2019/01. Szám

3D nyomtatás fejleményei

A Carbon cég additív gyártási eljárása fény és oxigén hatására folyékony gyantából ipa-ri mennyiségekben készít termékeket. Az Arburg cég Freeformer berendezése normál műanyag granulátum megömlesztésével állít elő parányi cseppeket, amelyekből rétegen-ként építi fel az adott alkatrészt. Az erre alkalmas műanyag típusok körét folyamatosan bővítik. Szelektív lézer szinterezéssel, rozsdamentes acélporból előállított formahabosító szerszám segítségével drasztikusan lecsökkenthető volt egy EPP termék ciklusideje, energiafelhasználása és a szerszám tömege.

2018/06. Szám

Technológiai újdonságok a fröccsöntésben

Egy osztrák szerszámgyártó cég nyílt napján mutatta be új teljesen automatikus fémforgácsoló műhelyét, informatikai újdonságait, a 3D nyomtatással készülő speciális fröccsszerszám alkatrészeket, továbbá a jelenleg kipróbálási stádiumban lévő nyitott forrócsatornás fúvóka (FDU) rendszerüket, amelynek használata rövidebb ciklusidőt és energiamegtakarítást eredményez. Egy német, fröccsöntéssel is foglalkozó cég új, szabadalmaztatott eljárásával lehetségessé vált a bevonatos üveg optikai szűrők foglalatát - szerelt fém alkatrészek helyett - műanyag ráfröccsöntéssel, egy lépésben előállítani.

Vékony falú merev csomagolóeszközök fröccsöntése

A vékony falú fröccsöntési technológia fejlesztései számos iparágban - különösen a csomagolási szegmensben - teszik lehetővé az anyagköltségek és a ciklusidők csökkentését, valamint az egyre igényesebb és könnyű termékek gyártását. Az alábbiakban a vezető fröccsgépgyártók ez irányú fejlesztéseit ismertetjük. Az egyadagos kávékapszulák iránti növekvő igény a kofröccsöntés technológia fejlesztésére hatott pozitívan.

A hőformázás jelene és várható jövője

A hőformázást - hasonlóan a többi műanyag-feldolgozó eljáráshoz - folyamatosan fejlesztik. A fejlesztés egyaránt kiterjed az alapanyagokra, a technológiára és a gyártóberendezésekre. A következőkben bemutatunk néhány újdonságot, amelyet a 2018-as NPE-n, Észak-Amerika legnagyobb műanyag-kiállításán lehetett látni. Bemutatjuk azt is, hogy egy konferencián hogyan vázolták fel a hőformázás várható jövőjét az Ipar 4.0 korában, amikor a felsoroltak mellett még a visszaforgatás lehetőségeit és az ökológiai szempontokat is az eddigieknél erősebben figyelembe kell majd venni.

Nő az érdeklődés a természetes szálak iránt

A megújuló forrásból származó szálak egylépéses kompaundálási technológiájára új kísérleti berendezést fejlesztettek ki német szakemberek. Az autóipar érdeklődését jelzi az ilyenfajta kompaundok iránt, hogy hosszas vizsgálódás és megfelelő eredmény után belevágnak a futó szériatípusokba való alkalmazásuknak.

A 3D nyomtatás alkalmazása a termelésben

Az egész világon rohamosan (28%/év) terjedt a 3D nyomtatás néven közismert additív gyártástechnológia különböző eljárásainak használata. Folyamatosan bővül az alkalmazható alapanyagok köre, nő az előállítás sebessége és a legyártható darabok mérete, továbbá új működési elveken alapuló eljárásokat dolgoznak ki. A legnagyobb változás az, hogy 2016-ban a 3D nyomtatással legyártott funkcionális alkatrészek darabszáma már meghaladta a prototípus készítését. A 3D nyomtatáshoz használatos szinterporok felhasználásának növekedése 2017-2025 között évente várhatóan 20% felett lesz.

