divize KraussMaffei

číslo 3/ročník 2011, vydáno 3. 10. 2011
I N T E R N E T O V Ý
Č A S O P I S
K U B O U Š E K
G R O U P
Sušičky KOCH-TECHNIK
Vici Vision
MeasurLink
Koncept KRAUSSMAFFEI
Vstřikovací stroje AX
Pozvánka na MSV Brno
INJECTION MOULDING MACHINES - PERIPHERALS - MEASURING INSTRUMENTS - TECHNOLOGY CENTER
STRANA 2
22 úspěšných let
korporace KUBOUŠEK Group
Vážení zákazníci a čtenáři, dostává se Vám do rukou druhé veletržní číslo
našeho internetového časopisu, mimo jiné i jako pozvánka na MSV v Brně.
Rádi bychom Vás seznámili s vývojem časopisu i firmy za poslední rok.
Rychlý rozvoj firmy po roce 2000 a posléze řešení ekonomické krize vyústilo
ve vybudování divizní struktury v rámci celé korporace a později rozdělení
KUBOUŠEK Group na dvě virtuální sekce pod samostatnými obchodními
značkami dle produktové orientace - a to průmyslové a sportovní.
Tak vzniká KUBOUŠEK Technologies and Instruments (KTI) pokračující
v tradici obchodní firmy Ing. Ivan Kuboušek založené roku 1990 a KUBOUŠEK Water Sports (KWS), rozvíjející se produktová sekce zaměřená na
oblast vodních sportů a souvisejících služeb
K již vybudované divizní struktuře v KTI přibyla v roce 2010 výstavba Technologického centra jako samostatné divize, která umožňuje přechod na projektové řízení. Záměrem je poskytovat podporu vývoje a testování aplikací pro
naše zákazníky, zvyšovat technologické know-how a propojovat všechny produkty a služby KTI ve spolupráci s nezávislým kalibračním střediskem v samostatné firmě.
Toto řešení umožňuje celému týmu Technologického centra nezávislost,
efektivitu a vysokou produktivitu, přičemž zároveň akceleruje výkonnost jednotlivých obchodních divizí. TC si současně zachovává vysokou autonomii a
kapacitu při podpoře konkrétních projektů u významných zákazníků.
Stejným způsobem je budováno kalibrační středisko, které bude do konce
roku vyčleněno z KUBOUŠEK s.r.o. do samostatné firmy. Přitom personálně i
funkčně bude odděleno od stávající struktury, která je a bude vždy cíleně orientována na obchodní aktivity se silným akcentem na servisní podporu klientů. Po vyčlenění bude pokračovat proces spějící k nezávislé akreditované
kalibrační laboratoři s termínem realizace během roku 2012.
Také každá z obchodních divizí KTI prochází neustálým vývojem a inovací,
tak aby mohla průžně reagovat na situaci na trhu.
Divize Přístroje navázala spolupráci s italskou firmou Vici Vision vyrábějící
zejména měřicí stanice pro automatickou kontrolu součástek včetně zakládání pomocí robotů.
STRANA 3
O úspěšném zahájení partnerství svědčí dohoda o zastoupení a zejména
to, že jsme se stali jedním z největších obchodních partnerů této dynamické
firmy a připravuje se další prohloubení této kooperace. Vzhledem k širokému
portfoliu prodávaných přístrojů firmy MITUTOYO se tato divize i s novým
typem produktů stále více specializuje a dochází k plánovanému rozdělení
divize na oddělení komunálních a laboratorních přístrojů včetně servisu a celkové zákaznické podpory.
Stejně tak se úspěšně prohlubuje spolupráce s naším největším obchodním
partnerem, firmou KraussMaffei. Nadále rozšiřujeme servisní i obchodní tým,
který se nyní specializuje téměř výhradně na produkty této firmy a ostatní produkty postupně přebírají jiné divize. To znamená, že divize KraussMaffei je
stále více propojena s naším mnichovským partnerem tak, aby její síla a
potenciál na trhu plně korespondovaly s technologickými možnostmi a silou
firmy KraussMaffei. Zároveň dbáme na to, aby spolu s naším technologickým
centrem umožnily i zákazníkům v České a Slovenské republice přístup k nejnovějším technologiím zpracování plastů nejen vstřikováním, ale i vypěňováním a vytlačováním včetně jejich kombinací, v čemž je firma KraussMaffei světovým leadrem.
