Какво ново при леенето под налягане и формоването на пластмаса

• От 3D принтиране до леене под налягане, възможностите за това какво може да бъде създадено от пластмаса изглеждат безкрайни
  
  
• С продължаващите технологични подобрения пластмасовото производство ще стане по-бързо и по-ефективно, позволявайки на компаниите да създават по-иновативни продукти от всякога
  
  
• Макар роботите да не са новост за производството на пластмасови детайли, те оказват все по-голямо въздействие върху процесите в сектор

Индустриалното производство еволюира непрекъснато, като ежегодно се разработват нови технологии и материали. Производството на пластмасови детайли не изостава и секторът продължава да разширява границите на това, което е възможно да се постигне с този материал.

Поддържането на едно производство в крак с последните иновации в пластмасовата индустрия може да бъде предизвикателство, на първо място заради разходите. Производството на пластмасови детайли е скъп процес и разходите за внедряване на много от новите технологии и материали могат да бъдат високи. В допълнение, към разходите за оборудване и материали могат да се добавят и инвестициите в обучение на персонала за работа с новата техника. По-малките компании могат да се затруднят с внедряването на иновации поради липсата на ресурси.

Друго предизвикателство по отношение на следването на тенденциите в производството на изделия от пластмаса е необходимостта от следене на актуалните регулации в областта. Редица държави имат свои специфични регулации и закони за употребата на определени видове пластмаса и е важно всеки производител да ги познава добре, за да поддържа съответствието на процесите си с тях.

Третото основно предизвикателство в следването на новостите при леенето под налягане и формоването на пластмаса е поддържането на добра конкурентоспособност. Индустрията за производство на пластмасови детайли е силно конкурентна, поради което е изключително важно поддържането на преднина по отношение на внедряването на иновативни решения.

Бъдещето на производството

Бъдещето на производството с пластмаса изглежда по-светло от всякога. Благодарение на технологичния напредък секторът стигна далеч през последните няколко десетилетия. От 3D принтиране до леене под налягане, възможностите за това какво може да бъде създадено от пластмаса изглеждат безкрайни.

През следващите години също можем да очакваме постоянно развитие в пластмасовата индустрия. 3D принтирането прави прецизното изработване на сложни детайли по-лесно от всякога. Леенето под налягане също става по-ефективно, позволявайки на компаниите да произведат големи количества детайли с висока точност. Вероятно е да бъдат разработени и още усъвършенствани материали, които да намерят приложение в пластмасовото производство.
Биопластмасите например са изградени от възобновяеми ресурси и стават все по-популярни. Тези материали не само са по-екологосъобразни, но и са по-устойчиви и леки в сравнение с традиционните пластмаси.

В допълнение, бързо нараства и прилагането на решения за автоматизация в производството на пластмасови детайли. Роботизацията и другите технологии за автоматизация могат да помогнат на компаниите да подобрят ефективността си и да редуцират разходите си. Автоматизацията, разбира се, допринася и за производството на детайли с постоянни характеристики и високо качество.

Прилагането на изкуствен интелект и машинно самообучение в производството на пластмасови детайли също набира скорост. Чрез използването на изкуствен интелект за анализиране на данни от производствените процеси компаниите могат да получат представа за това как да оптимизират операциите си. Това в крайна сметка води до производство на по-добри продукти и до по-ефективни процеси. Като цяло, производството на пластмасови детайли е във възход и бъдещето изглежда светло. С продължаващите технологични подобрения пластмасовото производство ще стане по-бързо и по-ефективно, позволявайки на компаниите да създават по-иновативни продукти от всякога. С правилните материали и правилната технология, производството на пластмасови детайли ще продължи да революционизира начина, по който се създават стоки.

По-инженерен подход към проектирането

Забелязва се, че все по-широко разпространен става по-инженерен, интегриран подход към проектирането на продукти, при който производствената осъществимост е ключово съображение. Това означава, че производствената осъществимост (на практика доколко дизайнът на един продукт е подходящ за особеностите на производствения процес) се взема предвид на много по-ранен етап – при проектиране или по-често при прототипиране, което осигурява по-гладък и по-бърз цикъл на проектиране и производство. Отчитайки най-добри практики като заоблени ъгли, опорни оребрявания и други, които често се обсъждат много по-късно в процеса и се смятат за компромисни, разстоянието между първоначалния дизайн и крайния продукт се скъсява значително, което е в полза и на проектанта, и на производителя.

Микролеене под налягане

Популярна тема в производството на медицински устройства, микролеенето под налягане представлява леенето на детайли от микроскопичен мащаб, понякога стигайки до размери на ниво микрометър. Микролеенето обаче е и много повече, поради което търсенето за технологията е толкова високо. Други технологии за медицинска техника позволяват създаването на все по-малки устройства, които могат да изпълняват невероятни, животоспасяващи процедури по все по-малко инвазивен начин, поради което тези микроскопични лети детайли придобиват огромно значение.

Доставчикът на оборудването обаче трябва да може да предостави не само възможност за производството на миниатюрни детайли, но и възможност за анализиране на допуските, грешките и дефектите в детайлите, защото при такива малки мащаби поле за грешка на практика почти няма. Деликатният характер на тези детайли означава, че колкото по-малко се манипулира с тях и колкото по-малко се местят – например от производителя до специализирано съоръжение за инспекция на качеството, толкова по-добре. Затова е от ключово значение доставчикът на оборудването за микролеене под налягане да предоставя и качествен контрол и измервателна техника. Благодарение на технологичния напредък посрещането на тази потребност е много по-лесно за доставчиците.

