「循環経済」は、デュッセルドルフの射出成形展示会の共通テーマとしてインダストリー 4.0 に加わりました。
近年、主要な国際プラスチック見本市に参加した人なら、プラスチック加工の未来はインダストリー 4.0 としても知られる「デジタル化」であるというメッセージを大量に浴びせられたことでしょう。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、そこでは多数の出展者が「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が今年のイベントで最も重要なテーマとなるでしょう。「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、およびリサイクル可能性を考慮した設計に関する幅広い戦略を指します。これはショーで鳴らされる主要な音の 1 つですが、エネルギー節約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こえます。
射出成形は循環経済の考え方とどのように関係していますか?多くの出展者がその質問に答えようと努めます。
• 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、Engel は、iQ 重量制御ソフトウェアがそのような変動を「オンザフライ」で自動的に調整し、一貫したショット重量を維持する方法を示します。「インテリジェントな支援により、リサイクル材料のより幅広い用途への扉が開かれます」と、エンゲル社可塑化システム部門責任者のギュンター・クラマー氏は述べています。この能力は、100% 再生 ABS から定規を成形する際に実証されます。成形では、2 つの異なるサプライヤーからのリサイクル材料を含む 2 つのホッパー (1 つは 21 MFI、もう 1 つは 31 MFI) を切り替えます。
• 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、リグラインドされたスプルーを含む部品と、プレスの横にある新しい Wittmann G-Max 9 造粒機からの部品を真空搬送で成形しながら、材料の粘度変動を補正します。フィードホッパーへ。
• KraussMaffei は、PP バケットを成形することで完全な循環経済サイクルを実現する計画を立てています。これはその後細断され、再生材の一部は新しいバケットの成形に再導入されます。残りのリグラインドは、KM (旧 Berstorff) ZE 28 二軸押出機で顔料および 20% タルクと配合されます。これらのペレットは、2 台目の KM 射出成形機で自動車の A ピラー用の布地カバーをバックモールド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、射出圧力から保持圧力への切り替えポイントとショットごと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、バレル内の溶融物の滞留時間を監視して、安定した品質を確保することです。
Engel の新しいスキンメルト同時射出シーケンス: 左 - スキン材料をコア材料とともにバレルに装填します。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 - 充填後の圧力保持。
• 日精樹脂工業は、おそらく海洋やその他の場所でのプラスチック廃棄物問題に影響を及ぼさないと思われる、バイオベースで生分解性で堆肥化可能なポリマーを成形する技術を向上させている。ニッセイは、最もよく知られ、最も広く入手可能なバイオポリマーであるポリ乳酸 (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、射出成形での使用は限られているという。
Kでは、ニッセイがシャンパングラスを例に、PLA100％の実用的な薄肉成形技術を実演します。流れの悪さを克服するために、ニッセイは溶融したPLAに超臨界二酸化炭素を混合する新しい方法を考案しました。超高透明度を実現しながら、これまでにないレベル（0.65mm）の薄肉成形が可能になるという。
• スクラップまたはリサイクルプラスチックを再利用する 1 つの方法は、それらを共射出サンドイッチ構造の中間層に埋めることです。エンゲル社は、この新しく強化されたプロセスを「スキンメルト」と呼んでおり、50％以上のリサイクル含有量を達成できると主張している。Engel は、ショー期間中に自社ブースで 50% 以上の使用済み PP を使用した木箱を成形する予定です。エンゲル氏は、部品の形状が複雑なため、これは特別な課題であると述べています。サンドイッチ成形は新しい概念ではありませんが、Engel 社はより高速なサイクルを実現し、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、「古典的な」同時射出とは異なり、スキンメルト プロセスでは、射出前にバージン スキンとリサイクル コア メルトの両方を 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噴射の制御と調整を同時に行うという困難が回避されると述べています。エンゲルは、コア材料にメイン インジェクターを使用し、スキンには 2 番目のバレル (最初のバレルよりも上向きに角度を付けた) を使用します。スキン材料はコア材料のショットの前でメイン バレル内に押し出され、その後バルブが閉じて 2 番目の (スキン) バレルがメイン (コア) バレルから遮断されます。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されてキャビティ壁に押し付けられます。CC300のコントロール画面には、プロセス全体のアニメーションが表示されます。
