22 2016 / № 10

ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИИ

1. С чем ENGEL подходит к выстав-ке K-2016.2. С чем ENGEL выходит на выстав-ку K-2016.

2.1. Автомобилестроение. 2.2. Телетроника. 2.3. Техническое литье. 2.4. Упаковка. 2.5. Медицина.

2.2. ТелетроникаВ производстве портативных

электронных устройств, например, ноутбуков, планшетов или смарт-фонов, ключевым фактором сни-жения их массы и повышения фор-моустойчивости является исполь-зование инновационных компози-тов в конструкции корпуса. На вы-ставке K-2016 три партнера – компа-нии ENGEL, Bond-Laminates (Герма-ния), входящая в группу компаний

LANXESS (Германия), и Leonhard Kurz (Германия)  – представят ре-зультаты совместной работы: про-цесс литья под давлением прочно-го корпуса со сложным декориро-ванием поверхности и очень малой толщиной стенок, которая состав-ляет всего 0,6 мм (фото 6).

Автоматизированная производ-ственная ячейка, которая будет ра-ботать на стенде ENGEL, была спе-циально спроектирована для рабо-ты с термопластами, армированны-ми непрерывным волокном, и плен-ками для декорирования в форме. Для этих целей в рамках крупно-серийного производства исполь-зуются три технологии: ENGEL organomelt для придания формы ор-ганолистам, ENGEL variomelt для повышения качества поверхности за счет вариотермического контро-ля температуры формы и декори-

рование в форме. Ключевыми эле-ментами ячейки являются литье-вая машина insert 500V/130 single с непрерывно работающим блоком декорирования в  форме, шестиос-ный робот easix, который осущест-вляет все манипуляции с заготовка-ми и конечными деталями, и разра-ботанная и изготовленная ENGEL печь для предварительного инфра-красного (ИК) нагрева органоли-стов (фото 7).

Особенность нового метода за-ключается в том, что перемеще-ние, нагрев, формование и декори-рование органолиста происходит в рамках одного цикла. В традицион-ных же методах, чтобы придать из-делию устойчивую к внешним воз-действиям высококачественную по-верхность, требуются обработка и окраска композитных компонен-тов в рамках отдельных стадий по-сле завершения литья. За счет тех-нологической интеграции удалось устранить сразу несколько стадий процесса, что не только позволяет уменьшить время цикла и затраты, но и сократить объем вредных вы-бросов. Интегрированный процесс требует меньше энергии и значи-тельно снижает расход сырья.

На выставке K-2016 впервые будет представлена полная серия ИК-печей ENGEL, в  которую вхо-дят пять моделей. Размеры нагрева-емой поверхности могут достигать

«Будь первым»

«Будь первым» (be the first) – с этим слоганом, обращенным к своим клиентам, компания ENGEL Austria GmbH выходит на выставку K-2016. Но чтобы стать «первым», нужны новейшие технологии и сильные партнеры для решения новых задач. Именно таким партнером для переработчиков полимерных материалов литьем под давлением позиционирует себя ENGEL, из года в год доказывающий, что он по праву относится к технологическим лидерам отрасли. С этих тезисов началась пресс-конференция, состоявшаяся 6 июня этого года в Технологическом центре в г. Швертберге – штаб-квартире ENGEL – и посвященная его участию в выставке K-2016.

Технологический центр в г. Швертберге, где состоялась пресс-конференция, был построен в 2009 г. и существенно расширен с тех пор за счет дополнительных площадей под отделы продаж и сервиса, а также под учебно-производственные мастерские и ясли (для детей сотрудников)

(Продолжение. Начало в ПМ № 9, 2016)

Фото 6. Очень прочный и тонкий элемент корпуса с толщиной стенки всего 0,6 мм готов к последующей сборке сразу после удаления из литьевой машины

Фото 7. Печь для предварительного ИК-нагрева органолистов

23www.polymerbranch.com

ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИИ

Новая Орбита1/3

1110×1610 мм, что позволяет рабо-тать с большими заготовками, на-пример, предназначенными для две-рей или капотов автомобилей, при обеспечении равномерного нагрева.

