K-2025: новые разработки в области литья под давлением. Часть 2

На любой отраслевой выставке, не исключая K Show, наибольшим количеством посетителей всегда отличается экспозиция литьевого оборудования, что объясняется, очевидно, наиболее широкой распространенностью именно литьевых технологий, с помощью которых перерабатывается до 40 % от всего объема полимерных материалов. Это, в свою очередь, обусловливается высокой производительностью литья под давлением и возможностью изготовить за один цикл и в большинстве случаев практически без отходов готовое изделие, не требующее последующей обработки. И лишь тогда, когда это невозможно по причине соответствующей конструкции изделия, переработчик обращается к другим технологиям формования. В данном обзоре описан ряд новых разработок, представленных на международной выставке пластмасс и каучука K-2025 (08–15.10.2025, Дюссельдорф) ведущими европейскими компаниями в области литьевого машиностроения, активно работавшими ранее на российском рынке, но практически ушедшими с него по известным причинам. Тем не менее никто не отменял того высокого уровня литьевых технологий и оборудования, присущего этим компаниям, и поэтому читателям журнала наверняка будет не только интересно, но и полезно познакомиться с новыми разработками Engel, Sumitomo (SHI) Demag, Arburg, KraussMaffei и Wittmann Battenfeld.
В. Н. Мымрин, кандидат технических наук
Опубликовано в рубрике «Литье под давлением»
117 просмотров
K-2025: новые разработки в области литья под давлением. Часть 2

Фото: Messe Duesseldorf

(Продолжение. Начало в ПМ № 1 2026 г.)

Введение.

1. Engel.

2. Wittmann Battenfeld.

3. Sumitomo (SHI) Demag.

4. Arburg.

5. KraussMaffei.

2. Wittmann Battenfeld

Под лозунгом «Разумный выбор – разумная экономия» (Smart Choices – Smart Savings) группа компаний Wittmann решила во главу угла своей экспозиции на выставке K-2025 положить демонстрацию новых возможностей ресурсосбережения на примерах своего литьевого и периферийного оборудования, которое впервые было представлено на объединенном стенде, как бы следуя традиционному для группы девизу: It’s all Wittmann (рис. 8).

Рис. 8. Впервые на K Show группа компаний Wittmann представила свое литьевое и периферийное оборудование на объединенном стенде (рис. 8–18: Wittmann)

Что касается литьевого оборудования, то ключевой новинкой, продемонстрированной на выставке компанией Wittmann Battenfeld (WiBa), входящей в состав Wittmann Group, в WiBa считают новый ТПА MacroPower 500/3400 с моноблочной конструкцией корпуса, что позволило еще более улучшить компактность этого ТПА, характерную для всей серии MacroPower (рис. 9, а).

Рис. 9. ТПА MacroPower 500/3400 с моноблочным корпусом (а) и изготавливаемый на нем ящик HAIBOX (б)

Узел впрыска MacroPower 500/3400 также имеет новую конструкцию и теперь может поворачиваться (рис. 10, а). Эти особенности ТПА помогают переработчикам экономить драгоценное время. Во-первых, моноблочный корпус ТПА не только компактен, но и облегчает пусконаладку машины, а во-вторых, поворотный узел впрыска, доступ к которому осуществляется спереди и сзади ТПА, значительно упрощает замену шнеков.

Рис. 10. Поворотный узел впрыска ТПА MacroPower 500/3400 (а), запатентованная одноцилиндровая поворотная система запирания формы (б) и линейные направляющие подвижной крепежной плиты (в)

Привод и усилители ТПА охлаждаются воздухом, что снижает эксплуатационные расходы по сравнению с жидкостным охлаждением. Уникальная, по мнению WiBa, запатентованная одноцилиндровая поворотная система узла смыкания отличается износостойкостью, обеспечивает быстрое и надежное запирание формы и упрощает техобслуживание машины (рис. 10, б). Кроме того, система измерения положения сомкнутой формы и датчики давления в сочетании с поддержкой подвижной крепежной плиты линейными направляющими способствуют высокоточной фиксации формы (рис. 10, в).

Еще одним преимуществом новой модели MacroPower является инновационная концепция гидросистемы, оснащенной четырьмя гидравлическими агрегатами, которые можно включать и выключать по мере необходимости. Это может потребоваться, например, для повышения производительности или для обеспечения параллельного перемещения стержней, выталкивателя и, что также является новой функцией, системы запорных гидравлических игольчатых клапанов в форме.

