брой 3, май 2022 цена 4 .00 лв. www.tllmedia.bg ® ISSN 1311-0470 www.engineering-review.bg
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l май 2022 1
2 май 2022 l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l май 2022 3
4 май 2022 l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l май 2022 5 в броя: май 2022 За абонамент в Разпространение на печата или Български пощи – каталожен номер 1364 ® www.engineering-review.bg финанси и администрация Таня Терзиева % (02) 818 3858 0888 335 881 tanya@tllmedia.bg издава Ти Ел Ел Медиа ООД Теодора Иванова %(02) 8183818 dora@tllmedia.bg Любен Георгиев %(02) 818 3808 lubo@tllmedia.bg 1612 София, бул. "Акад. Иван Ев. Гешов" 104, офис 9 тел.: (02) 818 3838 факс: (02) 818 3800 office@tllmedia.bg www.tllmedia.bg отговорен редактор Диляна Йорданова % (02) 818 3823 d.yordanova@tllmedia.bg редактори editors@tllmedia.bg Христина Вутева % (02) 818 3822 h.vuteva@tllmedia.bg компютърендизайн prepress@tllmedia.bg Теодора Бахарова Петя Гарванова Гергана Николова %(02) 818 3830 маркетинг и разпространение abonament@tllmedia.bg Мирена Русева m.russeva@tllmedia.bg %(02)8183812 0889717562 рекламeнотдел Петя Найденова Мариета Кръстева Анна Николова Мирена Русева Гергана Николова Елена Димитрова reklama@tllmedia.bg % (02) 818 3810 0888 414 831 % (02) 818 3820 0888 956 150 % (02) 818 3811 0887 306 841 % (02) 818 3812 0889 717 562 % (02) 818 3813 0888 395 928 % (02) 818 3815 0888 335 882 ISSN 1311-0470 ® ® Действителните собственици на Ти Ел Ел Медиа ООД са Теодора Стоянова Иванова и Любен Георгиев Георгиев Ти Ел Ел Медиа ООД © Всички права запазени. Всички права върху графичното оформление и дизайн, статиите и използваните изображения, текстове и снимки, публикувани в изданието са обект на закрила по действащия Закон за авторското право и сродните му права. Нерегламентираното и ненадлежно документирано използване нарушава законите и правата на авторите им. Издателят не носи отговорност за съдържанието на публикуваните реклами, рекламни карета, рекламни публикации, фирмени и платени статии. Правата на всички споменати търговски марки, регистрирани търговски марки, запазени марки и т.н. принадлежат на съответните им собственици. 6 Накратко 12 Интервю с арх. Любомир Станиславов, изпълнителен директор на Next.e.Go България и Аутомотив Клъстер България 16 Зелени тенденции при леенето под налягане 22 Интегрални схеми и компоненти за измерване на енергопотребление - част II 28 Приложение на SiC прибори в силови електронни системи 32 Иновации при кабелите за индустриална среда 38 Конвейерни системи за дистрибуционни и фулфилмънт центрове 48 Индустриални роботи за електронното производство 51 Цангови патронници 56 Еластични съединители за предаване на движение 59 Осветление в чисти помещения
6 май 2022 l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ накратко Проект за завод за електрически велосипеди получи сертификат за инвестиция клас А Пиерер & Макском Мобилити получи сертификат за инвестиция клас „А“ по Закона за насърчаване на инвестициите (ЗНИ) за проект за изграждане на производствена и складова база за двуколесни превозни средства в с. Бенковски, община Марица. Сертификатът връчи министърът на иновациите и растежа Даниел Лорер. Заводът на българо-австрийското дружество ще бъде разположен в Тракия икономическа зона (ТИЗ) и ще произвежда електрически велосипеди и други двуколесни електрически превозни средства. Размерът на инвестицията е 85 млн. лв., а в периода на осъществяването й ще бъдат разкрити 1000 нови работни места. На официалната церемония министър Лорер отбеляза, че по предварителни данни на Българската народна банка (БНБ) преките чуждестранни инвестиции в страната за първите два месеца на настоящата година са в размер на 408,1 млн. евро, като се увеличават два пъти спрямо тези за същия период на 2021 г. Кои иновативни технологии от света на роботиката ще можем да видим на automatica 2022 Колаборативните роботи очаквано ще бъдат сред водещите акценти в предстоящото издание на automatica – водещото световно изложение за интелигентна автоматизация и роботика, което ще се проведе от 21 до 24 юни т. г. на живо в залите на Мюнхенския панаир. Сред иновациите на изложбените щандове ще бъдат модел с drag-and-drop програмиране, управление на кобот за високоскоростни приложения с голяма товароносимост, новости при операционните системи, пластмасов кобот с тегло едва 10 кг, както и plug-and-play модули за изграждане на персонализирани работни клетки за коботи. Във фокуса на експозицията ще бъдат богато разнообразие