Технологии

Колеса становятся больше

Mighty 11, разработанная компанией Graham Machinery Group для Warren Oil из Данна, Северная Каролина, представляет собой 11-станционную пневмоколесную установку  с 44 гнездами для формования бутылок для моторного масла объемом в 1 кварту. Она позволяет более чем вдвое повысить производительность стандартной установки с возвратно-поступательным движением, и, по имеющимся данным, дает самую высокую кавитацию по сравнению с любыми пневмоколесными машинами, имеющимися на рынке, для продукта данного размерного диапазона. Здесь используется экструзия двойной заготовки, система формования с расположением горлышка к горлышку способна формовать 14,500 бутылок для моторного масла в час. В компании Graham говорят, что обычно установки с возвратно-поступательным движением для производства бутылок объемом в 1 кварту имеют ограниченное количество гнезд (до 10), а пневмоколесные установки до этого момента имели самое большее 28 гнезд на 14 станциях или 24 гнезда на 24 станциях.

У Mighty 11 шесть экструдеров, она производит бутылки из многослойного HDPE с внутренним слоем из материала повторного измельчения, 20% внешним слоем из чистого материала, и видимой полосой. Специальная система извлечения удаляет бутылки из формы, позволяя осуществлять более продолжительное охлаждение при той же скорости вращения колеса.

Для того, чтобы справляться с возросшей производительностью, компания Graham разработала новое решение для подрезания. Патентованная ротационная установка для удаления заусенцев и вращающееся устройство для подрезания способны обрабатывать 240 “болванок” (пар деталей) в минуту. Установка для подрезания с механическим приводом сначала удаляет заусенцы с болванок, расположенных горлышко к горлышку, а затем подрезает бутылки при круговом вращении. Использование одного устройства вместо двух позволяет сэкономить на затратах и месте а производственном помещении.

Тем временем поставщик HDPE, компания Equistar Chemicals, разработала новую смолу с модифицированной каталитической системой для снижения массы бутылок с 50 г. до 46 г. Изменение молекулярной массы нового материала, который называется Petrothene LR7657-01, позволяет получать более жесткие и, в то же время, более легкие детали. Сообщается, что при плотности 0.957 г/куб. см., у смолы хорошая ударопрочность и сопротивление растрескиванию при напряжении.

В компании Graham сообщают, что другими потенциальными применениями для данной установки являются: товарная упаковка для оптового снабжения ресторанов и сети поставок готового питания, не расфасованных бытовых моющих средств, контейнеры для садово-парковых товаров и ночные горшки для детей.
 

Измерение износа шнека/цилиндра

Компания Glycon Corp. представила инновационный и простой способ измерения износа шнека и цилиндра без дополнительных затрат времени на извлечение экструдера. Система SmartBarrel, предназначенная изначально для экструзии и выдувного формования, снабжена цифровым индикатором, который вводится через небольшие круглые отверстия цилиндра экструдера для осуществления точных измерений расстояния между концами нарезки шнека и стенкой цилиндра.

“У обработчика больше нет необходимости работать на ощупь”, - говорит Джефф Куман, президент компании Glycon. “Стало возможным определить износ шнека и цилиндра так, что можно стабилизировать снижение скорости производства”. По информации компании Glycon, увеличивающийся радиальный зазор между шнеком и цилиндром, в конце концов, достигает таких размеров, при которых снижение производительности происходит практически экспоненциально. Время ремонтировать или заменять компоненты наступает тогда, когда наступает критический момент перехода линейной деградации в экспоненциальную.

SmartBarrel устанавливается на новую машину или тогда, когда производится ремонт шнека или цилиндра. Отверстия для мониторинга (аналогичные отверстиям датчика давления) просверливаются в цилиндре в одном или нескольких местах, там, где ожидается наибольший износ. В отверстие вставляется заглушка, выполненная из того же материала, что и цилиндр.

Исходные измерения осуществляются до того, как начинается производство. Заглушки извлекаются из цилиндра, цифровое устройство закрепляется над отверстиями для измерения расстояния между цилиндром и поверхностью нарезки. Затем заглушки вставляются в устройство для того, чтобы проверить исходные измеряемые параметры. Измерения периодически повторяют, чтобы определить степень износа.

