Intelligens rendszermegoldások a nagyobb áttekinthetőség, biztonság és hatékonyság érdekében

Egy teljesen elektromos e-motion 170/110 T fröccsöntőgépen az ENGEL teljesen automatizált módon gyárt interdentális keféket a kiállítási standján. (Kép: ENGEL) / A W3303-as standon az ENGEL egydarabos interdentális keféket fog gyártani, teljesen automatizáltan egy elektromos e-motion 170/110 T fröccsöntőgépen. (Kép: ENGEL)

Az ENGEL, a Hack Formenbau és a Hekuma közös fejlesztése által kifejlesztett gyártástechnológia lehetővé teszi, hogy egykomponensű folyamatban akár 500 sörtét formázzanak ki. (Kép: ENGEL) / The production technology developed by ENGEL in cooperation with Hack Formenbau and Hekuma makes it possible to fully form up to 500 bristles using a single-component process. (Image: ENGEL)

Az ENGEL, a Hack Formenbau és a Hekuma közös fejlesztése által kifejlesztett gyártástechnológia lehetővé teszi, hogy egykomponensű folyamatban akár 500 sörtét is kialakítsanak. (Kép: ENGEL) / The production technology developed by ENGEL in cooperation with Hack Formenbau and Hekuma makes it possible to fully form up to 500 bristles using a single-component process. (Image: ENGEL)

Az e-motion fröccsöntőgép CC300 vezérlésébe integrált iQ segédrendszerek valós időben kompenzálják a folyamat ingadozásait. (Kép: ENGEL)

Legmagasabb minőség és legmagasabb gazdaságosság – hogy ez nem ellentmondás, azt az ENGEL bizonyítja az NPE2018-on, május 7-11. között Orlando, Florida, városában, számos izgalmas fröccsöntési alkalmazással. Az autóipar, teletronika, műszaki szerszámkészítés, csomagolás és orvostechnika szektorban ügyfeleinek biztosítva a döntő előnyt, a fröccsöntőgépeket gyártó és rendszermegoldásokat kínáló vállalat innovatív technológiákra, testreszabott gyártási koncepciókra és intelligens irányításokra támaszkodik.

Az egyes gépektől a magas szintű integrációval rendelkező gyártócellákig, az ENGEL személyre szabott megoldásokat szállít a fröccsöntőiparba. Az ügyfélspecifikus megoldások fejlesztése több mint technológiai know-how-t igényel. Fontos, hogy részletesen megértsük az ügyfelek egyedi igényeit, és hatékonyan valósítsuk meg azokat. Az ENGEL öt üzleti egységbe tömöríti szakértelmét, és ez nemcsak Ausztriában, hanem például az észak-amerikai Yorkban székelő ENGEL Machinery Inc. révén is. Három évvel ezelőtt az ENGEL saját üzleti egységet hozott létre Észak-Amerikában, ahol azóta folyamatosan erősíti helyi iparági tudását és alkalmazástechnikai kapacitásait. „Az ügyfeleink visszajelzése nagyon jó. A legutóbbi sikerek megerősítik, hogy a helyes úton haladunk” – mondja Mark Sankovitch, az ENGEL amerikai ügyvezető igazgatója az NPE2018 előtt. „Gyorsabban reagálhatunk az igényekre és a különböző iparágakban felmerülő kívánságokra, és célzottabban támogathatjuk őket egyedi kihívásaik megoldásában. Rendszerbeszállítóként egyre gyakrabban kísérjük ügyfeleinket a gépek és berendezések teljes életciklusa során – ezt az irányt tükrözi az új struktúránk is.”

A járműipartól a műszaki szerszámkészítésen és teletronikán át az orvostechnikáig és csomagolásig minden iparág sajátos követelményeket támaszt, bár a fő trendek ugyanazok. Az Észak-Amerikában továbbra is erősödik a folyamatok integrációja és az automatizálás. Egyidejűleg a digitalizáció és a hálózatba kötés kérdései kerülnek a gyártók fókuszába. Ezek a trendek közösen azt eredményezik, hogy növekszik a minőség, a hatékonyság és a gazdaságosság, ugyanakkor a gyártási folyamatok komplexitása is nő. „Rendszermegoldásként biztosítjuk, hogy még a komplex folyamatokat is egyszerűen és biztonságosan lehet irányítani” – mondja Sankovitch. „Ezt szemléltetik kiállítási standunk kiállítási példái is.”

