Demonstrując produkcję złożonego uszczelnienia osiowego dla przemysłu motoryzacyjnego o swobodnym kształcie na wystawie LSR firmy Sumitomo (SHI) Demag, uszczelnienie zostało zaprojektowane do formowania przy użyciu "bezpośredniej bramy" bez zamykania materiału. Henrik Langwald, dyrektor Automotive & Electronics, opisując wyzwania związane z przetwarzaniem tego typu komponentów, wyjaśnia: "Warga uszczelniająca musi być całkowicie wyraźna, aby oferować pełną funkcjonalność. Wyznaczamy nowy punkt odniesienia dla powtarzalnego formowania najściślejszych tolerancji w 16 zagłębieniach, bez zadziorów, bez konwersji", podsumowuje zwięźle.
Produkowany przy użyciu dwupłytkowego narzędzia Nexus, element ustalający utrzymuje uszczelkę stabilnie po stronie wyrzutnika. Nowo wprowadzony robot kartezjański SAM-C "handle & place" opracowany przez firmę Sumitomo (SHI) Demag następnie usuwa i przechowuje część. Wiąże się to z pracą z systemem zamykania igłą zimnokanałową i bezpośrednim wtryskiem. Koncepcja narzędzia obejmuje wymienne wkładki, zapewniając najwyższą elastyczność produktu. W wyniku wysoce precyzyjnego przetwarzania zachowana jest stabilność, aby zapewnić optymalne wymagania dotyczące uszczelnienia, tak krytyczne dla bezpieczeństwa motoryzacyjnego.
Wyrównana wydajność i stabilność przetwarzania
Ważnym elementem innowacyjnego rozwiązania produkcyjnego jest system dozowania ServoMix Z200 firmy Nexus. "System nie jest podparty, a beczkę można szybko i bezpiecznie wymienić w mniej niż pięć minut pod kątem do 104 stopni" - informuje Langwald. Zapewnia to łatwy i szybszy dostęp do czyszczenia i konserwacji, a także pomaga wyeliminować błędy ludzkie.
Dodatkowo, system dozujący nowej generacji posiada również liczne interfejsy, w tym sterowanie kolorem TrueFlow Nano, aby zapewnić precyzyjne dozowanie dodatków kolorystycznych, a także funkcję kalibracji. Przepływy materiałów są mierzone w mikrolitrach dla głównych składników, a dodatki w nanolitrach.
Konstrukcja przepływomierza, gotowa do pracy z OPC-UA, obejmuje szybko wymienny korpus pompy z celami pomiarowymi umieszczonymi bezpośrednio na korpusie pompy. "Nie są wymagane żadne dodatkowe połączenia wężowe", zauważa ekspert, podkreślając znaczenie tego rozwiązania dla sektora medycznego. Kolejną zaletą tej konstrukcji jest szybsze czyszczenie ślimaka wtryskowego. Ponadto wszystkie nowe urządzenia dozujące są teraz wyposażone w nowo wydany interfejs OPC-UA, bezpośrednio łączący dane pomiarowe dozowania z danymi przetwarzania IntElect 130/520-450, zapewniając w pełni identyfikowalny i stabilny proces produkcyjny. "System pomiaru czasu lub wyważania w formie może być odzwierciedlany przez wtryskarkę za pośrednictwem VNC", dodaje Langwald.
W porównaniu do systemów hydraulicznych, najnowsze modele ServoMix charakteryzują się niskim zużyciem energii. Pracują w bardziej zrównoważony sposób, a ilość odpadów i zużywanych materiałów jest znacznie mniejsza. Regulując natężenie przepływu zgodnie z rzeczywistymi wymaganiami, użytkownicy mogą zaoszczędzić do 70 procent energii. Straty materiału spowodowane pozostałościami w beczce wynoszą mniej niż 0,3%. "Ogólnie rzecz biorąc, systemy są bardziej przyjazne dla środowiska", stwierdza Langwald, odnosząc się do misji firmy "Act! Zrównoważony rozwój", która leży u podstaw wysiłków Sumitomo (SHI) Demag i przyszłych innowacji w zakresie maszyn i urządzeń.
IntElect zapewnia najbardziej zrównoważoną kombinację
Sprzęt Nexus idealnie uzupełnia niezwykle ekonomiczny IntElect 130/520-450, który jest specjalnie skonfigurowany do przetwarzania LSR. Nastawiony na najwyższą dynamikę, opracowany przez IntElect system napędowy w połączeniu z przetwornicami częstotliwości i całym układem sterowania serwomotorem sprawia, że jest to jedna z najbardziej wydajnych wtryskarek na rynku.
"W porównaniu z konwencjonalnymi systemami w pełni elektrycznymi, IntElect zużywa do 20 procent mniej energii" - stwierdza Langwald. Wyższa dostępność o około dwa procent w połączeniu z dynamicznymi, precyzyjnymi i równoległymi ruchami zapewnia do dziesięciu procent wyższą wydajność produkcji. Dodatkowo, precyzja i powtarzalność obróbki zapobiega powstawaniu defektów i odrzucaniu części. "To z kolei znacznie zwiększa wydajność i jednocześnie obniża koszty" - dodaje Langwald.