Наконец, новый MacroPower оснащен, как и многие другие ТПА WiBa, системой рекуперации кинетической энергии KERS (Kinetic Energy Recovery System), запатентованной для литьевых машин. Эта система преобразует кинетическую энергию торможения в электрическую, которая используется внутри машины, например, для нагрева материального цилиндра.

Во время выставки новый ТПА производил в одногнездной форме, изготовленной фирмой Haidlmair (Австрия), так называемые ящики HAIBOX из ПП (производитель: Borealis) (cм. рис. 9, б). Машина дополнена системой этикетирования в форме (IML) этикетками от Viapiani (Италия), которые наклеиваются на две длинные стороны ящика. После извлечения изделия из формы и перед размещением на ленточном транспортере тепловизионная камера делает тепловой снимок ящика, который в режиме реального времени с помощью специального ПО сравнивается с контрольным эталонным изображением. В случае недопустимой разницы температур роботу отправляется соответствующий сигнал, и тот перемещает это изделие в сторону.

Был продемонстрирован также еще один представитель серии MacroPower, но уже многокомпонентный. Речь о ТПА MacroPower 650/2250H/1330H Combimould с диаметром поворотного стола 1500 мм, который экономит производственное пространство не только благодаря своей компактности для усилия смыкания 650 т, но и благодаря двум горизонтальным узлам впрыска. На выставке в производственной ячейке на основе этой машины в (1+1)-гнездной форме фирмы ATA Kalip ve Plastik (Турция) производилась складная корзина для белья из ПП и ТЭП (рис. 11), после чего робот Wittmann Primus 148T извлекал изделие и укладывал его на конвейер.

Рис. 11. ТПА MacroPower 650/2250H/1330H Combimould (а) и производимая на нем складная корзина для белья из ПП и ТЭП

Еще одной новинкой, представленной на K Show, стал новый, полностью электрический ТПА EcoPrimus 100/525 с усилием смыкания 100 т. Фактически он представляет собой стандартизированный ТПА серии EcoPower, потенциал ресурсосбережения которого проявляется прежде всего в сниженном потреблении электроэнергии. Разработчики считают, что EcoPrimus, сочетающий в себе эффективность и экономичность, оптимально отвечает современным требованиям рынка, где преобладают решения, требующие минимального количества опций. На ТПА EcoPrimus 100/525 производились колпачки для флаконов с глазными каплями в 24-гнездной форме HTW (Австрия), оснащенной устройством свинчивания колпачков с резьбовых знаков (рис. 12). Затем эти детали извлекались роботом Wittmann W918, помещались на конвейер и упаковывались на станции фирмы Ravizza Packaging (Италия).

Рис. 12. Колпачки для флаконов с глазными каплями, изготовленные с помощью нового ТПА EcoPrimus

Экономное потребление энергии было продемонстрировано с помощью еще одного ТПА серии EcoPower – 110/350 LSR, на котором в 2-гнездной форме фирмы Elmet производились корпуса насоса из жидкого силиконового каучука (LSR). Стабильность и экономичность процесса литья обеспечиваются среди прочего дозирующим устройством TOP 5100 той же Elmet.

Особенной компактностью отличается полностью автоматизированная производственная ячейка на базе сервогидравлического ТПА SmartPower 160/1000 в исполнении Insider, в которой в 8-гнездной форме фирмы HTW (Австрия) изготавливались колпачки для аэрозольных баллончиков (рис. 13). Эта ячейка фактически представляет собой ТПА, в который интегрированы робот-съемщик Wittmann W918, новый регулятор расхода Wittmann WFC plus с системой управления Net8, станция приема колпачков с ленточным транспортером и другие периферийные устройства.

Рис. 13. Полностью автоматизированная производственная ячейка на базе ТПА SmartPower 160/1000 (а) и станция приема изготавливаемых на нем колпачков для аэрозольных баллончиков (б)

Тончайшие структуры в диапазоне 0,04´0,04´0,1 мм и радиусы скругления до 5 мкм – вот какими размерными параметрами отличались так называемые лаборатории на чипе (Lab-on-a-chip) с габаритами 18´8´3 мм, которые производились из прозрачного ПП в форме от Ernst Wittner на полностью электрическом ТПА MicroPower 15/10 (рис. 14). При этом 2-гнездная вставка в форме была изготовлена 3D-печатью фирмой NanoVoxel.

