Технология MuCell, разработанная компанией Trexel, может обеспечивать экономию сырья, энергии и инвестиционных затрат — и таким образом заметно сокращать выбросы CO2 при литье изделий из пластмасс, а если более легкие изделия будут использоваться в автомобильной промышленности, то это также позволит снизить расход топлива.
На выставке Fakuma, которая пройдет в германском Фридрихсхафене с 17 по 21 октября, KraussMaffei и ее партнеры продемонстрируют на полностью электрическом термопластавтомате PX 321–1400, что технологию MuCell можно применить для сложных деталей, которые еще не были в фокусе переработчиков.
При этом важную роль в этом процесс играет новый универсальный шнек HPS-Physical Foaming, который компания KraussMaffei создала для MuCell с более длинной трехзонной площадью, который можно универсально использовать для всех семейств пластмасс, включая компаунды с армированием волокном, и имеет на 30% большую пластифицирующую способность.
Складные столы для грузовых автомобилей в четырех различных исполнениях, изготовленные на ТПА KraussMaffei PX 321-1400Изображение: KraussMaffei
Разработка позволяет использовать шнеки меньшего диаметра, чем раньше, что значительно снижает инвестиционные и эксплуатационные затраты на пластификацию, или дает возможность обеспечить бóльшую производительность, используя шнек того же размера, что и раньше.
Функция ТПА APCplus также была усовершенствована и теперь впервые используется с газонаполненным расплавом полимера. APCplus сдвигает точку переключения и профиль давления выдержки от впрыска к впрыску на основе измеренной вязкости расплава, что приводит к получению компонентов с постоянным весом.
Полностью электрический ТПА KraussMaffei PX 321-1400 MuCell с новым универсальным шнеком и увеличенной на 30% производительностью Изображение: KraussMaffei
Надежное партнерское сотрудничество
В процесс разработки демонстрационного изделия для выставки KraussMaffei сотрудничает с компанией Isosport (г. Айзенштадт, Австрия), которая предоставила подходящую пленку, предотвращающую образование пузырьков при выделении азота, для процесса вплавления этикеток в пресс-форме (surface decoration by in-mold labeling, IML).
Пресс-форму изготовила компания Wirth Werkzeugbau (г. Хельмбрехтс, Германия), которая применила все свое мастерство — например, при открытии пресс-формы достигается максимально возможная степень вспенивания. Обычно для этого процесса требуются погружные кромки, но компания обошлась без них благодаря своему опыту. Для технологии MuCell требуется очень точное охлаждение пресс-формы для предотвращения так называемого эффекта после выдувания, который приводит к появлению пузырьков на поверхностях (пока расплав внутри детали еще горячий) и делает деталь непригодной для использования.
Применяемая пресс-форма имеет специальные каналы охлаждения, которые обеспечивают равномерное охлаждение поверхности без применения вариотермической технологии и безопасно предотвращают появление горячих точек.
Линейный робот KraussMaffei LRX 150 снимает готовое изделиеИзображение: KraussMaffei
Безупречные поверхности без полос
Помимо охлаждения решающий вклад в достижение идеальных поверхностей на вспененных изделиях вносит технология «зернообразование» (graining) от компании Reichle (Биссинген/Тек, Германия). Еще одним условием эстетики поверхности без разводов является подходящая марка полипропилена от Lyondellbasel, которая имеет богатый опыт работы с полиолефинами для наружных декоративных вспененных компонентов и уже поставляет их OEM-производителям.
Помимо охлаждения в форме необходима эффективная система контроля температуры на стороне ТПА. Предоставленная компанией Jurke Engineering система Orca измеряет скорость и количество потока ультразвуковым способом — снаружи и без контакта со средой, что помогает точно контролировать температуру и оптимизировать время цикла.
Компания Trexel, с которой KraussMaffei сотрудничает с 2001 года, предоставила систему учета газа, полностью интегрированную в блок управления KM MC6, и обеспечивает очень простое и интуитивно понятное управление. При необходимости предлагаются даже спутниковые решения, позволяющие снабжать несколько полностью интегрированных литьевых машин необходимым газом с помощью всего лишь одного компрессора.
Линейный робот LRX 150 от KraussMaffei достает чистую пленку из ящика, в котором можно держать четыре различных типа пленки. Затем робот кладет выбранную пленку на станцию очистки, где все частицы и/или загрязнения удаляются с помощью чистящей щетки от Wandres (г. Штеген, Германия) и соответствующей экстракторной системы от ESTA (г. Зенден, Германия). Роботизированный захват выполняет поворот одновременно с процессом очистки, так что чистые всасывающие устройства снова захватывают очищенную пленку.
Затем захват вставляет пленку в пресс-форму, а потом готовая деталь извлекается и следует передача второму роботу для испытания вспененной структуры изделия с помощью испытательной системы Teratonics (г. Орсе, Франция). Система тестирования позволяет переработчику визуализировать внешние слои и пространственное распределение пены MuCell внутри детали, а также оценивать продукцию на отсутствие пузырьков. После завершения испытания компонент помещается на конвейерную ленту и транспортируется из автоматизированной системы.
Все данные — с первого взгляда
Система easyTrace 2.0 собирает все данные, относящиеся к процессу впрыска и структурным испытаниям, кадр за кадром, и отображает их на экране. Кроме того, появляется QR-код, под которым сохранены все параметры процесса для этого компонента. Здесь easyTrace 2.0 действует как интерфейсная система, которая собирает все данные всех узлов процесса и выполняет функции интерпретатора для существующих MES- или ERP-систем на стороне клиента.
Технология MuCell предлагает широкий спектр возможностей для сокращения выбросов CO2 за счет экономии материалов и энергии. Пример изделия, разработанного для выставки, показывает, что применять эту технологию удается даже при производстве сложных видимых и тактильных деталей.