от модели с подобрени функции за безопасност, олекотена конструкция и улеснено управление. Последната оттези тенденции посетителите на automatica 2022 ще могат да видят не само при колаборативните системи, но и при конвенционалните промишлени роботи, които ще бъдат демонстрирани в Мюнхен. Сред изложителите на automatica през юни се очаква да присъстват редица глобални производители на роботизирани и индустриални технологии като Fanuc, Kuka, ABB, Yaskawa, igus, Neura Robotics, Comau, Denso, Doosan, Franka Emika ,Kassow, Omron, Rethink, Stаubli, Techman, Agile Robots, Epson, както и множество новосъздадени компании и стартъпи. Над 50 000 посетители очакват на международното изложение INTERFORST 2022 Тазгодишното издание на международното изложение за горското стопанство INTERFORST ще се проведе от 17 до 20 юли в Мюнхен. Организаторите от Messe Muenchen очакват то да достигне рекордните резултати от 2018 г. INTERFORST 2022 ще се простира на около 80 000 кв. м – 11 000 кв. м закрито и 69 000 кв. м открито пространство. Очаква се да привлече 450 изложители и над 50 000 посетители. „36% от изложителите на предходното издание на INTERFORST бяха от други страни. Нашата цел е този дял да достигне 40%“, заяви Петра Вестфал, изложбен директор на INTERFORST. Решението да се насочи вниманието към Чехия също ще допринесе за това. „Виждаме голям потенциал в пазара на Югоизточна Европа, особено по отношение на посетителите“, обяснява Вестфал и допълва, че Чехия ще бъде в центъра на вниманието на редица събития, а едно от двете събития с В2В срещи, организирано от Messe Muenchen заедно с Германското земеделско общество (DLG), ще се фокусира върху Югоизточна Европа. Съпътстващата програма включва и събития с научна и практическа насоченост и специални събития. Тази година централните теми на конгресната програма и съпътстващите форуми ще бъдат „Опазване на горите/ Климатичните промени“, „Линии за поддържане и използване на горите“ и „Горски технологии и дигитализация“.
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l май 2022 7
8 май 2022 l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ накратко IAG планира завод за бронирани автомобили в Бургас International Armored Group (IAG) започва подготовка за изграждане на завод за бронирани автомобили в Бургас, съобщиха от местната администрация. Новият завод ще бъде построен в Индустриална зона Бургас, като IAG вече подписа предварителен договор за придобиване на терена за инвестицията с площ от 150 000 кв. м. Изграждането ще бъде поетапно, като е планирано да започне в края на годината. Основното производствено хале се очаква да бъде завършено през 2024 г. Първоначалната инвестиция се оценява на общо 20 млн. лв. Компанията е подала документи и за сертификат за инвеститор клас „А“. Общата заетост в новия завод се очаква да надхвърли 300 души. Като част от проекта IAG ще финансира програми за обучение на кадрите на място в заводите на компанията в Обединените арабски емирства и Турция, както и у нас с помощта на чуждестранни специалисти. В новата, четвърта поред и найголяма производствена база на компанията в света, ще се произвежда цялата гама изделия на IAG, включително най-новата бронирана машина на пехотата РИЛА 8х8. Община Благоевград представи план за реализация на индустриална зона Кметът на Благоевград Илко Стоянов представи плановете за реализиране на индустриален парк в града. Възможните локации са две - на мястото на старата индустриална зона или в землището на Зелен дол. Кметът посочи, че предстои Общината да проведе разговори със собствениците на терените в района на старата индустриална зона и да се разработи общ проект. „Иначе казано, ако те са склонни да приемат идеята и да отстъпят отчасти своите терени, ние ще можем да изградим инфраструктурата, в това число и ВиК, на място“, поясни Стоянов. Той подчерта, че площта на частните терени е 160 декара, но може да се обедини със съществуващите предприятия за обособяване на индустриална зона с площ около 350 декара. Районът край Зелен дол предлага бърз достъп до АМ Струма, като там могат да се обособят 300 декара и да се форматира терен за развитие. „Нашата визия за тази територия е тип „зелена индустриална зона“, която ще бъде със специфични правила и норми за строителство с повишени критерии за зелени системи, използване на възобновяема енергия, управление на отпадъците, вкл. нулеви отпадъци“, заяви още кметът Стоянов. „Самият процес ще стартира с изменение на ОУП и ще продължи няколко години, но е важно да се направи първата стъпка“, заяви Стоянов.
