「循環経済」は、デュッセルドルフでの射出成形展示の共通テーマとしてインダストリー 4.0 に加わります。
近年、主要な国際プラスチック見本市に参加したことがあれば、プラスチック加工の未来は「デジタル化」、つまりインダストリー 4.0 であるというメッセージが殺到したことでしょう。このテーマは、10 月の K 2019 ショーでも引き続き有効であり、多くの出展者が「スマート マシン、スマート プロセス、スマート サービス」の最新機能と製品を紹介します。
しかし、もう 1 つの包括的なテーマは、今年のイベントの誇りを主張するものです。「サーキュラー エコノミー」は、プラスチック廃棄物のリサイクルと再利用のためのあらゆる戦略、およびリサイクル可能な設計を指します。これは展示会で最も重要な話題の 1 つですが、省エネやプラスチック部品の軽量化など、持続可能性の他の要素も頻繁に聞かれます。
射出成形は、サーキュラー エコノミーの考え方とどのように関連していますか?多くの出展者がその質問に答えようとします。
• 溶融粘度の変動は、リサイクル プラスチックの成形業者にとって大きな課題の 1 つであるため、エンゲルは、iQ 重量制御ソフトウェアがそのような変動を「その場で」自動的に調整して、一貫したショット重量を維持する方法を示します。エンゲルの可塑化システム部門の責任者であるギュンター・クラマーは、次のように述べています。この能力は、100% リサイクル ABS から定規を成形することで実証されます。成形は、2 つの異なるサプライヤー (1 つは 21 MFI、もう 1 つは 31 MFI) からのリサイクル材料を含む 2 つのホッパー間で切り替えられます。
• この戦略のバージョンは Wittmann Battenfeld によってデモンストレーションされます。HiQ-Flow ソフトウェアを使用して材料の粘度の変動を補正し、再研磨されたスプルーを含む部品と新しい Wittmann G-Max 9 造粒機からの部品をプレスの横にある新しい Wittmann G-Max 9 造粒機から真空搬送で戻します。フィードホッパーへ。
• KraussMaffei は、PP バケツを成形して完全なサーキュラー エコノミー サイクルを展示する予定です。PP バケツは細断され、再生材の一部は新しいバケツの成形に再導入されます。残りのリグラインドは、KM (以前の Berstorff) ZE 28 二軸スクリュー押出機で顔料および 20% のタルクと混合されます。これらのペレットは、2 番目の KM 射出成形機で自動車の A ピラーのファブリック カバーをバック成形するために使用されます。KM の APC Plus 制御ソフトウェアは、均一なショット重量を維持するために、射出から保持圧力への切り替えポイント、およびショットからショットへの保持圧力レベルを調整することにより、粘度の変動を自動的に調整します。新しい機能は、一貫した品質を確保するために、バレル内の溶融物の滞留時間を監視することです。
Engel の新しいスキンメルト同時射出シーケンス: 左 - スキン マテリアルをコア マテリアルとともにバレルにロードします。中央 - 射出を開始し、スキン材料が最初に金型に入ります。右 - 充填後の保持圧力。
• 日生プラスチック工業株式会社は、海洋などのプラスチック廃棄物問題に寄与しないと思われるバイオベースの生分解性で堆肥化可能なポリマーを成形する技術を改善しています。Nissei は、最もよく知られており、最も広く利用されている生体高分子であるポリ乳酸 (PLA) に焦点を当てています。同社によると、PLA は射出成形での使用が制限されてきました。その理由は、深絞り、薄肉部品への適合性が低く、PLA の流動性と離型性が低いためにショート ショットが発生する傾向があるためです。
Kでは、シャンパングラスを例に、PLA100%の実用的な薄肉成形技術を紹介します。流れの悪さを克服するために、Nissei は超臨界二酸化炭素を溶融 PLA に混合する新しい方法を考え出しました。超高透明性を実現しながら、これまでにないレベル（0.65mm）の薄肉成形を可能にしたという。
• スクラップまたは再生プラスチックを再利用する方法の 1 つは、それらを共射出サンドイッチ構造の中間層に埋め込むことです。Engel は、この「スキンメルト」の新たに強化されたプロセスを呼び出し、50% 以上のリサイクル コンテンツを達成できると主張しています。Engel は、ショーの期間中、ブースで使用済み PP を 50% 以上使用した箱を成形する予定です。Engel 氏は、部品の形状が複雑なため、これは特に難しい課題だと述べています。サンドイッチ成形は新しい概念ではありませんが、Engel はより高速なサイクルを達成し、コア/スキン比を柔軟に変更できるプロセスの新しい制御を開発したと主張しています。
さらに、「従来の」同時注入とは異なり、スキンメルト プロセスでは、バージン スキンとリサイクルされたコア メルトの両方を、注入前に 1 つのバレルに蓄積します。エンゲル氏は、これにより、両方のバレルによる射出を同時に制御および調整することの難しさを回避できると述べています。エンゲルは、メインのインジェクターをコア材料に使用し、2 番目のバレル (最初のバレルに対して上向きに角度を付けたもの) をスキンに使用します。スキン材料は、コア材料のショットの前でメインバレルに押し出され、次にバルブが閉じて、メイン (コア) バレルから 2 番目の (スキン) バレルが遮断されます。スキン材料は、最初に金型キャビティに入り、コア材料によって前方に押し出され、キャビティ壁に押し付けられます。CC300の制御画面に全工程をアニメーションで表示。
