Вести од специјалистички написи за обработка и рециклирање на пластика
Именуваните автори или компании се единствени одговорни за содржината презентирана во специјалистичките написи.
Прва апликација за обликување со инјектирање со поливинил алкохол (PVAL) во сериско производство
Рајнхард Бауер - Техноком, за Витман Батенфелд ГмбХ
Претходно малку позната пластика е поливинил алкохол (PVAL). Тој нуди извонредна особина да биде растворлив во вода и, во исто време, висока отпорност на повеќето контактни хемикалии. PVAL не е многу познат, бидејќи досега беше можно да се произведат фолии, но не и делови со облик на инјектирање. Причината за ова е широк спектар на материјални параметри, придружна околност на методот на производство на серија. Пресвртната точка беше донесена само од пристапните решенија на австриската/полската компанија за инјектирање, Бузек Пластик, која во период од 10 години и неколку еволутивни фази разви технологија на производство од големи размери за производство на контејнери за детергент растворливи во вода (слика 1) и над 1,3 милијарди единици/Произведена година. Машините и технологијата за автоматизација за тоа потекнуваа од Витман Батенфелд.
Поливинил алкохол, во голема мера непознат и покрај неговите уникатни својства
Поливинил алкохол (PVAL) за првпат е произведен во 1924 година од германските хемичари Вилхелм Херман и Волфрам Хдхнел, што го прави еден од најстарите видови пластика. Интересно е во овој контекст дека PVAL не може да се произведува директно од мономер на винил алкохол, туку само преку заобиколување на реакција на хидролиза (позната и како сапонификација) со каустична сода од уште постариот пластичен поливинил ацетат (PVAC), кој датира од 1913 година исто така, германскиот хемичар Фриц Клат бил произведен за прв пат. Интересно е и тоа што двете пластики имаат различни својства, и покрај тоа што се директно поврзани. Поливинил ацетат е нерастворлив во вода, бутанол, диетил етер, нафтен етер и алифатични јаглеводороди, но растворлив во пониски алкохоли, бројни кетони, естри, циклични етери, ароматични и хлорирани јаглеводороди. Не е така со поливинил алкохол: тој е растворлив во вода, но е отпорен на повеќето безводни органски растворувачи.
Производството на поливинил алкохол може да се контролира на таков начин што PVAC или целосно или само делумно се претвора во PVAL. Колку повеќе остатоци од ацетат остануваат во поливинил алкохолот, толку е помала растворливоста во вода. Во врска со ова, точката на топење, вискозитетот на топењето и параметрите за обработка исто така варираат. Додека точката на топење на целосно хидролизиран PVAL е околу 230 ° C, таа е во опсег од 180 до 200 ° C за делумно хидролизирани типови. Густината е помеѓу 1,21 и 1,31 g/cm3, во зависност од видот на материјалот.
Заедничко за двете пластики е пократката должина на полимерниот ланец во споредба со другите пластики. Тој е во опсег од 100 до 5000 и варира од серија до серија, во зависност од условите на процесот. Поврзаните механички својства на PVAL, исто така, зависат од содржината на вода, бидејќи дифузната вода делува како пластификатор. Затоа PVAL ја губи својата цврстина на истегнување при висока влажност, но добива еластичност.
Покрај тоа, PVAL е многу добар слој и има висока влажливост. Како резултат, водените раствори се користат како компонента на лепила или средства за лепење и задебелување во лакови за коса или шампони. Исто така, како додаток во обработка на хартија, но исто така и како средство за ослободување на мувла во производството на композитни делови од влакна, кои потоа можат да се измијат. Во производството на шишиња ПЕТ, PVAL се користи како слој на CO2-бариера. Производството на фолии е исто така доста честа појава, на пример, за вреќи за пакување што би требало да се растворат. Малку поегзотични се апликациите во форензичката технологија, каде што влошките со PVAL облоги се користат за апсорбирање на траги од чад.
Лиење со вбризгување PVAL = отворање нова земја
Во својата скоро 100-годишна историја, поливинил алкохолните соединенија тешко или никогаш не биле обработени со вбризгување. Главната причина беше недостаток на идеи за производи и материјалните карактеристики флуктуираат до плус/минус 20 проценти.
По неколку прелиминарни тестови, се појави PVAL-тип со низок вискозитет како почетна точка за материјал што може да се формира за инјектирање, кој првично беше развиен за индустријата за хартија. Таа ја формираше почетната точка од која беше развиено обработено материјално соединение во програма за повторувачки тест со додавање на помагала за обработка. Откако ова беше достапно, беше можно да се произведе контејнер со тенки ledидови (Слика 1), кој беше со големина од околу 30 х 40 х 15 мм, прво со 1-празнина, потоа со 4-празнина, и на крај со калап од 12-празнина. Тестовите во техничкиот центар Батенфелд на целосно електрични машини за обликување со вбризгување од типовите БА 1000/500 CDK-SE и EM 1600/350 покажаа дека брзото вбризгување и прецизната контрола на притисокот во вбризгувањето ќе донесат успех, дури и ако стапките на одбивање сè уште се должат на флуктуации во податоците на материјалот поради серии од околу 15-20 проценти беа прифатливи.