2018/05. Szám

A 3D nyomtatás egészségügyi és építészeti alkalmazásai

A prototípuskészítés mellett a 3D nyomtatást egyre inkább használják személyre szabott implantátumok és, a képalkotó diagnosztikai berendezések információt közvetlenül felhasználva, olyan anatómiai modellek elkészítésére, amely segíti a sebészeket a bonyolult műtétek megtervezésében és végrehajtásában. A műanyagokat más anyagokkal is kombinálják. Várható, hogy az egyes kórházak saját 3D nyomtatókat helyeznek üzembe, vagy/és szolgáltatásként veszik azokat igénybe. Az anatómiai modellek az orvosképzést és a betegek jobb tájékoztatását is segítik. 3D nyomtatással épületeket is lehet készíteni, elsősorban a katasztrófa sújtotta területeken és ott, ahol nem áll megfelelő munkaerő rendelkezésre.

A műanyag-feldolgozó gépeknél és szerszámoknál alkalmazott új védőbevonatok

Különböző fémbevonatok jelentősen javítják a csigák és hengerek kopásállóságát és növelik a korrozív polimerekkel és adalékanyagokkal szembeni ellenállást is. A gyakori felújítási munkák elmaradása és a gyártási folyamatok stabilitásának növelése az ilyen ráfordítások gyors megtérülését, a profit megugrását eredményezik. A fröccsöntő és más műanyag-feldolgozó szerszámoknál gyakran alkalmazott formaleválasztó szerek esetenként esztétikai problémákat okozhatnak, és felhordásuk megnöveli a ciklusidőt, ezért helyettesítésük egy leválasztó hatású állandó bevonattal komoly eredménnyel járhat.

Robotok és kobotok alkalmazásának lehetőségei

A robotok egyre szélesedő szerephez jutnak a műanyag-feldolgozásban. A vezető fröccsöntőgép-gyártók élenjárnak a robotok alkalmazásának szélesítésében. Nő az ún. kobotok (együttműködő robotok) alkalmazása is, amelyek kisebb helyet igényelnek, mint a hagyományosak robotok, biztonságosak, könnyen programozhatók és olcsók ahhoz, hogy gyors befektetési megtérülést biztosítsanak. Az utóbbi időben, különösen az USA-ban felmerült a robotok megadóztatásának lehetősége is.

2018/04. Szám

Új habosítási eljárás és további fejlesztések

Számos végtermék gyártó vállalat igyekszik csökkenteni termékeinek tömegét. Ennek egyik jól bevált eszköze a fröccsöntött műanyag alkatrészek habosítása. A hagyományos eljárások hátrányait küszöböli ki a Lüdenscheid Intézet és a Linde cég új eljárása. Más műanyag-feldolgozási eljárások (pl. exrúzió) is használják a habosítást, a könnyű, merev és nagy hőszigetelő képességű termékek gyártására. A habosítási módszerek fejlesztése mellett új, habosításra alkalmas műanyag alapanyagok és habosító szerek is folyamatosan jelennek meg a piacon.

A pultrúzió gyorsítható, és már hőre lágyuló mátrixszal is megy

A pultrúzió (szálitatásos profilhúzás) hagyományosan a hőre keményedő műanyagok feldolgozási technológiája, mert a térhálósítás előtt kis viszkozitású gyantákkal könnyen át lehet itatni az erősítő szálkötegeket. Újabban hőre lágyuló mátrixszal készített profilokat is gyártanak ezzel az eljárással. Ennek titka az in situ polimerizálás. A szálköteget kis viszkozitású monomerrel itatják át, amely a profilhúzás folyamata alatt a hozzáadott katalizátor és aktivátor hatására polimerizálódik.

A granulátum tisztaságára is oda kell figyelni

A jó minőségű, tiszta granulátum fő ellensége a por, amely a vágásnál keletkező éles szélek letöredezése miatt keletkezhet. Átlátszó termékek gyártásánál a granulátumot pl. dobos portalanító berendezéssel tisztítják. Egy új eljárással optimalizált hőmérsékletű granulálással állítanak elő "tökéletesen tiszta" granulátumot.

