelékenységnövekedést téve lehetővé. Az automatizáció egyúttal megoldást kínál a képzett munkaerő hiányára, és javítja a termékek minőségét. Az áttérés szakaszolható, így a kisebb vállalkozások is részt tudnak venni benne. Az Industry 4.0 terjedése új üzleti modellek és foglalkozások kialakulásával is jár. A cégek kisebb beruházási lépésekkel is megoldhatják a termelés digitalizációját, nem szükséges egyetlen nagy ugrással elérni a végállapotot.

Kupakok: új EU szabályozás és innovációk

A kupakok és záróelemek piaca állandó mozgásban van. A termelés hatékonyságának növelése, a teljesítmény, a ciklusidők, a műanyag csomagolások szabályozása, a fenn-tarthatóság javítása és a márkatulajdonosok igényei közötti megfelelő egyensúly megteremtése sok feladatot ad a fejlesztőknek és gyártóknak.

Hőre keményedő műanyagok (duroplasztok) alkalmazásának növekedése

Tulajdonságaik alapján a duroplasztok jól kitölthetik azt a rést, amely a fémek és a termoplasztok között van. Feldolgozásuk során kémiai reakcióval is számolni kell, ami pl. a szerszámüregekben mért nyomás szabályozását igényli. Nagyobb méretű autóipari alkatrészek, csatornafedelek vagy akár gördeszka egyik rétegeként a duroplasztok reális alternatívaként jönnek szóba.

3D nyomtatás hatása a műanyagiparra

Az additív gyártástechnológia, amelyet népszerű nevén 3D nyomtatásként szoktunk emlegetni, egyre nagyobb mértékben alakítja át nem csak a prototípusgyártást, de a kisebb szériák esetén már a gyártást is. Legnagyobb hatása azonban a terméktervező mérnökök hozzáállásában, gondolkodásában lesz tapasztalható. A 3D nyomtatás egyik fontos eljárásánál, az LSL módszernél használt műanyag szinterporok tulajdonságai jelentősen befolyásolják az így előállított termékek tulajdonságait, ezért vizsgálatuk módszerei fontosak a beszerzési döntéseinkhez.

2019/03. Szám

A fröccsöntés jövője

A fröccsöntési technológia állandó megújulást mutatott az utóbbi évtizedekben, és ez a tendencia a jövőben is folytatódni fog. A súlycsökkentés egyik módszere a habosítás tovább bővül. A mechanikai jellemzőket és a hajlítási modulust új, hosszú szálerősítési eljárásokkal javítják. Új felületkialakító eljárásokat fejlesztenek ki, és a termékminőséget adaptív szabályozással teszik állandóbbá. Fontos kérdés a fröccsgépek és perifériáik energiafogyasztásának mérséklése, a ciklusidők csökkentése is.

Fém-műanyag hibrid szerkezetek előállításának új eljárásai

3D nyomtatással előállított fém alkatrészeket előnyösen lehet alkalmazni könnyű fém/műanyag hibrid termékek gyártásához, mivel segítségükkel komplex és/vagy súly-megtakarítást eredményező formákat és jó fém/műanyag tapadási szilárdságot lehet elérni kis szériák esetében is. Alacsony nyomású plazmakezeléssel vékony, nanopórusos szerkezetű tapadásközvetítő üvegréteget lehet fémek és más szerkezeti anyagok felületé-re felhordani, ami a műanyagok tapadását a hagyományos módszerekhez képest a többszörösére növeli.

Újdonságok a többrétegű fóliák gyártásában

A csomagolóipar számára az oxigéntől, nedvességtől védő vagy az élelmiszerek hosszabb eltartását biztosító gázok elillanását gátló zárófóliák nagyon fontosak. Az eddigi 9-rétegű helyett egy gépgyártó 11-rétegű fóliák fúvását teszi lehetővé. Ezzel a rétegszámmal az eddigieknél sokkal változatosabb felépítésű fóliákat lehet készíteni. A nanoméretű multiréteges öntött fóliákat szintén több évtizede gyártják, de ez a technológia most kezd kiteljesedni, és egyre bonyolultabb és megbízhatóbb gépgyártó berendezéseket kínálnak ehhez.

Egyre több lehetőség habosított műanyag termékek előállítására

A habosított hőre lágyuló műanyagok (termoplasztok) alkalmazása egyre szélesebb, és a habosított műanyag termékek gyártóinak minden korábbinál több lehetőségük van arra, hogy „testre szabják” termékeiket. A tömegcsökkentés mellett a funkcionális tulajdonságok teljesítése is fontos.

A 3D nyomtatás fejleményei

Az additív gyártástechnológia különböző technológiái egyre inkább benyomulnak a termelésbe és fokozatosan egyre nagyobb szériák gyártására is gazdaságosan alkalmaz-hatók. Ezt jelentős részben az olyan szoftvercsomagok használata teszi lehetővé, ame-lyek a generatív tervezés, a mesterséges intelligencia, a „végtelen” számítási kapacitás és más módszerek segítségével új megközelítési módot kínálnak a termékfejlesztéshez, és teljes mértékben kihasználják a 3D nyomtatás lehetőségeit. Az additív gyártástechnológia sikeresen alkalmazható a sejtműködést in vitro vizsgáló bioreaktoroknál, mivel a szokásos kétdimenziós elrendezések helyett olcsón képes háromdimenziós, az élő szervezetekben zajló folyamatokhoz sokkal közelebb álló kialakításokat létrehozni.

2019/02. Szám

Hogyan javítsuk a fröccsöntés gyártási képességét?