• さらに、Engel は窒素注入により発泡させたリサイクル材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。エンゲルはまた、ホール 10 とホール 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する予定です。近くの別の屋外展示には、リサイクル機械のサプライヤーであるエレマのリサイクル パビリオンが設置されます。そこでは、Engel 機械がリサイクルされたナイロン網からカードボックスを成形します。これらの網は一般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 ショーで再加工された漁網素材はチリから来ており、米国の機械メーカー 3 社が使用済み漁網の回収拠点を設置しています。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や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、循環経済の 2 つの例を紹介します。約 30% のリサイクル PP (エレマ製) が使用され、「パッケージング」バージョン (下記を参照) の真新しいハイブリッド オールラウンダー 1020 H (600 トン) で、約 4 秒で 8 つのカップを成形します。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 による部分的なオーバーモールディングを使用して、2 コンポーネント プレスで機械のドア ハンドルを成形します。
arburgGREENworld プログラムについては、ショーの前にはほとんど詳細が明らかになっていませんでしたが、同社は、「arburgXworld」デジタル化戦略と同様の名前が付けられた 3 つの柱、つまりグリーン 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 番目の柱であるグリーン環境には、Arburg の社内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材料の 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) 中圧機械の新しいバージョン (下記参照) について議論する予定です。デュアル混合セクションを備えた最近開発されたスクリューを備えており、リサイクルまたはバージン材料をインラインで配合できます。
この展示会では、主要なハードウェア開発よりも、新しい制御機能、サービス、革新的なアプリケーションに重点が置かれているようです (次のセクションを参照)。ただし、次のような新しい導入もいくつかあります。
• Arburg は、新世代「H」シリーズのハイブリッド マシンに追加サイズを導入します。Allrounder 1020 H 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 7000 射出ユニット (4.2 kg PS ショット容量) を備えており、これは Arburg 最大の機械である 650 mt Allrounder 1120 H でも利用可能です。
コンパクトセルは、エンゲルのアモルファス金属成形用の新しい勝利 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 台目の垂直プレスを組み合わせ、この 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。Heraeus Amloy 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い硬度、強度、弾性 (靭性) 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 Victory120 AMM (アモルファス金属成形) プレスは、標準射出速度 1000 mm/秒の油圧 Victor タイバーレス マシンをベースとしています。アモルファス金属の射出成形でこれまで可能であったものよりも最大 70% 短いサイクル時間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コストを相殺するのに役立つとエンゲル氏は言います。エンゲルとヘレウスとの新たな提携のもう 1 つの利点は、この技術を実施するために成形業者によるライセンスが必要ないことです。
エンゲルはショーで、完全自動成形セルでLSRを使用したアモルファス金属のオーバーモールドを初と称するものを披露する予定だ。金属基板の成形後、デモ電気部品は Engel viper ロボットによって脱型され、easix 6 軸ロボットによって、LSR シールをオーバーモールドするために 2 ステーションの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が配置されます。
• Haitian International (ここでは Absolute Haitian が代表) は、今年初めの Jupiter III の導入に続き、さらに 3 つの機械ラインの第 3 世代を発表します (4 月の最新情報を参照)。アップグレードされたモデルは効率と生産性が向上しています。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 世代マシンの 1 つは、医療用途で披露される全電気式 Zhafir Venus III です。射出圧力能力を大幅に向上させる、特許取得済みの最新の Zhafir 電動射出ユニットが付属しています。魅力的な価格で、1 つ、2 つ、および 4 つのスピンドルで利用できると言われています。最適化されたトグル設計は Venus III のもう 1 つの特徴であり、最大 70% のエネルギー節約を誇ります。
4 つのスピンドルと 4 つのモーターを備えた、大型電動射出ユニット用の新しい特許取得済みの Haitian Zhafir コンセプト。
第 3 世代の技術は、電気ヴィーナス設計に炉心プルとエジェクター用の統合油圧ドライブを追加する Zhafir Zeres F シリーズにも導入されます。ショーではIMLでパッケージを成形します。
