K 2010: eksplozja nowych maszyn

Ostatnia edycja targów K w Düsseldorfie była idealną okazją do przyjrzenia się maszynowym nowościom w branży tworzyw sztucznych, które na ten rok przygotowali producenci. Będąc na K 2010 postaraliśmy się zapoznać z tym co mieli do zaoferowania najważniejsi światowi oferenci maszyn. Prezentujemy zatem przegląd tegorocznych osiągnięć największych światowych producentów maszyn do przetwórstwa tworzyw.

Wszystkie maszynowe nowości nawiązywały do kilku kluczowych wyróżników dominujących obecnie w sektorze produkcji wtryskarek. Jest to lepsze wykorzystanie instalacji dzięki krótszym czasom produkcji, większej elastyczności i krótszym czasom przezbrajania. Istotnym walorem są też skrócone cykle, niższe koszty jednostkowe i wyższa wydajność dzięki szybszym ruchom maszyn, efektywniejszemu chłodzeniu oraz intensywniejsze stosowanie wysoko efektywnych energetycznie napędów w celu zmniejszenia energochłonności i kosztów energii.

Engel z wynikiem lepszym o 60 proc.
Lider światowego rankingu producentów wtryskarek, austriacki Engel, na K 2010 mógł się cieszyć. Ogłosił bowiem, że mijający rok skończy z 60 proc. zwyżką jeśli idzie o poziom sprzedaży swoich urządzeń. W dodatku jego fabryki w Austrii i Azji osiągnęły największy poziom wydajności w całej swej historii. Strzałem w dziesiątkę było wprowadzenie robotów z serii Viper, które pozwoliły koncernowi zabezpieczyć pozycje w segmencie automatyki. Jeden na cztery sprzedawane obecnie w Europie roboty pochodzi właśnie od Engla. Koncern w ciągu ostatnich pięciu lat podwoił także swój udział na europejskim rynku wtryskarek z siłą zamykania powyżej 400 ton. W 2005 r. było to 20 proc. teraz już prawie 40 proc. Tyle o sytuacji rynkowej.
Na K 2010 Austriacy zaprezentowali 20 maszyn, w tym 11 na własnym stoisku. Ciekawą propozycją była np. kompaktowa, w pełni elektryczna wtryskarka Engel e-max, na której pokazano w jaki sposób szybko i energooszczędnie, a także na małej powierzchni i z doskonałą precyzją można produkować poszczególne elementy elektroniczne.

Wydajnym sposobem na produkcję zaprasowywanych elementów okazała się też pionowa wtryskarka z ulepszoną funkcją elektrycznego dozbrajania. Dzięki w pełni elektrycznemu agregatowi wtryskowemu gwarantuje ona wysoką precyzję podczas bardzo krótkich cykli. Jest też energooszczędna dzięki użyciu serwohydraulicznego napędu ecodrive i zautomatyzowaniu poprzez zastosowanie nowego robota z serii Viper.

Wartym wspomnienia punktem targowej prezentacji Engla był również pokaz pracy maszyny Victory combi. Odbywała się na niej produkcja dwukomponentowego zaworu na potrzeby branży medycznej z zastosowaniem procedur clean roomu. Wyjmowanie elementów odbywało się za pomocą sześcioosiowego robota, który kontrolował kamerą poszczególne części, a potem odkładał je według kolejności gniazd w formie. Laminarny przepływ powietrza wewnątrz clean roomu zabezpieczał dalszy transport detali.

Krauss Maffei z nowymi technologiami
Zwiedzającym targi K zaimponować chciał także największy konkurent Engla, czyli Krauss Maffei. Firma główny nacisk położyła na wzajemne przenikanie się kilku metod produkcyjnych oraz zestawianie ich do jednego gniazda produkcyjnego.

Szczególnym zainteresowaniem na stoisku KM cieszyła się dwukomponentowa maszyna MX, na której produkowano walizkę. Nie byłoby w tym nic nadzwyczajnego, gdyby nie fakt dodatkowego zastosowania techniki reakcji i pokazania możliwości wyeliminowania lakierowania elementów w następnym etapie produkcyjnym. Rdzeń walizki wtryskiwany był z ABS, a po otwarciu i obrocie formy z drugiego agregatu obtryskiwany był tworzywem TPU w celu nadania przyjemnej, miękkiej w dotyku powierzchni oraz dodatkowo z wykorzystaniem techniki reakcji ozdobnego fragmentu z wysokim połyskiem zamiast lakierowania. Sześcioosiowy robot był elementem centralnym automatyzacji tego gniazda, a kompletnie zmontowana walizka była rozchwytywana przez odwiedzających.

