Niniejsza strona internetowa jest obsługiwana przez jedną lub więcej firm będących własnością Informa PLC i wszelkie prawa autorskie należą do nich. Siedziba Informa PLC mieści się pod adresem 5 Howick Place, London SW1P 1WG. Zarejestrowany w Anglii i Walii. Numer 8860726.
Niezależnie od wielkości części czy rodzaju tworzywa sztucznego, trzema głównymi czynnikami wpływającymi na jakość wyrobów formowanych wtryskowo są ciśnienie, temperatura i czas. Firma Mold Hotrunner Solutions (MHS) z siedzibą w Georgetown w Ontario zoptymalizowała te parametry, wprowadzając na rynek w 2016 roku mikrowtryskarkę M3. Ten gotowy do użycia system formowania wtryskowego o zerowej ilości odpadów zapewnia nowe możliwości producentom urządzeń medycznych i produktów elektronicznych. Wewnętrzny rozwój systemu, w tym dysz gorącokanałowych Rheo-Pro i technologii formowania ISOKOR, umożliwia maszynie M3-D08 wydajną i dokładną produkcję mikroczęści z bezpośrednim wlotem o masie zaledwie 1,3 mg.
A???? Stworzyliśmy nowy proces wtrysku, aby sprostać potrzebom, których nie są w stanie sprostać inni producenci maszyn, â???? Założyciel MHS, Harald Schmidt, powiedział. A???? M3 to pierwszy system formowania wtryskowego, który wytwarza wysokiej jakości mikroczęści w mierzalnym i powtarzalnym procesie. A???? Firma dostrzegła jednak szansę na dalsze doskonalenie swoich możliwości. W 2020 roku firma MHS zaczęła rozbudowywać M3 z pojedynczego modułu z 8 wnękami na mikroczęści do czterech 8 modułów, uzyskując szybszą wersję z 32 wnękami. Nowa ALPHA M3-D32 łączy robotykę i zaawansowane systemy sterowania, aby osiągnąć wyższą przepustowość bez utraty jakości.
Elastyczna technologia automatyzacji pozwala MHS optymalizować M3 i inne produkty w swoim portfolio produktów. MHS dostarcza rozwiązania dla części o różnych rozmiarach w przemyśle opakowaniowym, motoryzacyjnym, budowlanym i dóbr konsumpcyjnych. Założona w 2002 roku firma MHS zajmuje się tworzeniem innowacyjnych wtryskarek i systemów gorących kanałów w celu poprawy produktywności, jakości części i wpływu na środowisko. Siedziba firmy znajduje się w Kanadzie i jako część rodziny Westfall Technik utrzymuje wpływy w skali globalnej.
MHS przy projektowaniu M3 stara się wyeliminować wiele długotrwałych usterek w procesie formowania wtryskowego. Tradycyjnie proces rozpoczyna się, gdy granulat tworzywa sztucznego spada ze zbiornika do rurowej beczki. Podajnik ślimakowy przesuwa cząstki do przodu, a grzałka znajdująca się na zewnątrz bębna topi je. Tworzywo sztuczne osiąga wymaganą temperaturę i lepkość przed dotarciem do dyszy wtryskiwanej do formy. W przeciwieństwie do tradycyjnego formowania wtryskowego, gorące kanały wykorzystują zasuwy zaworowe i wewnętrzne gorące kanały, aby zmniejszyć ilość bezużytecznych odpadów z tworzyw sztucznych, które są poddawane recyklingowi lub odrzucane po formowaniu. Nie są jednak w stanie całkowicie wyeliminować odpadów, jedynie część tworzyw sztucznych można zmielić i ponownie wykorzystać.
Oryginalna ośmiogniazdowa M3 musi zapewniać, że przy każdym otwarciu formy pojawi się idealna część. Maszyna wymaga skoordynowanego ruchu poziomego i pionowego, aby poruszyć formę o masie 500 funtów z dokładnością do 10 mikronów w ułamku sekundy. Wyzwania te sprawiają, że bardzo trudno jest zaprojektować powtarzalną maszynę, która może po prostu utrzymać dokładne parametry ciśnienia, temperatury i czasu. W miarę zwiększania skali maszyny w 2020 r. utrzymanie precyzyjnych ruchów i funkcji gorących kanałów staje się jeszcze ważniejsze.