「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 ロボットを備え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。サーボ油圧式 Mars III には、新しい全体設計、新しいモーター、およびサーボ油圧式 2 プラテン Jupiter III シリーズと同様の多数の改良点が施されています。Jupiter III も自動車用途でショーで稼働します。
• KraussMaffei は、サーボ油圧式 2 プラテン シリーズのより大きなサイズの GX 1100 (1100 mt) を発売します。20LのPPバケット2個をIMLで成形します。ショット重量は約1.5kg、サイクルタイムはわずか14秒です。この機械の「速度」オプションにより、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) とクランプ動作が保証されます。乾燥サイクル時間はほぼ 0.5 秒短縮されます。また、ポリオレフィン用の HPS バリア スクリュー (26:1 L/D) も使用され、標準的な 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、IML を使用して 2 つの 20L PP バケットをわずか 14 秒で成形します。これは、Netstal のスマート オペレーション制御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 制御オプションを備えた最初の KM マシンです。このオプションでは、最大限の柔軟性が必要なセットアップと、直観的かつ安全な機械操作が必要な生産用に個別の制御環境が作成されます。実稼働画面のガイド付き使用には、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、選択されたプロセス情報、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、シャットダウン時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、実行の開始時にシングルショット サイクルを開始します。別のボタンを押すと、連続サイクリングが開始されます。安全機能には、たとえば、スタート ボタンとストップ ボタンを 3 回続けて押す必要があること、ボタンを押し続けると射出キャリッジを前進させる必要があることが含まれます。
• Milacron は、今年初めに米国で導入されたサーボ油圧トグルの新しい「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、部分的にドイツの旧 Ferromatik F シリーズに基づいています。Milacron は、大型サーボ油圧式 2 プラテン機械の新しいシンシナティ ラインも展示します。そのうち 2,250 トンの機械は NPE2018 で展示されました。
Milacron は、新しい Cincinnati 大型サーボ油圧 2 プラテン プレス (上) と新しい Q シリーズ サーボ油圧トグル (下) で注目を集めることを目指しています。
• Negri Bossi は、600 mt から 1300 mt までのサーボ油圧機械の新しい Nova sT シリーズを完成させる 600 mt サイズを導入します。同社には、2 台の設置面積に近づくほどコンパクトと言われている新しい X デザイン トグル システムが搭載されています。 -プラテンクランプ。NPE2018 で発表された新しい Nova eT 全電動シリーズの 2 つのモデルも展示されます。
• 住友 (SHI) デマーグは 5 つの新規エントリーを展示します。包装用 El-Exis SP 高速ハイブリッド シリーズの 2 つの更新された機械は、アキュムレータの装填中に油圧を調整する新しい制御バルブのおかげで、以前の製品よりもエネルギー消費が最大 20% 削減されています。これらの機械の射出速度は最大 1000 mm/秒です。2 台のプレス機のうち 1 台で 72 個のキャビティを持つ金型を稼働させ、1 時間あたり 130,000 個の水筒のキャップを製造します。
住友（SHI）デマーグは、ハイブリッド El-Exis SP 包装機のエネルギー消費を最大 20% 削減しましたが、それでも 72 個のキャビティで水筒のキャップを 130,000/hr で成形できます。
また、IntElect 全電動シリーズの大型モデルも新登場しました。IntElect 500 は、以前の最大サイズの 460 メートルからさらに大きくなりました。これは、より大きなタイバー間隔、金型高さ、開口ストロークを提供し、以前はより大きなトン数を必要とした自動車用途に適しています。
最新サイズの IntElect S 医療機械は 180 mt で、GMP 準拠でクリーンルーム対応で、汚染物質、粒子、潤滑剤が付着しないように金型エリアのレイアウトが設計されていると言われています。乾燥サイクル時間が 1.2 秒の「S」モデルは、前世代の IntelElect マシンよりも優れた性能を発揮します。タイバーの間隔と金型の高さが拡張されているため、多数個取りの金型を小型の射出ユニットで使用できるため、精密な医療用金型製造業者にとって特に有益であると言われています。サイクルタイムが 3 ～ 10 秒の非常に厳しい公差アプリケーション向けに構築されています。64 個のキャビティにピペット チップを成形します。
また、標準的な機械を多部品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 シリーズを発表します。