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l май 2022 9
10 май 2022 l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ накратко Десеткомпании държат57%отсветовния пазар на полупроводникови компоненти Според нов доклад на IC Insights през 2021 г. пазарният дял на 50-те найголеми доставчици на полупроводникови компоненти е достигнал 89%, като се е увеличил с 8% в сравнение с 2010 г. Общият дял на 5-те най-големи играча на пазара се е увеличил с 8%, на десетте най-големи – с 9%, а на 25те най-големи доставчици – с 11%. С оглед на очакваните нови сливания и поглъщания през следващите няколко години делът на водещите доставчици се очаква да нарасне още повече. На върха на класацията на най-големите доставчици през 2021 г. е Samsung с увеличение на продажбите от 33%. Новите компании в топ 10 са две – тайванският доставчик без собствени производствени мощности (fabless) MediaTec и американската fabless компания AMD. Те изместиха Apple и Infineon от първата десетка на най-големите доставчици на електронни компоненти. MediaTec отчете впечатляващ скок на продажбите от 61%, което спомогна за придвижването на компанията три места напред – от 11-то на 8-мо място. AMD отчете дори още по-голям ръст в продажбите – 68%, през 2021 г. и премина от 14-то на 10-то място. През 2021 г. пет от десетте най-големи доставчици бяха fabless компании, което е с две повече в сравнение с 2019 г. През 2008 г. в топ 10 имаше само една fabless компания – Qualcomm, а през 2000 г. – нито една. Продажбите на всяка една от компаниите в топ 10 възлизаха на поне 16,4 млрд. щатски долара през 2021 г. Microchip представи пет нови фамилии 8-битови PIC и AVR микроконтролери Microchip обяви пускането на пет нови фамилии PIC и AVR микроконтролери и над 60 нови индивидуални прибори, които улесняват разработката на embedded системи. Новите продуктови фамилии (AVR DD, PIC16F18076, PIC16F17146, PIC18 Q71 и PIC16F18146) са с повишени процесорни ресурси и възможност да комуникират по-лесно с други чипове и аналогови периферни компоненти, които са лесно конфигурируеми и не налагат промени върху печатната платка. Те съчетават функционалности, подобни на тези, предлагани от ASIC компонентите, с опростена разработка, като разширяваттрадиционните възможности на микроконтролерите и им позволяват да бъдат конфигурирани като интелигентни периферни чипове. Интелигентните периферни блокове като софтуерно управляваният операционен усилвател във фамилията PIC16F171, многонапреженовият I/O (MVIO) и аналогово-цифровият преобразувател с изчислителни възможности (ADCC) добавят стойност към приложения, в които иначе не биха били използвани традиционни микроконтролери. Новите 8-битови микроконтролери на Microchip посрещат различни предизвикателства при системното проектиране, включително поддръжка на множество напрежения в системи, които включват чипове, използващи различни захранващи напрежения (например свързване на 5-волтов микроконтролер към 1,8-волтов сензор). MVIO периферията във фамилията AVR DD позволява един порт на микроконтролера да работи в диапазон на напрежението, различен от останалата част от микроконтролера, което елиминира необходимостта от допълнителни външни компоненти.