• さらに、Engel は、窒素を注入して発泡させたリサイクルを使用して、装飾的な自動車内装部品をバックモールドします。Engel はまた、ホール 10 と 16 の間の屋外展示エリアで、使用済みプラスチックを小型の廃棄物容器に成形します。近くの別の屋外展示では、リサイクル機械サプライヤー Erema のリサイクル パビリオンになります。そこでは、Engel の機械が、リサイクルされたナイロン製の魚網からカード ボックスを成形します。これらの網は一般的に海に捨てられており、海洋生物にとって大きな危険となっています。K ショーで再処理された魚網素材は、米国の 3 つの機械メーカーが使用済みの魚網の収集ポイントを設定したチリから来ています。チリでは、ネットはエレマ システムでリサイクルされ、エンゲル射出成形機でスケートボードとサングラスに成形されます。
• Arburg は、新しい「arburgGREENworld」プログラムの一環として、循環型経済の 2 つの例を紹介します。約 30% のリサイクル PP (Erema 製) を使用して、「パッケージング」バージョンの新しいハイブリッド Allrounder 1020 H (600 トン) で約 4 秒で 8 つのカップを成形します (以下を参照)。2 番目の例では、Arburg の比較的新しい Profoam 物理発泡プロセスを利用して、家庭廃棄物からの発泡 PCR と TPE による部分オーバーモールドを使用して、2 成分プレスで機械のドア ハンドルを成形します。
ショーの前に arburgGREENworld プログラムの詳細はほとんど明らかにされていませんでしたが、同社は、「arburgXworld」デジタル化戦略と同様に名前が付けられた 3 つの柱 (グリーン マシン、グリーン プロダクション、グリーン サービス) に基づいていると述べています。4 つ目の柱であるグリーン環境には、Arburg の内部生産プロセスにおける持続可能性が含まれます。
• Boy Machines は、ブースでバイオベースおよびリサイクル素材の 5 つの異なるアプリケーションを実行します。
• Wilmington Machinery は、50 ポンドのショットが可能な 30:1 L/D 射出バレルを備えた MP 800 (800 トン) 中圧マシンの新しいバージョン (下記参照) について説明します。最近開発されたデュアル ミキシング セクションを備えたスクリューがあり、リサイクルまたは未使用の材料をインラインで配合できます。
このショーでは、主要なハードウェアの開発は、新しい制御機能、サービス、革新的なアプリケーションほど重視されていないようです (次のセクションを参照)。ただし、次のようないくつかの新しい紹介があります。
• Arburg は、ハイブリッド マシンの新世代「H」シリーズに追加のサイズを導入します。Allrounder 1020 H には、600 mt クランプ、1020 mm のタイバー間隔、および新しいサイズの 7000 射出ユニット (4.2 kg PS ショット容量) があり、Arburg の最大のマシンである 650 mt Allrounder 1120 H にも使用できます。
コンパクト セルは、アモルファス金属成形用の Engel の新しい Victor 120 AMM マシンと、LSR シールをオーバーモールドするための 2 番目の垂直プレスとを組み合わせ、2 台の間でロボットによる搬送を行います。
• Engel は、液体アモルファス金属 (「金属ガラス」) を射出成形するための新しい機械を披露します。ヘレウス アムロイのジルコニウムベースおよび銅ベースの合金は、従来の金属に匹敵しない高硬度、強度、および弾性 (タフネス) の組み合わせを誇り、薄肉部品の成形を可能にします。優れた耐食性と表面品質も主張されています。新しい Victor120 AMM (アモルファス メタル モールディング) プレスは、射出速度 1000 mm/sec 標準の油圧式 Victor のタイバーレス マシンをベースにしています。アモルファス金属の射出成形で以前可能だったよりも、最大 70% 短いサイクル タイムを達成すると言われています。高い生産性は、アモルファス金属の高いコストを相殺するのに役立ちます、と Engel は言います。Engel と Heraeus との新たな提携のもう 1 つの利点は、成形業者が技術を実践するためにライセンスを取得する必要がないことです。
ショーで、Engel は、完全に自動化された成形セルで LSR を使用してアモルファス金属をオーバーモールドする最初の製品を紹介します。金属基板を成形した後、デモ電気部品は Engel viper ロボットによって脱型され、次に easix 6 軸ロボットが、LSR シールをオーバーモールドするための 2 ステーション回転テーブルを備えた垂直 Engel インサート成形プレスに部品を配置します。
• Haitian International (ここでは Absolute Haitian が代表) は、今年初めの Jupiter III の導入に続いて、さらに 3 つのマシン ラインの第 3 世代を発表します (April Keeping Up を参照)。アップグレードされたモデルは、改善された効率と生産性を誇っています。最適化されたドライブと、ロボティクスと自動化のためのオープンな統合戦略により、柔軟性が向上します。
新しい第 3 世代の機械の 1 つは、全電気式の Zhafir Venus III で、医療用途に使用されます。特許取得済みの真新しい Zhafir 電動射出ユニットが付属しており、射出圧力能力が大幅に向上しています。魅力的な価格であると言われ、1、2、4 スピンドルで利用できます。最適化されたトグル設計は、最大 70% のエネルギー節約を誇る Venus III のもう 1 つの特徴です。
4 つのスピンドルと 4 つのモーターを備えた、特許取得済みの大型電動射出ユニット用の新しいハイチ Zhafir コンセプト。
第 3 世代の技術は、Zhafir Zeres F シリーズでも展示されます。これは、電動 Venus 設計にコア プルとイジェクター用の統合油圧駆動を追加します。ショーでは IML でパッケージングを成形します。