Autóipar: kiváló beltéri alkatrészek alacsony egységköltségen

Első ízben Észak-Amerikában az ENGEL bemutatja a teljesen automatizált, integrált gyártócellát a DecoJect folyamat számára. A technológia egyesíti a fröccsöntést és az IMG (In-Mould Graining) eljárást, így új lehetőségeket nyit a magas színvonalú autóbeltéri alkatrészek gyártásában. A hagyományos IMD (In-Mould Decorating) eljárással szemben nem egyszerűen a fóliáról átkerülő festékről van szó, hanem a fóliát kivágják és az alkatrészen marad. Ezáltal szín és minta mellett felületi struktúra és tapintás is kialakítható. Emellett jelentősen növelhető a felületek karcállósága. „A Decoject lehetőséget ad arra, hogy kis sorozatok esetén is gazdaságosan növeljük az optikai értéket és harmonizáljuk az autó belső felületeit” – hangsúlyozza Larry Alvey, az ENGEL Észak-Amerikai autóipari üzleti egységének vezetője.
Az NPE során az ENGEL egy duo 5160/1000 fröccsöntőgépen gyárt ajtóburkolatokat, amelyek különböző felületi struktúrákkal rendelkeznek: a kifinomult bőrmintázattól a modern karbon kinézetig. A DecoJect vékony fóliákat a Benecke-Kaliko fejlesztette ki, amely a Continental csoport tagja, Hannoverben, Németországban.

A folyamat elindításához a fóliát a tekercsről a nyitott szerszámba húzzák, egy IR-hőzsaluzóval, amely a robotkaron található, felmelegítik, majd vákuummal közvetlenül a fröccsöntő szerszámba formázzák. Ezt követően a fóliát polipropilénnel befedve fröccsöntik és kivágják, mielőtt a robot kiveszi az alkatrészt, és a finomításra az integrált lézerállomásra szállítja. Minden 60 másodpercben kész alkatrész hagyja el a gyártócellát. A szín- és minta-váltás mindössze néhány percet vesz igénybe, így a sorozatmennyiség nem befolyásolja jelentősen az egységköltséget. Az anyagköltség csökkentése érdekében a Trexel MuCell habfröccsöntő technológiáját alkalmazzák (Wilmington, MA, USA). A projektben részt vevő további partnerek: Georg Kaufmann Formenbau (Svédország), Galvanoform Gesellschaft für Galvanoplastik (Németország), HRSflow (Olaszország), ICO SYSTEM international coating (Németország) és Borealis (Ausztria).

A magas automatizáltság révén az ENGEL jelentős mértékben hozzájárul a folyamat gazdaságosságához és rugalmasságához. A fóliák felmelegítését és a termékek szerszámból való kivételét egy ENGEL viper lineárrobot végzi. Emellett az ENGEL easix karrobot egy lézerállomással együttműködve, a finomítási folyamatot közvetlenül a fröccsöntő gép mellett, az easiCellbe integrálva működik. Az egységes, moduláris felépítés lehetővé teszi, hogy a robotokat és a fröccsöntést megelőző és követő folyamategységeket helytakarékosan integrálják. Ezenkívül jelentősen csökkenti a rendszer összetettségét. A teljes folyamat a CC300 vezérlőrendszerről irányítható, amely megkönnyíti a kezelőt, hogy speciális képzések nélkül is biztonságosan kezelje az összes gyártási folyamatot.

Orvostechnika: egylépcsős folyamatban interdentális fogkefék

A bemutatott egészségügyi alkalmazás, amelyet Orlando-ban mutattak be, magas integrációs szinttel rendelkezik. Egy teljesen elektromos e-motion 170/110 T fröccsöntőgépen, a pheneo (Németország) által fejlesztett „scrub!” típusú interdentális fogkeféket gyártják. Egyszerre akár 500 sörtét formáznak a testtel és a fogantyúval egyetlen egylépcsős fröccsöntéssel. A sörték területén alkalmazott, nyolc kamrás, nagy pontosságú, nagy teljesítményű szerszám a Hack Formenbau (Németország), az automatizálást a Hekuma (Németország) biztosítja. A teljesen automatizált gyártócellát a Hekuma által fejlesztett, moduláris HEKUflex kialakításban mutatják be. A fröccsöntés után a részek kamerás ellenőrzésen esnek át, és 16 darabot csomagolnak eladási zacskókba. Minden négy másodpercben egy zacskó hagyja el a gyártócellát.

