L'"Economia circolare" si unisce all'Industria 4.0 come tema comune delle mostre sullo stampaggio a iniezione a Düsseldorf.
Se negli ultimi anni avete partecipato a un’importante fiera internazionale della plastica, probabilmente siete stati bombardati da messaggi secondo cui il futuro della lavorazione della plastica è la “digitalizzazione”, nota anche come Industria 4.0.Questo tema continuerà ad essere in vigore alla fiera K 2019 di ottobre, dove numerosi espositori presenteranno le loro ultime funzionalità e prodotti per “macchine intelligenti, processi intelligenti e servizi intelligenti”.
Ma un altro tema generale occuperà il posto d’onore nell’evento di quest’anno: “Economia circolare”, che si riferisce all’intera gamma di strategie per il riciclaggio e il riutilizzo dei rifiuti di plastica, nonché alla progettazione per la riciclabilità.Anche se questa sarà una delle note dominanti della fiera, si sentiranno spesso anche altri elementi di sostenibilità, come il risparmio energetico e l'alleggerimento delle parti in plastica.
Come si relaziona lo stampaggio a iniezione con l’idea di Economia Circolare?Alcuni espositori cercheranno di rispondere a questa domanda:
• Poiché la variazione della viscosità del fuso è una delle maggiori sfide per gli stampatori di plastica riciclata, Engel mostrerà come il suo software di controllo del peso iQ può adattarsi automaticamente a tali variazioni “al volo” per mantenere un peso stampato costante."L'assistenza intelligente apre le porte ai materiali riciclati a una gamma di applicazioni molto più ampia", afferma Günther Klammer, responsabile della divisione Sistemi di plastificazione di Engel.Questa capacità sarà dimostrata stampando un righello in ABS riciclato al 100%.Lo stampaggio passerà tra due tramogge contenenti materiale riciclato proveniente da due diversi fornitori, uno con 21 MFI e l'altro con 31 MFI.
• Una versione di questa strategia sarà dimostrata da Wittmann Battenfeld, utilizzando il suo software HiQ-Flow per compensare le variazioni di viscosità del materiale durante lo stampaggio di parti contenenti materozze rimacinate e parti provenienti da un nuovo granulatore Wittmann G-Max 9 accanto alla pressa tramite trasporto a vuoto alla tramoggia di alimentazione.
• KraussMaffei prevede di esporre un ciclo completo di economia circolare stampando secchi in PP, che verranno poi triturati e parte del macinato verrà reintrodotto nello stampaggio di secchi freschi.Il rimacinato rimanente sarà composto con pigmenti e il 20% di talco in un estrusore bivite KM (ex Berstorff) ZE 28.Questi pellet verranno utilizzati per rimodellare un rivestimento in tessuto per il montante anteriore di un'auto in una seconda macchina a iniezione KM.Il software di controllo APC Plus di KM si adatta automaticamente alle variazioni di viscosità regolando il punto di commutazione dalla pressione di iniezione alla pressione di mantenimento e il livello di pressione di mantenimento da un'iniezione all'altra per mantenere un peso uniforme.Una nuova funzionalità è il monitoraggio del tempo di permanenza della massa fusa nella botte per garantire una qualità costante.
La nuova sequenza di co-iniezione skinmelt di Engel: A sinistra: caricamento del materiale skin nel cilindro con il materiale del nucleo.Centro: iniezione iniziale, con il materiale skin che entra per primo nello stampo.A destra: mantenimento della pressione dopo il riempimento.
• Nissei Plastic Industrial Co. sta migliorando la tecnologia per lo stampaggio di polimeri a base biologica, biodegradabili e compostabili che presumibilmente non contribuiranno al problema dei rifiuti di plastica negli oceani e altrove.Nissei si sta concentrando sul biopolimero più conosciuto e ampiamente disponibile, l'acido polilattico (PLA).Secondo l'azienda, il PLA ha avuto un uso limitato nello stampaggio a iniezione a causa della sua scarsa idoneità per parti con pareti sottili e imbutiture profonde e della tendenza a produrre stampi corti in conseguenza dello scarso flusso del PLA e del rilascio dallo stampo.
Al K, Nissei dimostrerà la pratica tecnologia di stampaggio a pareti sottili per il 100% PLA, utilizzando come esempio bicchieri di champagne.Per superare lo scarso flusso, Nissei ha ideato un nuovo metodo per miscelare l’anidride carbonica supercritica nel PLA fuso.Secondo quanto riferito, consente lo stampaggio di pareti sottili a livelli senza precedenti (0,65 mm) ottenendo allo stesso tempo una trasparenza estremamente elevata.
• Un modo per riutilizzare scarti o plastica riciclata è seppellirli nello strato intermedio di una struttura a sandwich co-iniettata.Engel chiama il suo processo recentemente migliorato per questo "skinmelt" e afferma di poter raggiungere un contenuto riciclato superiore al 50%.Engel prevede di stampare casse con >50% di PP post-consumo presso il proprio stand durante la fiera.Engel afferma che questa è una sfida particolare a causa della complessa geometria del pezzo.Sebbene lo stampaggio a sandwich non sia un concetto nuovo, Engel afferma di aver ottenuto cicli più rapidi e di aver sviluppato un nuovo controllo per il processo che consente la flessibilità di variare il rapporto nucleo/pelle.
Inoltre, a differenza della co-iniezione “classica”, il processo skinmelt comporta l'accumulo sia della pelle vergine che del nucleo fuso riciclato in un barile prima dell'iniezione.Engel afferma che questo evita le difficoltà di controllare e coordinare l'iniezione simultanea di entrambi i barili.Engel utilizza l'iniettore principale per il materiale del nucleo e il secondo cilindro, inclinato verso l'alto rispetto al primo, per la pelle.Il materiale della pelle viene estruso nella canna principale, davanti all'iniezione del materiale del nucleo, quindi una valvola si chiude per isolare la seconda canna (della pelle) dalla canna principale (del nucleo).Il materiale della pelle è il primo ad entrare nella cavità dello stampo, spinto in avanti e contro le pareti della cavità dal materiale del nucleo.L'animazione dell'intero processo viene visualizzata sullo schermo di controllo del CC300.