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l май 2022 11
12 май 2022 l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ интервю Next.e.Go България ще инвестира 140 млн. евро в иновативен завод за електромобили в Ловеч, който трябва да заработи през 2023 г. Проектът бе отличен от Българската агенция за инвестиции със статуетка „Златен бик“ и почетна грамота за „Инвестиция на зелено“. Какво означава това отличие за Next.e.Go? Все още сме в началото на пътя, който трябва да извървим, а той няма да е никак прост и лесен, затова приемаме наградата по-скоро като отговорност, отколкото като оценка и признание. Макар за България това да е един от най-големите и амбициозни инвестиционни проекти до момента, спрямо европейското ниво на развитие на автомобилната индустрия, той представлява един нормален по мащаб проект. Това се дължи на обстоятелството, че в България автомобилната индустрия започна своето развитие много поЗаводът на Next.e.Go в Ловеч ще произвежда достъпни електромобили за масовия потребител арх. Любомир Станиславов, изпълнителен директор на Next.e.Go България и Аутомотив Клъстер България, пред сп. Инженеринг ревю късно и съответно по-късно достигна до етап, в който да могат да се реализират такъв тип проекти, в сравнение с други страни.
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l май 2022 13
14 май 2022 l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ интервю Какви условия за производството на електромобили предлага България, които привличатчуждестранните инвеститори? Първата важна предпоставка е, че в България има много добре изградена екосистема от компании доставчици и поддоставчици за автомобилостроенето, които от своя страна привличат производителите тук. Тази индустриална екосистема е отлично развита, за което можем да съдим и от факта, че по брой заети в автомобилната индустрия България изпреварва редица други държави, в които вече се произвеждат автомобили. На второ място е наличието на добри инженерни специалисти при нас, в сравнение с други държави, където потенциалът вече е изчерпан. За позициите, които се откриват в Next.e.Go, вече са постъпили над 300 кандидатури от хора, които учат и живеят в чужбина и искат да се завърнат в България. На трето място, не трябва да се подценява и обстоятелството, че в България цените и данъчните условия са предпоставка за много рентабилно производство. Пакетът стимули, които държавата се съгласи да отпусне, също е фактор от значение за избора на един инвеститор. Предвиждате ли недостиг на квалифицирани кадри и по какъв начин смятате да се справите с този проблем? В България липсват квалифицирани кадри, но има ресурс, който може да се развие. Това са хора, които имат нужда от обучения и допълнителна квалификация. Започна подготовката на топ кадрите, които се наемат. Те ще преминат обучение в завода в Германия, като ще прекарат няколко месеца в производството там и освен теоретични познания ще придобият практически опит и умения. По отношение на обучението, това е един много добре структуриран проект, защото в него залягат знания и технологии за автоматизация и организация на производствените процеси, разработени от РейнскоВестфалския технически университет в Аахен. Бихте ли споделили повече за интелигентните производствени системи, които ще бъдат внедрени в завода? В основата на проекта е постигането на производство на електрически автомобили за масовия потребител. Докато през 90-те години течеше надпревара между автомобилостроителите да се създаде достъпен автомобил за масовия потребител, който същевременно да носи и печалба на производителя, в момента тече такава надпревара, но този път с друга цел – производство на масов електрически автомобил, който да е в ценовия клас до 20 000 евро и да накара масовия потребител да изостави конвенционалния автомобил с ДВГ. Предизвикателството се състои в това как този електромобил да бъде създаден така, че да носи печалба за автомобилостроителя. Всеки голям производител разработва проект в тази насока и вече има различни и нестандартни решения. Това е целта и на технологията на Университета в Аахен, която ще се внедри в завода в Ловеч. Първото решение, което ще се възприеме в E.go, e алуминиева пространствена рама, коятоще представлява носещата конструкция на електромобила. Тя не е новост, използва се в състезателни автомобили, но досега не е правена масова кола по този способ, защото този тип производство отнема много време. УниверситетътАахен разработва специална технология, която позволява времето за изграждане на една алуминиева пространствена рама да се съкрати до 10 минути. Предимство на тази конструкция е