Екоматериали

Устойчивите материали могат да бъдат критичен компонент от някои договори за производство и като цяло са приоритет за много предприемачи. Откакто съществуват термопластичните материали, на възможността те да бъдат възстановени чрез претопяване на отпадъци например се гледа като на съществена екологична полза. Производителите на материали сега стигат още по-далеч като разработват непластмасови или по-малко пластмасови материали, чието получаване е с по-ограничено въздействие върху околната среда. Повечето от тези материали от следващо поколение са на растителна основа и се произвеждат от лесни за отглеждане култури като царевица или лен.

Нарастващата роля на автоматизацията

Пластмасовата индустрия е ключов сектор, но с повишаващото се търсене на пластмасови продукти производителите се изправят пред редица предизвикателства като поддържането на висока ефективност, намаляването на разходите и подобряване на безопасността за работниците.

Едно от решенията за преодоляване на всички тези предизвикателства е автоматизацията, която може да подобри точността и да повиши скоростта на производствените процеси, да доведе до намаляване на отпадъците и да оптимизира производствената безопасност.

Ролята на автоматизацията в производството на пластмасови детайли не може да бъде пренебрегната, тъй като тя предоставя редица ползи за компаниите, сред които и по-добро качество на продуктите, което ги прави по-надеждни и ефективни в съответните им приложения.

Макар да предоставя ползи, автоматизацията носи със себе си и предизвикателства като високи първоначални инвестиции, необходимост от висококвалифицирана работна ръка за експлоатацията и поддръжката на автоматизираните системи и притеснения относно загубата на работни места. Производителите обаче могат да ограничат въздействието на тези фактори като изберат внимателно най-подходящата технология за автоматизация спрямо конкретните им потребности, инвестират в обучителни програми за служителите и внедрят стратегии за намаляване на съкращенията.

Автоматизиране на целия процес на леене под налягане

Макар роботите да не са новост за производството на пластмасови детайли, те оказват все по-голямо въздействие върху процесите в сектора. Роботите могат да автоматизират почти всяка задача, свързана с експлоатацията на една машина за леене под налягане. Този потенциал предлага множество възможности за производители, търсещи по-висока конкурентоспособност.

Обслужването на машината е сред основните дейности, които могат да бъдат автоматизирани чрез роботи. Поради повторяемостта си, процесът на разтоварване на готовите детайли е отличен кандидат за автоматизация. По този начин операторите могат да се заемат с по-сложни задачи, при които биха оказали по-значимо въздействие. В допълнение, отлетите детайли да горещи, което поставя рискове по отношение на безопасността на операторите, манипулиращи с тези компоненти.

Използването на робот за обслужването на машината редуцира тези рискове.
Отлетите детайли са също чувствителни на манипулиране – те лесно могат да бъдат изкривени или деформирани при неправилно боравене с тях. При операторите има склонност към смесени резултати при манипулирането с пластмасови детайли, докато роботите са много по-прецизни. Следователно автоматизираното манипулиране с детайли дава възможност за осигуряване на по-високо качество.

Често в отлетите детайли е нужно да се интегрира друг компонент – например резбован елемент, фланец или др., за да може частта да изпълни предвидената си функция. Този процес създава проблеми на производителите, когато се изпълнява ръчно, защото често изисква манипулирането с малки детайли, което може да е трудно за операторите и да доведе до грешки. Процедурата може да се осъществи и чрез спомагателни машини, но това оборудване обикновено включва мощни преси, които създават рискове за операторите. Роботите могат да се справят със задачата и да редуцират риска от наранявания, свързан с интегрирането на компоненти в отлетите детайли.

Налице са възможности за автоматизиране и на някои дейности на последваща обработка, свързани с леенето под налягане на пластмасови детайли, като това води до подобряване на производителността, ефективността и качеството.

Често е необходимо пластмасовите компоненти да бъдат асемблирани, за да се получи крайният продукт. Скоростта е от ключово значение за процеса на асемблиране, така че тук няма заместител на автоматизацията – роботите се справят последователно много по-бързо със задачите по сглобяване, отколкото хората. Автоматизирането на дейностите по асемблиране може да окаже непосредствен ефект върху производителността. Въпреки че роботите могат да се затруднят при асемблирането на комплексни или трудни за манипулиране детайли, те се представят много по-добре от хората при повечето дейности по асемблиране.

Маркирането или етикетирането на детайлите във формата е често срещана практика в съвременното формоване на пластмасови детайли чрез леене под налягане. Тази дейност е от ключово значение за финалния външен вид на продукта. Поради тази причина е важно да се поддържа най-високото ниво на последователност при процеса на етикетиране. И тук роботите могат да осигурят най-високото ниво на качество, ненадминато в сравнение с това, което се получава, когато задачата се изпълнява от оператор.

Оптималният вид на робота се определя от приложението, но най-често в сектора на леенето под налягане на пластмасови детайли се използват 6-осни, SCARA и декартови роботи. Всеки от тези видове има своите уникални силни страни и ограничения. Например 6-осните роботи имат изключителна сръчност и обхват на движение. Те поддържат ходове на движение, непосилни за други видове роботи, което е от ключово значение за приложения като обслужване на машини и асемблиране. Те обаче са и най-скъпоструващият вариант.
SCARA роботите са идеалното решение за по-прости задачи по асемблиране, които не изискват сложни движение. В допълнение SCARA роботите имат по-малък обсег от други роботи поради конструкцията си. В резултат те не са подходящи за по-мащабни приложения. SCARA роботите обаче са много по разходно ефективни, отколкото 6-осните.

Декартовите роботи са добър вариант за опростени задачи, свързани с обслужване на машини, рециклиране и асемблиране. Подобно на SCARA роботите, декартовите също не са подходящи за дейности, изискващи сложно движение. Те са с по-ниска цена, което допринася за увеличаване на стойността им, когато се използват за правилното приложение.