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부품의 크기나 플라스틱 유형에 관계없이 사출 성형 제품의 품질에 영향을 미치는 세 가지 주요 요소는 압력, 온도 및 시간입니다. 온타리오 주 조지타운에 위치한 MHS(Mold Hotrunner Solutions)는 2016년 M3 마이크로 사출 성형기를 출시하면서 이러한 매개변수를 최적화했습니다. 이 턴키 방식의 폐기물 제로 사출 성형 시스템은 의료 기기 및 전자 제품 제조업체에 새로운 기능을 제공합니다. Rheo-Pro 핫 러너 노즐과 ISOKOR 성형 기술을 포함한 시스템의 내부 개발을 통해 M3-D08 기계는 1.3mg만큼 작은 직접 게이트 마이크로 부품을 효율적이고 정확하게 생산할 수 있습니다.
ㅏ???? 우리는 다른 기계 제조업체가 충족할 수 없는 요구 사항을 충족하기 위해 새로운 사출 성형 공정을 만들었습니다. MHS 창립자 Harald Schmidt는 이렇게 말했습니다. ㅏ???? M3는 측정 가능하고 반복 가능한 공정으로 고품질 마이크로 부품을 생산하는 최초의 사출 성형 시스템입니다. ㅏ???? 그러나 회사는 역량을 더욱 향상시킬 수 있는 기회를 보았습니다. 2020년에 MHS는 8개의 마이크로 부품 캐비티가 있는 단일 모듈에서 4개의 8개 모듈로 M3를 확장하기 시작하여 더 빠른 속도의 32캐비티 버전을 달성했습니다. 새로운 ALPHA M3-D32는 로봇 공학과 고급 제어 시스템을 결합하여 품질 저하 없이 더 높은 처리량을 달성합니다.
유연한 자동화 기술을 통해 MHS는 제품 포트폴리오에서 M3 및 기타 제품을 최적화할 수 있습니다. MHS는 포장, 자동차, 건설 및 소비재 산업에서 다양한 크기의 부품에 대한 솔루션을 제공합니다. 2002년에 설립된 MHS는 생산성, 부품 품질 및 환경 영향을 개선하기 위해 혁신적인 사출 성형 기계와 핫 러너 시스템을 만드는 데 전념하고 있습니다. 이 회사는 캐나다에 본사를 두고 있으며 Westfall Technik 가족의 일원으로서 전 세계적으로 영향력을 유지하고 있습니다.
MHS는 M3를 설계할 때 사출 성형 공정에서 오랫동안 지속되어 온 많은 결함을 제거하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 전통적으로 이 공정은 플라스틱 펠릿이 호퍼에서 관형 배럴로 떨어질 때 시작됩니다. 스크류 피더는 입자를 앞으로 이동시키고 배럴 외부의 히터는 입자를 녹입니다. 플라스틱은 금형에 주입될 노즐에 도달하기 전에 필요한 온도와 점도에 도달합니다. 기존 사출 성형과 달리 핫 러너는 밸브 게이트와 내부 핫 러너를 사용하여 성형 후 재활용되거나 폐기되는 쓸모 없는 플라스틱 폐기물의 양을 줄입니다. 그러나 폐기물을 완전히 없앨 수는 없으며 일부 플라스틱만 분쇄하여 재사용할 수 있습니다.
원래의 8개 캐비티 M3는 금형을 열 때마다 완벽한 부품이 나타나도록 보장해야 합니다. 500파운드 주형을 1초도 안 되는 순간에 10미크론의 정확도로 움직이려면 기계가 수평 및 수직으로 조화롭게 움직여야 합니다. 이러한 과제로 인해 단순히 정확한 압력, 온도 및 시간 매개변수를 유지할 수 있는 반복 가능한 기계를 설계하는 것이 매우 어렵습니다. 2020년에는 팀이 장비 규모를 확장함에 따라 이러한 정밀한 움직임과 핫 러너 기능을 유지하는 것이 더욱 중요해졌습니다.