• Inoltre, Engel realizzerà il retrostampaggio di componenti decorativi per interni di auto con materiali riciclati schiumati con iniezione di azoto.Engel stamperà anche la plastica post-consumo in contenitori per rifiuti in miniatura nell'area espositiva all'aperto tra i padiglioni 10 e 16. In un'altra mostra all'aperto nelle vicinanze si troverà il padiglione del riciclaggio del fornitore di macchinari per il riciclaggio Erema.Lì, una macchina Engel modellerà scatole di cartone da reti di nylon riciclate.Queste reti vengono comunemente gettate in mare, dove rappresentano un grave pericolo per la vita marina.Il materiale delle reti da pesca rilavorato presentato alla fiera K proviene dal Cile, dove tre produttori di macchine statunitensi hanno allestito punti di raccolta per le reti da pesca usate.In Cile, le reti vengono riciclate su un sistema Erema e modellate in skateboard e occhiali da sole su presse a iniezione Engel.
• Arburg presenterà due esempi di Economia Circolare nell'ambito del suo nuovo programma “arburgGREENworld”.Circa il 30% di PP riciclato (da Erema) verrà utilizzato per stampare otto tazze in circa 4 secondi su una nuovissima Allrounder 1020 H ibrida (600 tonnellate) in una versione “Packaging” (vedi sotto).Il secondo esempio utilizzerà il relativamente nuovo processo di schiumatura fisica Profoam di Arburg per stampare la maniglia della porta di una macchina in una pressa bicomponente con PCR espanso da rifiuti domestici e sovrastampaggio parziale con TPE.
Prima della fiera erano disponibili pochi dettagli sul programma arburgGREENworld, ma l’azienda afferma che si basa su tre pilastri chiamati in modo analogo a quelli della sua strategia di digitalizzazione “arburgXworld”: Green Machine, Green Production e Green Services.Un quarto pilastro, Green Environment, include la sostenibilità nei processi produttivi interni di Arburg.
• Boy Machines eseguirà presso il suo stand cinque diverse applicazioni di materiali di origine biologica e riciclati.
• Wilmington Machinery discuterà di una nuova versione (vedi sotto) della sua macchina a media pressione MP 800 (800 tonnellate) con una canna di iniezione 30:1 L/D in grado di sparare 50 libbre.Dispone di una coclea di recente sviluppo con doppie sezioni di miscelazione, che può eseguire compounding in linea con materiali riciclati o vergini.
I principali sviluppi hardware sembrano avere meno importanza in questa fiera rispetto alle nuove funzionalità di controllo, servizi e applicazioni innovative (vedere la sezione successiva).Ma ci saranno alcune novità, come queste:
• Arburg introdurrà una dimensione aggiuntiva nella sua serie di macchine ibride “H” di nuova generazione.L'Allrounder 1020 H ha una pinza da 600 metri, una distanza tra le colonne di 1.020 mm e una nuova unità di iniezione di dimensione 7000 (capacità di iniezione di 4,2 kg PS), disponibile anche per l'Allrounder 1120 H da 650 metri, la macchina più grande di Arburg.
La cella compatta abbina la nuova macchina Victory 120 AMM di Engel per lo stampaggio di metalli amorfi con una seconda pressa verticale per il sovrastampaggio di una guarnizione LSR, con trasferimento robotizzato tra le due.
• Engel presenterà una nuova macchina per lo stampaggio ad iniezione di metalli amorfi liquidi (“vetri metallici”).Le leghe a base di zirconio e rame di Heraeus Amloy vantano una combinazione di elevata durezza, resistenza ed elasticità (tenacità) non eguagliata dai metalli convenzionali e consentono lo stampaggio di parti a parete sottile.Vengono inoltre rivendicate un'eccellente resistenza alla corrosione e qualità della superficie.La nuova pressa Victory120 AMM (amorphous metal moulding) si basa su una macchina idraulica senza colonne Victory con velocità di iniezione standard di 1000 mm/sec.Si dice che raggiunga tempi di ciclo fino al 70% più brevi rispetto a quanto precedentemente possibile per lo stampaggio a iniezione di metalli amorfi.L’elevata produttività aiuta a compensare l’alto costo del metallo amorfo, afferma Engel.Un altro vantaggio della nuova alleanza di Engel con Heraeus è che non è necessaria alcuna licenza da parte degli stampatori per esercitare la tecnologia.
Alla fiera, Engel presenterà quello che definisce il primo caso: il sovrastampaggio di metalli amorfi con LSR in una cella di stampaggio completamente automatizzata.Dopo aver stampato il substrato metallico, la parte elettrica dimostrativa verrà sformata da un robot Engel viper, quindi un robot easix a sei assi posizionerà la parte in una pressa verticale per inserti Engel con tavola rotante a due stazioni per il sovrastampaggio della guarnizione LSR.
• Haitian International (qui rappresentata da Absolute Haitian) presenterà la terza generazione di altre tre linee di macchine, dopo l'introduzione della Jupiter III all'inizio di quest'anno (vedi aprile Keeping Up).I modelli aggiornati vantano efficienza e produttività migliorate;gli azionamenti ottimizzati e una strategia di integrazione aperta per la robotica e l'automazione aggiungono flessibilità.
Una delle nuove macchine di terza generazione è la Zhafir Venus III completamente elettrica, che verrà mostrata in un'applicazione medica.Viene fornito con la nuovissima unità di iniezione elettrica brevettata Zhafir con una capacità di pressione di iniezione notevolmente aumentata.Si dice che abbia un prezzo interessante, è disponibile con uno, due e quattro mandrini.Un design ottimizzato della levetta è un'altra caratteristica di Venus III, che vanta un risparmio energetico fino al 70%.
Nuovo concetto brevettato Haiti Zhafir per grandi unità di iniezione elettrica, con quattro mandrini e quattro motori.