A 3D nyomtatás újdonságai

A 3D nyomtatást jelenleg elterjedten alkalmazzák a prototípusok és a bemutatásra szánt minták elkészítéséhez, illetve ma már a kis szériás gyártás területén is, ahol a fröccsöntés a fröccsszerszám elkészítésének hosszú ideje és magas költségei miatt túl időigényes és/vagy drága lenne. A kis szériás gyártásnál jelentkező idő- és költségelőnyei kiegészülnek a nagyobb formaszabadsággal. Ugyanakkor a felület gyengébb minősége a szűkebb alapanyag-választék és a kis gazdaságos sorozatnagyság behatárolja alkalmazhatóságát. Folyamatosan jelennek meg új, gyorsabb, nagyobb méreteket vagy finomabb felbontású szerkezeteket lehetővé tevő megoldások.

A fóliagyártás továbbfeldolgozó berendezései és adalékanyagai

A fóliafúvásban fontos szerepe van a vágókésnek, a méret- és vastagságellenőrző műszereknek, az érdességmérő műszereknek, a hibákat és lyukakat kimutató berendezéseknek. Fejlesztik az extrúzió in-line nyomon követését is. Az adalékok segítik a feldolgozást és hozzájárulnak a fólia minőségének javításához (átlátszóság, hidrolitikus stabilitás, gázzáróság).

2018/03. Szám

A polimer tulajdonságainak hatása a fröccsöntés eredményére

Az elektronikai termékek miniatürizálását követniük kell a hőre lágyuló műanyagokból készülő fröccstermékeknek is. A vékony falú, apró alkatrészek gyártásánál az ömledék összenyomhatósága döntő szerepet játszhat. A részben kristályos polimerek megolvasztásához több energia kell, mint az amorfokéhoz. A részben kristályos polimerek esetében gyakran nem sikerül minden granulátumot teljesen megolvasztani, és ezek zárványként megjelenhetnek a termékben, illetve károsíthatják a csiga felületét is.

A fólia minőségének javítása a gyártás során

A műanyagfóliák minőségét döntően befolyásolják a feldolgozás során a fóliában megjelenő hibahelyek és a fólia vastagságának egyenetlensége. A fóliaminőség javítása érdekében nagy jelentőségűek azok a vizsgálatok, amelyek a fenti jelenségek mérésére, okainak felderítésére, ezen okok kiküszöbölésére és ezáltal a hibák keletkezésének megelőzésére irányulnak.

Laboratóriumi extruderek

A kis teljesítményű egyértelműen hozzátartoznak a feldolgozók gépparkjához. Nagy jelentőségük van a termékfejlesztésben és a termékbevezetés kezdeti időszakában, továbbá a nagyon kis mennyiségek gyártásában mintázás céljaira vagy nagyon speciális igények esetén. Érthető tehát, hogy az extrudergyártók odafigyelnek a fejlesztésére is.

Szénszálak és üvegszálak gyártásának fejlesztése

A szénszálak felhasználása a kiváló erősítő hatás ellenére sem növekedett a várakozásoknak megfelelő ütemben. Ezért itt a fejlesztések az alacsonyabb gyártási költségek elérését célozzák. Ugyanezt szolgálja a szénszálak reciklálása is. Folyamatosan fejlesztik az üvegszálakat is. Egy új üvegszál a szénszálnak is versenytársa, hiszen a szakítószilárdsága hasonló, de a vele erősített termékek elektromos és hőszigetelő tulajdonságai az üvegszálas termékekével azonosak. Az erősített műanyagok teljesítményében a mátrixpolimer és az erősítő szál közötti tapadást fokozó kapcsolószerek is meghatározó szerepet játszanak, ezért az adalékokat gyártó cégek ezeket is folyamatosan fejlesztik.

A 3D nyomtatás alkalmazásainak bővítése

A 3D nyomtatásként közismert additív gyártástechnológiákat egyre újabb területeken kívánják alkalmazni. Ezek egyike a gyógyászati eszközök előállítása, ahol a páciensek anatómiáját figyelembe vevő egyedi megoldások terjednek. A hosszú szénszálakkal erősített autó- és repülőgép-alkatrészek terén is folynak az additív gyártástechnológiára alapozott eredményes fejlesztések.