MHS는 2016년 초기 M3 구축을 통해 새로운 제어 솔루션을 위해 Beckhoff Automation을 선택했으며 동일한 제어 아키텍처를 사용하여 32캐비티 시스템을 설계할 수 있었습니다. ㅏ???? Beckhoff는 더 많은 자동화, 네트워크 및 원격 액세스 기능이 필요했던 2012년부터 MHS와 협력해 왔습니다. Beckhoff 캐나다 지역 영업 관리자 Paul Pierre는 말했습니다. M3는 Beckhoff C6920 산업용 PC(IPC)에서 실행되는 여러 솔루션을 통해 이러한 목표를 달성합니다. 제어 캐비닛 산업용 컴퓨터에는 쿼드 코어 Intel Core i7 프로세서가 있습니다. ㅏ???? C6920 IPC는 기존 PLC로는 거의 불가능한 모든 필수 기능을 실현할 수 있는 강력한 플랫폼을 제공합니다. MHS 자동화 엔지니어 Amir Abbas Shoraka Sr.가 설명했습니다.
M3에는 HMI 하드웨어용 와이드스크린 CP3921 제어판이 있습니다. 이 21.5인치 멀티 터치 디스플레이를 통해 MHS는 마이크로 성형 공정에 더 적합하도록 제어 인터페이스를 재구성할 수 있습니다. MHS 엔지니어링 관리자인 Kai Thielen에 따르면 MHS는 C6920 IPC와 결합하여 더 많은 로거 변수와 더 스마트한 사용자 인터페이스를 갖춘 HMI를 제공합니다. 대형 화면은 사용자 인터페이스에 높은 투명성을 제공하고 작업자 교육을 향상시킵니다. 우리는 HMI 소프트웨어 레이아웃에서 자체 기능을 개발했습니다. 우리는이 없습니다-? ? 다른 사출성형기 공급업체가 한 것을 따르지 않았습니까? ? ? ? 우리는 더 이해하기 쉽고 투명한 것을 원합니다. â???????? 티엘렌이 말했다.
TwinCAT 3 자동화 소프트웨어의 시스템 개방성은 M3를 위한 최고의 엔지니어링 플랫폼을 제공합니다. 개방형 PC 기반 제어 플랫폼은 다른 산업 공급업체의 모든 IT 표준 및 하드웨어를 통해 효과적으로 통신합니다. 간편한 원격 액세스와 함께 TwinCAT을 사용하면 MHS가 이메일을 통해 로거 데이터를 보낼 수 있으며 클라우드에 보관도 지원합니다. 왜냐하면 많은 최종 사용자가 네트워크 액세스 권한을 부여하고 싶어하지 않기 때문입니다. 대부분의 마이크로성형 최종 사용자는 기계를 클라우드에 연결하는 대신 로컬로 데이터를 저장하는 것을 선호합니다. 그러나 데이터 수집 솔루션은 고품질 기술 지원과 프로세스 개선을 제공하는 핵심입니다.
EtherCAT 산업용 이더넷 시스템은 복잡한 모션 아키텍처에 실시간 통신을 제공합니다. 마이크로 부품은 플라스틱을 거의 사용하지 않기 때문에 소재를 손상시키지 않고 가공 온도를 유지하기가 어렵습니다. MHS 공정은 플라스틱 용융물이 밸브 게이트에 도달하기 전에 가공 온도까지 가열하지 않으므로 플라스틱의 작업 시간을 연장하고 폐기물을 크게 줄입니다.
EL3314 4채널 열전대 입력 EtherCAT 터미널과 TwinCAT의 TF4110 온도 제어 소프트웨어를 사용하면 구현이 가능합니다. MHS는 허용 오차 요구 사항이 ±0.1°C인 14개의 히터를 사용합니다. EL3314와 온도 제어 소프트웨어는 탁월한 결과를 제공했습니다. Beckhoff 서보 드라이브에는 고해상도 Heidenhain 선형 인코더를 지원하는 AX5721 인코더 인터페이스 카드도 포함되어 있습니다. I/O 및 드라이브 안전을 위해 TwinSAFE 기술은 안전 잠금 장치, 비상 정지 및 안전 토크 오프 옵션(STO)을 제어합니다.