La tecnologia di terza generazione sarà mostrata anche nella serie Zhafir Zeres F, che aggiunge un azionamento idraulico integrato per l'estrazione delle anime e gli espulsori al design elettrico Venus.Durante la fiera modellerà gli imballaggi con IML.
La nuova versione della “macchina a iniezione più venduta al mondo” verrà presentata come una soluzione economica per i beni di consumo in un'isola di stampaggio a inserti con un robot Hilectro di Haitian Drive Systems.Il Mars III servoidraulico ha un nuovo design complessivo, nuovi motori e numerosi altri miglioramenti analoghi a quelli della serie Jupiter III servoidraulica a due piastre.Al salone sarà presente anche una Jupiter III in versione automobilistica.
• KraussMaffei sta lanciando una dimensione più grande nella sua serie servoidraulica a due piastre, la GX 1100 (1100 mt).Stamperà due secchi in PP da 20 L ciascuno con IML.Il peso del colpo è di circa 1,5 kg e il tempo ciclo è di soli 14 secondi.L'opzione “velocità” di questa macchina garantisce movimenti rapidi di iniezione (fino a 700 mm/sec) e di chiusura per lo stampaggio di imballaggi di grandi dimensioni con distanze di apertura stampo superiori a 350 mm.Il tempo del ciclo di asciugatura è più breve di quasi mezzo secondo.Utilizzerà inoltre una vite barriera HPS per poliolefine (26:1 L/D), che si ritiene fornisca una produttività superiore di oltre il 40% rispetto alle viti KM standard.
KraussMaffei farà il suo debutto con una dimensione più grande nella sua linea servoidraulica GX a due piastre.Questa GX-1100 stamperà due secchi in PP da 20 litri con IML in soli 14 secondi.Questa è anche la prima macchina KM a integrare l'opzione di controllo Smart Operation di Netstal.
Inoltre, questa GX 1100 è la prima macchina KM dotata dell'opzione di controllo Smart Operation adottata dal marchio Netstal, che è stata recentemente integrata in KraussMaffei.Questa opzione crea ambienti di controllo separati per la configurazione, che richiede la massima flessibilità, e la produzione, che richiede un funzionamento della macchina intuitivo e sicuro.L'uso guidato delle schermate di produzione utilizza nuovi Smart Button e una dashboard configurabile.Quest'ultimo mostra lo stato della macchina, le informazioni sul processo selezionato e le istruzioni di lavoro specifiche dell'applicazione, mentre tutti gli altri elementi di controllo sono bloccati.I pulsanti intelligenti attivano sequenze automatiche di avvio e arresto, incluso lo spurgo automatizzato per l'arresto.Un altro pulsante avvia un ciclo a scatto singolo all'inizio di una corsa.Un altro pulsante avvia il ciclo continuo.Le caratteristiche di sicurezza includono, ad esempio, la necessità di premere i pulsanti di avvio e arresto tre volte di seguito e di tenere premuto continuamente un pulsante per spostare in avanti il carrello di iniezione.
• Milacron presenterà la sua nuova serie Q “globale” di levette servoidrauliche, introdotta negli Stati Uniti all'inizio di quest'anno.La nuova linea da 55 a 610 tonnellate si basa in parte sulla precedente serie F Ferromatik dalla Germania.Milacron presenterà inoltre la sua nuova linea Cincinnati di grandi macchine servoidrauliche a due piastre, di cui una da 2250 tonnellate è stata presentata all'NPE2018.
Milacron mira ad attirare l'attenzione con le sue nuove presse servoidrauliche a due piani di Cincinnati di grandi dimensioni (sopra) e le nuove ginocchiere servoidrauliche della serie Q (sotto).
• Negri Bossi introdurrà una dimensione da 600 metri che completa la sua nuova linea Nova sT di macchine servoidrauliche da 600 a 1300 metri. Hanno un nuovo sistema a ginocchiera con design a X che si dice sia così compatto da avvicinarsi all'ingombro di due -morsetto della piastra.Saranno mostrati anche due modelli della nuova gamma completamente elettrica Nova eT, presentata all'NPE2018.
• Sumitomo (SHI) Demag mostrerà cinque nuove voci.Due macchine aggiornate della serie ibrida ad alta velocità El-Exis SP per l'imballaggio consumano fino al 20% in meno di energia rispetto ai loro predecessori, grazie a una nuova valvola di controllo che regola la pressione idraulica durante il caricamento dell'accumulatore.Queste macchine hanno velocità di iniezione fino a 1000 mm/sec.Una delle due presse utilizzerà uno stampo a 72 cavità per produrre 130.000 tappi di bottiglie d'acqua all'ora.
Sumitomo (SHI) Demag ha ridotto il consumo energetico della sua macchina confezionatrice ibrida El-Exis SP fino al 20%, pur continuando a stampare tappi di bottiglie d'acqua in 72 cavità a 130.000/ora.
Un'altra novità è un modello più grande della serie completamente elettrica IntElect.L'IntElect 500 è un passo avanti rispetto alla precedente dimensione più grande da 460 metri.Offre una spaziatura tra le colonne, un'altezza dello stampo e una corsa di apertura maggiori, adattandosi alle applicazioni automobilistiche che in precedenza avrebbero richiesto un tonnellaggio maggiore.
Si dice che la dimensione più recente della macchina medicale IntElect S, 180 mt, sia conforme alle norme GMP e pronta per le camere bianche, con una disposizione dell'area dello stampo che garantisce che sia priva di contaminanti, particelle e lubrificanti.Con un tempo di ciclo a secco di 1,2 secondi, il modello “S” supera le generazioni precedenti di macchine IntElect.La spaziatura estesa delle colonne e l'altezza dello stampo consentono di utilizzare gli stampi multicavità con unità di iniezione di piccole dimensioni, il che si ritiene sia particolarmente vantaggioso per gli stampatori di precisione medicali.È costruito per applicazioni con tolleranze molto strette con tempi di ciclo da 3 a 10 secondi.Modellerà i puntali delle pipette in 64 cavità.
