PlasticPortal.eu - denne aktualizovaný portál pre plasty a gumu

Aktuality
Rýchle a presné kalkulácie

15.11.2017 | Často počujeme vo firmách podobné vyjadrenia: "Máme presné kalkulácie" a "Kalkulujeme rýchlo a flexibilne" - Realita je ale veľakrát iná...

PlasticPortal.eu sponzorom modelárskej súťaže Cena primátora mesta Nitra 2017

13.11.2017 | Minulý mesiac sa v Nitre uskutočnila najväčšia modelárska súťaž v regióne, venovaná plastikovému a papierovému modelárstvu.

Doprava zdarma cez nákup na e-shope Techni-Trade s.r.o.

10.11.2017 | Využite túto príležitosť obstarať si tovar v kľude a pohode cez e-shop.

Možnosti získania grantu v Slovenskej republike

08.11.2017 | Prehľad noviniek - november 2017.

Dočasná nedostupnosť portálu PlasticPortal.eu

06.11.2017 | V dôsledku migrácie portálu PlasticPortal.eu na nový, modernejší server, bude dnes v čase od 17.00 do 18.00 hod. prevádzka portálu obmedzená. Ďakujem za pochopenie.

 
Plastikársky slovník
Portál ZÁKONY A NORMY
Portál ZÁKONY A NORMY
Aktuálne v legislatíve
Obsah PAH v predmetoch a v hračkách

03.07.2017 | Na webovej stránke ECHA je nová výzva na predkladanie pripomienok a dôkazov týkajúce sa obsahu PAH uvedeného v položke 50 prílohy XVII nariadenia REAC ...

Nová vydaná změna nařízení č. 10/2011 (nařízení PIM) o materiálech a předmětech z plastů určených pro styk s potravinami

31.05.2017 | Nařízení Komise č. (EU)2017/752 mění a opravuje nařízení PIM o materiálech a předmětech z plastů určených pro styk s potravinami:

Verejná konzultácia o pravidlách zodpovednosti výrobcu za škodu spôsobenú chybou výrobku

10.04.2017 | Európska Komisia začala na svojich webových stránkach verejnú konzultáciu o pravidlách zodpovednosti výrobcu za škodu spôsobenú chybou výrobku.

Zdravotnícke pomôcky - Systémy manažérstva kvality

07.12.2016 | Norma pre Zdravotnícke pomôcky - Systémy manažérstva kvality - Požiadavky na splnenie predpisov, z decembra 2016.

 
Newsletter
CAPTCHA Image
 
Úvod > Aktuálne články > Nové trendy ve vstřikování plastů po K 2013, 1. část
Nové trendy ve vstřikování plastů po K 2013, 1. část
 
 
Nové trendy ve vstřikování plastů po K 2013, 1. část

Nové trendy ve vstřikování plastů po K 2013, 1. část

Největší světový veletrh zaměřený na výrobu a využití plastů a pryže K 2013 (K od slova Kunststoff - plast), konaný s tříletou periodicitou v Düsseldorfu v Německu, loni v říjnu oslavil 60 let svého trvání. První ročník se konal v roce 1963 pod heslem „Wunder der Kunstoffe“ a zúčastnilo se ho 270 firem pocházejících ze Spolkové republiky Německo.

Loňského veletrhu s motem vyjádřeným sloganem „K makes the difference“ se již zúčastnilo na 3 200 firem, které obsadily výstavní plochu v 19 halách o rozloze 168 000 m2.

Na veletrhu K se pravidelně představují nejvýznamnější a nejnovější inovace v oblasti produktů, technologií a služeb v oblasti zpracování plastů a kaučuků, které pro nastávající období ukazují směr vývoje v tomto segmentu průmyslu.