нейният дълъг експлоатационен живот. Тя не променя своите якостни качества в рамките на 50 години. За сравнение, стоманената конструкция на една конвенционална кола е с експлоатационен живот 12 години, като след този период якостта и здравината на заварките се променя. Това дава изключително голямо предимство на автомобилите на E.go и от екологична гледна точка. Второто решение се състои в това, че към алуминиевата пространствена рама ще се монтират панели от специфичен термоформован поликарбонат. Те ще пристигат като готови листове, произведени в съответния цвят. Техните предимства са, че са много леки, производството им не коства големи разходи и при спукване подмяната им е лесна и достъпна за потребителя. С комбинацията от тези технологии се елиминират двата най-скъпи процеса – пресоването и боядисването на елементите на конструкцията. Благодарение на оптимизацията необходимата инвестиция за такъв завод ще бъде с 80% по-малка в сравнение с инвестиция в конвенционален завод със звена за пресоване и боядисване. Този проект е от голямо значение и по друга причина. Ако той пожъне успех, т.е. докажем, че можем да построим завод за 150 млн. евро, който да е съпоставим с инвестиция в конвенционален завод на стойност 1 млрд. евро, няма съмнение, че световните производители ще възприемат този пример за производство на масово достъпен електрически автомобил. Това е причината те да следят с огромен интерес развитието му. А успехът на този проект ще бъде предпоставка за това да последват нови. Моделът на развитие на Next.e.GO Mobile се базира на интелигентни, свързани, устойчиви микрофабрики. Разкажете повече за тази концепция. Въпреки че я наричаме микрофабрика, тя ще заема между 15 и 20% от площта на град Ловеч. Под този термин се разбира нещо друго. В основата на концепцията стои стремежът автомобилите да се произвеждат близо до потребителя, за да се спестят ресурси за транспортирането им. Микрофабриката се нарича така не заради мащаба си, а по-скоро заради размера на инвестицията. На едно място ще се произвежда и заварява алуминиевата пространствена рама и ще се сглобява целият автомобил, като инвестицията в производството ще е много по-малка в сравнение с конвенционалните фабрики. Кога се очаква да се достигне пълният производствен капацитет? Прогнозите са през 2023 г. заводът да е напълно оборудван и да се направят първите пробни електромобили. Пълномащабното производство ще започне през втората половина на 2024 г., когато ще бъдат възприети и новите стандарти, засягащи производството на автомобили в Европа. Всички производители ще трябва да пуснат ревизирани модели, отговарящи новите екологични стандарти. Първата година при пълен производствен капацитет ще бъде 2025 г.
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l май 2022 15
16 май 2022 l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ във фокус атискът за декарбонизация на производствените вериги на доставки е налице както от страна на потребителите, така и от законодателните документи на европейския съюз (ЕС). Това развитие ще подсили спешната необходимост от подобро управление на веригите на доставки на компаниите. За да еволюира и да остане конкурентоспособна в условията на променящия се пазар, пластмасовата индустрия трябва драстично да ограничи въздействието си върху околната среда чрез разработването на нови технологии с фокус върху насърчаване на кръговата концепция. Проблемът е сериозен – само около 14% от пластмасовите опаковки се събират за рециклиране според Фондация Елън Макартър, чиято основна цел е да спомогне за по-бързо преминаване на света към кръговата икономика. Организацията предупреждава, че спазването на принципа за рециклиране и редуциране на отпадъците само по себе си вече не е достатъчно за справяне с кризата със замърсяването с пластмаси. Изглежда, че потребителите са на същото мнение, съдейки по промените в покупателното им поведение. Осведомеността по отношение на това как въглеродните емисии Зелени тенденции при леенето под налягане Експертите смятат, че технологиите са елементът, който ще затвори цикъла и ще подпомогне прехода към кръгова икономика Електрическите машини за леене под налягане консумират енергия само когато извършват някакво действие, за разлика от традиционните хидравлични шприц машини, които потребяват енергия непрекъснато, дори при работа на празен ход С времето биопластмасите еволюират и вече могат безпроблемно да заменят традиционни, базирани на нефт пластмаси влияят върху климата и околната среда непрекъснато нараства. В резултат се наблюдава увеличено потребителско търсене за нисковъглеродни продукти и услуги. Същевременно