「世界で最も売れている射出成形機」の新バージョンは、Haitian Drive Systems の Hilectro ロボットを使用したインサート成形セル内の消費財向けの経済的なソリューションとして紹介されます。油圧サーボ式の Mars III には、新しい全体設計、新しいモーター、および油圧サーボ式の 2 プラテンの Jupiter III シリーズのものと類似したその他の多くの改善点があります。ジュピター III も自動車用アプリケーションで展示されます。
• KraussMaffei は、油圧サーボ式の 2 プラテン シリーズである GX 1100 (1100 mt) で、より大きなサイズを発売しています。20LのPPバケット2個をIMLで成形します。射出重量は約1.5kg、サイクルタイムはわずか14秒。このマシンの「速度」オプションは、型開き距離が 350 mm を超える大型パッケージを成形するための高速射出 (最大 700 mm/秒) とクランプ動作を保証します。ドライサイクル時間は、ほぼ 0.5 秒短くなります。また、ポリオレフィン用の HPS バリア スクリュー (26:1 L/D) を使用し、標準の KM スクリューよりも 40% 以上高いスループットを提供すると言われています。
KraussMaffei は、GX サーボ油圧 2 プラテン ラインでより大きなサイズをデビューさせます。この GX-1100 は、わずか 14 秒で IML 付きの 20L PP バケットを 2 つ成形します。これは、Netstal の Smart Operation コントロール オプションを統合した最初の KM マシンでもあります。
さらに、この GX 1100 は、最近 KraussMaffei に統合された Netstal ブランドから採用された Smart Operation コントロール オプションを装備した最初の KM マシンです。このオプションは、最大の柔軟性を必要とするセットアップ用と、直感的で安全な機械操作を必要とする生産用に別々の制御環境を作成します。プロダクション画面のガイド付き使用では、新しいスマート ボタンと構成可能なダッシュボードが使用されます。後者には、マシンのステータス、選択したプロセス情報、およびアプリケーション固有の作業指示が表示されますが、他のすべての制御要素はロックされています。スマート ボタンは、シャットダウンのための自動パージを含む、自動起動およびシャットダウン シーケンスを作動させます。別のボタンは、実行の開始時に単発サイクルを開始します。別のボタンは連続サイクリングを開始します。安全機能には、たとえば、開始ボタンと停止ボタンを 3 回連続で押す必要があることや、ボタンを押し続けることで注射キャリッジが前方に移動することが含まれます。
• Milacron は、今年初めに米国で導入された油圧サーボ式トグルの新しい「グローバル」Q シリーズを披露します。55 ～ 610 トンの新しいラインは、ドイツの旧 Ferromatik F シリーズを部分的にベースにしています。Milacron は、大型サーボ油圧式 2 プラテン マシンの新しいシンシナティ ラインも展示します。そのうちの 2250 トンは NPE2018 で展示されました。
Milacron は、新しい Cincinnati 大型油圧サーボ 2 プラテン プレス (上) と新しい Q シリーズ油圧サーボ トグル (下) で注目を集めることを目指しています。
• Negri Bossi は、600 から 1300 mt のサーボ油圧機械の新しい Nova sT ラインを完成させる 600 mt サイズを導入します。 -プラテンクランプ。また、NPE2018 で登場した新しい Nova eT オールエレクトリック レンジの 2 つのモデルも展示されます。
• Sumitomo (SHI) Demag は 5 つの新しいエントリを表示します。包装用の El-Exis SP 高速ハイブリッド シリーズの 2 つの更新されたマシンは、アキュムレータのロード中に油圧を調整する新しいコントロール バルブのおかげで、以前のマシンよりも最大 20% 少ないエネルギーを消費します。これらのマシンの射出速度は最大 1000 mm/秒です。2 つのプレスのうちの 1 つは、72 キャビティの金型を実行して、1 時間あたり 130,000 個のペットボトルのキャップを生産します。
Sumitomo (SHI) Demag は、ハイブリッド El-Exis SP パッケージング マシンのエネルギー消費を最大 20% 削減しましたが、それでも 130,000/hr で 72 個取りのペットボトル キャップを成形できます。
また、IntElect 全電動シリーズの大型モデルも新しくなりました。IntElect 500 は、以前の 460 メートルの最大サイズからステップアップしています。これにより、タイバーの間隔、金型の高さ、および開くストロークが大きくなり、以前はより大きなトン数が必要だった自動車用途に適しています。
IntElect S 医療機器の最新サイズである 180 mt は、GMP に準拠し、クリーンルームに対応していると言われています。金型領域のレイアウトにより、汚染物質、粒子、潤滑剤がないことが保証されます。1.2 秒のドライ サイクル時間で、「S」モデルは前世代の IntElect マシンよりも優れています。その拡張されたタイバー間隔と金型の高さは、小型の射出ユニットでマルチキャビティ金型を使用できることを意味し、特に精密医療用金型にとって有益であると言われています。サイクル時間が 3 ～ 10 秒の非常に厳しいアプリケーション向けに設計されています。64 個のキャビティにピペット チップを成形します。
また、標準的な機械を多成分成形に変換するために、住友デマーグは、IntElect 機械と同じサーボ ドライブを使用する補助射出ユニットの eMultiPlug ラインを発表します。