Firma MHS zwróciła się do firmy Beckhoff Automation po nowe rozwiązanie sterowania w ramach pierwszej konstrukcji M3 w 2016 r. i mogła wykorzystać tę samą architekturę sterowania do zaprojektowania systemu 32-gniazdowego. A???? Beckhoff współpracuje z MHS od 2012 roku, kiedy potrzebowała większej automatyzacji, możliwości sieciowych i zdalnego dostępu, â???? – powiedział Paul Pierre, regionalny kierownik sprzedaży firmy Beckhoff w Kanadzie. M3 osiąga te cele dzięki wielu rozwiązaniom działającym na komputerze przemysłowym Beckhoff C6920 (IPC). Komputer przemysłowy szafowy posiada czterordzeniowy procesor Intel Core i7. A???? C6920 IPC zapewnia nam potężną platformę do realizacji wszystkich wymaganych funkcji, co jest prawie niemożliwe w przypadku tradycyjnego sterownika PLC, â???? Wyjaśnił inżynier automatyk MHS Amir Abbas Shoraka senior.
M3 posiada panoramiczny panel sterowania CP3921 dla sprzętu HMI. Ten 21,5-calowy wyświetlacz wielodotykowy umożliwia firmie MHS rekonfigurację interfejsu sterowania w celu lepszego dopasowania do procesu mikroformowania. Według Kai Thielena, menedżera ds. inżynierii w MHS, w połączeniu z C6920 IPC, MHS zapewnia interfejs HMI z większą liczbą zmiennych rejestratora i inteligentniejszym interfejsem użytkownika. Duży ekran zapewnia dużą przejrzystość interfejsu użytkownika i usprawnia szkolenie operatorów. Opracowaliśmy własne funkcje w układzie oprogramowania HMI. nie mamy-? ? Nie zastosowałeś się do tego, co zrobili inni dostawcy wtryskarek——? ? ? ? Chcemy czegoś łatwiejszego do zrozumienia i bardziej przejrzystego, â???? – powiedział Thielen.
Otwartość systemu oprogramowania do automatyzacji TwinCAT 3 zapewnia najlepszą platformę inżynierską dla M3. Otwarta platforma sterowania oparta na komputerach PC skutecznie komunikuje się za pośrednictwem wszystkich standardów IT i sprzętu innych dostawców przemysłowych. Wraz z łatwym zdalnym dostępem, TwinCAT umożliwia MHS wysyłanie danych z rejestratora pocztą elektroniczną, a także obsługuje archiwizację w chmurze, ponieważ wielu użytkowników końcowych nie chce przyznawać dostępu do sieci. Większość użytkowników końcowych mikroformowania woli przechowywać dane lokalnie, zamiast podłączać maszynę do chmury. Jednak rozwiązania w zakresie gromadzenia danych są kluczem do zapewnienia wysokiej jakości wsparcia technicznego i doskonalenia procesów.
System Ethernetu przemysłowego EtherCAT zapewnia komunikację w czasie rzeczywistym dla złożonych architektur ruchu. Ponieważ w mikroczęściach wykorzystuje się bardzo mało plastiku, trudno jest utrzymać temperaturę przetwarzania bez uszkodzenia materiału. Proces MHS nie podgrzewa stopionego tworzywa do temperatury przetwarzania zanim dotrze on do zasuwy zaworu, wydłużając w ten sposób czas pracy tworzywa i znacznie zmniejszając ilość odpadów.
Implementację umożliwia czterokanałowy terminal wejściowy termopary EL3314 EtherCAT oraz oprogramowanie do kontroli temperatury TF4110 w TwinCAT. MHS wykorzystuje 14 grzejników z wymaganą tolerancją ±0,1°C. EL3314 i oprogramowanie do kontroli temperatury dały doskonałe wyniki. Serwonapędy Beckhoff zawierają również kartę interfejsu enkodera AX5721 do obsługi enkoderów liniowych Heidenhain o wysokiej rozdzielczości. W celu zapewnienia bezpieczeństwa wejść/wyjść i napędu technologia TwinSAFE steruje blokadami bezpieczeństwa, wyłącznikami awaryjnymi i opcjami bezpiecznego wyłączania momentu (STO).
