System integrat direct firmy gwk

Działająca w branży przetwórstwa tworzyw sztucznych firma gwk wprowadziła na rynek system integrat pomagający w dokładnym i skutecznym zarządzaniu temperaturą.

Integrat direct jest innowacyjną techniką mającą zastosowanie przy chłodzeniu, temperowaniu wioloobiegowym, a także przy zarządzaniu temperaturą przy procesie obróbki tworzyw. U podstaw tej technologii leży chęć zwiększenia pewności, szybkości, reprodukcyjności i łatwości przetwarzania tworzyw. Jest to modułowy system kontroli temperatury dla wielu obiegów, który może być zintegrowany z każdym procesem do segmentowej kontroli temperatury w formie.

Co stanowi o istocie tego rozwiązania?

Gdy drobne zmiany w konstrukcji są skończone, wówczas wkładki są wyprodukowane jako gotowe elementy do kontroli temperatury według systemu "close to cavity". Wkładki formy są skonstruowane w postaci kilku indywidualnych części. Wewnątrz tych kawałków zainstalowane są indywidualne kanały chłodzące, omijające suwaki, rdzenie i wypychacze. Po wykonaniu wszystkich prac mechanicznych, indywidualne elementy są łączone w jedną całość w wysokiej temperaturze w procesie próżniowym. Wytrzymałość połączonych elementów jest równa wytrzymałości poszczególnych jej części.

Producent formy otrzymuje wyrób z takimi cechami jak nadwyżka materiału jaką uzgodnił z odbiorcą. Tym samym więc skończony i zamontowany wyrób może być odebrany przez konstruktorów i projektantów zgodnie z ustaleniami. Kolejne właściwości wyrobu trafiającego do producenta formy to fakt wykonania kanałów kontroli temperatury i wszystkich gwintów, ruchomych części i wierceń. Produkt dostarczany jest po przeprowadzeniu kontroli jakości. Obejmują one testy twardości, gęstości, przepływu, sprawdzenie ultradźwiękowe łączenia wszystkich elementów. Z kolei powierzchnia chłodzących kanałów jest pokryta specjalną warstwą zabezpieczającą przed korozją.

Jakie są efekty stosowania technologii integrat?

Redukcji ulega czas chłodzenia i to o około 30 proc. w porównaniu z tradycyjnymi systemami chłodzenia. Poprawiona zostaje też jakość detalu poprzez równomierny rozkład temperatury. Wreszcie można też ograniczyć liczbę braków. Wśród korzyści wymienić należy więc znaczące oszczędności wynikające ze skrócenia czasu produkcji oraz obniżkę kosztów pojedynczego detalu.

Zalety systemu można zobrazować na konkretnym przykładzie.

Oto przykładowy producent dużych wyrobów z tworzyw sztucznych otrzymuje zlecenie na wykonanie 520 tys. detali zamiast 400 tys. detali. Jednakże wtryskarki, które wchodzą w skład jego parku maszynowego pracują już na pełnych obrotach, a inne posiadane przez niego maszyny nie spełniają podstawowych wymagań technicznych. Inwestowanie w kolejne wtryskarki, które są potrzebne do wykonania zadania wraz z inwestycją w wyposażenie peryferyjne wartą około 1,2 mln euro i w formę wtryskową za około 550 tys. euro dla zwiększenia produkcji o 30 proc. jest mało opłacalne.

Jednakże analiza cieplna formy ujawniła potencjał oszczędności co najmniej 35 proc. o ile kontrola temperatury w formie będzie właściwie zoptymalizowana. Stosunkowo niskie koszty przy realizacji pozwolą wyprodukować więc dodatkowe detale na istniejącej maszynie w bardzo korzystnych warunkach.

Jak podkreślają przedstawiciele firmy gwk integrat direct i odbywające się przy jego użyciu temperowanie wieloobiegowe daje więcej pewności.

Integrat direct zastępuje stosowane dotąd przy wtryskarkach baterie wodne. Woda dostarczana jest teraz centralnie i rozdzielana na poszczególne obiegi w formie. Steruje się tym definiując w jednostce kontrolnej różnice temperatur i szybkości przepływu wody. System troszczy się automatycznie o odpowiednie parametry w każdym pojedynczym obiegu.

Integrat direct najlepiej jest zamontować jak najbliżej formy. Dzięki temu obniżeniu ulegają koszty montażu oraz następuje spadek ciśnienia w obiegu. Temperatura wlotu mierzona jest przy centralnym połączeniu wody. Każdy obieg regulujący wyposażony jest w czujnik przepływu i w automatyczny zawór, który samoczynnie zapewnia odpowiednią prędkość wody.