• 東芝は、同じく NPE2018 で展示された、新しい ECSXIII 全電動シリーズの 50 トン モデルを展示しています。これは LSR に装備されていますが、機械の強化された V70 コントローラーとコールド ランナー制御を統合することで、熱可塑性ホット ランナー成形への変換も容易になると報告されています。この機械は、NPEでも紹介されたユーシンの最新のFRAリニアロボットの1つとともに展示されます。
• Wilmington Machinery は、NPE2018 で発表された MP800 中圧射出成形機を再設計しました。この 800 トンのサーボ油圧プレスは、低圧の構造用フォームと最大 10,000 psi の圧力での標準的な射出成形の両方を目的としています。50 ポンドのショット容量があり、最大 72 × 48 インチの部品を成形できます。当初は、固定スクリューとプランジャーが並んだ 2 段階のマシンとして設計されました。新しいシングル ステージ バージョンの直径は 130 mm (5.1 インチ) です。往復スクリューとスクリューの前にあるインラインプランジャー。溶融物は、スクリューからプランジャー内のチャネルを通過し、プランジャーの前面にあるボール チェック バルブを介して排出されます。プランジャーはスクリューの2倍の表面積を持っているため、このサイズのスクリューでは通常よりも大きなショットに対応できます。再設計の主な理由は、ファーストイン/ファーストアウトのメルト処理を提供することです。これにより、メルトの一部が過度の滞留時間と熱履歴にさらされるのを回避できます。これにより、樹脂や添加剤の変色や劣化につながる可能性があります。Wilmington の創設者兼社長である Russ La Belle 氏によると、このインライン スクリュー/プランジャーのコンセプトは 1980 年代にさかのぼり、彼の会社が構築したアキュムレータ ヘッド ブロー成形機でも成功裏にテストされています。
Wilmington Machinery は、MP800 中圧マシンを 2 段階の射出から、1 つのバレルにインライン スクリューとプランジャーを備えた 1 段階に再設計しました。結果として得られる FIFO メルト処理により、変色や劣化が回避されます。
MP800 射出成形機のスクリューには 30:1 の L/D とデュアル ミキシング セクションがあり、再生樹脂と添加剤または繊維強化剤との配合に適しています。
Wilmington は、床面積を節約したい顧客向けに最近製造した 2 台の垂直クランプ構造フォーム プレスについても説明します。これらの大型サーボ油圧プレスはそれぞれ 125 ポンドのショット容量を持ち、最大 6 つの金型を受け入れて、1 サイクルあたり最大 20 個の部品を生産できます。各金型は、ウィルミントン独自の Versafil 射出システムによって個別に充填されます。これにより、金型への充填が順番に行われ、各金型に個別のショット制御が提供されます。
• Wittmann Battenfeld は、新しい 120 mt VPower 垂直プレスを導入します。これは、マルチコンポーネント バージョンで初めて示されます (2018 年 9 月のクローズ アップを参照)。ナイロンと TPE の自動車用プラグを 2+2 キャビティ金型で成形します。自動化システムは、SCARA ロボットと WX142 リニア ロボットを利用してラップ ピンを挿入し、ナイロン プリフォームをオーバーモールド キャビティに移動し、完成した部品を取り出します。
また、Wittmann からは、新しい医療用バージョンの高速全電動 EcoPower Xpress 160 が登場します。専用のスクリューと乾燥ホッパーを装備し、48個のキャビティにPET血液チューブを成形します。
Arburg の潜在的にエキサイティングな開発は、金型充填シミュレーションをマシン コントローラーに追加したことです。新しい「充填アシスタント」(Simcon フロー シミュレーションに基づく) を機械制御に統合することは、プレスが製造する部品を「認識」していることを意味します。オフラインで作成されたシミュレーション モデルと部品形状は、制御システムに直接読み込まれます。次に、操作中に、現在のスクリュー位置に対する部品の充填度がリアルタイムで 3D グラフィックとしてアニメーション化されます。機械オペレーターは、オフラインで作成されたシミュレーションの結果と、最後のサイクルでの実際の充填性能を画面モニターで比較できます。これは、充填プロファイルの最適化に役立ちます。
ここ数か月で、充填アシスタントの機能が拡張され、より広範な金型と材料をカバーできるようになりました。この機能は、Arburg の最新の Gestica コントローラーで利用できます。このコントローラーは、全電動の Allrounder 570 A (200 mt) で初めて表示されます。これまで、Gestica コントローラは、大型印刷機の新世代 Allrounder H ハイブリッド シリーズでのみ使用可能でした。
Arburg は、繊維強化材を使用した 3D プリントが可能な新しい Freeformer モデルも展示します。
Boy Machines は、Servo-Plast と呼ばれる新しい可塑化技術と、フロア スペースを節約する LR 5 リニア ロボットの新しい代替配置を提示することをほのめかしました。
Engel は 2 つの新しい特殊用途のネジを発表します。PFS (物理発泡スクリュー) は、直接ガス射出による構造発泡成形用に特別に開発されました。伝えられるところによると、ガス充填溶融物の均質化が向上し、ガラス強化材の寿命が長くなります。これは、K での MuCell マイクロセルラー フォーム プロセスで実証されます。