Aby sprostać wymaganiom ruchu formy, serwonapęd AX5000 firmy Beckhoff zapewnia moc dla serwomotoru liniowego AL2815 o ruchu poziomym i serwosilnika liniowego AL2412 o ruchu pionowym. A???? Bez możliwości EtherCAT w czasie rzeczywistym w wejściach/wyjściach i napędach niemożliwe byłoby szybkie osiągnięcie dokładności 10 mikronów. Craig wyjaśnił. Wersja z 32 wnękami zawiera również szybkiego robota z bocznym wejściem, który przemieszcza się na głębokość 1000 milimetrów w głąb komórki z prędkością 0,4 milisekundy, a następnie porusza się w czasie 0,4 milisekundy. Umożliwia to napęd AX5000 i dwa serwomotory AM8042 oraz zewnętrzny rezystor. A??? Ta aplikacja â???? Złożona architektura sterowania ruchem wymaga ścisłej współpracy, zwłaszcza przy regulacji osi liniowych, ─???? dodał Pierre. A???? Współpraca podczas całego procesu pozwala nam budować silne relacje z inżynierami MHS. A????
Technologia Beckhoffa wspiera rozwiązania przemysłu tworzyw sztucznych zapoczątkowane przez MHS, w tym oryginalne wersje M3 i większe. A???? Oparta na komputerach PC automatyzacja firmy Beckhoff pomogła nam osiągnąć dokładność dynamicznych krzywych ruchu liniowego, dzienników poczty elektronicznej, aby zapobiec awariom, połączyć się z chmurą i komunikować się z urządzeniami innych firm, takimi jak kamery i suszarki do żywicy. ? ? – powiedziała Soraka. Co najważniejsze, MHS wdraża dokładny profil sterowania grzejnikiem, aby dotrzeć do plastiku i go konserwować? ? ? ? Kontrola temperatury roboczej i jakości cyklu podczas wtrysku części. Zwłaszcza w ALPHA M3-D32, 62 sterowniki nagrzewnic pracują w platformie sterującej, która steruje ruchomą osią i logiką pracy maszyny w cyklu 5 milisekund. ???? Oprócz robotyki M3 zapewnia również inteligentne przetwarzanie na maszynie oraz system wizyjny do kontroli części i bezpieczeństwa form, który jest połączony sieciowo za pośrednictwem EtherCAT. Zrobiliśmy to za pomocą tego samego wydajnego sterownika maszyny opartego na komputerze PC, bez utraty wydajności. ? ? ? ? Bazując na sukcesie MHS w wykorzystaniu EtherCAT, firma dołączyła do grupy technologicznej EtherCAT, która jest największą grupą użytkowników magistrali obiektowej liczącą ponad 6000 członków.
Oryginalna maszyna M3 wyprodukowała średnio 170 000 mikroczęści w ciągu jednego dnia roboczego przy zerowej ilości odpadów i przekroczyła standardy branżowe. Na przykład, jeśli masa części wynosi 10 mg, do wytworzenia całego procesu potrzebny będzie dokładnie 1 kg granulatu tworzywa sztucznego. Nawet w przypadku PEEK i innych materiałów wysokotemperaturowych M3 osiąga tę wydajność przy zachowaniu standardów jakości. A???? Począwszy od pierwszej maszyny M3 w 2016 roku, parametry prototypowych części są zgodne z parametrami technologicznymi produkcji masowej, â???? – powiedział Schmidt.
Chociaż M3-D08 zawęża różnicę w jakości w mikroformowaniu, ALPHA M3-D32 zwiększa tę zdolność do niezrównanego poziomu przepustowości bez uszczerbku dla powtarzalności pod względem ciśnienia, temperatury i czasu. W przypadku ruchu maszyn, wtryskiwania, chłodzenia, wyrzucania i robotyki M3 może osiągnąć czasy cykli wynoszące 4 sekundy lub mniej. Dzięki temu powiększona maszyna może produkować średnio 690 000 części dziennie, czyli ponad cztery razy. MHS będzie nadal wprowadzać innowacje w tej dziedzinie, dostarczać różnym klientom produkty z tworzyw sztucznych o wysokiej precyzji i dążyć do zapewnienia najwyższej szybkości i jakości na rynku mikroformowania.
Czas publikacji: 05 listopada 2021 r
