Статьи

Пресс-формы для литья пластмасс: виды, элементы, этапы производства. Часть - 1

Пресс-формы для литья пластмасс: виды, элементы, этапы производства. Часть - 1

Среди всех известных в производстве методов переработки пластмасс одним из самых сложных в плане используемого инструмента является литье под давлением. При производстве деталей этим методом для каждой детали (или группы деталей) необходимо спроектировать и изготовить пресс-форму.

Усилие смыкания для литьевой пресс-формы может составлять от десятков до тысяч тонн; время цикла литья может длиться всего 5-6 секунд. Кроме того, существуют различные технологии сложного литья (многокомпонентное, литье с газом, сборка в форме и т.д.).

По нашим оценкам, ежегодный прирост российского рынка термопластавтоматов превышает тысячу единиц. Каждый термопластавтомат необходимо снабдить как минимум одной пресс-формой. Количество пресс-форм на один термопластавтомат варьируется в зависимости от ассортимента выпускаемой предприятием продукции и производственных планов компании. Как показывает практика, на один термопластавтомат приходится в среднем от двух до пяти пресс-форм, причем тенденция к увеличению количества используемых предприятием пресс-форм из года в год становится все более явной. Подобная ситуация связана со стремлением российских производителей пластиковых изделий повысить свою конкурентоспособность на рынке в том числе относительно импортной продукции путем расширения товарного ассортимента, применения в изделиях оригинального дизайна, цвета, структуры.

Сыктывкар, тортницы, Киров, гравировально-фрезерные работы, Дзержинск, коррексы, Нижний Новгород

Для реализации подобных стремлений, в начале которых стоит идея выпуска изделий из пластмассы, а в конце - серийное производство и, желательный сбыт пластмассовых изделий предприятие нуждается в определенном наборе пресс-форм, которые отличаются между собой конструктивной сложностью индивидуальны по своему исполнению для каждого конкретного случая.

Конструкторско-технологическая подготовка производства

Первый этап производства пресс-формы включает подготовка эскизов изделия (эскизная графика), построение 3D модели, фотореалистическуювизуализацию.

Проектирование пресс-формы включает в себя конструкторскую проработку модели и разделение сборочной модели на отдельные конструктивные элементы.

Подготовка каждого конкретного элемента, оформление линии разъёма детали а также шиберов, знаков, вставок и местности пресс-формы. Особое значение имеет литниковая система.

Избежать или максимально уменьшить коробление, разводы, слитины и другие дефекты можно используя компьютерное моделирование процесса заполнения формы. Также при этом можно контролировать распределение температуры расплава, скоростей потока и другие параметры.

На начальном этапе производства пресс-формы все существующие идеи, чертежи переносятся на компьютер, на котором с помощью определенных программ осуществляется проектирование пресс-форм.

При проектировании пресс-форм применяются CAD/CAM системы, автоматизированного, сквозного проектирования. Система проектирования пресс-форм Mold-Works для SolidWorks предназначена для автоматизации труда конструктора и выполнения задач автоматизированной компоновки пресс-форм. Проверка пресс-формы на «проливаемость" проводиться на компьютере с помощью Mold - flow анализа. Ведущими поставщиками программного обеспечения для компьютеров в области проектирования и изготовления пресс-форм, штампов - являются компании Unigraphics, ProEngineer, Cimatron.

Первый этап крайне важен для определения необходимого объема работ на втором этапе изготовления пресс-формы, так как определяется необходимый набор стандартных и специальных изделий, необходимых для изготовления пресс-формы.

Сыктывкар, производство пресс форм, Киров, пластиковая упаковка, Дзержинск, тортницы, Нижний Новгород

Изготовление пресс-формы

Второй этап производства пресс-формы включает конструирование (заказ стандартных частей, обработка заготовок, изготовление специальных элементов пресс-формы), прототипирование, и непосредственно сборка пресс-формы.

Конструктивные элементы специальных деталей пресс-формы.

Пресс-форма состоит из большого количества частей, которые должны точно сопрягаться между собой.

