Компания KraussMaffei (Германия) поставила американской Fiber Dynamics (CША) литьевую машину модели GX 1100–4300 с технологией прямого компаундирования DCIM (Direct Compounding Injection Molding), которая позволяет одновременно выполнять литье пластмасс с процессом смешивания и предоставляет преимущества в использовании собственных рецептур, а следовательно, большую гибкость, сокращение цикла литья и снижает себестоимость изделия.
Решение использовать технологию DCIM было принято Fiber Dynamics вскоре после того, как компании потребовалось расширить производство, но она столкнулась с серьезной проблемой, связанной с производством лопастей воздушных винтов для рынка беспилотного транспорта.
Представители Fiber Dynamics и KraussMaffei на фоне термопластавтомата GX 1100–4300Изображение: KraussMaffei
Существующее решение с использованием технологии LCTS (Lost Core Tooling System) занимало слишком много времени, имело ограничения по рецептуре и было слишком дорогостоящим при использовании в массовом производства. Очевидным решением было литье под давлением, но производство запатентованных и индивидуально адаптированных рецептур представляло дополнительную проблему.
«KraussMaffei смог быстро понять нашу проблему и предложить нам уникальное решение с помощью своей технологии DCIM. Кроме того, KraussMaffei смог быстро продемонстрировать и внедрить это решение», — говорит Даррин Титер (Darrin Teeter), генеральный директор Fiber Dynamics, высоко оценив сотрудничество.
Сокращение времени цикла благодаря DCIM
Помимо сокращения времени цикла в 8 раз по сравнению с предыдущей технологией LCTS, Fiber Dynamics видит главное преимущество технологии DCIM в контроле собственной рецептуры.
«Возможность тестировать множество различных рецептур и быстро разрабатывать новые имеет решающее значение для успеха нашего бизнеса. Компаунды, приготовленные сторонними производителями, обычно непрактичны для нашей работы и ставят под угрозу запатентованный характер наших решений», — объясняет Дэррин Титер.
Важным партнером в этом проекте является Институт NIAR ATLAS (Лаборатория передовых технологий для аэрокосмических систем), также расположенный в США. NIAR (Национальный институт авиационных исследований) со штатом 1400 сотрудников и годовым исследовательским бюджетом более 240 млн долл. является ведущим исследовательским институтом в области авиации в США.
С середины 2023 года ATLAS использует термопластавтомат GX 450–1400 KraussMaffei на своем экспериментальном исследовательском заводе площадью 150 тыс. м2, который также предназначен для процессов литья FiberForm и ColorForm.
«Когда мы обнаружили возможность производства наших LCTS-материалов методом литья пластмасс под давлением, мы смогли использовать лабораторную для проведения важных процессов тестирования, и результаты были превосходными», — отмечает Дэррин Титер.
Производственный участок на базе ТПА GX 1100–4300 DCIM для Fiber Dynamics планируется ввести в эксплуатацию в мае. Первоначально предприятие будет производить оправки для изделий из композитов в самолетах, таких как лопасти винтов, крылья и шасси. Fiber Dynamics также видит большой потенциал будущего для технологии DCIM в автомобильной промышленности и производстве спортивных товаров.
Процесс DCIM сочетает в себе литье термопласта под давлением и компаундирование в одном процессе. Подготовку материала осуществляет одношнековый экструдер, что делает этот процесс особенно экономичным для небольших компонентов с весом изделия от 50 до 2000 г. При этом экономия на материале может достигать 50% на килограмм.
Весь процесс литья происходит в один цикл, так как компаундированный расплав поступает в пресс-форму термопластавтомата без каких-либо промежуточных остановок или охлаждения, что сокращает деградацию полимера и снижает затраты на электроэнергию.