Проектот за инженерство на апликации станува независен
2005 година: Еволуција фаза II: 32 и 64 пати производствени ќелии стануваат стандардни
По околу една година, технолошката постапка и составот на материјалните соединенија беа доволно стабилни што се разгледуваше натамошно проширување на производството. Бидејќи дизајнот на производот засега не бил променет, времето на циклусот останало на 28 секунди, како и стапката на отпад околу 15 проценти. Но, она што требаше понатаму да се развива е начинот на кој се изврши прегледот на визуелните делови. Наместо проценка на секоја машина, постоеше систем за пренесување делови со повеќе ленти на кој беа поврзани неколку машини и водеа до централна област за проверка во која луѓето продолжуваа да го испитуваат секој одделен дел.
2013/14: Еволуциона фаза III: Нова постројка заснована на концептот „Индустрија 4.0“
Кога во 2012 година, просторниот капацитет на домашното производство беше целосно окупиран од 19 производни единици, а понатамошните стапки на раст беа во план, Бузек-Пластик одлучи да изгради дополнителен производствен капацитет надвор од фабриката на клиентот. Без дадени структури, треба да се користат најновите методи на производство. Главната идеја беше желбата за целосно вмрежување на податоците низ сите чекори на производство, со дополнителна можност за самоконтрола во рамките на наведените толеранции на квалитет, како што е опишано во концептите на Индустрија 4.0. Централната идеја беше да се имплементира автоматски систем со нулта грешка преку саморегулирачко преплетување на чекорите на производството (слика 2).
Управен директор на Бузек Пластик, Андреас Хубер: „Откако им ги пренесовме нашите желби и идеи на неколку производители на машини, конечно го најдовме вистинскиот партнер за соработка во тимот на Витман, кој беше отворен за иновации.
Благодарение на нивната обемна програма за производство за сите аспекти на машината за обликување на инјектирање и нивната пионерска работа во технологијата за интерфејс (систем Витман 4.0), нашите идеи за компанија што се регулира себеси во одредени граници не беа отфрлени како утопија, туку беа спроведени чекор по чекор со нас.
Паралелно со концепцијата на системот, започна процес на повторно дизајнирање во тесна соработка со клиентот на контејнерот, на чија агенда, намалувањето на трошоците на производот преку понатамошно намалување на тежината, како и значително скратување на циклусот. Прво на сите: Оваа цел може да се постигне во форма на 10 проценти помалку тежина (со исти надворешни димензии) и очекувано скратување на циклусот од 25 проценти. Но, со тоа ефикасноста на хидрауличните машини беше исцрпена. Промената во технологијата за обликување на серво-електричен вбризгување се појави како единствена разумна алтернатива. Сепак, агрегатите со потребната големина сè уште не беа достапни. Затоа, сè уште требаше да се направи развојна работа за ова. Во жив дијалог помеѓу Андреас Хубер и техничарите од Батенфелд, развојот на спецификациите за изведбата започна во форма на хибридна машина MacroPower E 450/2100 со хидраулична единица за стегање со 2 плочи со 450 тони сила на стегање и серво-електрична единица за вбризгување големината 2100 е реализирана за прв пат (слика 3 до 5).
Секоја машина за обликување со инјектирање беше проширена во производна ќелија со линеарен робот и пренос на циркулациона палета за обликувани делови садови со приложени станици за тестирање и манипулација со обликувани делови. Од особено значење е онаа прилагодена на драстично зголемените количини на производство и побарувањата за квалитет
Визионен систем за проценка на обликувани делови. Сега опремени со 12 камери и систем за огледало, фотографиите од секој од 64-те обликувани делови се земени од пет страни на синхронизиран циклус начин и се проследуваат до системот за анализа на низводно. Неговиот софтвер е во состојба да препознае 23 можни грешки (Слика 6 и 7). Дефектните делови се сортираат од системот за ракување со избор и место веднаш по фото-станицата и се заменуваат со добри делови од тампон за делови. Ова осигурува дека само 100 проценти добри делови се испраќаат до станицата за автоматско пакување (Слика 8 и 9). Во рамките на периферните делови, сите станици за обработка комуницираат едни со други според специјално развиен алгоритам за логистика со цел да се компензираат флуктуациите на капацитетот.
Нивото на перформанси постигнато во новата фабрика е импресивно во целина. Во рок од осум години не само што беше можно да се зголеми обемот на производство по ќелијата за обликување на инекција за над 400%, туку и процентот на отфрлени од околу 15% на помалку од 3%.
Фаза IV на еволуцијата е предвидлива
Сè на сè, сите целосно автоматски производни ќелии во новата фабрика веќе се целосно искористени повторно. Следниот еволутивен чекор е замена на старите системи на домашно производство со дополнителни производствени ќелии во новата фабрика. Повторно, не станува збор само за зголемување на капацитетот, туку и за понатамошно зголемување на ефикасноста. Со иновативни прилагодувања на дизајнот, со кои тежината на производот може да се намали, постои конкретна можност да се зголеми ова за уште 300 проценти.
Витман Батенфелд ГмбХ
Винер Нојстдтер Страсе 81
2542 Котингбрун, Австрија
Тел.: +43 2252 404-0
Факс: +43 2252 404-1062