Измерения можно произвести за считанные минуты даже тогда, когда установка близка к температуре производства. За счет соотнесения данных измерения износа и данных технологических параметров, обработчики могут определить, оказывает ли износ существенное воздействие на производительность и энергозатраты. Устройство Glycon вырабатывает данные для соотнесения износа и потерь энергии. Были установлены датчики энергии для измерения энергопотребления приводов и нагревателей для определения их роли в образовании износа шнека и цилиндра.

Компания Glycon реализует SmartBarrel в комплекте, включая цифровой датчик и прочие аппаратные средства, примерно за $1279. Каждое отверстие для мониторинга обходится примерно в $700-$800. У компании имеется около 14 систем, готовых к установке на машины для экструзии и выдувного формования в будущем месяце. Ожидается, что автоматизированная электронная версия, которая совмещается с системами управления установки и осуществляет мониторинг отдельной производственной линии, будет представлена в июне 2006 года на выставке NPE 2006.

Более быстрое охлаждение после формования

Инновационное устройство для охлаждения, на которое ожидается получение патента, и которое предназначено для топливных баков, изготовленных многослойным выдувным формованием, было показано Fast4M, Трой, Мичиган, компанией, которая занимается разработкой новых технологий с использованием инструментов для ламинирования. Технология компании Fast4M (“быстрое формование”) представляет собой технологию с использованием лазера, которая позволяет наносить тонкие слои полосовой стали или алюминиевого листа для того, чтобы делать формы, или, как в данном случае, устройства охлаждения для деталей большого размера. В ходе процесса, аналогичного быстрому изготовлению прототипов, вырезается трехмерная CAD модель инструмента или устройства, а затем форма каждого вырезанного образца вырезается из листа металла с помощью лазера. Затем все нарезанные детали соединяют вместе, и ламинированная сборка подгоняется под окончательные заданные размеры (см. окно «Дополнительная информация»).

Заявляется, что такие устройства являются революцией в отрасли, поскольку они позволяют сократить продолжительность циклов более чем на 30% и повысить производительность по сравнению с используемыми в настоящее время методами. Как рассказывает Роб Айслинг, вице-президент компании по развитию, алюминиевое устройство позволяет отводить тепло быстро и однородно без образования участков перегрева. Теплоотвод увеличивается за счет создания открытых каналов подачи воды в устройство непрерывного действия (преимущество технологии ламинирования), которые облегчают течение турбулентных потоков и увеличивают теплопередающую поверхность. (Аналогично Fast4M может создавать крупные соответствующие каналы охлаждения в формы).

Компания Fast4M также сообщила о достижениях в производстве пресс-форм для выдувного формования, а также RIM (реактивного литьевого прессования) с использованием данной технологии. Для того, чтобы производить применения, требующие использования алюминиевых форм, с новой патентованной системой связывания в печи применяются специальные сплавы с термическими свойствами, аналогичными термическим свойствам основного алюминия для сцепления с алюминиевыми листами. Система обеспечивает более плотную герметизацию по сравнению с предыдущей системой, функционирование которой основывалось на использовании эпоксидного связывающего вещества. Первым коммерческим применением этой системы станет изготовленный выдувным формованием спойлера автомобиля.

Громадная преформа

Научно-исследовательская и проектно-конструкторская  консалтинговая компания Sabel Plastechs  создала одну из самых крупных деталей из РЕТ, изготовленных формованием с раздувом и вытяжкой для топливного бака экспериментального автомобиля, который работает на сжатом газе. Десятигалонный бак имеет 10 дюймов в диаметре и 32 дюйма в высоту. Он изготовлен из однофунтовой преформы с толщиной стенок 0.467 дюйма.

Как сообщает Сэм Белчер, президент компании Sabel Plastechs, уже сформовано пятьдесят баков на экспериментальной двухэтапной установке. Новая конструкция и скорость растягивающего стержня являются основными факторами для достижения однородной толщины стенок от 0.022 до 0.025 дюйма. Бак был сформован из РЕТ с более высоким коэффициентом вязкости по сравнению со стандартными смолами для изготовления бутылок.

Бак из РЕТ будет армирован поверх формованием намоткой нити при оболочке из стекла толщиной 0.25-дюймов и термоотверждающейся смолы. Белчер говорит, что контейнеры уже прошли испытания под повышенным напряжением. Производитель автомобилей осуществляет оценку этой идеи, у которой, по данным Белчера, потенциал производства 16 миллионов единиц в год.