• 東芝は、新しい ECSXIII 全電気シリーズの 50 トン モデルを展示しており、これも NPE2018 で展示されています。これは LSR 用に装備されていますが、コールド ランナー制御と機械の強化された V70 コントローラーの統合により、熱可塑性ホット ランナー成形への容易な変換も可能になると報告されています。このマシンは、同じく NPE で紹介されたユーシンの最新 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 で発表されて以来、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、低圧構造フォームと最大 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。ショット容量は 50 ポンドで、最大 72 × 48 インチの部品を成形できます。元々は、固定ネジとプランジャーを並べて備えた 2 段階の機械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の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、プランジャー前部のボールチェックバルブを通って出ます。プランジャーの表面積がスクリューの2倍であるため、このユニットは通常のそのサイズのスクリューよりも大きなショットを処理できます。再設計の主な理由は、先入れ先出しの溶融ハンドリングを提供することであり、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のある溶融物の一部が過剰な滞留時間や熱履歴にさらされることを回避できます。ウィルミントンの創設者兼社長のラス・ラ・ベル氏によると、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 年代に遡り、彼の会社でも製造されているアキュムレーターヘッドブロー成形機でのテストにも成功しました。
Wilmington Machinery は、MP800 中圧機械を 2 段階射出から、単一バレル内のインライン 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 メルトの取り扱いにより、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 L/D とデュアル混合セクションがあり、再生樹脂や添加剤、繊維強化材との配合に適しています。
ウィルミントン社はまた、フロアスペースの節約を求める顧客向けに最近製造した 2 台の垂直クランプ構造発泡プレスについても説明するとともに、金型のセットアップの容易さと工具コストの削減に関する垂直プレスの利点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備え、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、Wilmington 独自の Versafil 射出システムによって個別に充填され、金型の充填順序を決定し、各金型に個別のショット制御を提供します。
• Wittmann Battenfeld は、新しい 120 mt VPower 縦型印刷機を導入し、マルチコンポーネント バージョンで初めて披露します (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。この自動化システムは、スカラ 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 キャビティに移し、完成した部品を取り外します。
また、ウィットマンからは、新しい医療バージョンの高速全電気式 EcoPower Xpress 160 も新登場します。PET血液チューブを48個のキャビティに成形するために、専用のスクリューと乾燥ホッパーが提供されています。
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することです。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、プレス機が生産する部品を「知っている」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 モデルと部品の形状は、制御システムに直接読み込まれます。その後、動作中に、現在のネジの位置に対する部品の充填度が 3D グラフィックとしてリアルタイムでアニメーション表示されます。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パフォーマンスを画面モニター上で比較できます。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、より広範囲の金型や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可能で、全電気式 Allrounder 570 A (200 mt) で初めて搭載されます。これまで、Gestica コントローラーは、新世代の Allrounder H ハイブリッド シリーズの大型印刷機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、床面積を節約する LR 5 リニア ロボットの新しい代替配置を発表することを示唆しました。
Engel は 2 つの新しい特殊用途のネジを紹介します。PFS (物理発泡スクリュー) は、直接ガス注入による構造発泡成形用に特別に開発されました。これにより、ガスを充填した溶融物の均質化が向上し、ガラス強化材の寿命が長くなることが報告されています。それは、K で 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 番目の新しいネジは LFS (長繊維ネジ) で、自動車用途における長ガラス PP およびナイロンの需要の増加に応えるように設計されています。繊維の破損や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 の以前のソリューションは、長いガ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、洗練されたジオメトリを備えた一体型デザインです。
Engel は 3 つの自動化製品も導入しています。1 つは、離陸ストロークが長くても、以前と同じ可搬質量を備えた Viper リニア サーボ ロボットです。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 を必要としていたユーロ パレットに完全に到達できるようになりました。X ストロークの延長は、バイパー モデル 12 のオプションになります。 60.
