PlasticPortal.eu - denne aktualizovaný portál pre plasty a gumu

Aktuality
Konferencia NEWMATEC 2017 už za dva mesiace na Táloch

18.01.2017 | Zväz automobilového priemyslu Slovenskej republiky Vás pozýva na 3. ročník konferencie NEWMATEC.

Vstrekolisy Arburg s technikou vstrekovania do kubickej formy

17.01.2017 | Vstrekovacie stroje ALLROUNDER CUBE sú dokonale prispôsobené pre kubické formy. Ich servoelektrická kĺbová zatváracia jednotka umožňuje rýchle cykly pri zníženej spotrebe energie - ide o ideálny základ pre efektívnu veľkosériovú výrobu pri znížených kusových nákladoch.

Optimalizácia vstrekovacieho procesu - školenia A-OMEGA, s.r.o.

16.01.2017 | A-OMEGA, s.r.o. v spolupráci s MAPRO Slovakia, spol. s.r.o. vyhlasuje termíny školenia na modul Optimalizácia vstrekovacieho procesu (v rozsahu 24 hodín= 3 dni) zo vzdelávacieho programu „Nastavovanie vstrekolisov“ pre 1. polrok 2017.

Prepravné boxy nielen pre automotive vyrába firma Slavík - Technické plasty s.r.o.

13.01.2017 | Slavík - Technické plasty s.r.o. ako novinku ponúka polypropylénové boxy pre medzioperačnú prepravu výrobkov v elektricky vodivom prevedení podľa konkrétnych požiadaviek zákazníka.

Vienna Autoshow 2017 dnes otvorila brány

12.01.2017 | Dnes sa vo Viedni začala výstava automobilov Vienna Autoshow, ktorá potrvá do nedele 15.1.2017.

 
Plastikársky slovník
Portál ZÁKONY A NORMY
Portál ZÁKONY A NORMY
Aktuálne v legislatíve
Zdravotnícke pomôcky - Systémy manažérstva kvality

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

Připravuje se novela zákona č. 477/2001 Sb. o obalech

29.11.2016 | Připravovaná novela zákona č. 477/2001 Sb. o obalech se týká se povinného zpoplatnění pouze lehkých plastových odnosných tašek s tloušťkou stěny do 50 ...

§ 58 zákona o odpadoch je zrušený! Povinnosti voči OZV zostávajú nezmenené!

16.11.2016 | Dňa 25.10.2016 parlament Slovenskej republiky zrušil sporný § 58 zákona o odpadoch, v zmysle ktorého, pôvodca odpadu z obalov pre ktoré nebol výrobcom ...

Harmonizované normy v říjnu 2016

11.11.2016 | V Úředním věstníku EU byly v říjnu 2016 zveřejněny následující názvy a odkazy harmonizovaných norem:

 
Newsletter
CAPTCHA Image
 
Úvod > Aktuálne články > Nové trendy ve vstřikování plastů po K 2013, 2. část
Nové trendy ve vstřikování plastů po K 2013, 2. část
 
 
Nové trendy ve vstřikování plastů po K 2013, 2. část

Nové trendy ve vstřikování plastů po K 2013, 2. část

Na K 2013 se na stáncích evropských výrobců vstřikovacích strojů výraz „evropských“ není zárukou,že stroje nebo jejich části byly vyrobeny v Evropě objevují všech tři uvedené způsoby pohonů vstřikovacích strojů. U těchto výrobců je pohon stroje podřízen výrobkovému portfoliu konkrétního zákazníka, což dává možnost dalších úspor.