2 番目の新しいスクリューは LFS (Long Fibre Screw) で、自動車用途でのガラス長の PP およびナイロンに対する需要の増加に対応するように設計されています。繊維の破損とネジの摩耗を最小限に抑えながら、繊維束の分布を最適化するように設計されています。Engel の以前の解決策は、長いグラス用のボルトオン式ミキシング ヘッドを備えたスクリューでした。LFS は、洗練された形状の一体型デザインです。
Engel は、3 つの自動化製品も発表しています。1 つはバイパー リニア サーボ ロボットで、離陸ストロークは長くなりますが、ペイロード容量は以前と同じです。たとえば、バイパー 20 の「X」ストロークは 900 mm から 1100 mm に拡大されており、以前はバイパー 40 が必要だった作業であるユーロ パレットに完全に到達できるようになっています。X ストローク エクステンションは、バイパー モデル 12 ～ 60。
エンゲル氏によると、この機能強化は、inject 4.0 の 2 つの「スマートな」機能によって実現されました。振動を積極的に減衰させる iQ 振動制御と、ペイロードに応じてロボットの動きの速度を調整する新しい「マルチダイナミック」機能です。つまり、ロボットは自動的に、負荷が軽いと速く動き、重いと遅くなります。両方のソフトウェア機能は現在、viper ロボットに標準装備されています。
また、ニューマチック スプルー ピッカーである Engel pic A は、市場で最も長持ちし、最もコンパクトなスプルー ピッカーであると言われています。通常の剛性の X 軸の代わりに、写真 A には非常に狭い領域内を移動するスイベル アームがあります。離陸ストロークは最大 400 mm まで連続可変です。また、わずか数ステップで Y 軸を調整できる新機能も追加されました。A 軸の回転角度は 0° から 90° の間で自動的に調整されます。操作の容易さは特に利点であると言われています。完全に旋回すると、写真 A は金型領域全体を解放し、金型の交換を容易にします。「スプルーピッカーを回転させて XY 調整ユニットを設定するという時間のかかるプロセスは過去のものです」と Engel 氏は言います。
エンゲルは、フットプリントを最小限に抑え、セルコンポーネント間の安全な相互作用を確保するための費用対効果の高い標準化されたソリューションとして説明されている「コンパクトセーフティセル」も初めて展示しています。医療セルは、部品の取り扱いと箱の交換でこの概念を実証します。これらはすべて、標準的な安全ガードよりも大幅にスリムです。セルを開くと、ボックス チェンジャーが自動的に横に移動し、金型へのオープン アクセスが可能になります。標準化された設計により、多層コンベア ベルトやトレイ サーバーなどの追加コンポーネントに対応でき、クリーンルーム環境でも迅速な切り替えが可能です。
Milacron は、昨年 10 月にドイツで開催された Fakuma 2018 ショーで初めて導入された、新しい iMFLUX 低圧射出プロセスを Mosaic マシン コントロールに統合した最初のマシン ビルダーとしての先駆的な地位を誇示します。このプロセスは、より低い圧力で成形し、より応力のない部品を提供しながら、サイクルを高速化すると主張されています。(iMFLUX の詳細については、この号の特集記事を参照してください。)
Trexel は、MuCell マイクロセルラー フォーミング向けに開発された最新の 2 つの装置を披露します。また、以前の特別なスクリューとバレルの必要性を排除する真新しいTip Dosing Module (TDM) は、標準のスクリューに後付け可能で、繊維強化に優しく、出力を高めます (June Keeping Up を参照)。
ロボットでは、Sepro は最新モデルの S5-25 Speed Cartesian モデルを強調しています。これは、標準の S5-25 よりも 50% 高速です。伝えられるところによると、金型スペースに 1 秒未満で出入りできます。また、SeprSepro America, LLCo が Visual コントロールを提供している Universal Robots のコボットも展示されています。
Wittmann Battenfeld は、高度な R9 コントロール (NPE で表示) を備えた新しい X シリーズ リニア ロボットのいくつかと、新しい高速モデルを操作します。
いつものように、K の主な魅力は、今日の技術の限界に挑戦する参加者を鼓舞することができる否定できない「すごい」要素を備えたライブ成形デモンストレーションです。
たとえば、エンゲルは、自動車、電気、医療市場を対象としたいくつかの展示会でストップを引っ張っています。自動車の軽量構造用複合材料について、エンゲルはプロセスの複雑さと設計の柔軟性の点で最高の状態にしています。現在の自動車産業の研究開発で目標とする負荷分散を備えた成形部品を説明するために、エンゲルは、2 つの統合赤外線オーブンと 3 つの 6 軸ロボットを含む完全に自動化されたプロセスで、3 つの異なる形状のオルガノシートを予熱、プリフォーム、オーバーモールドするセルを操作します。
セルの心臓部は、CC300 コントローラー (および C10 ハンドヘルド タブレット ペンダント) を備えたデュオ 800 mt 2 プラテン プレスで、セルのすべてのコンポーネント (衝突チェックを含む) を調整し、すべての操作プログラムを保存します。これには、18 個のロボット軸と 20 個の IR ヒート ゾーン、統合されたシート スタッキング マガジンとコンベアが含まれ、スタート ボタンが 1 つと、すべてのコンポーネントをホーム ポジションに送るストップ ボタンが 1 つだけあります。この複雑なセルのプログラミングには、3D シミュレーションが使用されました。
Engel の非常に複雑な軽量構造の自動車用複合材用セルは、2 つの IR オーブンと 3 つの 6 軸ロボットを統合したセルで予熱、予備成形、およびオーバーモールドされた、厚さの異なる 3 つの PP/ガラス オルガノシートを利用しています。
