Krajši cikli, boljša kakovost, manjša poraba?

logo

Top Teh d.o.o.
Sliši se kar predobro, da bi bilo res, a z novim revolucionarnim in patentiranim pristopom k hlajenju izdelkov in temperirajo orodij to postaja realnost. Z Microgel SYNCRO je prihodnost hlajenja izdelkov tu!

Za izboljšanje časa cikla imamo več možnosti:

  • Redizajn izdelka, s tanjšimi stenami, več tanjšimi rebri.
  • Menjava stroja z bolj odzivnimi pogoni, boljšim varovanjem orodja
  • Redizajn izdelka, z uporabo drugih materialov, postavitvijo hladilnih kanalov bližje obliki, izboljšana tehnologija odpiranja in zapiranje
  • Optimiranje prenosa toplote v času enega cikla

Prva opcija nam je zelo redko na voljo in pomeni nov razvoj izdelka. Strošek je izjemno visok, možnosti za izboljšave relativno majhne, čas vračila investicije pa je odvisen od več faktorjev.

Vse ostale tri opcije imajo svoje robne pogoje tako v smislu kompleksnosti strojegradnje stroja in orodja.

Menjava stoja je investicija, ki se vrača več let in prihranek cikla se meri v nekaj odstotkih pri odpiranju, zapiranju ter izmetavanju, na čas hlajenja stroj nima vpliva, vračilo investicije pa se meri v letih.
Konstrukcija orodja omogoča boljši vpliv na čas brizganja in hlajenja. Z izbiro boljših materialov, oblikovnih jeder s hladilnimi kanali ob površini izdelka, boljšim dolivnim sistemom ter izboljšanim konceptom zapiranja in varovanja med zapiranjem omogoča občutno krajšanje cikla, a po visoki začetni investiciji. Tudi tu se vračilo investicije meri v več letih, a je vseeno smiselna ob večletnih življenjskih dobah izdelkov.

Pri temperiranju orodja pa je doslej obstajalo še veliko neizkoriščenih možnostih, ki so dostopne ob bistveno nižji investiciji, z uporabo na že obstoječem stroju in že obstoječem orodju. Seveda obstajajo redke izjeme, a zahtevajo obsežnejše spremembe na priklopu na orodje ter zahtevno šolanje uporabnikov.

Če se vrnemo na najbolj pogost privzet način temperiranja orodij pa sistem lahko vidimo sledeče:

  • proces brizganja je taktno ciklusen, temperiranje pa ostaja kontinuirno procesno. Kaj to pomeni?

Hladilna tekočina, ki jo poganja črpalka temperirne naprave, se vas čas pretaka skozi orodje. Medtem ko brizgamo, orodje hladimo. Med časom hlajenja hladimo orodje in izdelek. Med časom odpiranja hladimo polovico izdelka in polovico orodja. Med izmetavanjem izdelka orodje še vedno hladimo, izdelek pa se ne hladi več. In ves čas hladimo z enako temperaturo medija.

Dejansko pa bi bilo bolje, da med brizganjem orodja ne hladimo, da material bolje teče, Dejansko bi bilo bolje, da orodje in izdelek hladimo s turbolentnim pretokom z večjim odvodom toplote, kot je s toplo vodo. Dejansko bi bilo bolje, da je temperaturno polje izdelka skozi debelino stene bolj homogeno zaradi zaostalih notranjih napetosti. Dejansko je bolje, da orodja med odpiranjem, izmetavanjem in zapiranjem ne hladimo, da je površina čim toplejša med procesom brizganja.

Torej cilj je brizgati v vroče orodje in izdelek čim hitreje ohladiti.

Microgel Syncro vse to omogoča z enostavnim patentiranim sistemom sinhronizacije temperirne narave s ciklusom orodja preko enostavnega stikala, ki javi položaj »orodje odprto«.

Microgel SYNCRO je temperirna naprava z dvema setoma frekvenčno krmiljenih črpalk, z merilniki pretoka in vodno hlajenim hladilnikom hladilne vode, ki omogoča nastavitev procesne temperature med 6°C in 90°C ne glede na temperaturo vode v centralnem sistemu do 35°C.

Naprava Microgel SYNCRO zazna preko stikala in merjenja časa status avtomatskega delovanja. V polavtomatskem režimu je nastavljen kot prej temperirna naprava, npr. fiksna stran 40°C, gibljiva stran 60°C. Črpalke ob nastavljenem tlaku delujejo ves čas. Ko Microgel SYNCRO prepozna, da stroj deluje avtomatsko, naprava preklopi v sinhronizacijski način. Za ta način uporabnik na podlagi izkušenj in priporočil (podobno kot za proces brizganja) prednastavi časovne zamike in temperature za vsako polovico orodja posebej.