A fröccsöntési folyamat gyártóképességének javítása fontos a jó minőségű termék előállításának biztosításához. A kulcstényező a szerszámüreg tökéletes kitöltése és az optimális mennyiségű ömledék betáplálása az utónyomás végéig. A termékminőséget több tényező befolyásolja: a termék helyes kialakítása, az alapanyag kiválasztása, a fröccsszer-szám tervezése és elkészítése, a megfelelő méretű és képességű fröccsöntőgép használata és végül az optimálishoz közeli fröccsparaméterek beállítása. E tényezők természetesen egymással is kölcsönhatásban állnak.

Autóipari és gyógyászati követelményeknek megfelelő többrétegű csövek gyártása

Az alkoholtartalmú motorbenzinek elterjedése, az üzemanyag-porlasztás műszaki meg-oldásainak fejlődése és az emissziós határértékek szigorítása szükségessé tette a többrétegű benzinvezeték-csövek alapanyagainak módosítását. Olyan alapanyagokat kell alkalmazni, amelyekből az üzemanyagok csak nagyon kevés részt tudnak kioldani. A koextrudált műanyag csövek tulajdonságainak optimálásához fontos figyelembe venni az ömledékek viszkozitását, a polimerek olvadáspontját és Tg-jét, illetve elhelyezkedésüket a szerkezetben. A Novatec cég jelentős fejlesztéseket tartalmazó, új kalibráló és lehúzó/vágó berendezéseket kínál, elsősorban az egészségügyi csövek és tömlők extrudálásához, amelyekkel nő a termék megbízhatósága és reprodukálhatósága, mi-közben a berendezések kezelése, karbantartása is egyszerűsödik.

Öt dolgot kell megfontolni, mielőtt egy kobotot vásárol

Többrétegű palackokhoz használt poliamid és a szilikonkaucsuk extrúziós fúvása

Többrétegű palackok extrúziós fúvással történő előállításához az oxigénáteresztés csökkentésére poliamidot is lehet alkalmazni. Egy kutatásban vizsgálták a fúvás szempontjából legfontosabb tulajdonságok – az ömledékviszkozitás és a deformálhatóságot jellemző modulusok – változását különböző modifikátorok hatására. Egy másik munkában a térhálósítás mértékének hatását vizsgálták a szilikonkaucsuk fúvási viselkedésére.

A rotációs öntés előnyei

A rotációs öntés a műanyag-feldolgozó technológiáknak mindössze 0,7%-át teszi ki. Mégis érdemes odafigyelni az újabb fejlesztésekre, hiszen a nyomásmentes technológia némely terméknél komoly gazdasági előnyt nyújt. Legnagyobb mennyiségben polietilént dolgoznak fel ezzel a technológiával. Kifejlesztettek egy PA6 típust, amelyből rotációs öntéssel gépkocsik üzemanyagtartályát lehet előállítani.

A lemezgyártás újdonságai

Az utóbbi időben változtak a lemezgyártók, számos vállalkozás eladta érdekeltségeit más vagy új piaci szereplőnek. A lemezgyártásban egyre inkább előtérbe kerül az alkalmazás után keletkező hulladékok újrahasznosítása, visszavezetése a gyártásba. A habosított lemezek gyártásában a kémiai habosítás, a koextrudálás és a térhálosítás is kínál újdonságokat.

2019/01. Szám

Hatékony módszerek a fröccsöntési paraméterek beállítására

A szisztematikus fröccsöntési módszerekkel összegyűjtött adatok segítenek robosztus gyártási folyamatokat létrehozni, és ezen adatokra támaszkodva a későbbiek során eset-legesen fellépő hibák okait is jóval könnyebb megtalálni. A minél inkább hibamentes, stabil működéshez az szükséges, hogy a zavaró hatások korrekciója nem csak hosszabb távon, de már egyetlen fröccscikluson belül is megtörténhessen. Ehhez automatikusan beavatkozni képes, hálózatban összekapcsolt érzékelők adataira támaszkodó rendszerekre van szükség.

Több információ kinyerése a fröccsöntésből a termékminőség és a nyereségesség javításához

A stuttgarti IKT kutatói új módszert fejlesztettek ki, melynek során a fröccsszerszámba beépített érzékelőkkel mérték és regisztrálták a kidobási erőt, illetve a szerszámmagra merőleges irányba ható erőt. Ezekből kiértékelhető az egyes bekevert adalékanyagok (csúsztató) kidobást megkönnyítő hatása és még más, a feldolgozási paramétereket és a termék tulajdonságait érintő hatások is. Az Engel cég új vezérlő programja intelligens megoldásokkal támogatja a beállított gyártási folyamattól való eltérések okainak feltárását és a fröccsparaméterek átállításának optimálását.

Új fejlesztések a palackfúvóknál

A palacfúvás érett, jól begyakorolt technológiának tűnik. A világon minden nap több milliónyi különböző célú és méretű műanyag palackot állítanak elő. A fejlesztés azonban itt sem állt meg. A Bekum egy nagyon praktikus fúvóberendezést fejlesztett ki 5 gallonos (18,93 literes) polikarbonát vizespalackok gyártására, amelyek nagyon népszerűek azokban az országokban, ahol az ivóvizet ilyenekben vásárolják. Az aacheni műanyag-feldolgozó intézetben (IKV, Institut für Kunststoffverarbeitung) viszont már az Ipar 4.0 időszakára készülve olyan számítógéppel támogatott tervezési programon dolgoznak, amellyel kialakítható a palack optimális merevsége, hogy a töltéskor vagy lezáráskor rá ható függőleges terhelés ne deformálja a terméket.