ENGEL zwiększa skalę przemysłowej produkcji wielkogabarytowych elementów formowanych wtryskowo, wprowadzając duo 12000 US, opisywaną jako największa wtryskarka na świecie. Nowa konstrukcja dwupłytowa o sile zwarcia 110 000 kN została opracowana specjalnie z myślą o formach o powierzchni rzutu większej niż 2,5 m² i umożliwia ekonomiczną produkcję bardzo dużych komponentów w zintegrowanych procesach. Producent wskazuje, że połączenie integracji funkcji, ograniczenia liczby części oraz mniejszych nakładów montażowych stwarza nowe możliwości w zakresie lekkiej konstrukcji oraz zastępowania tradycyjnych materiałów, takich jak metal czy beton, tworzywami sztucznymi w zastosowaniach związanych z mobilnością, infrastrukturą i przemysłem.
Wtryskarka została niedawno uruchomiona u klienta. Dzięki swojej skali i konfiguracji procesu pozwala wytwarzać duże struktury w jednym etapie produkcyjnym, co zmniejsza zużycie materiału, upraszcza logistykę wytwarzania oraz skraca czas i obniża koszty. Według ENGEL takie podejście wspiera również poprawę śladu węglowego w całym cyklu życia produktu, pomagając użytkownikom rozwijać konkurencyjne i bardziej zrównoważone rozwiązania produktowe.
Parametry techniczne i koncepcja napędu
Aby zapewnić wymagane masy wtrysku dla elementów o dużej powierzchni, duo 12000 US wyposażono w dwie jednostki wtryskowe pracujące równolegle. Średnice ślimaków do 210 mm umożliwiają objętość wtrysku do 65 000 cm³ oraz jednorodne wypełnianie rozległych powierzchni rzutu. Wspólny projekt z klientem doprowadził do wyboru konfiguracji ośmiociągowej jako rozwiązania najlepiej dopasowanego do jego specyficznych wymagań. Producent zaznacza, że maszyny o porównywalnej skali mogą być również projektowane w układzie czterociągowym.
Wymiary systemu obrazują wyzwanie inżynierskie. Wtryskarka ma około 24 m długości i około 8,4 m wysokości, co plasuje ją wśród największych instalacji produkcyjnych w technice wtrysku na świecie. Całkowita masa maszyny wynosi 551 t, a maksymalna masa formy 170 t. Podczas budowy zainstalowano około 30 km okablowania. Zainstalowana moc elektryczna wynosi około 2,4 MW przy całkowitym prądzie około 2900 A. Pomimo tych parametrów fizycznych modułowa koncepcja serii duo pozwala utrzymać system możliwie kompaktowy, co przekłada się na oszczędności powierzchni produkcyjnej.
Wysoki stopień integracji pionowej i możliwości testowe
ENGEL opracowuje rozwiązania wtryskowe tej skali wyłącznie w odpowiedzi na konkretne wymagania klientów. Aby realizować takie projekty szybko i w sposób opłacalny, firma opiera się na rozbudowanym systemie modułowym oraz wysokim udziale własnej produkcji podzespołów. Kluczową rolę odgrywa firmowe centrum techniczne dużych maszyn, w którym klienci mogą przeprowadzać szeroko zakrojone testy związane z technologią procesu i rozwojem komponentów.
W przypadku wielkogabarytowych, ciężkich detali kluczowym zagadnieniem jest zachowanie skurczowe materiału. Centrum techniczne zapewnia możliwości prowadzenia iteracji i optymalizacji nastaw procesu w celu uzyskania wymaganej jakości wyprasek. Obejmuje to dobór parametrów wtrysku, chłodzenia oraz wszelkie rozwiązania specjalne ukierunkowane na ograniczanie odkształceń wymiarowych.
Jako największa na świecie wtryskarka, ENGEL duo 12000 US umożliwia ekonomiczną produkcję wielkoformatowych elementów formowanych wtryskowo w dotąd nieosiągalnych wymiarach
Doświadczenie ENGEL w budowie dużych maszyn
ENGEL podkreśla, że ma wieloletnie doświadczenie w projektowaniu i budowie dużych wtryskarek. Oprócz standardowych konfiguracji serii duo na rynku pracuje już kilka systemów o sile zwarcia 74 400 kN. Rozwój maszyn tej klasy był możliwy dzięki specjalnie opracowanej koncepcji konstrukcyjnej, która pozwala projektować i wytwarzać bardzo duże instalacje w sposób uporządkowany i powtarzalny.