Рис. 14. ТПА MicroPower 15/10 (а), на котором изготавливались «лаборатории на чипе» с филигранной микроструктурой (б)

Конструкция этого ТПА позволяет литьевому поршню достигать при впрыске плоскости разъема литьевой формы, что минимизирует объем подушки расплава и значительно уменьшает размер литника, если не исключает его полностью. Эта особая конструкция не только повышает эффективность использования материала, но и улучшает стабильность качества микродеталей, поскольку давление передается по очень короткому пути, а потому с минимальными потерями.

На вертикальном ТПА VPower 160/525 R 1600 была продемонстрирована полностью автоматизированная комбинированная технология NFPP OneShot производства декорированного элемента интерьера автомобиля из экологичного нетканого материала на основе натуральных волокон и ПП-матрицы, объединяющая прессование заготовки, литье под давлением и нанесение печати в виде QR-кода с информацией об изделии (рис. 15). В заключение и также автоматически на станции видеоконтроля проверяется его размерная точность. ТПА серии VPower оснащены двухколонным сервоприводным поворотным столом, обеспечивающим быстрый поворот в новую позицию и удобный доступ к форме. В проекте, помимо WiBa, приняли участие компании Frimo Innovative Technologies, Leonhard Kurz и Polyvlies Group.

Рис. 15. ТПА VPower 160/525 R 1600

Помимо собственной экспозиции, на которой все ТПА были объединены централизованной системой подачи материала, литьевое оборудование WiBa было представлено также на стендах партнеров. Так, на стенде компании Momentive работал ТПА SmartPower 120/350 LIM, на котором в одногнездной форме отливались двухкомпонентные диски из ПА марки Ultramid B3S (производитель: BASF) и жидкого силикона Silopren LSR 2740 (производитель: Momentive) (рис. 16).

Рис. 16. Двухкомпонентный летающий диск, изготовленный из ПА и LSR на ТПА SmartPower 120/350 LIM

Еще два экспоната WiBa демонстрировались на открытой площадке в рамках форума The Power of Plastics немецкого союза машиностроителей VDMA. Так, на ТПА SmartPower 350/1670 с сервогидравлическим приводом было продемонстрировано производство рожков для мороженого из натурального материала, запатентованного компанией Wafflerie из Объединенных Арабских Эмиратов (рис. 17). Этот материал полностью изготовлен из пищевого растительного сырья и не только компостируется, но и съедобен (!) – как для людей, так и для животных. При впрыске в нагретую форму расплав частично вспенивается, приобретая пористую структуру, напоминающая вафлю. Но по сравнению с традиционными вафлями этот материал обладает большей прочностью и более длительным сроком хранения, что оптимально подходит для съедобной упаковки продуктов питания.

Рис. 17. ТПА SmartPower 350/1670

Второй экспонат в виде полностью электрического ТПА EcoPower 180/750+DC Insider «трудился» на постоянном токе от батареи емкостью 45 кВт·ч, чего было более чем достаточно для бесперебойной работы в течение всего восьмичасового выставочного дня независимо от электросети выставки (рис. 18). Эта технология открывает значительные возможности для экономии электроэнергии, которая, с одной стороны, поддерживается на низком уровне за счет прямого использования солнечной энергии, а с другой – легко накапливается в обычных аккумуляторах, что позволяет нивелировать дорогостоящие пиковые нагрузки и повысить тем самым энергобезопасность производства.

Рис. 18. ТПА EcoPower 180/750+DC с питанием от постоянного тока в павильоне VDMA

3. Sumitomo (Shi) Demag

Чтобы облегчить переработчикам запуск нового производства изделий из LSR, компания Sumitomo (SHI) Demag вместе с партнерами (Nexus, Kracht, Rico, Momentive, Wacker и Shin-Etsu) разработала комплексный пакет периферийного оборудования типа Ready-to-Manufacture («Готов к производству»), адаптируемый под конкретные изделия и ТПА. На выставке K-2025 (08–15.10.2025, Дюссельдорф) эта синергия была продемонстрирована на примере трех производственных ячеек на основе полностью электрического ТПА IntElect 130t, как бы поддерживая девиз, выбранный компанией к этой выставке: «Today. Tomorrow. Electric» (рис. 19).