Детали пресс-форм разделяют на нормализованные и специальные. Конструкция нормализованных деталей пресс-формы, может быть установлена заранее, независимо от конструктивных особенностей отливаемых изделий в пресс-форме.

Любая пресс-форма на 50-95% состоит из стандартных по номенклатуре и весу деталей (нормалий). Эти детали по цене составляют от 10 до 60% от ее полной стоимости. Колебания процентов зависят как от конструкции пресс-формы, геометрии отливки и требований инструментального производства, так и от уровня подготовленности конструктора (конструкторской компании) пресс-формы, его желания и возможности применить подходящие стандартные элементы. Решение одной и той же технической задачи при проектировании пресс-формы практически всегда конструктивно инвариантно по гнездности, по литниковой системе, по системе выталкивания и т.д.

Оренбург, блистерная упаковка, Пенза, коррексы, Пермь, тубусы, Уфа

К нормализованным деталям пресс-формы относят:

• Верхние и нижние плиты пресс-формы;
• Простые плиты, механически обработанные со всех сторон, подходящие для изготовления пуансонов, матриц и формообразующих плит, требующих большой объем выборки;
• Детали для пресс-форм - Направляющие втулки и колонки, Центрующие элементы, Фиксаторы, Вставки в т.ч. с календарями, пружины и т.д.);
• Толкатели и элементы для извлечения деталей из формы - Элементы извлечения из формы, Хвостовики двойного хода, Толкатели от O1мм х 200мм, Трубчатые толкатели с толщиной стенки от 0,75мм. Щелевые от 0,8 мм. Подшипники, шестерни;
• Литниковая система, горячеканальная технология - Литниковые втулки, горячеканальные инжекторы (сопла), в т.ч. инжекторы многоточечного впрыска, Горячеканальные коллекторы, фильтры;
• Техника автоматического управления - Тэны, разъемы, приборы и датчики контроля, переносные измерительные приборы;
• Система охлаждения - Штуцера в т. ч. из нерж. стали, муфты, спиральные вставки для пуансонов, прокладки, шланги;
• Инструменты и дополнительное оборудование, химия - Специальные инструменты и приспособления, смазочные материалы, конические сверла, графит для электродов, готовые вставки из графита.

В мире действуют компании, специализирующиеся на производстве нормализованных элементов. Как правило, набор таких деталей представлен в каталогах этих компаний, причем цена на них заранее определена. Степень из готовности от 10 до 100%. Наиболее известными в мире компаниями, выпускающими стандартные детали являются Hasco Hasenclever GmbH (Германия), DME Company* (США), EOC Normalien (Германия), Strack Norma GmbH (Германия), Ewikon Heisskanalsysteme (Германия), Mold-Masters Europa GmbH (Канада), Diemould Service Co. Ltd (DMS) (Великобритания) и др.

Кроме того, существуют компании сопрягающие производство пресс-форм с производством снандартных элементов пресс-форм. Наиболее известные среди этих компаний: Schottli AG Mould Technology (Швейцария), Mold & Hotrunner Technology AG (MHT) (Германия), StackTeck (Канада), Husky (Канада).

Оренбург, тортницы, Пенза, гравировально-фрезерные работы, Пермь, коррексы, Уфа

К специальным деталям пресс-формы относят вставные матрицы, пуансоны, гладкие знаки, резьбовые знаки, кольца и т.п. Наиболее ответственными деталями пресс-формы, с точки зрения возникающих в них напряжений, являются загрузочные камеры, вставные матрицы и обоймы пресс-формы.

Новые технологии в производстве литьевой пластиковой упаковки. Часть - 3

Новые технологии в производстве литьевой пластиковой упаковки. Часть - 3

Engel
Австрийская компания Engel предлагает новое семейство высокоскоростных машин ma-cPACK. Эта серия, в отличие от традиционных «бесколон-ников» компании, имеет колонное исполнение. Машины оснащены пятиточечным колено-рычажным механизмом. Его использование дает преимущества по времени цикла перед гидравлическими ТПА. По такой характеристике, как усилие смыкания, модельный ряд этой серии варьируется от 125 до 550 тонн.
Серьезны и планы этой компании, занимающей одно из первых мест по продажам ТПА в мире. С недавних пор фирма Engel стала уделять больше внимания растущему российскому рынку. Появилась информация о создании с 2007 года собственного представительства и сервисной службы в России.