エンゲル氏は、この機能強化は、2 つの「スマート」インジェクト 4.0 機能によって可能になったと述べています。1 つは振動を積極的に減衰する iQ 振動制御、もう 1 つは積載量に応じてロボットの動作速度を調整する新しい「マルチダイナミック」機能です。言い換えれば、ロボットは自動的に、軽い荷物ではより速く動き、重い荷物ではより遅く動きます。どちらのソフトウェア機能も現在、バイパー ロボットに標準搭載されています。
また、空気圧式スプルー ピッカー Engel pic A も新製品で、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。写真 A には、通常の固定 X 軸の代わりに、非常に狭い領域内で動く回転アームが付いています。離陸ストロークは最大400mmまで連続可変です。また、わずか数ステップで Y 軸を調整できる機能も新機能です。A 軸の回転角度は 0° ～ 90° の間で自動的に調整されます。操作の容易さが特に利点であると言われています。写真 A を完全に回転させると、金型領域全体が自由になり、金型の交換が容易になります。「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」とエンゲル氏は述べています。
エンゲルはまた、設置面積を最小限に抑え、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る「コンパクトセーフティセル」を初めて展示します。医療セルでは、部品の取り扱いやボックスの交換を行うことでこのコンセプトを実証します。これらはすべて、標準の安全ガードよりも大幅にスリムです。セルが開くと、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になります。
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モザイク機械制御に統合した最初の機械メーカーとして、その先駆的地位を誇示します。このプロセスは、より低い圧力で成形しながらサイクルを高速化し、よりストレスのない部品を提供すると主張されています。(iMFLUX の詳細については、本号の特集記事を参照してください。)
Trexel は、MuCell マイクロセルラー発泡用の 2 つの最新機器開発を披露します。1 つは高速サイクル包装用途に適した P シリーズ ガス計量ユニットです (NPE2018 でも展示されました)。そして、最新のチップ ドージング モジュール (TDM) は、以前の特別なスクリューとバレルの必要性を排除し、標準のスクリューに後付け可能で、繊維補強に優しく、生産量を向上させます (6 月のキープアップを参照)。
ロボットでは、セプロは標準の S5-25 より 50% 高速な最新モデルである S5-25 スピード デカルト モデルを強調しています。報告によると、1 秒以内に金型スペースに出入りできるそうです。また、SeprSepro America, LLCo がビジュアル コントロールを備えたユニバーサル ロボットの協働ロボットも展示されています。
Wittmann Battenfeld は、高度な R9 制御 (NPE で展示) と新しい高速モデルを備えたいくつかの新しい X シリーズ リニア ロボットを操作します。
いつものように、K の主な魅力は、参加者に今日のテクノロジーの限界への挑戦を促す、紛れもない「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で全力を尽くしています。自動車用軽量構造複合材に関して、エンゲルはプロセスの複雑さと設計の柔軟性の向上に取り組んでいます。ターゲットを絞った荷重分散を備えた成形部品に関する現在の自動車業界の研究開発を説明するために、エンゲル氏は、2 台の統合赤外線オーブンと 3 台の 6 軸ロボットを含む完全自動プロセスで、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 (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 プラテン印刷機で、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、すべての動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ており、すべてのコンポーネントをホーム ポジションに送るスタート ボタンとストップ ボタンが 1 つだけあります。この複雑なセルをプログラムするには 3D シミュレーションが使用されました。
Engel の自動車用軽量構造複合材料用の非常に複雑なセルは、厚さの異なる 3 枚の PP/ガラス オルガノシートを利用しており、2 台の IR オーブンと 3 台の 6 軸ロボットを統合したセル内で予熱、予備成形、オーバーモールドされます。
オルガノシートの素材は連続ガラスとPPを織ったものです。Engel によって設計および製造された 2 つの IR オーブンがマシンの上部に、1 つは垂直に、もう 1 つは水平に取り付けられています。垂直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) がほとんど熱損失なく金型にすぐに到達します。可動プラテン上の台座にある標準的な水平 IR オーブンで、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。シートは金型内で予備成形され、約 70 秒のサイクルでガラス充填 PP が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、もう 1 台が 2 枚の厚いシートを処理します。2 番目のロボットは、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 (一部オーバーラップします)。最も厚いシートでは、部品の成形中に別のキャビティで追加の予備成形サイクルが必要になります。3 番目のロボット (床に設置され、他のロボットは機械の上部にあります) 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、完成した部品を型から取り出します。エンゲル氏は、このプロセスにより「オーガニックシートに関しては以前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」が実現されると述べています。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の構造用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。