„Az integrált gyártási folyamat és az egylépcsős kivitelezés révén sokszorosára növeljük a piacon már meglévő termékek és eljárások hatékonyságát” – hangsúlyozza Jon Kelm, az ENGEL Medical és Packaging üzleti egységek vezetője Észak-Amerikában. „Általában az interdentális fogkefék három alkotóelemből állnak – a fogantyúból, egy drótkeretből és a szálakból –, amelyeket általában különálló folyamatokban gyártanak. Mi viszont megspóroljuk ezeket a lépéseket, és csökkentjük a logisztikai igényeket is.”

Az összes lövés súlya mindössze 1,93 gramm, és a nyolc kamra rendkívül finom szerkezetű alkatrészeket tölt ki, ami nemcsak a szerszámra, hanem a fröccsöntő gép pontosságára és megbízhatóságára is magas követelményeket támaszt. Az ENGEL két megoldást kínál erre: egyrészt az elektromos, nagy teljesítményű e-motion fröccsöntőgépet, másrészt az inject 4.0 szoftvercsomagot. Az inject 4.0 név alatt az ENGEL szoftvertermékeket kínál a gyártási folyamatok digitalizálására és hálózatba kötésére, például az iQ termékcsalád intelligens segédprogramjait, amelyek felismerik és automatikusan kiegyenlítik a környezeti változásokat és az alapanyagot, még mielőtt selejt keletkezne. A látogatók az NPE-n élőben követhetik az e-motion CC300 vezérlőjén, hogy az iQ weight control hogyan elemzi a nyomásváltozásokat a csiga helyzetében, és minden lövésnél beállítja a nyomás- és szerszámzárás-irányt, valamint az injektálási profilt és a hátraléknyomást az aktuális körülményekhez. Egyidejűleg az iQ clamp control a szerszám légzése alapján automatikusan beállítja a legoptimálisabb zárókereket. A harmadik segédprogram, az iQ flow control szabályozza a hőmérsékleti különbségeket a szerszám különböző elosztóköreiben, valamint a szivattyúk teljesítményét a hűtőberendezésekben, így biztosítva a stabil hőmérsékleti viszonyokat és csökkentve az energiafelhasználást. „Az intelligens segédprogramok révén a fröccsöntő gép folyamatosan önmagát optimalizálja” – magyarázza Kelm. „Így még tapasztalatlan kezelők is kiváló eredményeket érhetnek el.”

Teletronika: következetes folyamatintegráció a versenyképesség növeléséért

A teletronika-iparban a folyamatintegráció kérdése gyakran a műanyag/ötvözet alkatrészek összetett gyártási folyamatát jelenti. Az, hogy az ENGEL pontos megoldásokat kínál ezekre a kihívásokra, a gépgyártó bizonyítja a NPE-n, ahol termosztát-házakat gyárt termosztátkapcsolók számára. A kontaktusok szúrásától a kész elektronikus alkatrészek ellenőrzéséig és címkézéséig minden lépés teljesen automatizált. A sárgaréz tartólemezek alapanyaga közvetlenül a tekercsről kerül a gépbe, és a menetátfúrást is inline végzik. A menetet szervomotorral formázzák, mielőtt a tartólemezek – még a szalagban – a gyártósoron, egy ENGEL insert 60V/35 egylapkás vertikális fröccsöntőgépen, üvegszálas poliamiddal, bevonják. A minőségellenőrzés szintén inline történik. A kamerás vizsgálat mellett a rendszer egy magasfeszültségű tesztet is tartalmaz, amely a gyártás közben garantálja a 100%-os rövidzár-ellenőrzést. A minősített alkatrészek laserrel fel vannak címkézve, mielőtt a szóró- és alárendezőket eltávolítják, és a késztermékeket leválasztják a szalagról. Minden 20 másodpercben kész alkatrész hagyja el a gyártócellát.

A gyártási folyamatokat az ENGEL és partnere, az MMS Modular Molding Systems (Ausztria) közösen valósítja meg, garantálva a legalacsonyabb egységköltséget és a magas rugalmasságot. Az MMS rendszerek moduláris felépítésének köszönhetően a szükség szerint további feldolgozó modulokat lehet integrálni, például ellenállás- vagy lézerhegesztést, szegecselést, összeszerelést vagy tisztítást. „A modulok számától függetlenül a teljes folyamat a CC300 vezérlővel vizualizálható és irányítható” – mondja Stefan Aberl, az ENGEL Észak-Amerikai automatikai vezetője. Ez jelentősen csökkenti a komplexitást és megkönnyíti az összes folyamat kezelését.”