Вертикальная литьевая маши-на ENGEL insert, которая будет по-казана в Дюссельдорфе, обладает оптимизированной конструкцией с точки зрения эргономики. Среди нововведений стоит отметить бо-лее простой доступ к узлу смыка-ния, что особенно важно в тех слу-чаях, когда процесс не автоматизи-рован, а требует выполнения опе-раций вручную. Кроме того, обнов-ленная конструкция упрощает на-ладку оборудования. Литьевые ма-шины insert поставляются как с вер-тикальным, так и с горизонтальным узлом впрыска. Вертикальная вер-сия, которая будет показана на вы-ставке, отличается очень компакт-ной конструкцией. Благодаря тому, что электрошкаф также устанавли-вается вертикально, оборудование занимает лишь немногим большую площадь, чем требуется для самого узла смыкания. Долгое время ли-тьевые машины ENGEL insert V вы-пускались с усилием смыкания до 1600 кН, но недавно эта серия была расширена и включила в себя типо-размеры на 2000 и 2500 кН.

2.3. Техническое литьеПолимеризация ε-кап ро лак-

тама в форме открывает новые воз-можности в производстве полиа-мидных композитов, армирован-

ных волокном. Данная технология, на начальном этапе которой рабо-та ведется с сухими, предваритель-но отформованными армирующи-ми ткаными заготовками, сочета-ет в себе процессы полимеризации связующего и литья под давлением на одной литьевой машине. После презентации первого прототипа та-кого оборудования четыре года на-зад компания ENGEL непрерывно проводила оптимизацию компонен-тов системы и разработала принци-пиально новый реакционный блок, который может функционировать с различными типами литьевых ма-шин ENGEL. Новое решение также значительно отличается от прототи-па 2012 г. и с технологической точ-ки зрения: впервые плавление твер-дого мономера и его последующая полимеризация синхронизированы в рамках одного процесса. В компа-нии ENGEL считают, что у этой тех-нологии есть обширный потенциал как в автомобилестроении, так и в других отраслях.

Совместно с компанией Schoefer (Австрия) и другими партнерами

ENGEL представит также на K-2016 предсерийную производственную ячейку для выпуска изделий из тер-мопластичных композитов на при-мере изготовления лопат на литье-вой машине ENGEL v-duo 1560/700 (фото 8 и 9). Узел смыкания осна-щен подвижным столом, на кото-рый устанавливаются две полови-ны формы, что облегчает доступ к ним. Прошедшие предварительное формование сухие тканые заготовки помещаются в первое гнездо и про-питываются реакционноспособным мономером – ε-капролактамом, ко-торый предварительно расплав-ляется и подается в реакционный блок. Благодаря низкой вязкости расплавленного мономера обеспе-чиваются очень хорошее смачива-ние волокон и пропитка ткани. По-сле полимеризации мономера и об-разования матрицы в виде полиами-да-6 формируется жесткая и проч-ная композитная заготовка. Так как процесс полимеризации протекает при температурах ниже температу-ры плавления полимера (ПА-6), то эта заготовка может сразу же пере-

Фото 8. Лопаты из полиамидного стеклопластика, изготовленные с применением полимеризации ε-капролактама в форме

24 2016 / № 10

ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИИ

мещаться во второе гнездо, где на ней методом литья под давлением формуются ребра жесткости и кон-турные элементы из ПА-6, армиро-ванного коротким стекловолокном. Полимеризация и литье под давле-нием осуществляются параллельно. Манипуляции с исходными и про-межуточными заготовками и конеч-ными деталями выполняет сдвоен-ный робот ENGEL viper 40.

В серию ENGEL v-duo входят сравнительно компактные и энер-госберегающие литьевые машины, спроектированные специально для работы с композитами на основе не-прерывных волокон. При этом до-ступ к вертикальному узлу смыка-ния может осуществляться со всех четырех сторон, а не только с двух.