금형의 이동 요구사항을 관리하기 위해 Beckhoff의 AX5000 서보 드라이브는 수평 이동 AL2815 선형 서보 모터와 수직 이동 AL2412 선형 서보 모터에 전력을 제공합니다. ㅏ???? I/O 및 드라이브에서 EtherCAT의 실시간 기능이 없었다면 10미크론 정확도를 빠르게 달성하는 것은 불가능했을 것입니다. 크레이그가 설명했다. 32캐비티 버전에는 측면 진입형 고속 로봇도 추가되어 0.4밀리초의 속도로 셀 안으로 1,000밀리미터를 이동한 다음 0.4밀리초로 이동합니다. AX5000 드라이브와 AM8042 서보 모터 2개, 외부 저항기가 이를 가능하게 합니다. ㅏ??? 이 응용 프로그램 â???? 복잡한 모션 제어 아키텍처에는 특히 선형 축을 조정할 때 긴밀한 협력이 필요합니다. 피에르가 추가되었습니다. ㅏ???? 프로세스 전반에 걸쳐 함께 협력하면 MHS 엔지니어와 강력한 관계를 구축할 수 있습니다. ㅏ????
Beckhoff의 기술은 원래 M3 및 더 큰 버전을 포함하여 MHS가 개척한 플라스틱 산업 솔루션을 지원합니다. ㅏ???? Beckhoff의 PC 기반 자동화는 동적 선형 모션 곡선의 정확성을 달성하고, 오작동을 방지하기 위한 이메일 로그를 달성하고, 클라우드에 연결하고, 카메라 및 수지 건조기와 같은 타사 장치와 통신하는 데 도움이 되었습니다. ? ? 소라카가 말했다. 가장 중요한 것은 MHS가 플라스틱에 도달하고 유지하기 위해 정확한 히터 제어 프로필을 구현한다는 것입니다. ? ? ? 부품 주입 중 작업 온도 및 사이클 품질 관리. 특히 ALPHA M3-D32에서는 62개의 히터 컨트롤러가 5ms 주기로 이동축과 기계 작동 로직을 제어하는 제어 플랫폼에서 작동합니다. ???? 로봇 공학 외에도 M3는 EtherCAT을 통해 네트워크로 연결된 부품 검사 및 금형 안전을 위한 비전 시스템과 기계에 대한 일부 지능형 처리 기능도 제공합니다. 우리는 성능 손실 없이 동일한 강력한 PC 기반 기계 컨트롤러를 사용하여 이 작업을 수행했습니다. ? ? ? ? MHS의 EtherCAT 사용 성공을 바탕으로 회사는 6,000명 이상의 회원을 보유한 최대 규모의 필드버스 사용자 그룹인 EtherCAT 기술 그룹에 합류했습니다.
원래 M3 기계는 하루에 평균 170,000개의 마이크로 부품을 생산했으며 폐기물도 전혀 발생하지 않았으며 업계 표준을 초과했습니다. 예를 들어 부품의 무게가 10mg이라면 전체 공정을 생산하는 데 정확히 1kg의 플라스틱 펠릿이 필요합니다. PEEK 및 기타 고열 소재를 사용하더라도 M3는 품질 표준을 유지하면서 이러한 효율성을 달성합니다. ㅏ???? 2016년 첫 번째 M3 기계부터 시작하여 부품의 프로토타입 매개변수는 대량 생산의 가공 매개변수와 일치합니다. 슈미트가 말했다.
M3-D08은 마이크로몰딩의 품질 격차를 좁히지만 ALPHA M3-D32는 압력, 온도 및 시간 측면에서 반복성을 손상시키지 않으면서 이 기능을 비교할 수 없는 수준의 처리량으로 향상시킵니다. 기계 이동, 주입, 냉각, 배출 및 로봇 공학의 경우 M3는 4초 이하의 사이클 시간을 달성할 수 있습니다. 이를 통해 확장된 기계는 하루 평균 690,000개의 부품을 생산할 수 있으며, 이는 4회 이상입니다. MHS는 이 분야에서 계속 혁신을 이루고 다양한 고객에게 고정밀 플라스틱 제품을 제공하며 마이크로 성형 시장에서 최고의 속도와 품질을 보장하기 위해 노력할 것입니다.
게시 시간: 2021년 11월 5일