Husky
Хорошо известно в среде упаковщиков, и в том числе в нашей стране, оборудование канадской фирмы Husky. Конструкция этих машин идеальна там, где требуется повышенная стерильность - для медицинских производств и пищевой промышленности.
В сфере упаковки предлагаются машины серии Hylect-ric. В этих ТПА для вращения шнека используется электропривод, а гидравлика перемещает шнек в горизонтальной плоскости.

Тула, тортницы, Ярославль , гравировально-фрезерные работы, Нижний Новгород, коррексы, Грозный

Отличие машин Husky в том, что подвижная плита движется не по колоннам, а на особых линейных опорах. Усилие смыкания рас пределяется равномерно благодаря запатентованной конструкции плит. Узел смыкания очень компактный и скоростной. Высока не только производительность, но и точность литья. Ряд этих и других инноваций позволяет существенно уменьшить требования по усилию смыкания. Поэтому под кон кретные задачи фирма Husky может предложить машины с меньшим усилием смыкания, чем у конкурентов. Также эта фирма производит горячеканальные системы и пресс-формы для индустрии упаковки.

Для двухкомпонентного литья стандартную машину дополняют вторым и даже третьим узлами впрыска.
Указанное выше относится к небольшим производствам одноразовой посуды, ведер, и т. д., когда используются стандартные гидравлические или колено-рычажные ТПА.Для больших производств тонкостенной упаковки лучше подходят гибридные ТПА.

 

 

 

 

 

 

Несгибаемая" пластиковая упаковка

 

С начала 90-х годов ХХ века, независимо от состояния экономических процессов в России, объем производства упаковки неуклонно растет. И этот прирост ежегодно составляет 15-20 процентов. Тенденции развития рынка упаковки Прошедшее десятилетие стало первым этапом развития упаковочной индустрии в России — ее зарождением — то есть появлением на рынке упаковки, ранее не предлагаемой. Этот этап характеризуется бурным развитием материально-технической базы для производства тары и упаковки, созданием инфраструктуры, сопутствующей всем стадиям жизненного цикла упаковки, а также разработкой и развитием политики ознакомления возможных потребителей упаковки. Тула, производство пресс форм, Ярославль , пластиковая упаковка, Нижний Новгород, тортницы, Грозный Проблемы и перспективы рынка пластиковой упаковки в России У предприятий, работающих на рынке литьевой пластиковой упаковки, возникают сегодня следующие проблемы: устаревшее оборудование на заводах-производителях исходного полимерного сырья, не дающее гарантии качества сырья; отсутствие выбора марочного ассортимента сырья; трудности с ввозом и таможенным оформлением импортного сырья; скачки цен на рынке исходного сырья, напрямую зависящие от мировых цен на нефть, и, как следствие, изменение цены на упаковку; дороговизна и сложность оборудования для производства; незаинтересованность правительства и государственных структур в развитии этого вида производства. По мнению ведущих ученых, аналитиков и специализированных отечественных и зарубежных компаний в 2007–2010 гг. этап первичного насыщения рынка РФ упаковкой должен завершиться и плавно перейти в следующую стадию развития — этап начала периода острой конкурентной борьбы. Основными направлениями конкурентной борьбы на рынке станут: величина производства и парк используемого оборудования; качество и современность применяемых пресс-форм и, как следствие, повышение качества упаковки; развитие программ повышения лояльности клиентов; повышение квалификации работающего и управленческого персонала. К 2003 году количество потребляемого в упаковочной отрасли полипропилена достигло 25 тысяч тонн в год, что составило порядка 11 процентов от объёма производства этого полимера в России. Упаковка из полипропилена применяется в различных отраслях производства: в пищевой, химической, текстильной, в полиграфии, медицине, косметике и др.