E per convertire le macchine standard allo stampaggio multicomponente, Sumitomo Demag svelerà la sua linea eMultiPlug di unità di iniezione ausiliarie, che utilizzano lo stesso servoazionamento della macchina IntElect.
• Toshiba espone un modello da 50 tonnellate della sua nuova serie completamente elettrica ECSXIII, anch'essa presentata all'NPE2018.Questo è attrezzato per LSR, ma secondo quanto riferito, l'integrazione del controllo del canale freddo con il controller V70 potenziato della macchina consente una facile conversione anche allo stampaggio a canale caldo termoplastico.Questa macchina sarà mostrata con uno degli ultimi robot lineari FRA di Yushin, anch'esso presentato all'NPE.
• Wilmington Machinery ha riprogettato la sua macchina per iniezione a media pressione MP800 da quando è stata presentata all'NPE2018.Questa pressa servoidraulica da 800 tonnellate è destinata sia alla schiuma strutturale a bassa pressione che allo stampaggio a iniezione standard a pressioni fino a 10.000 psi.Ha una capacità di iniezione di 50 libbre e può stampare parti fino a 72 × 48 pollici. Originariamente era stata progettata come una macchina a due stadi con vite e stantuffo fissi affiancati.La nuova versione monostadio ha un diametro di 130 mm (5,1 pollici).vite alternativa e uno stantuffo in linea davanti alla vite.Il materiale fuso passa dalla vite attraverso un canale all'interno dello stantuffo ed esce attraverso una valvola di ritegno a sfera nella parte anteriore dello stantuffo.Poiché lo stantuffo ha il doppio della superficie della vite, questa unità può gestire un getto più grande del normale per una vite di quelle dimensioni.Il motivo principale della riprogettazione è fornire una gestione della fusione first-in/first-out, che eviti di esporre parte della fusione a un tempo di residenza e a una storia di calore eccessivi, che possono portare allo scolorimento e al degrado delle resine e degli additivi.Secondo il fondatore e presidente di Wilmington, Russ La Belle, questo concetto di vite/stantuffo in linea risale agli anni '80 ed è stato testato con successo anche su soffiatrici con testa ad accumulatore, costruite anche dalla sua azienda.
Wilmington Machinery ha riprogettato la sua macchina a media pressione MP800 passando dall'iniezione a due stadi a quella monostadio con vite in linea e stantuffo in un unico cilindro.La conseguente gestione della fusione FIFO evita lo scolorimento e il degrado.
La coclea della macchina ad iniezione MP800 ha 30:1 L/D e doppie sezioni di miscelazione, adatte alla compoundazione con resine riciclate e additivi o rinforzi in fibra.
Wilmington parlerà anche di due presse per schiuma strutturale a morsetto verticale costruite di recente per un cliente che desidera risparmiare spazio, nonché dei vantaggi delle presse verticali in termini di facilità di installazione dello stampo e riduzione dei costi degli utensili.Ognuna di queste grandi presse servoidrauliche ha una capacità di iniezione di 125 libbre e può accettare fino a sei stampi per produrre fino a 20 parti per ciclo.Ogni stampo viene riempito in modo indipendente dal sistema di iniezione Versafil brevettato da Wilmington, che sequenzia il riempimento dello stampo e fornisce il controllo individuale del getto per ciascuno stampo.
• Wittmann Battenfeld porterà la sua nuova pressa verticale VPower da 120 mt, mostrata per la prima volta in versione multicomponente (vedi Close Up settembre '18).Stamperà un tappo automobilistico in nylon e TPE in uno stampo a 2+2 cavità.Il sistema di automazione utilizzerà un robot SCARA e un robot lineare WX142 per inserire i perni di avvolgimento, trasferire le preforme di nylon nelle cavità di sovrastampaggio e rimuovere le parti finite.
Un'altra novità di Wittmann sarà l'EcoPower Xpress 160 completamente elettrico ad alta velocità in una nuova versione medica.Vengono fornite una speciale coclea e una tramoggia di asciugatura per stampare provette per sangue in PET in 48 cavità.
Uno sviluppo potenzialmente interessante di Arburg è l'aggiunta della simulazione di riempimento dello stampo al controllore della macchina.Integrare il nuovo “assistente di riempimento” (basato sulla simulazione del flusso Simcon) nel controllo della macchina significa che la pressa “conosce” il pezzo che produrrà.Il modello di simulazione creato offline e la geometria del pezzo vengono letti direttamente nel sistema di controllo.Successivamente, durante il funzionamento, il grado di riempimento del pezzo, relativo alla posizione attuale della vite, viene animato in tempo reale come grafica 3D.L'operatore della macchina può confrontare sul monitor i risultati della simulazione creata offline con le effettive prestazioni di riempimento dell'ultimo ciclo.Ciò aiuterà nell'ottimizzazione del profilo di riempimento.
Negli ultimi mesi, le capacità dell'assistente di riempimento sono state estese per coprire uno spettro più ampio di stampi e materiali.Questa funzionalità è disponibile sul nuovissimo controller Gestica di Arburg, che sarà mostrato per la prima volta su un Allrounder 570 A (200 mt) completamente elettrico.Finora il controller Gestica era disponibile solo sulle macchine da stampa più grandi della serie ibrida Allrounder H di nuova generazione.
Arburg mostrerà anche un nuovo modello Freeformer in grado di stampare in 3D con rinforzi in fibra.
Boy Machines ha lasciato intendere che presenterà una nuova tecnologia di plastificazione, chiamata Servo-Plast, nonché un nuovo posizionamento alternativo per il suo robot lineare LR 5 che farà risparmiare spazio sul pavimento.
Engel presenterà due nuove viti speciali.La PFS (Physical Foaming Screw) è stata sviluppata specificatamente per lo stampaggio di schiume strutturali con iniezione diretta di gas.Secondo quanto riferito, fornisce una migliore omogeneizzazione della massa fusa caricata con gas e una maggiore durata con i rinforzi in vetro.Sarà dimostrato con il processo di schiuma microcellulare MuCell presso K.