エンゲルはまた、自動車の内外装部品の装飾プロセスの実演も行います。エンゲルは、レオンハルト・クルツと協力して、箔の真空成形、バックモールド、型抜きをワンステッププロセスで行うロールツーロールのインモールド箔装飾プロセスを運営します。このプロセスは、ペイントフィルム表面を備えた多層箔や、容量性エレクトロニクスを備えた構造化され、バックライト可能で機能化された箔に適しています。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ディングにおけるこれまでの制限を克服すると言われています。K では、Engel は、Trexel の MuCell プロセスで発泡された細断された植物スクラップ (フォイルで覆われた部品) を使用してフォ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、金型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、光沢と耐傷性を高めるための透明な 2 成分液体 PUR トップコートで熱可塑性フロント パネルをオーバーモールドします。この結果は、外部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、Engel はアクリル (PMMA) に特化した新しい可塑化プロセスを開発し、高い発光効率を達成し、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、Kurz の IMD Varioform フォイルを使用して、機能的な表面を備えた自動車ヘッドライナーを成形する予定です。外側に半透明の加飾シート、内側にタッチセンサー構造を印刷した機能性シートを採用しています。サーボ C 軸を備えたリニア ロボットは、Y 軸に連続シートを予熱するための IR ヒーターを備えています。機能性シートを金型に挿入した後、加飾シートをロールから引き出し、加熱して真空成形します。次に、両方のシートをオーバーモールドします。
別のデモンストレーションでは、Wittmann 社は 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。このセルは、空気から窒素を抽出し、最大 330 bar (約 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関しては、エンゲルは 2 つの多部品成形の展示を予定しています。1 つは、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 シールをオーバーモールドする、前述の 2 マシン セルです。もう 1 つのデモンストレーションでは、透明およびカラー PP の厚肉医療ハウジングを成形しています。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。ワン ショットで成形した場合、サイクル タイムは 20 分もかかると Engel 氏は報告しています。
このプロセスでは、ドイツの Hack Formenbau の 8 キャビティ Vario Spinstack 金型が使用されます。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。1) 透明な PP ボディを射出する。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することができます。スタックの回転と 8 つのコア プルの操作はすべて、Engel 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 ブースの 8 つの成形展示の中には、射出成形構造化エレクトロニクス (IMSE) の機能的 IMD デモンストレーションが含まれます。このデモでは、統合された電子機能を備えたフィルムをオーバーモールドして常夜灯を生成します。
Arburg のもう 1 つの展示は、8 mm ネジ、8 個のキャビティ金型、および LSR 材料カートリッジを使用して、重さ 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 キャビティ金型で 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 ネットワーキング向けに OPC-UA 統合を備えた新しい Nexus Servomix 計量システムを使用しています。このサーボ駆動システムは、気泡の除去を保証し、ドラムの交換が容易で、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。
シグマ エンジニアリングのブースでは、ウィットマン バッテンフェルド機械が特に困難な 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 の流れ長にわたって 1 mm の壁厚を持っています (2018 年 12 月のスタートアップを参照)。
ネグリ・ボッシは、スペインのモルマサ社の金型を使用して、横型射出成形機を小型のロールオン消臭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展示します。NB ブースの別の機械は、同社の FMC (発泡マイクロセルラー成形) プロセスを使用して、発泡 WPC (木材とプラスチックの複合材料) 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 の両方に利用できるこの技術は、供給セクションの後ろのポートを通してスクリューの中心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、成型後に 2 つの部品をねじ留めするセル内で Wittmann Battenfeld によって製造されます。
ウィットマン・バッテンフェルドは、100％天然成分をベースにした材料で蓋付きの化粧品瓶を成形する予定で、特性を損なうことなくリサイクルできると伝えられている。4+4 キャビティ金型を備えた 2 コンポーネント 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 台のリニア ロボットが使用されます。1 台はラベルの配置と瓶の型からの取り出しに、もう 1 台は蓋の型からの取り外しに使用されます。両方の部品は二次ステーションに配置され、ネジで固定されます。
おそらく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 というテーマは確かに強い存在感を示すでしょう。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、ネジ摩耗の予測メンテナンス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収集) システムである新しい Arburg Turnkey Control Module (ACTM) を活用します。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を行います。
また、「スマートサービス」のカテゴリーでは、3月からドイツで提供を開始したカスタマーポータル「arburgXworld」が、2019年K時点で全世界で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、フェアでは追加の有料機能も導入予定です。これらには、マシンのステータスを表示する「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、マシン設計の詳細が含まれます。