Сыктывкар, блистерная упаковка, Киров, коррексы, Дзержинск, тубусы, Нижний Новгород

Новые технологии в производстве литьевой пластиковой упаковки. Часть - 2

Новые технологии в производстве литьевой пластиковой упаковки. Часть - 2

Это самые оптимальные на сегодня быстроходные машины для «миллионных» тиражей.
В основе их конструкторского исполнения лежит оптимальная комбинация гидравлического и электрического приводов, обеспечивающих высокую скорость и параллельность всех движений агрегатов и узлов ТПА. Высокоскоростные машины оснащаются самыми совершенными системами управления с обратными связями. Это позволяет контролировать рабочие параметры с большой частотой опроса показаний для быстрого реагирования на малейшие отклонения от заданных параметров. Одновременно в такие машины заложены энергосберегающие технологии.
Основной задачей в массовом производстве тонкостенной упаковки всегда является достижение минимально возможного веса изделия и времени цикла. Эта задача увязывается с одновременным сохранением ударопрочных характеристик, габаритных размеров и потребительских свойств изделий. Поэтому при изготовлении очень больших партий изделий и гарантированном сбыте (коротком сроке окупаемости) можно использовать и полностью электрический ТПА.
Слово — лидерам
Что предлагают нам сегодня ведущие производители ТПА?
Самые известные в мире фирмы, занимающиеся исследованиями в области высокоскоростного производства тонкостенных изделий, — это японские компании Fanuc, Mitsubishi, Toshiba, Nissei, Mikei.

Рязань, производство пресс форм, Смоленск, пластиковая упаковка, Тамбов, тортницы, Тверь

В Европе широко известны высокоскоростные ТПА Stork (Дания) и Billion (Франция).
Очень хороши, надежны и точны как часы швейцарские машины фирмы Netstal.
Это действительно лидеры новых технологий. Однако либо они не спешат в Россию, либо наши заказчики еще не готовы к их приходу.
Можно назвать много других мировых производителей, выпускающих весьма достойное оборудование, но их присутствие на российском рынке очень незначительно.
Более-менее распространены в России высокоскоростные машины из Италии: Sandretto, BMB, BM Biraghi, Negri Bossi, Oima, MIR. Но все-таки доля этих машин на российском рынке невелика.
Рассмотрим более распространенные в России марки ТПА, оптимально подходящие для скоростного выпуска пластиковой упаковки. Уделим внимание тем фирмам, которые имеют представительства в России и стремятся наладить службу технической поддержки своих машин.
В их числе оказались фирмы, производящие самые быстрые в мире машины: Demag, Engel, Husky, Ferromatic.

