Електрически шприц машини
Начало > Машини > Във Фокус > Сп. Инженеринг ревю - брой 2/2023 > 10.04.2023
- Чистата и тиха производствена среда, която предоставят изцяло електрическите шприц машини, ги прави предпочитан избор за производството на медицинска техника и опаковки за хранително-вкусовия сектор
- Изцяло електрическите машини за леене под налягане нямат централен електрически двигател, а използват отделни сервоелектрически мотори, предназначени за всяка функция, необходима да се извърши от машината
- Използването на сервомотори, които дават възможност за извършване на няколко движения едновременно, позволява и съкращаване на продължителността на работните цикли в сравнение със стандартните хидравлични и хибридни шприц машини
ПОДОБНИ СТАТИИ
HASCO отбелязва 100 години от основаването си
Леене под налягане с термопласти
Леене под налягане на микрокомпоненти
Какво ново при леенето под налягане и формоването на пластмаса
Изцяло електрическите шприц машини се предлагат на пазара от десетилетия и предоставят редица предимства. Въпреки че все още има приложения, в които е по-подходящо да се използват стандартни хидравлични и хибридни машини за леене под налягане на пластмаса, много от производителите са се фокусирали предимно върху изцяло електрическото оборудване. Това се дължи най-вече на непрекъснато усъвършенстващата се технология и на факта, че допреди скъпите за конструиране многотонажни изцяло електрически шприц машини стават все по-разпространени. Ясно е, че бъдещето на индустрията принадлежи на изцяло електрическите машини за леене на пластмаси под налягане.
Без хидравлично масло, течове и разливи
Съществуват стандартни хидравлични шприц машини, хибридни машини за леене под налягане на пластмаса и изцяло електрически шприц машини. Стандартните хидравлични и хибридни машини за леене под налягане се нуждаят от хидравлично масло за задействане на затварящото движение и шприцващия модул на машината. Изцяло електрическите щприц машини използват сервоелектрически двигатели за задвижване на всички компоненти и не изискват употребата на хидравлично масло.
Следователно с използването на изцяло електрически машини за леене на пластмаси под налягане се елиминира рискът от течове на хидравлично масло. По този начин се гарантира чистотата на производствените площи и липсата на рискове за безопасността на персонала при смяна на шприц формата. Елиминира се и нуждата от подмяна на хидравличното масло на всеки 2 до 5 години от жизнения му цикъл. Той зависи от това дали машината функционира непрекъснато и от температурата на маслото, при която се работи, като по-високите й стойности ускоряват влошаването на качеството му. Разликата между това да трябва да се използва хидравлично масло и това то да не е необходимо е огромна. Замърсяването на производствената площ с масло никога не е желателно, но то е особено голям проблем, когато става въпрос за хранително-вкусовата индустрия, изработването на медицинска техника и секторите, изискващи работа в чисти помещения.
Жизненият цикъл на хидравличното масло зависи в голяма степен от часовете на експлоатация и от качеството на самата машина. Има примери, при които хидравличното масло се замърсява силно само в рамките на 6 месеца. Перспективата да е необходима смяна на маслото на всеки 6 до 12 месеца, а да не говорим и за свързаните с това разходи, особено когато машините са по-големи, не е атрактивна за никой производител. Някои компании периодично тестват качеството на хидравличното масло в шприц машините си, което дава възможност то да се използва в продължение на 5 или повече години, но производителите препоръчват то да се сменя на всеки 3 до 4 години в зависимост от часовете на експлоатация.
Чистата и тиха производствена среда, която предоставят изцяло електрическите шприц машини, ги прави предпочитан избор за производството на медицинска техника и опаковки за хранително-вкусовия сектор. С тях производителите нямат повод за притеснения от замърсяване с масло преди провеждането на заводски одит или от изпращане на замърсени детайли на клиентите си.
Ниско енергопотребление
Въпреки наименованието си, изцяло електрическите шприц машини са изключително енергийноефективни. Ако се сравни производството на един и същи детайл на стандартна хидравлична машина и на изцяло електрическа шприц машина, се вижда, че в повечето приложения с електрическото оборудване могат да бъдат реализирани енергийни спестявания от между 50 и 70%.
При стандартните хидравлични машини за леене под налягане хидравличната помпа работи непрекъснато, докато машината е в експлоатация. Тя трябва да продължи да работи, за да циркулира маслото, като генерира и топлина. От друга страна, тъй като изцяло електрическите шприц машини консумират електроенергия само когато сервомоторите се въртят, голяма част от производственият цикъл преминава в работа на празен ход, особено във фазата на охлаждане.
Стандартните хидравлични шприц машини имат една или повече помпи, които генерират хидравлично налягане, и вентили, които насочват налягането към хидравличните механизми и го повишават в зависимост от необходимите движения. Изцяло електрическите машини за леене под налягане нямат централен електрически двигател, а използват отделни електромотори, предназначени за всяка функция, необходима да се извърши от машината, например отваряне/затваряне на формата, шприцване и изхвърляне. Това означава, че двигателите могат да работят на празен ход, докато не потрябва съответната им специфична функция. Това е огромна разлика в сравнение с хидравличните шприц машини, при които помпите работят непрекъснато, дори когато не се случва нищо.