オルガノシートの素材は、連続ガラスとPPを織り込んだものです。Engel が設計および製造した 2 つの IR オーブンが、マシンの上に垂直に 1 つ、水平に 1 つ取り付けられています。縦型オーブンはクランプの真上に配置されているため、最も薄いシート (0.6 mm) が熱損失をほとんど伴わずに金型にすぐに到達します。移動プラテンの上の台座にある標準の水平 IR オーブンは、2 枚の厚いシート (1 mm と 2.5 mm) を予熱します。この配置により、オーブンが床面積を占有しないため、オーブンと金型の間の距離が短くなり、スペースが節約されます。
すべてのオルガノシートは同時に予熱されます。シートは金型で予備成形され、約 70 秒のサイクルでガラス入り PP でオーバーモールドされます。1 台の easix ロボットが最も薄いシートを処理してオーブンの前に保持し、別のロボットが 2 枚の厚いシートを処理します。2 番目のロボットは、より厚いシートを水平オーブンに配置し、次に金型に配置します (多少オーバーラップします)。最も厚いシートは、部品の成形中に別のキャビティで予備成形サイクルを追加する必要があります。3 番目のロボット (床に取り付けられ、他のロボットは機械の上にあります) は、最も厚いシートを予備成形キャビティから成形キャビティに移動し、完成品を脱型します。エンゲル氏は、このプロセスにより「以前はオーガニックシートでは不可能と考えられていた、優れたグレインレザーの外観」が実現したと述べています。このデモンストレーションは、「オルガノメルト プロセスを使用して大型構造熱可塑性ドア構造を製造するための基礎を築く」と言われています。
Engel はまた、内装および外装の自動車部品の装飾プロセスも実演します。エンゲルはレオンハルト・クルツと協力して、フォイルの真空成形、バックモールド、ダイカットをワンステップのプロセスで行う、ロールツーロールのインモールドフォイル装飾プロセスを運用します。このプロセスは、塗膜表面を備えた多層フォイルや、容量性電子機器を備えた構造化されたバックライト対応の機能化フォイルに適しています。Kurz の新しい IMD Varioform フォイルは、複雑な 3D 形状のバックモールドに関する以前の制限を克服すると言われています。K では、エンゲルはトレクセルの MuCell プロセスで発泡させた細断された植物スクラップ (ホイルで覆われた部品) でホイルをバックモールドします。このアプリケーションは Fakuma 2018 で展示されましたが、Engel は、金型内で製品を完全にトリミングするプロセスをさらに改良し、成形後のレーザー切断ステップを排除しました。
2 番目の IMD アプリケーションでは、Kurz のブースで Engel システムを使用して、熱可塑性フロント パネルを透明な 2 成分液体 PUR トップコートでオーバーモールドし、光沢と耐スクラッチ性を実現します。その結果、車外安全センサーの要件を満たしているという。
LED 照明は自動車のスタイリング要素として人気があるため、エンゲルはアクリル (PMMA) 専用の新しい可塑化プロセスを開発して、高い発光効率を実現し、透過損失を最小限に抑えました。幅 1 mm × 高さ 1.2 mm 程度の微細な光学構造を充填するには、高品質の溶融物も必要です。
Wittmann Battenfeld はまた、Kurz の IMD Varioform フォイルを使用して、機能面を備えた自動車用ヘッドライナーを成形します。外側に半透明の装飾シート、内側にタッチセンサー構造をプリントした機能性シートを配置。サーボ C 軸を備えたリニア ロボットには、Y 軸に IR ヒーターがあり、連続シートを予熱します。機能性シートを金型に挿入した後、ロールから加飾シートを引き出し、加熱して真空成形します。次に、両方のシートがオーバーモールドされます。
別のデモンストレーションでは、Wittmann は Cellmould マイクロセルラー フォーム プロセスを使用して、25% PCR と 25% タルクを含む Borealis PP コンパウンドからドイツのスポーツ カーのシート ベンチ サポートを成形します。セルは、空気から窒素を抽出し、最大 330 bar (~4800 psi) まで加圧する Wittmann の新しい Sede ガス ユニットを利用します。
医療および電子部品については、エンゲルは 2 つの多成分成形展示を計画しています。1 つは前述の 2 台のセルで、アモルファス金属で電子部品を成形し、2 番目のプレスで LSR シールを使用してオーバーモールドします。もう 1 つのデモンストレーションは、透明および着色 PP の厚肉医療用ハウジングの成形です。以前に厚い光学レンズに適用された技術を使用して、厚さ 25 mm の部品を 2 層で成形すると、サイクル タイムが大幅に短縮されます。これは、1 回のショットで成形すると 20 分にもなる、と Engel は報告しています。
このプロセスでは、ドイツの Hack Formenbau の 8 個取りの Vario Spinstack 金型を使用します。4 つの位置を持つ垂直インデックス シャフトが装備されています。2) 冷却;3) 着色 PP によるオーバーモールド。4) ロボットによる脱型。成形時に透明なサイト グラスを挿入できます。スタックの回転と 8 つのコア プルの操作はすべて、エンゲルが開発した新しいソフトウェアを使用した電気サーボモーターによって駆動されます。金型動作のサーボ制御は、プレス コントローラーに統合されています。
Arburg のブースでの 8 つの成形展示の中には、射出成形構造化電子機器 (IMSE) の機能的 IMD デモが含まれます。IMSE では、電子機能が統合されたフィルムがオーバーモールドされて夜間照明が生成されます。
Arburg のもう 1 つの展示は、8 mm スクリュー、8 個取り金型、および LSR 材料カートリッジを使用して、重量 0.009 g のマイクロスイッチを約 20 秒で成形する LSR マイクロ成形です。