Литье жидких силиконовых каучуков (LSR). Значение много-компонентных технологий возрас-тает в том числе в связи с развити-ем переработки LSR. При решении многих задач только интегрирован-ный процесс литья под давлением

позволяет соединить термопласт и  силикон в  одно изделие. При-мером такого изделия могут слу-жить диафрагмы напорных резер-вуаров, используемые в компенсато-рах давления (фото 10). На выстав-ке K-2016 компания ENGEL будет выпускать эти двухкомпонентные детали из полибутилентерефталата (ПБТ) и силикона на литьевой ма-шине ENGEL victory 200H/200L/160 combi с интегрированным линей-ным роботом ENGEL viper 40. Ли-тьевая форма и дозирующие насо-сы для каучука поставлены компа-нией Elmet (Австрия), LSR – Wacker Silicones (Германия).

Выпуск двухкомпонентных из-делий позволяет наиболее полно раскрыть потенциал бесколонного узла смыкания литьевой машины ENGEL victory: крупногабаритная форма занимает всю площадь пли-ты крепления и поэтому может уста-навливаться на сравнительно ком-пактную машину с усилием смыка-ния 1600 кН (фото 11). Второй фак-

тор эффективности – автоматиза-ция. Линейный робот подходит к гнездам сбоку, не огибая препят-ствий, и может без каких-либо про-блем осуществлять требуемые мани-пуляции. Кроме того, благодаря за-патентованному устройству распре-деления нагрузки при наборе усилия смыкания перемещение подвижной плиты осуществляется максимально точно, а нагрузка равномерно рас-пределяется по всей ее поверхности. Таким образом, и внешние, и вну-тренние гнезда запираются в точно-сти одним и тем же усилием, что со-кращает износ оснастки и повыша-ет качество продукции. Переработ-ка LSR при практически полном от-сутствии облоя, отходов и необхо-димости в дополнительной обработ-ке – это то, что нужно для экономич-ного выпуска высокотехнологичной силиконовой продукции.

Решение другой задачи, связан-ной с LSR и использованием беско-лонной литьевой машины ENGEL victory будет представлено на стен-де компании Wacker Silicones. Здесь планируется организовать выпуск колец для салфеток со сложной при-зматической структурой из прин-ципиально нового силикона. Этот прозрачный материал гарантиру-ет отличное светопропускание и не желтеет в течение всего жизненно-го цикла продукции. Такие свойства открывают новые возможности, на-пример, в производстве оптиче-ских линз.

2.4. УпаковкаЛитье под давлением с раз-

дувом обеспечивает экономичное производство готовых к использо-ванию небольших контейнеров в рамках одного цикла. Однако ко-личество гнезд в оснастке до на-

Фото 9. Пример производственной ячейки, спроектированной на основе компактной и энергосберегающей литьевой машины серии ENGEL v-duo специально для производства композитных изделий

Фото 11. Благодаря отсутствию препятствий в узле смыкания бесколонная литьевая машина ENGEL victory обладает большим потенциалом для повышения эффективности многокомпонентных процессов, связанных с переработкой LSR

Фото 10. Двухкомпонентная диафрагма напорного резервуара, изготовленная за один цикл литья под давлением из ПБТ и силикона

25www.polymerbranch.com

ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИИ

стоящего момента было ограниче-но. Совместно со своими партне-рами  – компаниями Foboha (Гер-мания) и Alpla Werke Alwin Lehner (Австрия) – ENGEL удалось разра-ботать интегрированный процесс, подходящий для применения с мно-гогнездной оснасткой, что дает воз-можность значительно снизить вре-мя цикла. Использование техноло-гии форм с поворотным кубом по-зволило довести количество гнезд до 96 без увеличения времени цикла или снижения точности. Это суще-

ственно сокращает себестоимость продукции, полученной с помощью данной высокопроизводительной технологии. На выставке K-2016 бу-дет продемонстрирован потенциал нового процесса литья под давлени-ем с раздувом на примере выпуска упаковочной продукции.