Innym nowoczesnym rozwiązaniem wprowadzonym przez Krauss Maffei był pokaz wtrysku poliamidu 6 z 60 proc. włókna szklanego w postaci długich włókien z rolki.

W taki sposób produkowany był element konstrukcyjny do samochodu. Specjalnie przygotowane tworzywo w wyniku ciągłej ekstruzji poliamidu wtryskiwane było do gniazda, w którym robot liniowy umieszczał wzmacniającą matę z włókien węglowych i wstępnie podgrzaną za pomocą lamp kwarcowych. W wyniku tej operacji powstawał bardzo lekki element o właściwościach przewyższających podobny detal wykonany ze stali. Ciekawostką na tym stanowisku produkcyjnym była kontrola jakości.
Oto bowiem element wkładany był robotem do komory prześwietlającej detal, a wykonywane mu zdjęcie było poddawane komputerowej analizie, tak aby stwierdzić zgodność stworzonego elementu z wzorcem.

Arburg ma Asystenta Programowania
Kontynuując spacer po stoiskach największych producentów maszyn do przetwórstwa tworzyw nie można było nie zajrzeć do Arburga. Ten, podobnie jak Engel, był pewien że obroty za ostatni rok będą znacznie wyższe niż te osiągnięte w 2009 r. Zdaniem szefów Arburga ten wzrost może wynieść nawet 50 proc.

Na samym stoisku firmy czekały na zwiedzających co najmniej trzy ważne premiery, będące rozwinięciem dotychczasowych produktów: moduł Selogica z funkcją Asystenta Programowania, który bardzo ułatwia przezbrajanie i programowanie wtryskarki; duża wtryskarka z doskonale znanej serii Allrounder o sile zamykania 5000 KN, będąca innowacją na rynku maszyn hybrydowych oraz specjalny moduł mikrowtrysku umożliwiający dokładne dozowanie nawet przy najmniejszej masie wtrysku.

Jeśli chodzi o program Selogica, na który przedstawiciele Arburga zwracali największą uwagę, to jest on przydatny od momentu zamontowania formy wtryskowej, poprzez automatyczne obliczanie wstępnych wartości procesu, aż do gotowego procesu. Eliminuje konieczność dokładnej znajomości układu sterowania, automatycznie oblicza parametry na podstawie mniejszej niż dotychczas ilości danych produktu, wszystkie funkcje nadzorowania i protokołowania dostępne są za jednym kliknięciem. Ponadto zautomatyzowanie operacji oszczędza czas przy każdej wymianie formy wtryskowej.

Nowa wtryskarka Allrounder 920 H to z kolei największy firmowy model z serii Hidrive. Ta hybrydowa maszyna o dużej wydajności stanowi połączenie serwoelektrycznego układu zamykania z hydrauliczną jednostka wtryskową oraz akumulatorem hydraulicznym.

Trzecia z nowości Arburga, czyli moduł mikrowtrysku, to system wyposażony w standardowy ślimak do topienia tworzywa i 8 mm ślimak do wtrysku z blokadą przepływu wstecznego. Precyzyjnie dozuje on standardowe tworzywa, umożliwiając uzyskanie najmniejszej masy wtrysku. Obszary jego zastosowania to elektryczne wtryskarki z dwugniazdowa formą produkujące elementy o masie o masie 5 mg przy masie wtrysku 0,6 g.

Sumitomo-Demag z zamówieniami na wtryskarki elektryczne
Czwarty największy dostawca maszyn wtryskowych, czyli Sumitomo – Demag (SHI) pochwalił się na K 2010 premierowym pokazem swojej nowej wtryskarki El-Exis SP 300. To maszyna o sile zamykania rzędu 150 – 750 ton, przeznaczona dla przemysłu opakowaniowego, szczególnie dla producentów nakrętek do butelek. W trakcie targów wytwarzała zamknięcia z tworzywa HDPE na 72 – gniazdowej formie. Seria El-Exis to hybrydowe wtryskarki z elektrycznym napędem dla dozowania, elektrohydraulicznym dla otwierania formy i hydraulicznym wysokowydajnym wtryskiem.