La seconda nuova vite è la LFS (Long Fiber Screw), progettata per soddisfare la crescente domanda di PP e nylon a vetro lungo nelle applicazioni automobilistiche.È progettato per ottimizzare la distribuzione dei fasci di fibre riducendo al minimo la rottura delle fibre e l'usura delle viti.La soluzione precedente di Engel era una vite con testa di miscelazione imbullonata per il vetro lungo.LFS è un design monopezzo con una geometria raffinata.
Engel presenta inoltre tre prodotti di automazione.Uno è rappresentato dai servo robot lineari Viper con corse di decollo più lunghe ma con le stesse capacità di carico utile di prima.Ad esempio, il viper 20 ha la corsa “X” ampliata da 900 mm a 1.100 mm, consentendogli di raggiungere completamente gli europallet, un compito che in precedenza richiedeva un viper 40. L’estensione della corsa X sarà un’opzione per i modelli viper da 12 a 60.
Engel afferma che questo miglioramento è stato reso possibile da due funzioni “intelligenti” di Inject 4.0: il controllo delle vibrazioni iQ, che smorza attivamente le vibrazioni, e la nuova funzione “multidinamica”, che regola la velocità dei movimenti del robot in base al carico utile.In altre parole, il robot si muove automaticamente più velocemente con i carichi più leggeri, più lentamente con quelli più pesanti.Entrambe le funzionalità del software sono ora standard sui robot Viper.
Un'altra novità è il raccoglitore di materozze pneumatico, Engel pic A, considerato il raccoglitore di materozze più duraturo e compatto sul mercato.Invece del solito asse X rigido, la foto A ha un braccio girevole che si muove all'interno di un'area molto ristretta.La corsa di decollo è variabile in continuo fino a 400 mm.Un'altra novità è la possibilità di regolare l'asse Y in pochi passaggi;e l'angolo di rotazione dell'asse A si regola automaticamente tra 0° e 90°.Un vantaggio particolare è la facilità d'uso: quando è completamente ruotata, la figura A lascia libera l'intera area dello stampo, facilitando il cambio dello stampo."Il lungo processo di rotazione del raccoglitore di materozza e di impostazione dell'unità di regolazione XY è ormai storia", afferma Engel.
Engel presenta inoltre per la prima volta la sua “cella di sicurezza compatta”, descritta come una soluzione standardizzata ed economicamente vantaggiosa per ridurre al minimo l’ingombro e garantire un’interazione sicura tra i componenti della cella.Una cella medica dimostrerà questo concetto con la movimentazione delle parti e il cambio delle scatole, il tutto significativamente più sottile rispetto alle protezioni di sicurezza standard.Quando la cella viene aperta, il cambio scatole si sposta automaticamente lateralmente, consentendo libero accesso allo stampo.Il design standardizzato può ospitare componenti aggiuntivi, come un nastro trasportatore a più livelli o un vassoio server, e consente cambi rapidi, anche in ambienti cleanroom.
Milacron dimostrerà la sua posizione pionieristica come primo costruttore di macchine a integrare il nuovo processo di iniezione a bassa pressione iMFLUX nei suoi controlli macchina Mosaic, introdotto per la prima volta alla fiera Fakuma 2018 dello scorso ottobre in Germania.Si sostiene che questo processo velocizzi i cicli durante lo stampaggio a pressioni più basse e fornisca parti più prive di stress.(Vedi l'articolo in questo numero per ulteriori informazioni su iMFLUX.)
Trexel presenterà due dei suoi più recenti sviluppi di apparecchiature per la schiumatura microcellulare MuCell: l'unità di misurazione del gas serie P, la prima adatta per applicazioni di imballaggio a ciclo rapido (mostrata anche a NPE2018);e il nuovissimo modulo di dosaggio della punta (TDM), che elimina la necessità della vite e del cilindro speciali precedenti, è installabile a posteriori su viti standard, è più delicato nei confronti dei rinforzi in fibra e aumenta la produzione (vedi giugno Keeping Up).
Nei robot, Sepro mette in evidenza il suo modello più recente, il modello cartesiano S5-25 Speed che è il 50% più veloce rispetto allo standard S5-25.Secondo quanto riferito, può entrare e uscire dallo spazio dello stampo in meno di 1 secondo.In mostra anche i cobot di Universal Robots, che SeprSepro America, LLCo offre ora con i suoi controlli visivi.
Wittmann Battenfeld utilizzerà molti dei suoi nuovi robot lineari della serie X con controlli avanzati R9 (mostrati a NPE), oltre a un nuovo modello ad alta velocità.
Come sempre, l'attrazione principale di K saranno le dimostrazioni di stampaggio dal vivo con un innegabile fattore “Wow” che può ispirare i partecipanti a sfidare i limiti della tecnologia odierna.
Engel, ad esempio, sta dando il massimo in diverse mostre rivolte ai mercati automobilistico, elettrico e medico.Per i compositi strutturali leggeri automobilistici, Engel sta alzando la posta in termini di complessità del processo e flessibilità di progettazione.Per illustrare l’attuale ricerca e sviluppo dell’industria automobilistica nello stampaggio di parti con distribuzione mirata del carico, Engel utilizzerà una cella che preriscalda, preforma e sovrastampa tre fogli organici di forma diversa in un processo completamente automatizzato che coinvolge due forni a infrarossi integrati e tre robot a sei assi.
Il cuore della cella è una pressa Duo a due piani da 800 metri con un controller CC300 (e pendente per tablet portatile C10) che coordina tutti i componenti della cella (compreso il controllo delle collisioni) e memorizza tutti i loro programmi operativi.Ciò comporta 18 assi del robot e 20 zone di calore IR, nonché caricatori e trasportatori di impilamento di fogli integrati, con un solo pulsante di avvio e un pulsante di arresto che invia tutti i componenti alle loro posizioni iniziali.Per programmare questa cella complessa è stata utilizzata la simulazione 3D.
La cella insolitamente complessa di Engel per compositi strutturali leggeri automobilistici utilizza tre fogli organici in PP/vetro di diversi spessori, che vengono preriscaldati, preformati e sovrastampati in una cella che integra due forni IR e tre robot a sei assi.