Demag
Фирма Demag открыла свое представительство в России еще в 1990 году. Поэтому начнем свой обзор с ее достижений в области упаковки.
ТПА Demag серии El-Exis S, которые появились на рынке в 1999 г., изначально были предназначены для выпуска упаковочной продукции из полимерных материалов — ведер, крышек, стаканчиков, навинчивающихся колпачков. Сегодня эти машины наиболее востребованы в производстве контейнеров под пресервы и т. д., а также на растущем рынке тонкостенной полисти-рольной упаковки для «фаст-фуда». Более десяти различных моделей ТПА с усилием смыкания от 100 до 700 тонн имеют электрические приводы перемещения шнека и подвижной части пресс-формы, что позволяет экономить энергопотребление по сравнению с гидравлическими ТПА вплоть до 40%. Машины очень удачно сочетают в себе преимущества электрических и гидравлических приводов, и за семь лет работы у первых их покупателей успешно зарекомендовали себя. В числе постоянных клиентов компании такие «киты», как «Мир Упаковки», «Перинт», «Вийнер Пластикс», «Интеко».
Есть и другие интересные возможности применения таких машин. Например, ТПА марки El-EXIS S 150/500-610 (усилие смыкания — 1500 кН, просвет между колоннами — 500 мм, объем впрыска — 610 см3), изготавливающий по технологии декорирования в форме крышку и ведерко объемом 500 мл за один цикл и в одной пресс-форме с горяче-канальной литниковой системой. Несмотря на различную длину пути течения расплава, равномерное заполнение формообразующих полостей пресс-формы достигается за счет применения сопел с независимо управляемыми игольчатыми клапанами.
Полностью электрические термопластавтоматы серии IntElect после выхода на рынок три года назад являются наиболее продаваемыми из западноевропейских ТПА в серии электрических машин. Отличительной особенностью ТПА этой серии является высокая точность и воспроизводимость от цикла к циклу размеров и массы литьевой продукции, которые достигаются за счет постоянного контроля и поддержания на заданном уровне технологических параметров процесса — времени набора дозы материала, давления впрыска и подпитки
и др., а также за счет высокой точности позиционирования шнека при впрыске. Несколько единиц электрических ТПА Demag IntElect уже эксплуатируются в России. По отзывам покупателей, у этих машин большое будущее, особенно если отметить, что дочерняя фирма-представительство «Де-мага» в России имеет и самую большую сервисную службу.
В целом, число поклонников данной марки очень велико. За 15 лет в Россию было ввезено более 2200 ТПА компании Demag.

Тула, блистерная упаковка, Ярославль , коррексы, Нижний Новгород, тубусы, Грозный

Новые технологии в производстве литьевой пластиковой упаковки. Часть - 1

Новые технологии в производстве литьевой пластиковой упаковки. Часть - 1

Производители упаковки из  полимерных материалов оперативно реагируют на возрастающие требования потребителей, выпуская на рынок огромное количество уникальных образцов новых изделий. Многие из них патентуются, стандартизуются и в дальнейшем производятся миллиардными тиражами, в основном, методом литья пластмасс под давлением на термопластав-томатах (ТПА).
Технология производства тонкостенной упаковки непроста в принципе. А для масштабного производства эксклюзивов требуются самые современные высокоскоростные термопластавтоматы и новейшие технологии литья под давлением. Высокопроизводительные ТПА обеспечивают короткое время цикла и высокую точность литья, а умелое использование материалов и технологий в сочетании с удачным дизайном позволяет получить оригинальный продукт.
В течение последних 3-4 лет в области производства изделий из пластмасс, и в частности литьевой упаковки, широко внедряются следующие новые технологии:
литье с декорированием внутри пресс-формы (IML-decoration); 
многокомпонентное литье (multi-component);
литье с барьерным слоем;
литье с газом (gas injection);
литье с водой (water injection);
использование «семейных» и «этажных» пресс-форм;
применение электрических ТПА.

Рязань, блистерная упаковка, Смоленск, коррексы, Тамбов, тубусы, Тверь
 
Машины от ведущих европейских поставщиков — в основном модульного типа, причем от самых простых, «базовых» — для начина ющих, до «напичканных» сверхтехнологическими функциями — для продвинутых пользователей. Такое оборудование изменяется и комбинируется, как детский конструктор. Возможно изменение расстояния между колоннами, узла впрыска, привода шнека. Как стандарт, на эти машины устанавливают: - регулируемое управление
скоростью и давлением впрыска;
 
ультразвуковой датчик перемещений;
байпасные фильтры;
опцию работы со знаками;
свободно программируемые выходы;
стандартные клапаны;
линейные резистивные датчики перемещения;
цветные дисплеи 4-го поколения.
Для увеличения скорости литья на стандартные машины устанавливают гидроаккумуляторы, высокоскоростные клапаны, регуляторы скорости и давления с обратной связью. В этом случае используется более продвинутая система управления с замкнутыми контурами контроля за движением улов и агрегатов машины. Также скоростные машины доосна-щают дополнительными насосами узла впрыска и приводами для каждого движения исполнительных механизмов ТПА.

 

Рязань, тортницы, Смоленск, гравировально-фрезерные работы, Тамбов, коррексы, Тверь