Vystavující firmy, pro světovou veřejnost, představily novinky ve třech hlavních oblastech:

 - stroje a zařízení pro průmysl plastů a kaučuků - o tento segment projevilo zájem více než dvě třetiny návštěvníků veletrhu

 - suroviny a pomocné látky - o tuto oblast se zajímalo na 42 % návštěvníků

 - polotovary, technické díly, kompozitní výrobky, atd. - informace z této části vystavovaného portfolia využilo na 22 % plastikářských odborníků

Veletrh, za pět dnů jeho konání, navštívilo více než 218 000 plastikářských odborníků a návštěvníků ze 120 zemí světa.

Mezi vystavovateli měli kromě domácího Německa největší zastoupení firmy z Itálie, Rakouska, Švýcarska, Francie, Nizozemska a Velké Británie. Z České republiky přijelo vystavovat 20 firem, které obsadily cca 700 m2 výstavní plochy, ze Slovenska to byly dvě firmy s plochou 72 m2.

Značně, oproti nejkrizovějším létům, které se promítly i na K 2010, stoupla účast vystavovatelů z Asie, především z Číny, Tchaj - wanu, Indie, Japonska a Jižní Koreje, kteří oproti roku 2010 obsadili o třetinu větší výstavní plochu.

Obdobné konstatování platí i pro vystavovatele z USA, kteří pro presentaci svých produktů zabrali 5 300 m2 plochy. Významně stoupla také účast tureckých firem s plochou cca 4 000 m2.

Objektivně je možno konstatovat, že žádný jiný plastikářský veletrh nemá takový záběr a rozmanitou nabídku - viz již zmíněný slogan pro K 2013 - v představování množství inovací a nedává komplexnější přehled produktů, technologií a služeb v oboru zpracování plastů a pryže.

V dalších kapitolách se pokusím ukázat na některé aspekty, na které veletrh Kunststoffe K 2013 poukázal.


1. Vstřikovací stroje a technologie vstřikování

Stejně jako v mnoha jiných průmyslových odvětvích i v segmentu konstrukce a výroby plastikářských strojů a zejména vstřikovacích strojů pro zpracování plastů i pryží, neustále rostoucí ceny energií a poptávka po udržitelných zdrojích energií - což v Evropě vedlo k deformovaného trhu a cenám elektrické energie - často způsobuje, že výrobní systémy, respektive jejich součásti, které zákazníkům vyhovovaly po mnoho let, se stávají nevhodnými a zastaralými.

To se týká i systémů pohonu vstřikovacích strojů pro zpracování plastů a to jak u nových strojů, tak i u tzv. retrofitingu, tj. u starších vstřikovacích strojů možnost instalace nových pohonných systémů výměnou za stávající, méně energeticky účinné.

Již jsem o tom psal v různých článcích publikovaných v Technickém týdeníku, v periodiku Svět plastů nebo na portálu www.plasticsportal.cz (.sk) a proto pouze krátké a zjednodušené zopakování.


Elektrohydraulické a elektrické pohony vstřikovacích strojů:

Po éře pohonů vstřikovacích strojů s konstantními hydraulickými čerpadly, přišlo období jejich náhrady u hydraulických pohonů, systémy s tlakem řízenými regulačními pístovými axiálními čerpadly s nakloněnou deskou, tj. s proměnným geometrickým objemem poháněnými indukčními elektromotory.

Koncem minulého desetiletí - cca v roce 2008 - se začínají v systému pohonů vstřikovacích strojů, kromě pohonů s regulačními axiálními pístovými čerpadly s nakloněnou deskou a plně elektrickými pohony, respektive pohony hybridními, objevovat elektrohydraulické servopohony.  

Obecně je možno říci, že původní hydraulické pohony vstřikovacích strojů spotřebovávají až zhruba jednu třetinu celkové potřebné výrobní energie pouze pro svůj provoz.

V běžném pracovním roce vstřikovací stroj obvykle odpracuje cca 6 000 provozních hodin. To při době výrobního cyklu, například 60 sekund znamená cca 432 000 pracovních cyklů.