Енергийните спестявания не се изчерпват само със самата шприц машина. С елиминирането на контура на хидравличната помпа, се елиминира и необходимостта за охлаждане на хидравликата. Тъй като изцяло електрическите шприц машини нямат хидравлични механизми, те не се нуждаят от цялостно охлаждане. Единственото охлаждане, което може да е нужно, е на формата и на захранващото гърло. Това води до допълнителни спестявания, защото не са необходими допълнителни водни контури и издаването на разрешителни за тях.
Разпространена практика е потребителите на изцяло електрически шприц машини да разполагат само с чилъри в съоръжението си. Това е така, защото няма нужда от високотемпературен охлаждащ контур за машините и се изисква единствено нискотемпературен контур за формите и захранващите гърла. По-малкият брой единици оборудване очевидно означава по-ниски инвестиции, намалени разходи за поддръжка и по-ниска консумация на енергия.
Висока повторяемост и прецизност
Изцяло електрическите шприц машини се отличават с най-висока точност и повторяемост от трите вида машини за леене под налягане на пластмаса. Това е така заради факта, че тези машини използват електрически сервомотори за задвижване на компонентите си. По този начин напълно се елиминират флуктуациите и неточностите в движенията, задействани чрез хидравлично налягане.
Стандартните хидравлични шприц машини се характеризират с непрекъснати вариации в процеса си в рамките на една година, а понякога и на един ден. Това се дължи на изменящите се метеорологични условия и влиянието на температурата и влажността върху машината. При охлаждане на хидравличното масло вискозитетът му нараства и обратно. Показателите на хидравличното масло също се влошават с течение на времето. Това означава, че начинът, по който маслото се движи в машината и смазва, в крайна сметка винаги ще е изцяло различен от първия ден на експлоатация. Това означава също, че може да се наложи периодично настройване на процеса на шприц машината в рамките на деня.
Управлението на стандартните хидравлични машини за леене под налягане се смята за отворено, тъй като то изпраща сигнали към вентилите с цел регулиране на налягането, но всъщност няма пряк контрол върху физическите движения на машината и поради това не може да извърши всички дребни настройки, които една изцяло електрическа шприц машина може да направи в реално време. Управлението на изцяло електрическите машини за леене под налягане се счита за затворено, защото то контролира всяко движение чрез сервомоторите и може непрекъснато да следи и контролира техните позиции и скорости с много малък толеранс, независимо от условията на работната среда.
Използването на сервомотори, които дават възможност за извършване на няколко движения едновременно, позволява и съкращаване на продължителността на работните цикли в сравнение със стандартните хидравлични и хибридни шприц машини. Хидравличните машини за леене под налягане могат да извършват само по едно движение, защото обикновено разполагат само с един контур с хидравлично налягане за изпълнение на движенията.
Технологичен напредък
Изцяло електрическите шприц машини са с най-висока надеждност от трите вида машини за леене под налягане на пластмаса. Това е така, защото, за разлика от стандартните хидравлични и хибридни шприц машини, които са проектирани преди много десетилетия, изцяло електрическите машини са конструирани с наличните авангардни технологии. Те се отличават и с много ниски нива на шум – повечето работят при под 70 db. Това елиминира нуждата операторите да носят предпазни средства за защита на слуха си.
Много от изцяло електрическите машини за леене под налягане на пластмаса като стандарт разполагат с функции за безопасност, например предотвратяване на притискането на детайли и чужди тела във формата и на риска от инцидентно завъртане на шрицващия шнек, докато пластмасата е все още студена и твърда поради това, че машината работи на празен ход.
Повечето електрически машини имат система за централно смазване или автоматизирана система за смазване, която автоматично подава смазочен флуид към всички зони, в които е необходимо. Когато нивото на смазочния флуид е ниско, някои модели разполагат със сензори, които известяват за това и напомнят на екипа по поддръжка да долее смазочна течност в резервоара на машината.
В обобщение може да се каже, че основните предимства, заради които все повече производители залагат на изцяло електрическите шприц машини, са най-високата степен на чистота, много ниското енергопотребление, много високите повторяемост и прецизност, възможността за високоскоростно леене и все по-иновативните функции, появяващи се с продължаващото развитие на технологията.
Вижте още от Машини
Ключови думи: шприц машини, леене под налягане, пластмаси.електрически шприц машини, хидравлични шприц машини, хибридни шприц машини
Редактор на статията:
Отговорен редактор
• Завършва специалност "Инженерна екология" в Химикотехнологичен и металургичен университет;
• Заема длъжността "Отговорен редактор" в издателство TLL Media от 2020 г.;
• Разполага с над 10 години опит в създаването на съдържание и писането на научни статии.
Контакт в LinkedIn
Новият брой 7/2024