Globalne struktury produkcyjne ENGEL umożliwiają budowę takich wtryskarek, zależnie od potrzeb klienta, nie tylko w zakładzie dużych maszyn w Austrii, lecz także regionalnie w Azji. Pomimo znacznych rozmiarów systemy te zaprojektowano z myślą o wysokiej precyzji. Dzięki opcjom takim jak formowanie wtryskowo-kompresyjne wymiary elementów można definiować z dokładnością do kilku setnych milimetra, porównywalną z grubością kartki papieru. Połączenie czułości procesu z bardzo wysokimi siłami zwarcia i wtrysku otwiera nowe możliwości dla precyzyjnych, lekkich struktur oraz integracji funkcji w komponentach wielkoformatowych.
Gigamoulding w motoryzacji i nowych architekturach pojazdów
W sektorze motoryzacyjnym rośnie zapotrzebowanie na rozwiązania gigamoulding do produkcji dużych elementów strukturalnych. ENGEL wskazuje na wpływ megatrendów, takich jak elektromobilność, jazda autonomiczna, konsolidacja platform oraz cele redukcji CO₂, na rozwój technologii. Nowe możliwości procesowe pozwalają na nowo przemyśleć konstrukcję komponentów takich jak obudowy akumulatorów, panele podwozia czy hybrydowe wewnętrzne struktury drzwi.
Celem jest obniżenie kosztu komponentów przy jednoczesnej integracji większej liczby funkcji, redukcji masy i uproszczeniu montażu. Według firmy części te mogą jednocześnie wspierać sztywne i bezpieczne architektury nadwozia, wymagane przez koncepcje autonomicznej mobilności. Duże elementy strukturalne wytwarzane w jednej wnęce formy pozwalają zmniejszyć liczbę połączeń i potencjalnych słabych punktów, co ma znaczenie przy projektowaniu struktur pochłaniających energię w zarządzaniu skutkami zderzeń.
Duża przestrzeń formy umożliwia elastyczną automatyzację oraz efektywną produkcję złożonych wielkogabarytowych komponentów w zintegrowanych procesach produkcyjnych
Nowe możliwości w technice wtrysku
Duże wtryskarki otwierają także nowe pola zastosowań w technice wtrysku poza motoryzacją. ENGEL informuje, że maszyny o sile zwarcia rzędu 11 000 t zostały już z powodzeniem wdrożone m.in. do produkcji wyrobów dla logistyki i infrastruktury.
Przykłady obejmują pojemniki transportowe do obsługi zużytych akumulatorów z zastosowań e-mobilności, wielkogabarytowe skrzynki infiltracyjne dla systemów zagospodarowania wód opadowych oraz zbiorniki na wodę o powierzchniach form zbliżonych do sześciu metrów kwadratowych i masach wtrysku do 109 kg. W przypadku dużych zbiorników na wodę tworzywa sztuczne wykazują wyraźne przewagi nad betonem. Elementy z tworzyw są lżejsze, łatwiejsze w transporcie i montażu oraz wymagają mniej rozbudowanej infrastruktury budowlanej. Jednocześnie struktury polimerowe lepiej reagują na ruchy gruntu, podczas gdy konstrukcje betonowe mogą wykazywać tendencję do pękania przy przemieszczeniach podłoża.
Takie rozwiązania wspierają samorządy i firmy w dostosowaniu się do rosnącej częstotliwości intensywnych opadów oraz zaostrzających się wymagań regulacyjnych dotyczących retencji wody. Zastosowanie dużych maszyn ENGEL umożliwia wytwarzanie tych produktów w sposób opłacalny i w nowych skalach wymiarowych, co ma znaczenie przy projektowaniu systemów gospodarki wodnej w obszarach miejskich.
Platforma technologiczna dla wielkogabarytowych struktur
Dzięki duo 12000 US ENGEL wzmacnia swoją pozycję dostawcy technologii w zakresie wielkogabarytowego wtrysku. System jest nie tylko rekordzistą pod względem rozmiaru i siły zwarcia, lecz także stanowi platformę dla nowych technologii procesowych, substytucji materiałów oraz wysoko zintegrowanych koncepcji komponentów. Umożliwia bardziej zrównoważone rozwiązania produktowe w mobilności, infrastrukturze i przemyśle, jednocześnie pokazując potencjał gigamouldingu w przemysłowej produkcji dużych struktur z tworzyw sztucznych.
Firma podkreśla, że maszyna nie stanowi granicy możliwości technicznych. W oparciu o swoje możliwości projektowe i wytwórcze ENGEL deklaruje, że może zrealizować jeszcze większe systemy, jeśli pojawią się odpowiednie wymagania klientów. W ten sposób producent tworzy dodatkowe możliwości dla przetwórców tworzyw sztucznych, którzy dążą do opłacalnej produkcji komponentów w nowych wymiarach i do wzmocnienia swojej pozycji rynkowej w segmencie wielkogabarytowych wyrobów formowanych wtryskowo.