Evropské a vstřikovací stroje s Dálného Východu

Při své, již jedenácté v nepřetržité řadě, návštěvě veletrhu K v Düsseldorfu jsem si udělal malou statistiku:

- 9 evropsky etablovaných výrobců vstřikovacích strojů - abecedně:Arburg - Německo, BMB - Itálie, Engel - Rakousko, Fanuc - Lucembursko, Ferromatik Milacron - Německo, KraussMaffei - Německo, Netstal - Švýcarsko, Wittmann Battenfeld - Rakousko, Zhafir Plastics Machinery - Německo - vystavovalo na svých stáncích 58 vstřikovacích strojů

- z uvedených 58 strojů bylo 10 strojů s plně elektrickým pohonem s uzavírací silou do 1 500 kN, 6

plně elektrických s uzavírací silou do 4 500 kN, 8 strojů mělo hybridní pohon a zbytek 34 vystavovaných vstřikovacích strojů bylo s pohonem elektrohydraulickým

- konstatování o převládajícím systému pohonu vstřikovacích strojů pomocí elektrohydraulických pohonných jednotek platí i pro stroje dodávané z jiných částí světa, zejména z východní Asie

- na veletržních stáncích výrobců vstřikovacích strojů bylo možno pozorovat dva přístupy k problematice výroby výstřiků

- asijští výrobci vesměs vystavovali vstřikovací stroje se základními periferiemi - přímočarý nebo víceosý robot, sušárna granulátu, doprava granulátu, standardní temperační přístroj a osazené relativně jednoduššími vstřikovacími formami

- evropští výrobci vstřikovacích strojů, kromě obdobného přístupu jako asijští nabízeli „přidanou hodnotu“ ve formě sdružení firem, které ke konkrétnímu vstřikovacímu stroji, výstřiku a vstřikovací formě přiřazují celou řadu, zejména automatizačních periférií, přičemž vlastní vstřikovací proces zahrnuje více vstřikovacích postupů, například – vstřikování 3K+duté výstřiky, zakládání složitých insertů, lehčené díly s vysokým povrchovým leskem, vstřikování hybridních dílů, technologie IML, atd.

- při porovnání jednotlivých vstřikovacích strojů od výrobců evropských a asijských je možno zobecnit některé rozdíly - asijské stroje obvykle mají:

   - menší počet strojů v nabízené typové řadě

   - jiné rozdělení uzavíracích sil strojů v typové řadě

   - menší průchod mezi vodícími sloupy strojů

   - v důsledku starších konstrukčních přístupů zabírají větší podlahovou plochu

   - obvykle jsou osazovány mechanicko - hydraulickými (klubovými) uzavíracími jednotkami

   - mají špatný přístup k připojení vyhazovacích systémů formy a stroje

   - upínací desky vstřikovacích strojů jsou často osazeny drážkami pro šrouby s T hlavou

Zvládnutí klasických vstřikovacích postupů a zvládnutí jednotlivých modifikací vstřikovacího procesu, například kaskádové vstřikování, více komponentní vstřikování, vstřikování strukturně lehčených plastů, atd. je dnes, pro standardní vstřikovny, běžnou normou.

Stále více výrobců vstřikovacích strojů se stává určitými integrátory, kteří zajišťují zákazníkovi dodávku automatizovaného pracoviště - vstřikovací stroj, vstřikovací formu a integrující periferní zařízení - vyjímání a manipulace s výstřiky, zakládací roboty pro různé typy insertů ukládaných do vstřikovacích forem, třídící zařízení, stohovací zařízení, testovací zařízení, zařízení pro opracování výstřiků, clean room aplikace, dopravní zařízení, atd.

K Dusseldorf 2013


Přidaná hodnota u evropských vstřikovacích strojů

V tomto krátkém příspěvku nelze postihnout vše z představených inovací a proto se na tomto místě budu věnovat inovacím v problematice náhrady kovových dílů díly plastovými, respektive na zpracování materiálů vyztuženými dlouhými vlákny, přičemž vlákna mohou být na bázi skla, uhlíku, přírodních materiálů - například len, sisál, konopí atd.

Na otázku proč právě tento segment výroby výstřiků z termoplastů je možno jednoduše odpovědět, že se jedná o nové možnosti pro výrobu pevnějších a lehčích konstrukcí s využitím nejen v automobilovém průmyslu i když zde zatím mají největší rozšíření.

Takové konstrukce výrazně přispívají ke snížení spotřeby automobilů a ke snížení emisí kysličníku uhličitého, včetně snížení tzv. uhlíkové stopy.