• ボーイは、ショー来場者向けに個別に製作したハード/ソフトのオーバーモールド ドリンク カップを製作します。成形された各カップの生産データと個別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 iQ メルト コントロールで、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ます。また、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、逆止弁が現在の用途に適しているかどうかも検証します。
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、人工知能を完全に取り入れた同社の最初の機能として説明されています。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。可塑化、射出、冷却、離型というプロセスの 4 段階すべてにわたって数百のプロセス パラメータを分析し、初期段階で変化を簡単に発見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を表示して、リモートでいつでも閲覧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促進し、プロセスを最適化する方法を提案します。Engel が蓄積した処理ノウハウをベースに、「初のプロアクティブなプロセス モニター」と評されています。
エンゲル氏は、より多くの状態監視機能や、補助装置や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」の商用発売など、K社での導入がさらに進むことを約束している。これにより、ユーザーはさまざまな装置のプロセス設定や動作状態を確認し、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るようになります。
• 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 パッケージをデモンストレーションします。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のセットアップを可能にします。同社は、予知保全のための状態監視システムや、イタリアの MES ソフトウェア サプライヤー Ice-Flex への新たな出資による製品も披露します。TEMI+ は、シンプルなエントリーレベルのデータ収集システムであり、射出成形機の Unilog B8 制御。
• 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 の Web 対応ネットワーキングおよびデータ交換機能を装備するための新しい改修プログラムが含まれています。この製品は、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。新しいサービスには、予知保全のための状態監視と、「データの価値を引き出すお手伝いをします」というスローガンの下の「サービスとしてのデータ分析」が含まれます。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、同社によれば、これは「ソーシャル メディアの利点を利用して、全く新しいタイプのプロダクション モニタリングを実現する」ものです。この特許出願中の機能は、ユーザーによる設定を必要とせずに、基礎となるデータに基づいてプロセスの障害を自律的に特定し、考えられる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と同様に、Social Production によって問題を早期に検出し、予防または解決できるようになると言われています。さらに、KM 氏は、このシステムはあらゆるブランドの射出成形機と互換性があると述べています。その産業用メッセンジャー機能は、WhatsApp や WeChat などのメッセージング プログラムに代わるもので、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使用されます。
KM はまた、DataXplorer ソフトウェアの新たな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 個の信号を収集し、結果をグラフ化することで、プロセスの詳細なビューを提供します。ショーの新機能は、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。この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 (総合機器効率) モニタリング、直感的なダッシュボード、予知保全などの機能を備えたデータ分析スイートを強調します。
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、さまざまな標準やプロトコルを使用して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 の導入を専門とするイタリアの Open Plast のインターフェースを介して実現されます。
• 住友 (SHI) デマーグは、myConnect カスタマー ポータルを介して、リモート診断、オンライン サポート、文書追跡、およびスペアパーツの注文における最新の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 について最も活発に議論されてきたのは欧米のサプライヤーですが、ニッセイはインダストリー 4.0 対応コントローラー「Nissei 40」の開発を加速する取り組みを紹介します。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、マシン コントローラーが、開発中の Euromap 82 プロトコルと EtherCAT を利用して、ロボット、材料フィーダーなどの補助セル機器のネットワークの中核となることです。ニッセイでは、すべてのセル補助装置をプレスコントローラーからセットアップすることを想定しています。ワイヤレス ネットワークによりワイヤとケーブルが最小限に抑えられ、リモート メンテナンスが可能になります。ニッセイは、IoTを活用した自動品質検査システム「N-Constellation」コンセプトの開発も進めている。
来月、ドイツのデュッセルドルフで開催される大規模なトリエンナーレプラスチックショーでは、射出成形機メーカーに対し、市場のニーズに対応する技術的リーダーシップを実証することが求められます。
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、バリア共射出、マイクロモールディング、バリサーム成形、フォーム、省エネプレス、ロボット、ホットランナー、ツーリングに興味があるなら、それらはすべてここにあります。 。
エネルギー消費と設備投資を減らして生産性を向上。より少ない時間、労働力、エネルギー、資本で機械や製造セルでのより多くの作業を実現すること、これらが 10 月の K 2013 ショーでの射出成形展示の共通テーマでした。
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投稿日時: 2019 年 11 月 26 日