A hagyományos termosztátok, például az autók elektromotorjainak vagy háztartási gépeinek felügyeletére használtak, összetett, több lépcsős eljárásban készülnek. Általában a kontaktusok szúrását és az alkatrészek fröccsöntését külön helyszíneken végzik, ami jelentős logisztikai és anyagköltséget jelent, mivel két független folyamatot kell működtetni. Különösen a rézötvözetek esetében ez jelentős költségtényező.

Csomagolás: a gyártási hatékonyság csúcsra járatva

A legmagasabb hatékonyság, kiváló minőség és rövid ciklusidők: ez a kihívás, amellyel a palackzárakat gyártó cégek nap mint nap szembesülnek. A 26 mm-es palackzárak és az eredeti HDPE szalaggyártására az ENGEL a NPE-n bemutat egy korszerű megoldást. Valós gyártási körülmények között a gyártócellát 2 másodperces ciklusidővel működtetik a kiállítás ideje alatt, és emellett kiemelkedő energiahatékonysággal és magas folyamatstabilitással rendelkezik.

A magas szintű integráció központi eleme az e-cap 2440/420 US teljesen elektromos fröccsöntőgép, amelyet egy 96 részes szerszámkészlettel láttak el a z-moulds (Ausztria). A periférián egy Eisbär Trockentechnik (Ausztria) szárazlevegő-berendezés és egy Intravis (Németország) optikai ellenőrzőrendszer került beépítésre a teljes rendszerbe.

Az energiatakarékosság és a kiváló folyamatstabilitás együttes eléréséhez az ENGEL az e-cap sorozat elektromos nagy teljesítményű gépeit alkalmazza, amelyeket kifejezetten erre a piacra fejlesztettek ki. A nagy teljesítményű szervomotorok biztosítják, hogy a gépek még magas szilárd HDPE anyagok esetén is, amelyek MFI értéke jelentősen 2 vagy akár 1 g/10 min alatt van, megfelelő plastifikálási teljesítményt és kiváló minőségű termékeket gyártsanak. „A palackzárak geometriájukban elérték a minimális súlycsökkentést” – mondja Jon Kelm, a Packaging szakértője. „Ezek a gépek magasabb követelményeket támasztanak a pontosság és az ismételhetőség terén, mint valaha.” A gépek gyors üzemmódban is kevesebb energiát és hűtővizet igényelnek, a megnövelt kilépőerő és a megerősített záróberendezés pedig rövid ciklusidőket tesz lehetővé.

Legmagasabb teljesítmény vékonyfalú tartályokhoz

Az összesen két integrált gyártócellával az ENGEL packaging részt vesz az NPE2018-on. A Campetella Robotic Center (Olaszország) a standján (Déli csarnok, S27009-es stand) vékonyfalú palackokat gyárt, egy teljesen elektromos ENGEL e-motion 740/240 T US fröccsöntőgépen, Fostag (Svájc) által gyártott szerszámmal. A palackokat a szerszámból gyorsított automatizálás veszi ki, és azonnal csomagolják.

A teljesen elektromos gépek, az e-motion sorozat gépei, rövid, 3 másodpercnél is alacsonyabb ciklusidővel és 500 mm/sec feletti injektálási sebességgel kiválóan alkalmasak vékonyfalú tartályok gyártására. A zárt rendszer a térdcsukló és a csavaros rendszer számára biztosítja a folyamatos, tiszta kenést, megfelelve az élelmiszeripar szigorú tisztasági követelményeinek.

Vékonyfalú tartályokhoz a legmagasabb teljesítmény

Az ENGEL packaging két integrált gyártócellával van jelen az NPE2018-on. A Campetella Robotic Center (Olaszország) a standján (Déli csarnok, S27009-es stand) vékonyfalú palackokat gyárt, egy teljesen elektromos ENGEL e-motion 740/240 T US fröccsöntőgépen, Fostag (Svájc) által gyártott szerszámmal. A palackokat a szerszámból gyorsított automatizálás veszi ki, és azonnal csomagolják.

A teljesen elektromos gépek, az e-motion sorozat gépei, rövid, 3 másodpercnél is alacsonyabb ciklusidővel és 500 mm/sec feletti injektálási sebességgel kiválóan alkalmasak vékonyfalú tartályok gyártására. A zárt rendszer a térdcsukló és a csavaros rendszer számára biztosítja a folyamatos, tiszta kenést, megfelelve az élelmiszeripar szigorú tisztasági követelményeinek.