Kromě uvedených environmentálních vlastností mají konstrukce s dlouhými vlákny, hybridní konstrukce, včetně konstrukcí využívajících kombinací různých technologií zpracování a modifikací vstřikování termoplastů oproti jiným kompozitním materiálům s polymerní matricí výhodu ve:

 - snížení hmotnosti při zvýšení mechanických vlastností

 - zvýšení rozměrové a tvarové stability při zvýšené pracovní teplotě

 - snížení tendence k toku při zatížení - creepu

 - možnost tvorby konstrukcí tzv. „na míru“ - velká variabilita vstřikovacího procesu

 - v závislosti na orientaci a typu výztuže možnost optimalizace přenosu zatížení na díl

 - možnost designu integrálních konstrukcí s integrovanou funkčností

Cílem při vstřikování materiálů s dlouhými vlákny je zachování jejich co největší délky. Důvodem je skutečnost, že vyztužující efekt, kromě orientace vláken a jejich distribuce, je přímo závislý na poměru délky vlákna k jeho průměru. Čím je uvedený poměr větší, tím jsou větší i vyztužující vlastnosti - tuhost, pevnost, schopnost přenosu síly, atp.

Dalším cílem je možnost použití polypropylenových kompozitů, které vyztužením dlouhými vlákny mohou získat mechanické vlastnosti odpovídající dražším kompozitům s polyamidovou matricí, přičemž PP má nižší specifickou hustotu než PA a tedy díly z nich jsou lehčí.

Vstřikování termoplastů je založeno na přípravě polymerní taveniny v plastikačním válci vstřikovací jednotky vstřikovacího stroje. Plastikace probíhá za přívodu tepla z vnějších topných elementů pomocí smykového a třecího tepla ve šnekové komoře. Právě při průchodu kompozitního materiálu s dlouhými vlákny - obvykle cca 12 mm, váleček o průměru cca 2 mm - šnekovou komorou dochází k degradaci - zkrácení délky vlákna a tedy k výraznému snížení poměru délka/průměr vlákna.

Uvedený problém se řeší mnoha inovativními postupy.

Jedno z prvních zařízení nabízejících přímé vstřikování materiálů s dlouhými vlákny vystavovala na K 2007 kanadská firma HUSKY. Jednalo se o integrovaný vstřikovací stroj jehož součástí byl míchací dvoušnekový vytlačovací stroj, včetně dávkovacích zařízení pro nekonečné vlákno a další aditiva. Do, na dvou šneku, připravené polymerní taveniny, na konci její přípravy, bylo dávkováno vlákno o předem zvolené délce, kompozit byl přesunut do vstřikovací komory a odtud pístem vtlačen - vstříknut do formy. Uživatel stroje tedy nebyl vázán na dodavatele granulátu, ale mohl si vyrobit svůj vlastní vstřikovací materiál.

Jednodušší a lacinější podobu přímého vstřikování dlouhých vláken, ve spolupráci s dalšími firmami, představila německá firma ARBURG. I při řešení firmy Arburg se dlouhá vlákna do polymerní taveniny zpracované na běžném vstřikovacím stroji dávkují speciálním dávkovacím zařízením s volitelnou délkou vlákna z boku vstřikovací jednotky, kde je směs před vstřikovací tryskou zhomogenizována. Dávkovací plnič vláken je zkonstruován jako dvoušneková vytlačovací jednotka podávající svazek nekonečného vlákna k rotujícímu řezacímu noži. Vlákna o zvolené délce jsou dávkována do polymerní taveniny.

Při použití dlouhých vyztužujících vláken je kromě uvedených výhod - například při vstřikování nárazníku z PP kompozitu s krátkými skleněnými vlákny - délka vláken cca 0, 6 mm - je vlivem orientace modul pružnosti cca 2 000 MPa, pro dlouhá - cca 12 mm - skleněná vlákna cca 5 000  MPa - velká nevýhoda v anizotropii smrštění a vlastností - rozdílné vlastnosti ve směru orientace vláken, například menší smrštění ve směru podél vláken, kolmo na tento směr větší.