икономиката е изправена пред съществени предизвикателства поради изчерпването на ресурсите. Затова експертите смятат, че технологиите са елементът, който ще затвори цикъла и ще подпомогне прехода към кръгова икономика. Изцяло електрически шприц машини Изцяло електрически шприц машини се предлагат на пазара от няколко десетилетия и ползите от експлоатацията им са доказани. Въпреки че все още има приложения за стандартните хидравлични и за хибридните машини за леене под налягане, много от водещите производители се фокусират предимно върху изцяло електрическите. Това е така основно заради непрекъснатото усъвършенстване на технологията и понижаването на разходите за производството на по-големи и тежки машини. Ясно е, че бъдещето на индустрията е неизменно свързано с изцяло електрическите шприц машини. Електрическите машини за леене под налягане консумират енергия само когато извършват някакво действие, за разлика от традиционните хидравлични шприц машини, които потребяват енергия непрекъснаН
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l май 2022 17
18 май 2022 l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ във фокус то, дори при работа на празен ход. Вместо да се задвижват от хидравлична система, електрическите шприц машини се управляват цифрово с високоскоростни и високоефективни сервомотори. Всяка ос се управлява от независим двигател за шприцване, екструзия, затваряне и изхвърляне. В резултат процесът на шприцване става по-бърз, по-чист, повторяемостта и енергийната ефективност се повишават. Енергопотреблението на електрическите машини за леене под налягане може да е с 50 до 75% по-ниско в сравнение с консумацията на енергия на хидравлична машина. Поради ръста на цените на електроенергия в индустрията, изцяло електрическите шприц машини придобиват все по-голяма популярност благодарение на предлаганата от тях възможност за спестяване на енергийни разходи и съответно редуциране на общите оперативни разходи. Изцяло електрическите машини за леене под налягане понастоящем се използват в редица индустриални сектори, като производството на автомобилни части, медицински консумативи, медицинско оборудване, електронни компоненти, домакински уреди и др. Типичните хидравлични шприц машини разполагат с една или две помпи, които генерират хидравлично налягане, и клапани, насочващи налягането към хидравлични механизми в зависимост от необходимите движения. Както беше споменато, електрическите шприц машини нямат един-единствен централен двигател, а използват индивидуални електромотори, предназначени за изпълнение на всяка функция на машината. Това означава, че двигателите могат да не работят, докато не дойде ред на специфичната им функция. Тук предимството на електрическите машини пред хидравличните такива, чиито помпи трябва да работят непрекъснато, е явно. Това важи с особена сила по време на фазата на охлаждане. Елиминирането на контура на хидравличната помпа води и до елиминиране на необходимостта от охлаждане. Това води до допълнителни спестявания поради липсата на спомагателни линии за охлаждаща вода. Чилърите също консумират големи количества енергия, а охладителните кули потребяват вода и електроенергия и изискват честа поддръжка и месечни планове за третиране на водите. Разпространена практика за клиентите, които използват само електрически шприц машини, е да разполагат само с чилъри. Това е така, защото те не се нуждаят от контур за високотемпературно охлаждане за машините си, а само от такъв за нискотемпературно охлаждане за шприц формите и захранващото гърло. По-малкото количество оборудване очевидно означава помалко капиталови инвестиции, помалки разходи за поддръжка, по-ниско потребление на енергия и по-ниски режийни разходи. Електрическите машини работят при значително по-ниски температури, тъй като не се генерира топлина от хидравлична помпа. Климатът в чистите помещения често е контролиран, което означава, че климатичната система няма да трябва да работи толкова усилено за отстраняване на топлината от помещението за шприцване, ако машината е електрическа. Това е друга причина, поради която много производители на медицинска техника и такива, работещи в чисти помещения, използват само електрически машини за леене под налягане. Въз основа на всичко гореизложено, при сравнение на типична 390-тонна хидравлична шприц машина с електрическа такава, е установено, че годишните спестявания в полза на електрическата машина за леене под налягане възлизат на 17 000 щатски долара. Очаква се тази сума да нараства с постоянното увеличение на цената на енергията в световен мащаб. С подходяща поддръжка и обслужване, качествените електрически