Według dyrektora ds. motoryzacji i elektroniki, czas cyklu nakładania uszczelnienia osiowego będzie wynosił od 30 do 35 sekund przy użyciu maksymalnej siły zacisku dla uszczelnień grubościennych. Sztywna konstrukcja płyty narzędziowej IntElect zapewnia optymalne podparcie narzędzi, zapewniając bardziej zrównoważony rozkład nacisku poprzez siłę zacisku. Kolejnymi cechami są bardzo dynamiczny ruch wszystkich osi i najwyższa precyzja na osiach wtrysku i zamykania w celu wsparcia wentylacji. Adaptowalne programowanie sekwencji dostosowuje się do elastycznych wymagań przetwarzania maszyny. Dodatkowo, jednostka IntElect LSR jest wyposażona w rozszerzoną kontrolę procesu, w tym monitorowanie ciśnienia zasilania i czasu narastania próżni.
Dodając możliwości sterowania, monitorowania i integracji Przemysłu 4.0, interfejs OPC-UA IntElect obejmuje również nowy standard Euromap 40082-3 dla systemów dozowania LSR wprowadzony 1 czerwca 2021 roku. "Oczywiście systemy Nexus ServoMix są również zintegrowane, umożliwiając maszynie formierskiej oraz systemowi mieszania i dozowania płynną komunikację za pośrednictwem jednej platformy", wyjaśnia Langwald. Wspomina również o oprogramowaniu internetowym "myConnect" opracowanym wewnętrznie przez zespół Sumitomo (SHI) Demag. Ta centralna platforma zapewnia klientom bezpośredni dostęp do szerokiej gamy w pełni sieciowych usług wsparcia, pomagając lepiej zarządzać nieefektywnością produkcji, redukować koszty i całkowity koszt posiadania, rozwiązywać błędy i minimalizować przestoje.
Do uszczelnienia eksponatu wybrano kauczuk silikonowy Elastosil LR3003/50 firmy Wacker Chemie AG z Monachium. Dzięki zakresowi temperatur od -55°C do +210°C i twardości Shore'a A równej 50, idealnie nadaje się do produkcji uszczelnień o swobodnym kształcie. Wyjaśniając uzasadnienie wyboru tego materiału, Langwald wyjaśnia: "Poza przemysłem motoryzacyjnym, uszczelki freeform są również stosowane do komponentów elektronicznych w towarach konsumpcyjnych i produktach elektronicznych. Kauczuki silikonowe są odporne na ciepło, zachowują elastyczność w niskich temperaturach i nie starzeją się pod wpływem promieniowania UV, powietrza itp. Są łatwe w obróbce i mają dobre właściwości mechaniczne, które pozostają stabilne w szerokim zakresie temperatur. Ponadto są bezsmakowe i biologicznie obojętne".
Nowy robot SAM-C idealny do formowania LSR o wysokim stopniu pielęgnacji
Kolejną atrakcją zintegrowaną z wystawą motoryzacyjną LSR jest pierwsza własna, opracowana przez firmę Sumitomo (SHI) Demag seria robotów SAM-C (Sumitomo Demag. Automatyzacja. Maszyna - Kartezjańska). Zaprojektowana specjalnie do wtryskarek o sile zamykania od 50 do 500 ton i do standardowych zastosowań z czasem cyklu 10 sekund i dłuższym, wystawa LSR pokazuje znaczenie wykorzystania robotyki w celu wyeliminowania zanieczyszczenia komponentów i wynikającego z tego uszkodzenia produktu. W tym przypadku chodzi o funkcję uszczelniania.
"Dzięki SAM-C udało nam się zaprojektować najmniejszą zautomatyzowaną komórkę produkcyjną do formowania wtryskowego, obejmującą roboty i technologię transportu materiałów" - zauważa Jürgen Schulze, dyrektor ds. automatyzacji, opisując rozwiązanie "handle&place".
Podkreślając dalsze zalety tej ekscytującej, wewnętrznej automatyzacji, Schulze wyjaśnia: "Oferujemy wysoką dostępność systemu przy minimalnych pracach naprawczych i konserwacyjnych, dzięki własnej technologii serwomotorów Sumitomo (SHI) Demag oraz niewymagającej konserwacji technologii napędów i prowadnic. Dzięki odpowiedniej technologii próżniowej systemy zapewniają również znaczne oszczędności energii".
Klienci korzystają z technologii procesowej i systemowej pochodzącej od jednego dostawcy, wraz ze sprzętem i oprogramowaniem sterującym integracją technologii robotów z jednostką formowania wtryskowego oraz zoptymalizowaną pod kątem produkcji mechaniką robotów w pełni dostosowaną do maszyn Sumitomo (SHI) Demag. "Kluczowe zalety obejmują atrakcyjny stosunek ceny do wydajności, obejmujący pełne formowanie wtryskowe i automatyzację, w tym zgodność z oznakowaniem CE", mówi Schulze.
Dzięki systemowi komunikacji IO-Link, inteligentne czujniki i siłowniki mogą być podłączone do systemu automatyzacji. Oznacza to, że seria SAM w pełni spełnia przyszłe wymagania Industry 4.0 i Smart Manufacturing.