Австрийская ENGEL на предстоящей выставке K 2025 в Германии продемонстрирует, как можно успешно объединить концепции максимальной устойчивости, экономичного производства и компактности.
Основное внимание на выставке будет уделяться решению для производства вспененных технических деталей из 100% переработанных потребительских отходов. Сердцем экспозиции станет полностью электрическая литьевая машина модели e-mac 220, которая будет производить толстостенные и прочные пластиковые детали для строительной отрасли, занимая при этом минимальную площадь. Данные компоненты обеспечивают значительную экономию веса благодаря энергоэффективному, точному и полностью автоматизированному процессу вспенивания.
Поперечное сечение идеально вспененного компонента, изготовленного из 100% вторичного полимера на ТПА ENGEL, обеспечивает на 30% меньший вес и на 10% более высокую ударопрочностьИзображение: ENGEL
Производственный принцип, используемый в новой производственной ячейке ENGEL, особенно хорошо подходит для создания прочных, максимально легких и простых в обращении компонентов, например для замены бетона в шахтах.
Полностью электрическая литьевая машина e-mac с усилием смыкания 2200 кН использует технологию Foammelt компании ENGEL для вспенивания компонентов с помощью вспенивающего агента.
В сочетании со специально разработанной смесью добавок это позволяет создать однородную мелкоячеистую пену. Преимущество — снижение веса при повышенной стабильности. В представленном примере литьевая ячейка ENGEL обеспечивает снижение веса примерно на 30% при массе впрыска 538 г, одновременно повышая ударопрочность детали на 10%.
При этом перерабатывается вторичный полимерный материал, получаемый из «мешка Гельбер», собранного компанией PreZero и подвергнутого высококачественной вторичной переработке компанией EREMA.
Для процесса вспенивания используется смесь добавки и вспенивающего агента, разработанная компанией Moxietec, в сочетании с добавкой Vistamaxx от компании ExxonMobil. Дозирование осуществляется с помощью гравиметрической системы Movacolor.
Формула Moxietec обеспечивает особенно равномерное распределение пены и поэтому особенно подходит для толстостенных деталей, где традиционные методы физического вспенивания достигают предела своих возможностей.
Стандартный смесительный шнек ENGEL обеспечивает однородность расплава полимера. Шнек специально разработан для данного типа применения и оптимизирован для равномерного смешивания. Кроме того, декомпрессия после дозирования может быть полностью исключена, что надежно предотвращает образование утяжин и воздушных включений в компоненте. Это стало возможным благодаря кольцевому обратному клапану с новой геометрией. Корончатые клапанные створки обеспечивают еще большую воспроизводимость и (в сочетании с версией с коротким ходом) значительно более быстрое закрытие.
Узел пластификации этой системы использует систему iQ melt control для получения оптимально подготовленного расплава для вспененных рециклированных материалов. Цифровая система iQ melt control анализирует процесс пластификации во время отбора проб и предлагает оптимальные параметры настройки скорости шнека, противодавления и хода дозатора. Таким образом, iQ melt control обеспечивает стабильно высокое качество деталей при максимальной эффективности использования материала.
Система холодных литников дополнительно поддерживает желаемый режим вспенивания. Время цикла на полностью электрической машине ENGEL e-mac с двухгнездной пресс-формой Moxietec составляет приблизительно 120 секунд.
Контроль температуры пресс-формы играет решающую роль, особенно для толстостенных деталей, таких как в данном случае. Новейшее поколение устройств e-temp работает с температурой воды всего 90 °C, что исключает необходимость в отдельном трубопроводе горячей воды, а значит, дополнительно снижает затраты.
Цифровая система iQ flow control активно отслеживает режим регулирования температуры и динамически регулирует ее. В сочетании с устройствами ENGEL e-temp это обеспечивает немедленное обнаружение и автоматическую коррекцию отклонений температуры.
Результатом является равномерное охлаждение всей детали, минимизируется коробление и повышается размерная точность. Система вносит значительный вклад в стабильность процесса и снижает энергопотребление, необходимое для контроля температуры, благодаря оптимальному регулированию расхода.
Полностью электрический термопластавтомат ENGEL e-mac 220 будет перерабатывать 100% вторичное сырье в полностью автоматизированном и точном процессе вспенивания, занимая минимальную площадь на выставке K 2025Изображение: ENGEL
Вся производственная ячейка спроектирована компактно. Сервоприводный литниковый захват удаляет литник, а линейный робот ENGEL viper 12 извлекает отформованную деталь и помещает ее на конвейерную ленту, которая компактно интегрирована в защитное ограждение машины. Автоматизация полностью интегрирована в систему управления литьевой машины и способствует сокращению времени цикла, поскольку система iQ motion control независимо оптимизирует последовательность движений. Одновременно это также снижает энергопотребление. Экономия на контроле температуры может достигать 85%.
В компании ENGEL отмечают, что данное решение демонстрирует, как экологичное производство, передовые технологии вспенивания и интеллектуальная компоновка ячеек, поддерживаемые цифровыми системами управления, такими как iQ flow control, могут быть объединены в экономически выгодное комплексное решение.
Переработчики пластмасс получают выгоду от стабильного процесса литья сложных изделий с использованием вторично переработанных материалов, который можно надежно интегрировать в действующие производственные среды, не занимая много места.