На полностью электрической литьевой машине ENGEL e-motion 740/220 T WP с 8-гнездной формой с поворотным кубом, выступаю-щей в качестве экспериментально-го прототипа, будут изготавливать-

ся полипропиленовые контейнеры (фото 12 и 13). Изделия были раз-работаны компанией Alpla для за-казчика в Азии, который до насто-ящего момента помещал свою про-дукцию в стеклянные сосуды. Заме-на материала позволяет уменьшить производственные затраты и массу упаковки, повышая при этом уро-вень безопасности для конечных потребителей.

Чтобы обеспечить малое вре-мя цикла, предварительно изго-товленные преформы раздуваются

Фото 12. Полипропиленовый контейнер, произведенный за один цикл литья под давлением с раздувом вместе со своими 95 «собратьями» (фото: ENGEL)

Фото 13. Полностью электрическая конструкция привода литьевой машины ENGEL e-motion в сочетании с системами iQ weight control и iQ clamp control обеспечивает высокую стабильность процесса литья под давлением с раздувом

26 2016 / № 10

ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИИ

в противоположной позиции фор-мы без остановки литья под давле-нием. Параллельно с этим шестиос-ный робот ENGEL easix, интегриро-ванный в производственную ячейку, удаляет готовую продукцию из чет-вертой позиции и размещает ее на ленточном конвейере горловиной вверх. Таким образом, все манипу-ляции выполняются одновременно с литьем под давлением и не при-водят к увеличению времени цикла. Теплоизолирующая крышка во вто-рой позиции предотвращает охлаж-дение заготовок. Масса впрыска со-ставляет 8 г на контейнер.

Партнером по реализации дан-ной технологии формования с раз-дувом выступила компания Bauer Compressors (Франция). Так как эта технология является неотъемле-мой частью всего процесса, давле-ние газа может регулироваться с по-мощью пульта системы управления ENGEL CC300 литьевой машиной.

При разработке этого метода особое внимание уделялось стабиль-ности процесса и точности. Мини-мизация отклонений размеров обе-спечивается как на резьбовом участ-ке, так и на основной части контей-нера. Неизменно высокое качество можно гарантировать лишь при ста-бильности толщины стенок самих преформ. Отсутствие дефектов во многом достигается за счет полно-стью электрического привода литье-вой машины ENGEL e-motion. Кро-ме того, свой вклад вносят интеллек-туальные вспомогательные системы iQ weight control (контроль массы де-талей) и iQ clamp control (контроль усилия смыкания). Посредством не-прерывного анализа важнейших тех-нологических параметров удается отследить даже самые незначитель-ные изменения внешних условий и скомпенсировать их воздействие в рамках одного цикла.

На качество изделий также ока-зывает влияние высокоточное тер-мостатирование формы. В ячейке работают шесть распределителей охлаждающей воды e-flomo, осу-ществляющих непрерывный мони-торинг и активное управление по-током в четырех термостатирую-щих контурах.

Экспонат продемонстрирует, как с помощью высокотехнологичной, полностью электрической литьевой

машины, интегрированных процес-сов и интеллектуальных вспомога-тельных систем можно объединить производительность и максималь-ную надежность процесса. Такой подход открывает широкие возмож-ности использования этой передо-вой технологии литья под давлени-ем с раздувом. Помимо контейнеров, данный метод можно применять для изготовления бутылочек для детско-го питания или баночек для космети-ки. Для использования в фармацев-тической промышленности вся си-стема была сконструирована с уче-том требований cGMP.

Литье протяженной тонко-стенной этикетированной упаков-ки. Благодаря инновационной кон-струкции привода литьевые маши-ны серии ENGEL e-speed обеспечи-вают высокую эффективность при непрерывной работе на большой скорости, даже если решаемая зада-ча связана с большой массой впры-ска или высоким усилием смыкания. На K-2016 будет представлена но-вая разработка в этой области – ли-тье под давлением протяженной тонкостенной упаковки, совмещен-ное с этикетированием в форме. На стенде ENGEL это повышающее эф-фективность работы решение бу-

дет демонстрироваться на примере производства баллонов для продук-ции, используемой в строительстве и ремонте (например, монтажной пены). В  производственную ячей-ку входят литьевая машина ENGEL e-speed 500/90, автоматизированная IML-системой, поставленная компа-нией Beck Automation (Швейцария) и 16-гнездная форма от фирмы Otto Hofstetter (Швейцария), а этикетки предоставила компания Verstraete in mould labels (Бельгия) (фото 14). Та-кие баллоны впервые удалось эти-кетировать с помощью технологии IML, и ввиду очень большого отно-шения длины баллона к диаметру по-требовалось специальное решение.