Рис. 19. Стенд компании Sumitomo (Shi) Demag на выставке K-2025 (источник: Messe Duessldorf)

В дополнение к пакету каждая машина оснащается специальным шнеком, обратным клапаном, вакуумным насосом и другими компонентами, предназначенными для переработки LSR. В целом это оборудование обеспечивает чистоту и точный контроль впрыска, что имеет решающее значение при литье LSR. Не менее важной является и стабильность температурного режима литья.

Рис. 20. Производственная ячейка на основе IntElect 130t и комплексного пакета периферийного оборудования для литья уплотнений из LSR (источник: Sumitomo (Shi) Demag)

На собственном стенде было представлено литье в 3-плитной 32-гнездной форме уплотнительных рамок для высоковольтных зарядных штекеров из окрашенного в синий цвет силикона марки LSR 2040 от компании Momentive (рис. 20). Время цикла составляет 26 с, масса впрыска – 42 г. Центральным элементом ячейки является полностью автоматическая система дозирования Nexus X200, которая непрерывно контролирует технологический процесс в соответствии со стандартом OPC UA 40082-3 и совместно с холодноканальной системой (также от Nexus) обеспечивает сбалансированное заполнение всех оформляющих гнезд. Съем деталей осуществляется собственным линейным роботом SAM-C с помощью захватов типа EOAT (End-of-Arm-Tool), адаптированных под снимаемые детали, которые затем помещаются на ленточный транспортер. После этого они могут быть проверены и отсортированы вручную или автоматически.

На другом экспонате, представленном на стенде Nexus, в полностью прослеживаемом автоматическом режиме в 16-гнездной форме с временем цикла 40 с отливались клапаны из LSR для медицинского сектора. После этого 6-осевой робот принимал и подавал их на станцию, на которой электроприводные ножи выполняли точные прорези на деталях. Параллельно начинается следующий цикл литья. Перед упаковыванием оптическая система с помощью камер проверяет точность прорези и внешний диаметр клапанов. Многоуровневая станция с 5 упаковочными ящиками типа KLT для складирования продукции обеспечивает до 24 ч автономного производства.

Наконец, третий экспонат, представленный на стенде компании Kracht, демонстрировал среди прочего высокопроизводительную (до 10 л/мин) электроприводную систему дозирования SilcoStar, обеспечивающую при этом быструю смену материала с помощью системы с двумя бочками (2´200 л). Имея полностью закрытую конструкцию для большей безопасности и чистоты, эта система пригодна для использования в чистых помещениях, а срок службы ее сервоэлектрического линейного привода в десять раз выше, чем у обычных шариковинтовых приводов. Встроенный контроллер автоматически регулирует пропорции смешивания компонентов LSR без повторной ручной калибровки вручную, а быстрая очистка смесительной головки, занимающая в среднем 5 мин, дополнительно сокращает время простоя. Речь здесь идет о литье легких уплотнений из LSR в 256-гнездной форме от Rico с временем цикла менее 12 с.

Эти три экспоната поддерживал коммуникационный интерфейс OPC-UA, который напрямую связывает данные о дозировании и технологических процессах и делает производство полностью отслеживаемым и стабильным.

Следует добавить, что все восемь электрических ТПА Sumitomo (SHI) Demag, представленных на K Show, включая описанные выше, оснащены системами автоматизации, в том числе собственными роботами серии SAM-C. В качестве примера следующего этапа эволюции этой серии на своем стенде был представлен высокоскоростной линейный SAM-C5 с новыми функциями.

Более подробно об остальных ТПА и роботе см. в ПМ № 9 2025 г., с. 15–17. – Прим. ред.

(Продолжение следует)

Подготовил канд. техн. наук В. Н. Мымрин с использованием пресс-материалов компаний, упомянутых в данном обзоре

K-2025: New Developments in Injection Moulding

(Continued from PM No. 1 2026)

At any industry trade show, including the K Show, the injection moulding equipment exhibit attracts the largest number of visitors. This is obviously due to the widespread use of injection molding technologies, which process up to 40% of all polymer materials. This review describes a number of new developments presented at the international plastics and rubber trade fair K-2025 (October 8–15, 2025, Düsseldorf) by leading injection moulding machines manufacturers.

(To be continued)

Опубликовано в журнале «Полимерные материалы» № 2 (321) 2026 г., с. 26-31.

Поделиться материалом:

Другие статьи раздела