Wittmann Battenfeld は、オーストリアの Nexus Elastomer Systems の 16 個取り金型で LSR 医療用バルブを成形します。このシステムは、インダストリー 4.0 ネットワーキング用の OPC-UA 統合を備えた新しい Nexus Servomix 計測システムを使用します。このサーボ駆動システムは、気泡の除去を保証し、ドラムの交換を容易にし、空のドラムに 0.4% 未満の材料を残すと言われています。さらに、Nexus の Timeshot コールド ランナー システムは、最大 128 個のキャビティの独立したニードル シャットオフ制御と、射出時間による全体的な制御を提供します。
Wittmann Battenfeld マシンは、シグマ エンジニアリングのブースで、特に困難な LSR 部品を成形します。シグマ エンジニアリングのシミュレーション ソフトウェアがそれを可能にしました。重さ 83 g の鍋つかみは、135 mm のフロー長さを超える 1 mm の壁厚を持っています (12 月 '18 の起動を参照)。
Negri Bossi は、スペインの Molmasa の金型を使用して、横型射出成形機を小さなロールオン デオドラント ボトル用の射出ブロー成形機に変換する特許取得済みの新しい方法を紹介します。NB ブースの別の機械は、同社の FMC (Foam Microcellular Molding) プロセスを使用して、発泡 WPC (木材プラスチック混合物) からほうきブラシを製造します。熱可塑性プラスチックと LSR の両方に使用できるこの技術は、供給セクションの後ろのポートからスクリューの中央にあるチャネルに窒素ガスを注入します。ガスは、可塑化中に計量セクションの一連の「針」を通って溶融物に入ります。
100% 天然素材を使用した化粧品の瓶と蓋は、成形後に 2 つの部品をねじで留めるセルで Wittmann Battenfeld によって製造されます。
Wittmann Battenfeld は、特性を失うことなくリサイクルできると報告されている 100% 天然成分に基づく材料から、蓋付きの化粧品の瓶を成形します。4 + 4 キャビティ金型を備えた 2 成分プレスは、メイン インジェクターを使用して IML でジャーを成形し、「L」構成のセカンダリ ユニットで蓋を成形します。2 つのリニア ロボットが使用されます。両方の部品を 2 次ステーションに配置して、ねじ止めします。
今年のショーの主役ではないかもしれませんが、「デジタル化」またはインダストリー 4.0 のテーマは確かに強い存在感を示します。機械サプライヤーは、「スマート マシン、スマート プロセス、スマート サービス」のプラットフォームを構築しています。
• Arburg は、制御に統合された充填シミュレーション (上記参照) と、スクリュー摩耗の予知保全を含む機能を備えた新しい「可塑化アシスタント」により、機械をよりスマートにしています。よりスマートな生産では、複雑なターンキー セル用の SCADA (監視制御およびデータ取得) システムである新しい Arburg ターンキー制御モジュール (ACTM) を利用します。プロセス全体を視覚化し、関連するすべてのデータを取得し、ジョブ固有のデータセットを評価システムに送信してアーカイブまたは分析します。
また、「スマートサービス」のカテゴリーでは、ドイツで3月から利用可能だった「arburgXworld」カスタマーポータルが、K 2019から国際的に利用可能になります。メインのマシンセンター、サービスセンターなどの無料機能に加え、ショップアプリやカレンダーアプリなど、フェアで導入された有料機能が追加されます。これらには、機械の状態に関する「セルフ サービス」ダッシュボード、制御システム シミュレータ、プロセス データの収集、および機械設計の詳細が含まれます。
• ボーイは、ハード/ソフト オーバーモールド カップをショーの来場者向けに個別に製作します。成形された各カップの生産データと個々のキーデータが保存され、サーバーから取得できます。
• Engel は、2 つの新しい「スマート」制御機能を強調しています。1 つは、プロセスを最適化するための「インテリジェント アシスタント」である iQ メルト コントロールです。可塑化時間を自動的に調整して、サイクルを延長することなくスクリューとバレルの摩耗を最小限に抑え、材料とスクリューの設計に基づいて、バレル温度プロファイルと背圧の最適な設定を提案します。アシスタントは、特定のスクリュー、バレル、チェック バルブが現在の用途に適していることも確認します。
もう 1 つの新しいインテリジェント アシスタントは、iQ プロセス オブザーバーです。以前の iQ モジュールは、射出や冷却などの成形プロセスの個々の要素を最適化するように設計されていましたが、この新しいソフトウェアは、ジョブ全体のプロセス全体の概要を提供します。プロセスの 4 つのフェーズ (可塑化、射出、冷却、脱型) 全体で数百のプロセス パラメータを分析し、初期段階で変化を簡単に特定できるようにします。このソフトウェアは、分析結果をプロセスの 4 つのフェーズに分割し、射出成形機の CC300 コントローラーと Engel e-connect カスタマー ポータルの両方にわかりやすい概要で表示し、いつでもリモートで表示できるようにします。
プロセス エンジニア向けに設計された iQ プロセス オブザーバーは、ドリフトを早期に検出して迅速なトラブルシューティングを容易にし、プロセスを最適化する方法を提案します。Engel の蓄積された処理ノウハウに基づいて、「最初のプロアクティブ プロセス モニター」と表現されています。
エンゲル氏は、状態監視機能の追加や、補助機器やさらには複数の射出成形機からデータを収集して視覚化できる「エッジ デバイス」の商用立ち上げなど、K での導入が増えることを約束しています。ユーザーは、さまざまな機器のプロセス設定と動作状態を確認し、そのデータを Engel の TIG などの MES/MRP コンピュータに送信できます。