Il materiale per i fogli organici è vetro continuo intrecciato e PP.Due forni IR, progettati e costruiti da Engel, sono montati sopra la macchina, uno verticalmente e uno orizzontalmente.Il forno verticale è posizionato direttamente sopra la pinza in modo che la sfoglia più sottile (0,6 mm) raggiunga immediatamente lo stampo, con poca perdita di calore.Un forno IR orizzontale standard su un piedistallo sopra la piastra mobile preriscalda i due fogli più spessi (1 mm e 2,5 mm).Questa disposizione riduce la distanza tra forno e stampo e fa risparmiare spazio, poiché il forno non occupa spazio sul pavimento.
Tutti i fogli organici vengono preriscaldati contemporaneamente.Le lastre vengono preformate nello stampo e sovrastampate con PP caricato vetro in un ciclo di circa 70 sec.Un robot easix gestisce la sfoglia più sottile, tenendola davanti al forno, mentre un altro gestisce le due sfoglie più spesse.Il secondo robot posiziona le sfoglie più spesse nel forno orizzontale e poi nello stampo (con qualche sovrapposizione).La lastra più spessa richiede un ciclo di preformatura aggiuntivo in una cavità separata mentre la parte viene stampata.Il terzo robot (montato a pavimento, mentre gli altri sono sopra la macchina) sposta la lamiera più spessa dalla cavità di preformatura alla cavità di stampaggio e sforma il pezzo finito.Engel osserva che questo processo consente di ottenere un “eccezionale aspetto della pelle granulata, che in precedenza era considerato impossibile quando si trattava di fogli organici”.Si dice che questa dimostrazione “getti le basi per la produzione di grandi strutture strutturali di porte termoplastiche utilizzando il processo organomelt”.
Engel dimostrerà anche i processi decorativi per ricambi auto interni ed esterni.In collaborazione con Leonhard Kurz, Engel gestirà un processo di decorazione della lamina in-mold roll-to-roll che forma, sottostampa e fustella sottovuoto i fogli in un unico passaggio.Il processo è adatto a fogli multistrato con superfici verniciate, nonché a fogli strutturati, retroilluminabili e funzionalizzati con elettronica capacitiva.Si dice che le nuove lamine IMD Varioform di Kurz superino le precedenti limitazioni relative al backmolding di forme 3D complesse.Presso K, Engel ristamperà la lamina con scarti vegetali triturati (parti con rivestimento in lamina) che vengono schiumati con il processo MuCell di Trexel.Sebbene questa applicazione sia stata mostrata a Fakuma 2018, Engel ha ulteriormente perfezionato il processo per rifilare il prodotto completamente nello stampo, eliminando una fase di taglio laser post-stampo.
Una seconda applicazione IMD utilizzerà un sistema Engel presso lo stand di Kurz per sovrastampare i pannelli frontali termoplastici con uno smalto PUR liquido bicomponente trasparente per garantire lucentezza e resistenza ai graffi.Si dice che il risultato soddisfi i requisiti per i sensori di sicurezza esterni.
Poiché l’illuminazione a LED è popolare come elemento di stile nelle automobili, Engel ha sviluppato un nuovo processo di plastificazione specifico per l’acrilico (PMMA) per ottenere un’elevata efficienza luminosa e ridurre al minimo le perdite di trasmissione.È inoltre necessaria una fusione di alta qualità per riempire strutture ottiche fini di circa 1 mm di larghezza x 1,2 mm di altezza.
Wittmann Battenfeld utilizzerà anche le pellicole IMD Varioform di Kurz per modellare il rivestimento del padiglione di un'auto con una superficie funzionale.Ha un foglio decorativo parzialmente traslucido all'esterno e un foglio funzionale con una struttura stampata con sensore tattile all'interno della parte.Un robot lineare con asse C servo è dotato di un riscaldatore IR sull'asse Y per preriscaldare il foglio continuo.Dopo aver inserito il foglio funzionale nello stampo, il foglio decorativo viene estratto da un rotolo, riscaldato e formato sotto vuoto.Quindi entrambi i fogli vengono sovrastampati.
In una dimostrazione separata, Wittmann utilizzerà il suo processo di schiuma microcellulare Cellmould per stampare il supporto della panca di un'auto sportiva tedesca da un composto Borealis PP contenente il 25% di PCR e il 25% di talco.La cella utilizzerà la nuova unità gas Sede di Wittmann, che estrae l'azoto dall'aria e lo pressurizza fino a 330 bar (~4800 psi).
Per le parti medicali ed elettroniche, Engel prevede due mostre sullo stampaggio multicomponente.Una è l'isola a due macchine menzionata sopra che stampa una parte elettronica in metallo amorfo e poi la sovrastampa con una guarnizione LSR nella seconda pressa.L'altra dimostrazione è lo stampaggio di un involucro medico a pareti spesse in PP trasparente e colorato.Utilizzando una tecnica precedentemente applicata a lenti ottiche spesse, stampando una parte di 25 mm di spessore in due strati si riduce drasticamente il tempo di ciclo, che sarebbe lungo fino a 20 minuti se stampato in un unico colpo, riferisce Engel.
Il processo utilizza uno stampo Vario Spinstack a otto cavità della Hack Formenbau in Germania.È dotato di un albero indicizzatore verticale con quattro posizioni: 1) iniezione del corpo in PP trasparente;2) raffreddamento;3) sovrastampaggio con PP colorato;4) sformatura con robot.Durante lo stampaggio è possibile inserire una spia trasparente.La rotazione della pila e il funzionamento degli otto estrattori sono tutti azionati da servomotori elettrici che utilizzano il nuovo software sviluppato da Engel.Il servocontrollo delle azioni dello stampo è integrato nel controller della pressa.
Tra le otto esposizioni di stampaggio presso lo stand di Arburg ci sarà una dimostrazione IMD funzionale dell'elettronica strutturata a iniezione (IMSE), in cui pellicole con funzioni elettroniche integrate vengono sovrastampate per produrre una luce notturna.