Kromě anizotropie vlastností ovlivňuje orientace vláken i deformační chování výstřiků po jejich vyhození z formy. Deformace je způsobena stavem reziduální napjatosti, vzniká působením vnitřních sil generovaných tokem taveniny a následnou orientací a objemovými změnami při anizotropním smrštění. Jak orientace, tak i objemové změny jsou ovlivněny distribucí, natočením vláken v polymerní matrici.


Kombinace metod zpracování termoplastů, hybridní technologie a lokální vyztužení výstřiků

Plasty a kompozity s polymerní matricí se začínají výrazněji uplatňovat nejen v konstrukci automobilů a letadel, ale i v konstrukci výrobních strojů, energetických zařízení, různých přístrojů, atp.

U takových aplikací je nutná spolupráce konstruktérů a vývojových pracovníků. Bohužel, zde narážíme na výrazné nedostatky ve výuce na našich technických středních i vysokých školách, kde se absolventi obvykle dozvědí o konstrukci kovových dílů, případně, ovšem velmi zřídka, o technologičnosti konstrukce dílů z plastů, ale o symbióze v konstrukcích kov - plast, případně plast - kompozit v jednom výrobku, jako o materiálové strategii se, mimo letecké specializace, prakticky neučí.

Přitom právě působení výhodných vlastností plastů a kovů efektivně využitých v takových integrovaných konstrukcích umožňuje, mimo jiné, zmenšovat počet montážních kroků a dokončovacích operací.

Při výrobě takovýchto konstrukčních dílů se používají kombinace různých technologických výrobních postupů a výrazně do popředí vystupuje i výrobní forma, která se stává složitým výrobním zařízením.

Jednou z uvedených aplikací jsou například odlehčené konstrukční díly obsahující materiály o vysokých pevnostních charakteristikách - skleněnými nebo uhlíkovými vlákny vyztužené prepregy, které jsou v pre - konsolidovaném stavu termoplastické matrice vytvarovány do příslušného tvaru a vloženy do vstřikovací formy, případně s kovovými inserty nebo tkaninami či PC dekorativními třídimenzionálními fóliemi. Ve vstřikovací formě, která může být osazena horkými systémy, včetně kaskádových se vyztužené prepregy zastříknou technologií strukturálního lehčení fyzikálními postupy, například technologií MuCell.

Integrace uvedených postupů vede, zejména pro střední a velké výrobní série, k vysoké efektivitě vynaložených nákladů.

Zastřikování termoplastických třídimenzionálně tvarovaných prepregů se na výstavě K objevilo již v roce 2007, ale v roce 2013 bylo výrazně rozšířeno na více firem a ve velké kombinaci s dalšími technologickými postupy.

Obdobou popsané technologie kombinující různé metody zpracování termoplastů je hybridní vstřikovací technologie.

Předešlou technologii můžeme nazvat technikou insertů nebo technikou vložek, hybridní technologií jsou materiály - obvykle kovový díl ( profil ) nebo díly a plastový díl - spojeny do jednoho celku, ale s různými funkčními vlastnostmi, tj. v takových konstrukcích je systematicky využíván synergický efekt kombinace výhodných vlastností obou materiálů, včetně výrobních a zpracovatelských technik.

Synergie hybridních struktur je v tom, že plast dává konstrukci lehkost a kovová profilovaná a žebrovaná konstrukce pevnost. Pro ohybová zatížení je výhodné podélné žebrování, pro torzní křížové, které je schopno přenášet vyšší kroutící momenty.

Uvedené konstrukce se stále vyvíjejí - mají vývojový potenciál, který spočívá ve zvyšování odolnosti proti namáhání zvyšováním adheze mezi materiály, dalším odlehčením konstrukcí použitím termoplastických kompozitů vyztužených přírodními vlákny, případně aplikací již uvedené technologie MuCell.

Kromě uvedených dílů vyrobených kombinací technologických postupů a hybridních dílů je inovační snažení zaměřeno na díly s lokálními výztužemi.

Výsledkem inovací u těchto dílů je, kromě redukce hmotnosti i nahrazení kovových nosných zástřiků a vložek lokálním vyztužením pomocí krátkých nebo dlouhých vláken.