Zamik je čas, ki je nastavljen nekje med koncem brizganja in naknadnim tlakom. Čakanje je čas zaključka hlajenja pred časom odpiranja orodja. Temperature hlajenja so nastavljene bistveno nižje kot sicer in s tem zagotavljajo hitrejše hlajenje, še posebej v zadnji fazi, ko se razlika v temperaturi zmanjša. Med časom zamika in čakanja črpalke delujejo s polno močjo, ostali del cikla pa ne.

Kaj s tem dosežemo jasno kaže slika poteka temperatur površine orodja med ciklom v primerjav s klasičnim temperiranjem in sinhronizacijskim temperiranjem.

Pri klasičnem temperiranju je temperatura površine orodja nižja, čas hlajenja pa daljši, saj so temperature medija višje, orodje pa se hladi tudi med odpiranjem in zapiranjem. Visoke temperature medija pomenijo manjšo razliko temperature med izdelkom in medijem v zadnji fazi hlajenja in je zato hlajenje počasnejše.

Pri sinhronizacijskem temperiranju pa se orodje hladi samo v času hlajenja in naknadnega tlaka. Med časom zamika orodje ni hlajeno in omogoča nemoten tok taline. Visoka temperatura površine orodja zmanjša učinke površinskih napak, zmanjša ali eliminira hladne zvare ter omogoči boljši odtis strukturirane površine orodja na izdelek.

Na drugi strani pa po prenehanju hlajenja z intenzivno in nizko temperaturo medija začne temperatura površine izdelka naraščati in s tem hkrati predgreje površino orodja za naslednji brizg, bistveno višje kot je pri hlajenju brez sinhronizacije.

Energija, ki je shranjena v sredici izdelka je dovolj velika, da se temperaturno polje čez presek lepo izenači, napetosti v prej podhlajeni površini izdelka se popustijo. Izdelek pride iz orodja občutno manj zvit kot sicer. Prav tako se zaradi popuščenih napetosti v površini in bolj homogenem temperaturnem polju tudi zven orodja bistveno manj zvija in ima manj naknadnih skrčkov izven orodja.

Poraba energije kot celota se zaradi bistveno krajšega časa delovanja črpalk tudi zmanjša, kljub pripravi hladne vode na 10°C ali celo manj v sami napravi.

Neverjetno trditev, da Microgel SYNCRo skrajša cikel, zboljša kakovost in zmanjša porabo energije, potrjujejo številni primeri iz prakse. Rešitev je zaradi dinamike prenosa toplote med izdelkom in hladilnim kanalom v jeklu na razdalji 10 do 20 mm primerna za vsa standardna orodja, brez predelav, za zapiralnimi enotami od 50 ton naprej ter časi ciklov od 20 sek. in več.

Daljši ko je čas cikla, več energije je shranjeno v izdelku in boljši so vsi efekti sinhronizacije. Praksa kaže, da se že pri ciklih okrog 20 sek. prihrani cca 10% skupnega časa cikla, v primerjavi s predhodnim hlajenjem z Microgel ali Turbogel rešitvijo, ki običajno prinese med 10 in 20% krajše cikle kot hlajenje z običajno temperirno napravo ali preprostim preklopom na tehnološko vodo.

Možnosti povečanja profitabilnosti delovanje proizvodnih celic so izjemno visoke in neredko so vračilne dobe bodisi merjene v mescih, redko več od pol leta, zanesljivo pa manj kot eno leto, še posebej ob upoštevanju vseh treh ključnih vidikov prihrankov: čas cikla, kakovost in porabe energije.

Top Teh d.o.o.
Tel.: 01 787 16 61
E-pošta: info@topteh.si
https://www.topteh.si

Sorodni članki

Zadnji članki

Nove priložnosti – Mikro-kompaktiranje in varjenje v eni napravi

Uporovno varjenje kot postopek za izdelavo visokokakovostnih zvarov med električno prevodnimi in mehanskimi komponentami je že dolgo uveljavljen in preizkušen postopek.

Ethernet po eni parici (SPE – Single Pair Ethernet) – prihodnost IIOT

V četrti industrijski revoluciji, oz. Industriji 4.0, bodo inteligentna omrežja prinesla temeljne spremembe. Industrija 4.0 predstavlja ogromen potencial za večjo profitabilnost in fleksibilnost industrije, okrepitev gospodarstvene konkurenčnosti, za visok življenjski standard in nova delovna mesta.

IFAM 2024 je praznoval 19. obletnico

Kako hitro teče čas, drage bralke in dragi bralci. Ni prav dolgo nazaj, ko smo skupaj s podjetjem ICM organizirali prvo konferenco Trendi in tehnologije v avtomatizaciji v Portorožu.

Želite biti na tekočem z najnovejšimi novicami?

Radi bi vas slišali! Prosimo, izpolnite svoje podatke in ostali bomo v stiku. Tako preprosto je!