Ovšem součástí pracovní doby cyklu jsou i technologické přestávky vyplývající z příslušného technologického postupu výroby konkrétního výstřiku, například doba chlazení bez tlaku. V těchto časech jsou hlavní činné části stroje v klidovém režimu.

Stroj osazený regulačním axiálním pístovým čerpadlem s nakloněnou deskou, které dává proměnné množství tlakové hydraulické kapaliny pohánějící činné části vstřikovacího stroje, v takovém případě běží nepřetržitě a naprázdno.

Spouštět a zastavovat uvedená čerpadla při každém pracovním cyklu není možné a to z důvodu hrozícího přehřátí elektromotoru pohánějícího čerpadlo a i z důvodu, že pro takový pracovní režim tento typ čerpadel není konstruován a tedy vhodný.

Přebytečná energie se mění v teplo, které je nutno chladícím systémem stroje odvádět, což vyžaduje další přísun energie na chlazení vody v chladícím systému.

Uvedený způsob zatížení pohonu rovněž vyvolává v důsledku běhu na prázdno nemalou spotřebu jalové elektrické energie.

To všechno a i další zde neuvedené okolnosti, jsou důvody, proč trend v oboru pohonu vstřikovacích strojů pro vstřikování plastů směřuje k pohonům elektrickým, hybridním nebo k servopohonům.

Uvedený trend byl zřejmý již na K 2010 a K 2013 jej plně potvrdil.

K Dusseldorf 2013 

Jak již tedy bylo uvedeno, řešení spočívá v osazování pohonných jednotek plně elektrickými, hybridními nebo elektrohydraulickými servopohony.  

Na rozdíl od hydraulicky poháněných vstřikovacích strojů mají stroje s elektrickým pohonem - počátek jejich sériové výroby sahá do roku 1984 - pro každou osu, tj. pro každý pohyb, samostatný pohon - jeden pro elektricko - mechanickou (kloubovou) uzavírací a otevírací jednotku, jeden pro pohyby vyhazovacího systému, jeden pro přímočarý pohyb šneku - vstřikovací fáze a dekomprese a jeden pro rotační pohyb šneku - plastikace a dávkování.

Celkem tedy čtyři elektrické servopohony, které jsou obvykle rotační, pro velmi rychlé pohyby mohou být nasazeny i lineární. Rotační servopohony musí být doplněny převodovými mechanizmy realizujícími převod rotačního pohybu na přímočarý - nejčastější převodový mechanizmus tvoří šroub s kuličkovou maticí.

Elektrické servopohony využívají elektrickou energii velmi efektivně, pracují na sobě nezávisle a to pouze tehdy, když je příslušný akční člen - pohyb ve funkci.

Synergickým výsledkem je dosažení úspory ve spotřebě elektrické energie o cca 20 až 60 % v porovnání s klasickými hydraulickými pohony a to v závislosti na velikosti daného vstřikovacího stroje, charakteru vyráběného výstřiku, vstřikovaném materiálu, atd.

Při nasazení vstřikovacích strojů s plně elektrickým pohonem je nutno také pamatovat na jejich zvýšenou potřebu servisu - převodové mechanismy, tím sníženou životnost a i nutnost chlazení některých typů elektroservomotorů.

Současné řešení hydraulických pohonů vstřikovacích strojů je v použití čerpadel s konstantním geometrickým objemem a proměnlivými otáčkami, která jsou poháněna elektrickými servopohony.

Obvykle použitá zubová čerpadla s vnitřním ozubením mají, při tomtéž geometrickém objemu, až o 60 % menší vnější rozměry než axiální pístová regulační čerpadla s nakloněnou deskou, jsou výkonnější díky větším možným otáčkám - až 4 000 1/min. - oproti cca max 1 500 1/min. u regulačních axiálních pístových čerpadel s nakloněnou deskou s variabilním průtokem hydraulické kapaliny.

Úspory elektrické energie se dosahuje především přizpůsobením činnosti čerpadla - otáček jeho motoru - aktuálně požadovanému výkonu - množství tlakové hydraulické kapaliny.