Kombinace plastu a kovových vložek u pevnostních výstřiků nahrazuje u plastů omezené mechanické vlastnosti, jako je tuhost a rázová houževnatost. Dále omezuje nevýhodu, kterou je viskoelastické chování polymerní matrice při zvýšených teplotách a pod trvalým zatížením - creep.

Právě lokální vyztužení pomocí vláknitých struktur může, kromě snížení hmotnosti, odstranit výše uvedené nevýhody výstřiků.

Do procesu vývoje se zapojují matematické simulace, kdy z průběhu a analýzy křivky napětí a gradientu zatížení v daném díle je tento rozdělen na nosné a nenosné části.

Vstřikováním jsou potom vytvořeny výkonné hybridní díly tvořené vyztuženými materiály - vinuté struktury, tkaniny, vláknité profily, pásky, atp. - propojené standardními vstřikovanými strukturami.

Výhody takových konstrukcí přinášejí:

 - snížení hmotnosti spolu s dobrými mechanickými vlastnostmi

 - zvýšení stability dílu při vyšších teplotách

 - snížení tendence ke creepu

 - výroba výstřiků na míru

 - integrální konstrukce s integrovanou funkčností.

Kromě inovací v pevnostních charakteristikách výstřiků byly jedním z obnovených trendů představeny inovace v proměnách plastových výstřiků - třídimenzionální a kompozitní povrchové úpravy výstřiků.


Jedná se o úpravy řešící neustále se měnící se požadavky na vzhled, dekor, ochranu před UV zářením, před otěrem, atd. Svým způsobem individualizují vzhled dílů pomocí nanášení různých fólií na jejich povrch.

Mezi nanášecí techniky patří:

 - Inmold Labeling - IML - 2D i 3D

 - Inmold Decoration - IMD - pro složitější 3D tvary

 - Insert Molding - pro velmi složité 3D tvary

 - horká ražba na povrch dílu - 2D

Využití nacházejí při vstřikování různých dílů používaných v konstrukci tabletů, smartphonů, elektronických čteček, mobilních přístrojů a telefonů, elektronických přístrojů, zdravotnických přístrojů, dílů do interiérů i exteriérů automobilů, atd.

Fólie se vyrábějí v mnoha provedeních - různobarevné, zlaté, stříbrné, kovové povrchy v různých tónech a optických jakostech povrchu.

Holografické zobrazení, optické, spektrální, difrakční efekty, povrchy hrubé, jemné, matové, polomatové, lesklé, metalické, napodobeniny dřevěných povrchů - vlašský ořech, třešeň, mahagon atd. V různých barevných odstínech a tónech, podle přání zákazníka.

Uvedené dekorační úpravy jsou vhodné zejména pro PP, PS, ABS, PC, SAN, PMMA a PVC.

1. časť »
3. časť »

23.7.2014
autor: Lubomír Zeman
 
 
 
 
 
Odporučte článok Vytlačiť článok Späť
 
 

Späť


 
Výstavy
EcoWASTE

16.01.2017 | EcoWASTE je nová medzinárodná platforma, ktorá združuje popredných miestnych i medzinárodných profesionálov zo sektora odpadov pre recykláciu na Strednom Východe.

Automotive Lightweight Technology Expo

18.01.2017 | Japonská výstava sa špecializuje na automobilový priemysel odľahčených technológií. To najlepšie miesto pre stretnutie s Automotive Engineers z celého sveta.

India Rubber Expo 2017

19.01.2017 | 9. ročník medzinárodnej gumárenskej výstavy.

Swiss Plastics 2017

24.01.2017 | Plastikársky veľtrh.

Interplastica 2017

24.01.2017 | Veľtrh pre plastikárske technológie.

GASTROPACK

26.01.2017 | Výstava obalových materiálov a baliacej techniky.

DANUBIUS GASTRO

26.01.2017 | Medzinárodný veľtrh gastronómie.

EXPOSHOP

26.01.2017 | Výstava strojov a technológií pre obchody.