Un'altra mostra di Arburg sarà il microstampaggio di LSR, utilizzando una vite da 8 mm, uno stampo a otto cavità e una cartuccia di materiale LSR per stampare microinterruttori del peso di 0,009 g in circa 20 secondi.
Wittmann Battenfeld stamperà le valvole medicali LSR in uno stampo a 16 cavità dell'austriaca Nexus Elastomer Systems.Il sistema utilizza il nuovo sistema di dosaggio Nexus Servomix con integrazione OPC-UA per la rete Industria 4.0.Si dice che questo sistema servoassistito garantisca l'eliminazione delle bolle d'aria, offra un facile cambio dei fusti e lasci <0,4% di materiale nei fusti vuoti.Inoltre, il sistema a canale freddo Timeshot di Nexus offre il controllo indipendente della chiusura dell'ago fino a 128 cavità e il controllo generale in base al tempo di iniezione.
Una macchina Wittmann Battenfeld stamperà un pezzo LSR particolarmente impegnativo presso lo stand di Sigma Engineering, il cui software di simulazione ha contribuito a renderlo possibile.Una presina del peso di 83 g ha uno spessore di parete di 1 mm su una lunghezza di flusso di 135 mm (vedere Avvio di dicembre '18).
Negri Bossi presenterà un nuovo metodo brevettato per convertire una macchina ad iniezione orizzontale in una modellatrice ad iniezione-soffiaggio per piccoli flaconi di deodoranti roll-on, utilizzando uno stampo della spagnola Molmasa.Un'altra macchina presso lo stand NB produrrà una spazzola per scopa da WPC espanso (composto legno-plastica) utilizzando il processo FMC (Foam Microcellular Moulding) dell'azienda.Disponibile sia per materiali termoplastici che per LSR, questa tecnica inietta azoto gassoso in un canale al centro della vite attraverso una porta dietro la sezione di alimentazione.Il gas entra nella massa fusa attraverso una serie di “aghi” nella sezione di dosaggio durante la plastificazione.
Vasetti e coperchi per cosmetici basati al 100% su materiali naturali saranno realizzati da Wittmann Battenfeld in una cella che avvita insieme le due parti dopo lo stampaggio.
Wittmann Battenfeld stamperà vasetti per cosmetici con coperchio con un materiale basato al 100% su ingredienti naturali, che secondo quanto riferito possono essere riciclati senza alcuna perdita di proprietà.Una pressa bicomponente con stampo a 4+4 cavità stamperà i vasi con IML utilizzando l'iniettore principale e i coperchi con l'unità secondaria in configurazione ad “L”.Vengono utilizzati due robot lineari: uno per il posizionamento delle etichette e la sformatura dei barattoli e uno per la sformatura dei coperchi.Entrambe le parti vengono posizionate in una stazione secondaria per essere avvitate insieme.
Anche se forse non sarà il protagonista quest’anno, il tema della “digitalizzazione” o Industria 4.0 avrà sicuramente una forte presenza.I fornitori di macchine stanno sviluppando le loro piattaforme di “macchine intelligenti, processi intelligenti e servizi intelligenti”:
• Arburg sta rendendo le sue macchine più intelligenti con la simulazione del riempimento integrata nei controlli (vedi sopra) e un nuovo “Assistente alla plastificazione” le cui funzioni includono la manutenzione predittiva dell'usura delle viti.Una produzione più intelligente sfrutta il nuovo Arburg Turnkey Control Module (ACTM), un sistema SCADA (controllo di supervisione e acquisizione dati) per celle chiavi in mano complesse.Visualizza il processo completo, acquisisce tutti i dati rilevanti e trasmette i set di dati specifici del lavoro a un sistema di valutazione per l'archiviazione o l'analisi.
E nella categoria “smart service” il portale clienti “arburgXworld”, disponibile da marzo in Germania, a partire dal K 2019 sarà disponibile anche a livello internazionale. Oltre a funzioni gratuite come il Machine Center principale, il Service Center, App Shop e Calendario, in fiera verranno introdotte ulteriori funzionalità a pagamento.Questi includono il dashboard “Self Service” per lo stato della macchina, il simulatore del sistema di controllo, la raccolta dei dati di processo e i dettagli della progettazione della macchina.
• Il ragazzo produrrà una tazza sovrastampata rigida/morbida con una produzione personalizzata per i visitatori della mostra.I dati di produzione e i dati chiave individuali per ciascuna tazza stampata sono archiviati e recuperabili da un server.
• Engel pone l'accento su due nuove funzioni di controllo “intelligenti”.Uno è iQ melt control, un “assistente intelligente” per ottimizzare il processo.Regola automaticamente il tempo di plastificazione per ridurre al minimo l'usura della vite e del cilindro senza estendere il ciclo e suggerisce impostazioni ottimali per il profilo della temperatura del cilindro e la contropressione, in base al materiale e al design della vite.L'assistente verifica inoltre che la vite, il cilindro e la valvola di ritegno specifici siano adatti all'applicazione corrente.
Un altro nuovo assistente intelligente è iQ Process Observer, descritto come la prima funzionalità dell'azienda che abbraccia pienamente l'intelligenza artificiale.Mentre i precedenti moduli iQ sono progettati per ottimizzare i singoli elementi del processo di stampaggio, come l’iniezione e il raffreddamento, questo nuovo software fornisce una panoramica dell’intero processo per l’intero lavoro.Analizza diverse centinaia di parametri di processo in tutte e quattro le fasi del processo (plastificazione, iniezione, raffreddamento e sformatura) per facilitare l'individuazione di eventuali modifiche in una fase iniziale.Il software suddivide i risultati dell'analisi nelle quattro fasi del processo e li presenta in una panoramica di facile comprensione sia sul controller CC300 della macchina per iniezione che sul portale clienti Engel e-connect per la visualizzazione remota e in qualsiasi momento.