Regulacja przepływu odbywa się w zakresie 0,5-15 litrów na minutę. Zapewnia to doskonałą wymianę ciepła zarówno przy dużych jak i małych ilościach tego ciepła. Jest to właśnie jedna z różnic systemu w porównaniu z dotychczasowymi rozwiązaniami, które dość słabo radziły sobie przy małych przepływach. Znamionowa moc chłodzenia wynosi 4 kW na obieg, co w parze z bezpośredniością chłodzenia gwarantuje wysoką jakość pracy. System pracuje w zakresie temperatur do 95 st. C.

Modułowa budowa bloków wentyli pozwala na wiele konfiguracji. W zależności od ilości podłączonych modułów można uzyskać oddzielenie temperatur na dowolnych poziomach. Co więcej modułowa budowa pozwala na dużą dowolność i elastyczność integracji zarówno z dotychczasowymi jak i nowymi systemami pracy.

Jeśli chodzi o ważne parametry i istotne funkcje systemu integrat direct, to wymienić trzeba takie właściwości jak: bezstopniowe termoregulowanie wielokanałowe, modułowe umożliwiające segmentową pracę; indywidualne ustawienia aż do 128 obiegów; wydajne chłodzenie bezpośrednie; praca bez pompy, bez grzania, bez wymiennika ciepła, co minimalizuje zużycie części oraz zapewnia optymalną dyspozycyjność; kontrola i regulacja temperatury według życzenia w wylocie, powrocie bądź w oddzielnym czujniku w formie; kontrola i regulacja szybkości przepływu; kontrola formy za pomocą pomiaru ciśnienia i przepływu; pneumatyczne opóźnianie obiegów formy - kaskadowo lub równolegle.

Podstawowe zalety systemu to duża precyzja i pewność parametrów osiągana dzięki funkcjom kontroli i możliwości regulacji przepływu w każdym z obiegów. Ważne parametry są ustalane, kontrolowane i protokołowane.

Warto pamiętać, że poprzez cały proces trwania produkcji zapewniona jest optymalna jakość produkcji detalu w całej formie.

W systemie integrat direct centralny element funkcyjny ma formę kolorowego dotykowego panelu sterowania, poprzez który odbywa się obsługa istotnych funkcji.

Wszystkie ważne właściwości części formy takie jak trwałość mechaniczna, jakość powierzchni, zachowanie wymiarów, rozciągliwość określane są poprzez jakość temperowania. Dzięki ciągłej kontroli przepływu integrat direct kładzie kres niedoskonałościom tego elementu produkcji.

Napisać należy również o tym ,że integrat direct reguluje w każdym obiegu indywidualnie i bezstopniowo przepływ. Nawet po wymianie formy zachowana zostaje jakość procesu dzięki protokołowaniu, kontroli i zapisowi danych.

Zasada działania systemu umożliwia dokładne, indywidualne określenie ilości wody w zależności od wymaganej ilości ciepła dla każdego elementu wody. Nawet przy dużej produkcji do znacznej redukcji użytej wody i obniża koszty związane ze zużyciem energii na chłodzenie nawet do 70 proc.

Aby w pełni wykorzystać korzyści płynące z segmentowej kontroli temperatury w formie, warto korzystać z wieloobiegowego systemu kontroli temperatury - urządzenia integrat. Podstawowa zasada tej technologii ma uwzględnić różnicę ciepła doprowadzanego przez powierzchnię detali do formy. Dzięki zastosowaniu dowolnej ilości kontroli temperatur - temperatura powierzchniowa w formie zostaje wyrównana. W połączeniu z bezpośrednim chłodzeniem, otrzymanie detalu w doskonałej jakości i w jak najkrótszym czasie cyklu jest możliwe do osiągnięcia.

Ponieważ jakość wykonania formy jest najważniejszym czynnikiem dla produkcyjności, to należy więc używać każdej rzeczy, która pomoże zredukować braki i zwiększy produkcyjność. Nie tylko chodzi tu o materiały i koszty braków, ale przede wszystkim o czas maszynowy, dzięki któremu można wyprodukować więcej detali.

Firma gwk Gesellschaft Wärme Kältetechnik jest wiodącym producentem systemów kontroli temperatury, chilerów i centralnych systemów chłodzących dla przemysłu tworzyw sztucznych oraz innych dziedzin przemysłu. W naszym kraju przedstawicielem tego przedsiębiorstwa jest wrocławska spółka P3solutions.