• Wittmann Battenfeld は、注入前に逆止弁を確実に閉じる最新の HiQ-Metering を含む、HiQ インテリジェント ソフトウェア パッケージのデモンストレーションを行います。Wittmann 4.0 プログラムのもう 1 つの新しい要素は、射出成形機と Wittmann 補助装置の両方の設定を保存する電子金型データ シートで、1 回のキーストロークでセル全体をセットアップできます。同社はまた、予知保全用の状態監視システムや、イタリアの MES ソフトウェア サプライヤである Ice-Flex に新たに出資した製品も披露します。TEMI+ は、射出成形機の Unilog B8 コントロール。
• KraussMaffei からのこの分野のニュースには、あらゆる世代のすべての KM マシンに、インダストリー 4.0 向けの Web 対応ネットワークおよびデータ交換機能を装備する新しいレトロフィット プログラムが含まれています。このオファリングは、KM の新しいデジタル & サービス ソリューション (DSS) ビジネス ユニットから提供されます。その新しい製品には、予知保全のための状態監視と、「データの価値を解き放つお手伝いをします」というスローガンの下の「サービスとしてのデータ分析」があります。後者は、KM の新しいソーシャル プロダクション アプリの機能であり、同社は「ソーシャル メディアの利点を利用して、まったく新しいタイプのプロダクション モニタリングを行う」と述べています。この特許出願中の機能は、基本的なデータに基づいてプロセス障害を自律的に識別し、ユーザーによる構成を必要とせず、可能な解決策に関するヒントを提供します。前述の Engel の iQ プロセス オブザーバーのように、Social Production は、問題を早期に検出して防止または解決できると報告されています。さらに、このシステムはすべてのブランドの射出成形機と互換性があると KM 氏は言います。その産業用メッセンジャー機能は、製造におけるコミュニケーションとコラボレーションを簡素化および加速する手段として、WhatsApp や WeChat などのメッセージング プログラムを置き換えることを目的としています。
KM は、DataXplorer ソフトウェアの新しい機能強化も発表します。このソフトウェアは、機械、金型、またはその他の場所から 5 ミリ秒ごとに最大 500 の信号を収集し、結果をグラフ化することにより、プロセスの詳細なビューを提供します。ショーで新たに追加されるのは、補助装置や自動化を含む生産セルのすべての要素の中央データ収集ポイントです。データは MES または MRP システムにエクスポートできます。システムはモジュール構造で実装できます。
• Milacron は、M-Powered Web ポータルと、「MES のような機能」、OEE (全体的な設備効率) 監視、直感的なダッシュボード、予知保全などの機能を備えた一連のデータ分析を強調します。
インダストリー 4.0 の進歩: Engel の新しい iQ プロセス オブザーバー (左)。Milacron の M-Powered (中央)。KraussMaffei の DataXplorer。
• Negri Bossi は、異なる標準とプロトコルを持つさまざまなマシンからデータを収集し、そのデータを顧客の ERP システムやクラウドに送信するための Amico 4.0 システムの新機能を披露します。これは、プラスチック加工におけるインダストリー 4.0 の実装を専門とする会社である、イタリアの Open Plast のインターフェイスを介して実現されます。
• Sumitomo (SHI) Demag は、リモート診断、オンライン サポート、ドキュメント追跡、および myConnect カスタマー ポータルを介したスペアパーツ注文の最新製品を備えたコネクテッド セルを紹介します。
• これまでインダストリー 4.0 に関する最も活発な議論は欧米のサプライヤーによるものでしたが、ニッセイはインダストリー 4.0 対応コントローラー「ニッセイ 40」の開発を加速する取り組みを紹介します。その新しい TACT5 コントローラには、OPC UA 通信プロトコルと Euromap 77 (基本) MES 通信プロトコルの両方が標準装備されています。目標は、開発中の Euromap 82 プロトコルと EtherCAT を利用して、マシン コントローラをロボット、材料フィーダなどの補助セル機器のネットワークの中核にすることです。Nissei は、プレス コントローラーからすべてのセル補助装置をセットアップすることを想定しています。ワイヤレス ネットワークは配線とケーブルを最小限に抑え、リモート メンテナンスを可能にします。また、IoTを活用した自動品質検査システム「N-Constellation」のコンセプトも開発中です。
来月、ドイツのデュッセルドルフで開催される巨大な 3 年に一度のプラスチック ショーでは、射出成形機メーカーが、市場のニーズに対応する技術的リーダーシップを発揮するよう求められます。
軽量複合材料、IML、LSR、マルチショット、インモールド アセンブリ、バリア同時射出成形、マイクロ成形、バリオサーム成形、フォーム、省エネ プレス、ロボット、ホット ランナー、ツーリングに関心がある場合は、これらすべてが有効です。 .
エネルギー消費と設備投資を抑えて生産性を向上。より少ない時間、労力、エネルギー、および資本で、機械または製造セルでより多くの操作を行うこと。これらは、10 月の K 2013 ショーでの射出成形展示の共通のテーマでした。
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投稿時間: Nov-26-2019