Progettato per l'ingegnere di processo, iQ Process Observer facilita una più rapida risoluzione dei problemi con il rilevamento tempestivo delle derive e suggerisce modi per ottimizzare il processo.Basato sul know-how di elaborazione accumulato da Engel, viene descritto come "il primo monitor di processo proattivo".
Engel promette che ci saranno ulteriori presentazioni a K, comprese più funzionalità di monitoraggio delle condizioni e il lancio commerciale di un “dispositivo edge” in grado di raccogliere e visualizzare dati da apparecchiature ausiliarie e persino da più macchine a iniezione.Permetterà agli utenti di vedere le impostazioni di processo e lo stato operativo di un'ampia gamma di apparecchiature e di inviare i dati a un computer MES/MRP come TIG di Engel e altri.
• Wittmann Battenfeld presenterà i suoi pacchetti software intelligenti HiQ, incluso il più recente, HiQ-Metering, che garantisce la chiusura positiva della valvola di ritegno prima dell'iniezione.Un altro elemento nuovo del programma Wittmann 4.0 è la scheda dati elettronica dello stampo, che memorizza le impostazioni sia della macchina a iniezione che degli ausiliari Wittmann per consentire l'impostazione di un'intera cella con un solo tasto.L'azienda mostrerà anche il suo sistema di monitoraggio delle condizioni per la manutenzione predittiva, nonché un prodotto della sua nuova partecipazione nel fornitore italiano di software MES Ice-Flex: TEMI+ è descritto come un semplice sistema entry-level di raccolta dati integrato con il controlli Unilog B8 della macchina per iniezione.
• Tra le novità in questo ambito di KraussMaffei figura un nuovo programma di retrofit per dotare tutte le macchine KM di qualsiasi generazione di funzionalità di rete e scambio dati abilitate al web per l'Industria 4.0.Questa offerta proviene dalla nuova business unit Digital & Service Solutions (DSS) di KM.Tra le sue nuove offerte ci sarà il monitoraggio delle condizioni per la manutenzione predittiva e l’”analisi dei dati come servizio” con lo slogan “Contribuiamo a sbloccare il valore dei vostri dati”.Quest'ultima sarà una funzione della nuova app Social Production di KM, che secondo l'azienda "utilizza i vantaggi dei social media per un tipo completamente nuovo di monitoraggio della produzione".Questa funzione in attesa di brevetto identifica autonomamente i disturbi del processo, sulla base dei dati sottostanti, senza alcuna configurazione da parte dell'utente, e fornisce suggerimenti sulle possibili soluzioni.Come l'osservatore del processo iQ di Engel menzionato sopra, la produzione sociale rende possibile rilevare, prevenire o risolvere i problemi in una fase iniziale.Inoltre, KM afferma che il sistema è compatibile con tutte le marche di macchine a iniezione.La sua funzione di messaggistica industriale è destinata a sostituire i programmi di messaggistica come WhatsApp o WeChat come mezzo per semplificare e accelerare la comunicazione e la collaborazione nella produzione.
KM presenterà inoltre un nuovo miglioramento del suo software DataXplorer, che fornisce una visione dettagliata del processo in profondità raccogliendo fino a 500 segnali dalla macchina, dallo stampo o altrove ogni 5 millisecondi e rappresentando graficamente i risultati.Una novità della fiera sarà un punto centrale di raccolta dati per tutti gli elementi di una cella di produzione, compresi gli ausiliari e l'automazione.I dati possono essere esportati verso sistemi MES o MRP.Il sistema può essere implementato in una struttura modulare.
• Milacron metterà in evidenza il suo portale web M-Powered e la sua suite di analisi dei dati con funzionalità quali "funzionalità simili a MES", monitoraggio OEE (efficienza complessiva delle apparecchiature), dashboard intuitivi e manutenzione predittiva.
Progressi dell'industria 4.0: il nuovo osservatore di processo iQ di Engel (a sinistra);M-Powered di Milacron (al centro);DataXplorer di KraussMaffei.
• Negri Bossi presenterà una nuova funzionalità del suo sistema Amico 4.0 per raccogliere dati da una varietà di macchine con standard e protocolli diversi e inviare tali dati al sistema ERP del cliente e/o al cloud.Ciò viene realizzato tramite un’interfaccia di Open Plast of Italy, una società dedicata all’implementazione dell’Industria 4.0 nella lavorazione della plastica.
• Sumitomo (SHI) Demag presenterà una cella connessa con le sue ultime offerte in termini di diagnostica remota, supporto online, tracciabilità dei documenti e ordinazione di pezzi di ricambio tramite il suo portale clienti myConnect.
• Mentre la discussione più attiva sull'Industria 4.0 è arrivata finora dai fornitori europei e americani, Nissei presenterà i propri sforzi per accelerare lo sviluppo di un controller abilitato per l'Industria 4.0, "Nissei 40".Il suo nuovo controller TACT5 è dotato di serie sia del protocollo di comunicazione OPC UA che del protocollo di comunicazione MES Euromap 77 (base).L'obiettivo è che il controllore della macchina diventi il nucleo di una rete di apparecchiature ausiliarie della cella come robot, alimentatori di materiale, ecc. con l'aiuto dei protocolli Euromap 82 ancora in fase di sviluppo e di EtherCAT.Nissei prevede di allestire tutti gli ausiliari della cella dal controllore della pressa.Le reti wireless ridurranno al minimo fili e cavi e consentiranno la manutenzione remota.Nissei sta inoltre sviluppando il concetto “N-Constellation” per un sistema automatico di ispezione della qualità basato sull’IoT.
La gigantesca fiera triennale della plastica del mese prossimo a Düsseldorf, in Germania, sfida i costruttori di macchine per lo stampaggio a iniezione a dimostrare leadership tecnologica nell'affrontare le esigenze del mercato.
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Maggiore produttività con minori consumi energetici e investimenti di capitale;più operazioni nella macchina o nella cella di produzione con meno tempo, manodopera, energia e capitale: questi erano i temi comuni delle mostre sullo stampaggio a iniezione alla fiera K 2013 di ottobre.
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Orario di pubblicazione: 26-nov-2019