Protože je během technologických přestávek v činnosti hydraulických spotřebičů stroje požadovaný tlak a průtok hydraulické kapaliny nulový, stejně jako u elektrických pohonů, čerpadlo se v těchto fázích automaticky zastaví.

K další úspoře dojde zmenšením počtu řídících hydraulických prvků - odpadají například řídící proporcionální ventily nebo servoventily, zůstávají rozvaděče pro přesun hydraulické kapaliny za a před píst hydromotoru pro změnu směru jeho pohybu.

Tím se sníží tepelné namáhání hydraulických olejů, což vede k jejich větší životnosti, ke snížení jejich oteplení a tedy k menším nárokům na jejich chlazení.

Mezi příznivé vedlejší efekty je možno zařadit snížení hlučnosti až o cca 10 dB oproti regulačním čerpadlům - na cca 75 dB. Dále je to snížení prašnosti vyvolané vzduchovým chlazením asynchronních elektromotorů pomocí jejich žebrování a na stejném hřídeli namontovaném oběžném kole usměrňujícím odvod vzduchu přes kryt motoru do okolí.

Na rozdíl od plně elektrických vstřikovacích strojů, uvedené stroje s elektrohydraulickými servopohony mají standardní možnost připojení hydraulických tahačů jader, vyhazovacích systémů vstřikovacích forem a hydraulicky ovládaných jehel horkých trysek kaskádových nebo sekvenčních nebo zažehlovacích vtokových systémů tzv. „on board“, tj. bez potřeby externího hydraulického agregátu, který je potřebný u plně elektrických pohonů.

Pod pojem hybridní pohon vstřikovacích strojů zahrnujeme kombinace obou uvedených systémů použité na jednom vstřikovacím stroji.


Hodnocení energetické účinnosti vstřikovacích strojů

V roce 2013 byla provedena, zatím poslední, korekce v normě EUROMAP 60 (European Committee of Machinery Manufacturers for the Plastics and Rubber Industries, www.euromap.org).

První edice doporučující normy byla publikována již v dubnu roku 1995 - Version 1.0 - druhá edice v červnu 2009 - Version 2.0 a třetí v lednu 2013 - Version 3.0.

Poslední, loňská, revize rozdělila normu na dvě části:

 - Euromap 60.1 Injection Moulding Machines - Determination of Machine Related Energy Efficiency Class - Vstřikovací stroje - Zařazení vstřikovacích strojů do příslušné třídy podle jeho energetické účinnosti

- Euromap 60.2 Injection Moulding Machines - Determination of Product Related Energy Consumption - Vstřikovací stroje - Stanovení spotřeby energie v závislosti na výrobě

Obě doporučující normy jsou snahou plastikářského průmyslu přizpůsobit svůj obor celosvětovému tažení za trvale udržitelný rozvoj, což bylo i jedeno z nosných témat na K 2013 v oblasti plastových materiálů - o této problematice bude zmínka v dalším textu.

Z vystavovatelů na K 2013 měla na svých strojích zařazení strojů podle Euromap 60 například firma Wittmann Battenfeld.

Euromap 60.1 - toto doporučení na základě měření a výpočtu konkrétní měrné spotřeby elektrické energie bez vlivu vstřikovací formy, materiálu a výstřiku zařazuje konkrétní vstřikovací stroj do příslušné energetické třídy od 1. do 10. třídy, přičemž měrná spotřeba energie v první třídě je větší než 1, 50 kWh/kg a ve třídě desáté menší nebo rovna 0.25 kWh/kg.

V normě je popsáno konkrétní provádění měření měrné elektrické spotřeby a to jak pro standardní vstřikovací stroje, tak i pro rychloběžné stroje, včetně opravného koeficientu pro stroje s malým průměrem šneku - menším než 25 mm.