Demag poinformował także na K 2010, że rozszerza swoją drugą flagową serię wtryskarek o nazwie Systec.

Do tej pory wtryskarki te zawierały się w przedziale siły zamykania 350 – 10000 kN. Teraz firma chce wkroczyć w obszar zdecydowanie większych maszyn. Powstała już maszyna o sile zamykania 13000 kN, a w 2011 r. gotowa będzie wtryskarka Systec o sile zamykania 21000 kN.

W celu zwiększenia stabilności i bezpieczeństwa procesu maszyny te będą wyposażone w pakiet zabezpieczający, tzw. „activeQ". Aktywny system zabezpieczenia formy będzie chronił wtryskarkę: czujnik elektroniczny w zależności od rodzaju konstrukcji zmierzy podczas normalnego cyklu siłę potrzebną do ruchu formy w układzie zamykania kolanowego, a następnie prześle ją do sterowania maszyny jako krzywą wzorcową. Sterowanie porówna przebieg siły podczas cyklu z tą krzywą. Jeśli wartości będą różne od wzoru, nastąpi aktywne zatrzymanie jednostki zamykania.

I chociaż Sumitomo-Demag demonstrował przede wszystkim maszyny hybrydowej, to zbierał zamówienia głównie na wtryskarki elektryczne. Zdaniem przedstawicieli firmy jest to utrzymujący się trend, a na K znalazł tylko potwierdzenie. 40 proc. wszystkich zamówień kierowanych do firmy dotyczyło właśnie wtryskarek elektrycznych. Przy czym SHI odnotował, że w porównaniu z K 2007 cały pakiet zamówień był na K 2010 o 20 proc. wyższy.

Nie tylko wielka czwórka
Oprócz know how największych oferentów maszyn wtryskowych interesujące rzeczy pokazali na K 2010 również producenci z Włoch, Holandii i Francji.

Dla przykładu Negri Bossi zademonstrował w pełni elektryczną wtryskarkę opartą na nowej koncepcji zwiększającej elektrooszczędność. Innowacyjny system odzyskiwania energii pozwala znacząco obniżyć jej pobór, a jednocześnie wysokie prędkości wtrysku (230 mm/s) gwarantują wysoką wydajność. Nowa wtryskarka Negri Bossi wyposażona jest w innowacyjną przekładnię pasową, a wyszukany algorytm obliczania systemu kontroli zapewnia precyzyjny ruch. Jak przyznali przedstawiciele firmy, przewiduje się, że w ramach rozwoju tego typu wtryskarek powstanie ekran dotykowy o dużym, podświetlanym wyświetlaczu o wysokiej rozdzielczości, który zapewni operatorowi łatwość użytkowania.

Cztery wtryskarki ze swojej stajni pokazał na K 2010 holenderski Stork. Przy czym najciekawsza z nich to maszyna z serii S+, czyli hybrydowa wtryskarka kolanowa z siłą zamykania 400 ton i czasem suchego cyklu na wyjątkowo krótkim poziomie poniżej 1,5 sekundy. Maszyna została optymalnie skonstruowana do produkcji cienkościennych wyrobów i może produkować z wolniejszymi cyklami redukując zużycie energii. Wtryskarkę wyposażono w tryb ECO, umożliwiając operatorowi wybór między produkcją o największej wydajności lub o najmniejszym zużyciu energii.
Ciekawe rozwiązanie, choć nie w postaci maszyny, a technologii produkcji, udostępnił francuski Billion. Chodzi o innowacyjną technologię współwtrysku.

Polega ona na tym, że w jednym opakowaniu łączone są dwa różne surowce, z których jednym jest materiał z recyklingu postkonsumenckiego, a drugim polipropylen. Materiał z recyklingu może stanowić 30-40 proc. opakowania. Teoretycznie jest to dużo, ale wewnętrzne i zewnętrzne właściwości opakowania pozostają bez zmian. Proces współwtrysku nie zmienia koloru pojemnika, co oznacza, że nanoszenie druku odbywa się w dobrych warunkach. Metoda ta pozwala w znaczący sposób ograniczyć węglowy ślad opakowania i stanowi doskonały sposób na wykorzystanie materiałów z recyklingu.