шприц машини имат експлоатационен живот от над 20 години. Това означава, че при вземането на решение за закупуване на нова шприц машина следва да се отчетат разходите и потенциалните спестявания за период от поне 10 до 20 години. Шприцването и биопластмасите В миналото предприятията, прилагащи леене под налягане, имаха проблеми с биопластмасите, тъй като материалите бяха скъпи и несъвместими със съществуващото оборудване. Това принуждаваше компаниите са закупуват ново оборудване и дори да правят фундаментални и скъпоструващи промени в процесите си. С времето обаче биопластмасите еволюират и вече могат безпроблемно да заменят традиционни, базирани на нефт пластмаси. Сред подходящите за шприцване биоразградими полимери са полибутилен адипат терефталатът (PBAT) и поликапролактонът (PCL). Полимлечната киселина (PLA) и полихидроксилалканоатите (PHA) са примери за клас полимери за шприцване, които са както биобазирани, така и биоразградими. Както конвенционалните пластмаси, биопластмасовите полимери също могат да бъдат смесвани с цел получаване на широк диапазон от физични свойства – от повишена якост на опън през различни модули на еластичност при огъване до повисока якост на удар. PLA например по принцип е ронлив материал. Проучвания показват обаче, че PLA може да бъде смесена с биоразградими термопластични еластомерни материали с цел модифициране на свойствата й, без да се компрометира
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l май 2022 19 във фокус възможността за компостиране. При съотношение от 70% PLA и 30% биоразградим термопластичен еластомер ударната якост на PLA нараства с над 400%. Съвременните биопластмаси могат безпроблемно да бъдат инкорпорирани в процеса на леене под налягане, без да е необходимо допълнително оборудване. Те могат да диверсифицират опциите за клиентите, като се има предвид, че прогнозите са за годишен темп на растеж на пазара на биопластмаси от 11,5% за периода от 2021 до 2030 г. Друго предимство на използването на биопластмаси за шприцване са уникалните възможности за маркетинг на продуктите, обусловени от устойчивото им производство. Биобазирани пластмаси Най-разпространените биобазирани алифатни полиестери са полимлечната киселина (PLA), полибутилен сукцинатът (PBS) и полихидроксилалканоатите (PHA). PLA е алифатен хомополимер и е ценово най-конкурентната синтетична биопластмаса, с производствен капацитет от над 250 000 тона годишно. Обикновено PLA се произвежда чрез поликондензация на млечна киселина, която може да се получи от ферментацията на захари, или чрез полимеризация на лактид. PLA може да бъде оптично прозрачна и намира приложение като алтернатива на полиолефинови филми или полистиренови пени, включително за продукти за еднократна употреба. PBS се отличава с по-гъвкава молекулна структура от PLA, поради което свойствата му са много по-подобни на тези на полиолефините. PBS обикновено се синтезира от невъзобновяеми суровини, но мономерите му могат да бъдат получени от възобновяеми източници. Разработват се методи за производство на сукцинова киселина чрез ферментация на лигноцелулозни захари, а бутандиолът може да се получи чрез хидрокрекинг на нишестета и захари. PHA е група биоразградими алифатни полиестери с пазар, който се очаква да достигне годишен обем от над 100 000 тона през следващите години. Вместо чрез химичен синтез, PHA могат да се получат чрез различни бактерии, включително Pseudomonas и Ralstonia, както и чрез водорасли. Тези микроорганизми съхраняват PHA вътреклетъчно при нива от до 80% от клетъчния им обем. За култивация могат да се използват различни богати на въглерод суровини, включително хранителни остатъци и втечнени пластмасови отпадъци, което подчертава целесъобразността на биологичния процес на производство на PHA за реализирането на кръговата концепция. Добрите им механични свойства и бариерни характеристики спрямо кислорода и въглеродния диоксид ги правят подходящи за заместители на материали за опаковки като полиетилен и полипропилен. Полибутилен адипат терефталатът (PBAT) е биоразградим ароматно-алифатен кополиестер, който се продава под различни наименования от различните доставчици. Използва се в земеделски фолиа за мулчиране, които могат да се разградят в почвата за период от над 9 месеца. Поликапролактонът (PCL) е популярен биосъвместим и биоразградим материал, използван за производството на хирургически конци и имплантируеми устройства за подаване на лекарства. Поликапролактонът хидролизира неензимно в човешкия организъм в рамките на години и се биоразгражда от гъби и бактерии в морска вода в продължение на няколко седмици.
RkJQdWJsaXNoZXIy Mzc3Mjk=