Выпуск баллонов позволяет наиболее полно раскрыть преиму-щества этой гибридной литьевой машины, оснащенной электриче-ским узлом смыкания и сервоги-дравлическим узлом впрыска. Для литья длинных полых изделий с толщиной стенки всего 1,2 мм от ма-шины требуются очень высокие ско-ростные характеристики и строгое соблюдение требований к параме-трам процесса впрыска. Несмотря на сравнительно большую общую массу впрыска, которая составля-ет 800 г, удалось достичь очень ма-

Фото 14. Литьевая машина ENGEL e-speed 500/90 новой конструкции (а) и установленная на ней форма (б), в которой за один цикл выпускается 16 тонкостенных этикетированных баллонов (в)

а

б в

27www.polymerbranch.com

ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИИ

лого времени цикла. Базовое тре-бование для обеспечения высокой эффективности IML-процесса за-ключается в максимальной точно-сти движений подвижной крепеж-ной плиты формы, что достигается благодаря полностью электрическо-му узлу смыкания машины e-speed.

На выставке K-2016 впервые бу-дет представлена новая конструкция литьевой машины ENGEL e-speed с усилием смыкания 5000 кН и шне-ком диаметром 90 мм. Как и в более крупной версии с усилием смыкания 6500  кН и  шнеком диаметром 120 мм, был облегчен доступ к соплам. Кроме того, была проведена допол-нительная оптимизация гидравличе-ской системы. В результате удалось обеспечить улучшенные динамиче-ские характеристики, и, следователь-но, повысить скорость и точность впрыска. С момента проведения K-2016 все машины ENGEL e-speed будут оснащаться сервогидравли-ческим приводом ENGEL ecodrive в стандартной комплектации.

Успех этой серии машин у про-изводителей упаковки из разных стран был во многом обусловлен

очень низким энергопотреблением. Чтобы исключить пиковые нагруз-ки при работе на большой скорости даже в тех задачах, где требуется вы-сокое усилие смыкания, применя-ется система, использующая прин-цип маховика: она сохраняет энер-гию торможения при движении пли-ты и передает ее на двигатель, ког-да в ней возникает потребность, на-пример, при повторном ускорении движения. Благодаря такому нако-пителю энергии присоединенная мощность литьевых машин ENGEL e-speed остается на сравнительно низком и постоянном уровне.

2.5. МедицинаНа выставке K-2016 будет пред-

ставлен также уникальный процесс

однокомпонентного литья под дав-лением нового изделия  – межзуб-ного ершика, содержащего до 500 щетинок. Этот процесс будет осу-ществляться на полностью элек-трической литьевой машине ENGEL e-motion 170/100 T в исполнении для чистых производственных по-мещений. (Более подробно см. в ПМ № 8, 2016, с. 28. – Прим. ред.).

Подготовлено редакцией с использованием пресс-

материалов ENGEL

«Be the First»

(Continued from PM No. 9, 2016)

«Be the first» – with that motto, which is primarily addressed to its customers, ENGEL Austria GmbH is approaching K 2016. However, to be the first one needs latest technologies and strong partners that can help meet the challenges of tomorrow. ENGEL presents itself as such a partner for plastic processing companies. Year after year ENGEL has been proving that it can be truly referred to the technological leaders of the industry. That was how the ENGEL press conference started off. It took place at the Technology center in Schwertberg – ENGEL headquarters – on 6 June 2016 and was on the company’s participation in K 2016.

Фото 15. Однокомпонентный межзубный ершик, содержащий до 500 щетинок