Technikai szerszámkészítés: igényes LED-lencsék folyékony szilikonból

A TECHNICAL MOULDING kiállítási területen az ENGEL a folyékony szilikon (LSR) összetett feldolgozására helyezi a hangsúlyt. Egy e-victory 310/120 US fröccsöntőgépen, integrált viper 40 Linearrobot segítségével, az ACH solution (Ausztria) által gyártott kétkamrás szerszámban LED-lencséket készítenek LED-reflektorfényekhez. A részek rendkívül széles alkalmazási spektrumot képviselnek, a járművek világításától az épületek és utcai világításig. Az LSR jelentősége gyorsan növekszik a magas minőségű LED-fényforrások gyártásában. 

Ennek oka különösen a tulajdonságaiban keresendő: a magas átlátszóságú LSR alacsonyabb sárgulási indexet mutat, UV-álló, és -20-tól +150 °C-ig stabil a széles hőmérsékleti tartományban. Emellett a bonyolult lencsegeometria is hatékonyan és reprodukálhatóan készíthető fröccsöntéssel.

Az ENGEL világszerte jelentős tapasztalattal rendelkezik LSR-projektekről különböző iparágakban, ezért a piaci bevezetés során a világítástechnikai ipar egyik kedvelt partnere. Ez az első alkalom, hogy az ENGEL bemutatja az LSR-lencsék gyártását egy kiállításon.

„Az összetett, gazdaságos folyamat és a magas precizitás és stabilitás elengedhetetlen a folyékony szilikonból készült igényes termékek gyártásához” – hangsúlyozza Steve Broadbent, az ENGEL alkalmazástechnikai szakértője Észak-Amerikában. „Az e-victory gép, köszönhetően a holtnélküli záróegységének, erre kiválóan alkalmas.” A szerszárral való könnyű hozzáférés megkönnyíti az esztergálást, és a gyártócellát kompakt módon tartja. Mivel a szerszámlapokat teljesen kihasználhatjuk, a bonyolult alkatrészstruktúrájú lencseszerszám kisebb, 120 tonnás fröccsöntőgépre is illeszthető. Emellett a robot közvetlenül a szerszám oldaláról érheti el a kamrákat, és kevesebb helyet foglal.

A holtnélküli fröccsöntőgépek kiemelkedő párhuzamossággal rendelkeznek. A Force Divider nevű szabadalom biztosítja, hogy a mozgó szerszámlap folyamatosan pontosan kövesse a záróerőt, és az egyenletesen oszlik el a felületen a nyomás. Ez megbízhatóan megakadályozza a peremképződést alacsony viszkozitású anyagok, például LSR esetén is. A kész alkatrészek utófeldolgozás nélkül azonnal használhatók.

A High-tech megoldást az ENGEL közösen valósítja meg partnerével, az ACH solution-nel. Mind a szerszám, mind a adagoló rendszer az ACH által fejlesztett és gyártott, az új elektromos Düse szabályozó ServoShot technológiát alkalmazza.

Az ENGEL rendszerintegrátorként minden LSR-feldolgozási komponensét egy közös vezérlőrendszerbe integrálja, így az egész folyamat, beleértve az LSR-adagolást és kezelést, a fröccsöntőgép kezelőpaneljén keresztül állítható és ellenőrizhető.

Az ENGEL holtnélküli technológia segítségével biztonságosan uralhatja az LSR-folyamatokat

A NPE2018 ismét megerősíti az ENGEL és a holtnélküli gépek vezető pozícióját az LSR-feldolgozásban. A kiállításon összesen négy LSR-alkalmazást mutatnak be ENGEL gépekkel, ebből három holtnélküli gépekkel. A Wacker Silicones (Németország, déli csarnok, S24179-es stand) egy hydraulikus victory 200/120 gépen, egy négykamrás szerszámban, palástot gyárt, a Burteck (Windsor, CT, USA) által gyártott standon, a déli csarnokban, S30045-ös standon egy holtnélküli victory 200/55 gépen. Az amerikaiak az Ohio-i Akronban található Shin-Etsu Silicones-nál, a déli csarnokban, S20125-ös standon, egy teljesen elektromos e-mac 170/55 gépen, optikai LSR-ből készítenek szemüvegkereteket egy Roembke (Indiana, Ossian) által gyártott szerszámban.