Pro vstřikování podle uvedené normy se používá neplněný polypropylen s indexem toku taveniny od 20 do 25 g/10 minut při 230 °C a zatížení 2, 16 kg. Teplota jednotlivých pásem vstřikovací jednotky je 220 °C +/ - 5 °C.

Výsledkem zkoušky je zařazení vstřikovacího stroje do příslušné kvalifikační třídy udávající energetickou efektivitu vstřikovacího stroje porovnatelnou s efektivitou strojů od jiných výrobců,

což dává potencionálním zákazníkům možnost posouzení a zařazení takového kritéria mezi výběrové parametry, při současném environmentálním přístupu k dané problematice.  

Euromap 60.2 - tato doporučující norma definuje stanovení spotřeby elektrické energie pro konkrétní stroj, pro daný výstřik vyráběný určeným, optimálním, výrobním procesem.

Vstřikovací stroj je rozdělen do pěti bloků, které jsou hodnoceny odděleně:

 - blok 1 - pohon stroje a řídícího systému

 - blok 2 - mechanismy formy - hydraulické tahače, vyhřívání formy, atp.

 - blok 3 - topení plastikační jednotky

 - blok 4 - periferní jednotky trvale vázané na stroji

 - blok 5 - periferní jednotky variabilní - vázané na konkrétní výrobní proces, například sušárny, temperační zařízení, dopravníky, horké rozvody, atd.

Norma mezi spotřebiče energie řadí:

 - všechny pohony použité pro zavírání a otevírání formy, zamykání a odemykání formy, vyvolání uzavírací a otevírací síly, včetně pohybů a síly pro vyhození výstřiku z formy, měřící zařízení stroje, vstřik - přímočarý pohyb šneku, vstřikovací tlak, plastikaci - rotační pohyb šneku, zpětný odpor na šneku

 - řídící systém stroje

 - vnitřní zařízení stroje - například chlazení elektronických prvků, mazací systém, chlazení hydraulické kapaliny, ohřev, případně chlazení plastikační jednotky

Dokument s výsledky zkoušky musí obsahovat data o konkrétním vstřikovacím stroji, procesní data, včetně údajů o materiálu, výstřiku, formě, data o použitých měřících zařízeních, výsledek měření a data o zákazníkova a výrobci výstřiku.

Jedná se tedy o, mezi sebou, neporovnatelná měření konkrétní výroby za definovaných parametrů platných pro všechny, kteří se normou řídí.   


2. časť »
3. časť »

16.7.2014
autor: Lubomír Zeman
 
 
 
 
 
Odporučte článok Vytlačiť článok Späť
 
 

Späť


 
Najnovšia inzercia

Predaj | ABS
17.11.2017

 
 

Predaj | ABS
17.11.2017

 
 

Predaj | GRIVORY
17.11.2017

 
 

Predaj | GRIVORY
17.11.2017

 
 

Predaj | PP GF 30
17.11.2017

 
 

Predaj | PBT
17.11.2017

 
 

Predaj | PPO
17.11.2017

 
 

Kúpa | PBT
17.11.2017

 
 
 
 
Výstavy
PLASTEC South

15.11.2017 | Plastikársky veľtrh - dodávatelia plastov, technológií, inovácií pre plastikársky priemysel.

PLASTICS and RUBBER INDONESIA

15.11.2017 | Výstava venovaná plastikárskemu a gumárenskému priemyslu.

DMP 2017

28.11.2017 | 19. Medzinárodný veľtrh pre formy, spracovanie kovov, plasty, balenie a gumu.

Plast Eurasia 2017

06.12.2017 | 27. medzinárodný plastikársky veľtrh v Istanbule

FESPA Eurasia 2017

07.12.2017 | FESPA je globálna udalosť pre sieťotlač, digitálnu tlač a textilnú tlač.

Arabiamold

11.12.2017 | Formy a nástroje.

PLASTIVISION ARABIA

11.12.2017 | Plastikársky veľtrh pre plasty, obaly a tlač.

Erbil 5P

14.12.2017 | Plastikársky veľtrh.