STRANA 4
Konečně naše třetí divize Periferie prodělala za poslední rok rovněž velký
vývoj,kdy se stala OEM partnerem firmy Colortronic, čímž reagovala na spojení firmy Colortronic s firmou Motan.Tímto řešením jsme zajistili kontinuální podporu stávajícím zákazníkům, kteří očekávají trvalou vysokou obchodní a servisní podporu firmy KUBOUŠEK a zejména využití našeho know-how u rozsáhlých projektů centrálních doprav, sušení a dávkování granulátu, kterými je
firma Colortronic na trhu vyhlášena. Zároveň si tato divize uvolnila prostor pro
pokračování obchodní činnosti v této oblasti, která je naší silnou stránkou, a
podepsali jsme významnou smlouvu o obchodním zastoupení s firmou
KOCH. Rozvíjíme tedy naše schopnosti v dodávkách a instalacích systému
centrálních doprav materiálu. Divize také nově přebírá prodej robotů SEPRO
od divize KraussMaffei tak, aby mohla tyto roboty efektivněji nabízet a prodávat na našich trzích.
Projekt výstavby Technologického centra pokročil do druhé fáze. Centrum je
personálně posíleno již od počátku roku a jeho provoz běží ve stávajích prostorách. Nový objekt se stavebně již připravuje a probíhá příprava veškeré projektové dokumentace. Zároveň jsou připravovány výrobní buňky pro nabídnutí kapacit vývoje na špičkové technologické úrovni včetně kvalifikovaného personálu souběžně ve spolupráci s našimi partnery.
Součástí výstavby Technologického centra je i rozšíření spolupráce s
odbornou věřejností jako jsou vysoké školy, university a výzkumná pracoviště.
První výsledky této začínající kooperace jsou prezentovány již v tomto čísle.
Více informací ke všem aktivitám korporace KUBOUŠEK Group získáte na
nadcházejícím veletrhu od našich pracovníků či na našich internetových
stránkách. Budeme se nadále snažit potvrzovat Vám vysokou kvalitu našich
produktů a služeb, které již dvacet dva let nabízeme na trhu v České a
Slovenské republice.
Ještě jednou Vás tedy srdečně zveme do našich expozic na MSV v Brně a
přejeme Vám co nejvíce obchodních i životních úspěchů.
Za tým KUBOUŠEK GROUP
Ivan Kuboušek.
STRANA 5
OBSAH
divize Periferie
6 Sušení hygroskopických materiálů
sušičkami KOCH-TECHNIK
10 Nové řešení separace od MTF Technik
divize Přístroje
12 MTL X5
13 Toleranční jednotka
14 USB Input Tool Direct
17 Vici Vision
18 Informace o novém produktu, Crysta-Apex S
20 MeasurLink
22 Světová jednička v přesné měřicí technice
24 MeasurLink
divize KraussMaffei
26 Koncept KraussMaffei
30 Vstřikovací stroje řady AX
- uzavírací jednotka řady AX
- řízení a pohon řady AX
- třikrát úsporné
36 KraussMaffei - kompetence Forum 2011
obrovský úspěch
ostatní
37 MSV BRNO 2011
38 Intenzivní chlazení vstřikovacích forem
pomocí oxidu uhličitého
44 Polyethylen - homopolymery a kopolymery
51 Vyhodnocování struktury výrobků z plastů
STRANA 6
Sušení hygroskopických
materiálů sušičkami
KOCH-TECHNIK
Velká část plastových materiálů přirozeně absorbuje vlhkost z atmosféry. Vlhkost v granulátu, dokonce
i když se jedná o povrchovou vlhkost, může způsobit mnoho nežádoucích efektů včetně výrobních
problémů, špatné kvality povrchu
výrobků, nebo i ztrátu mechanických vlastností. Málokdy je možné
prokázat, zda je vlhkost přítomna,
jen vizuálním pozorováním.
PA
PET
Symptomy při
vstřikování
Viditelné symptomy
ve výliscích
Vliv na mechanické
vlastnosti
Vytékání taveniny
Tvoření bublin v tavenině
Šmouhy ve směru tečení
taveniny
Zvýšené tvoření stříbření
Snížená rázová a tahová
pevnost
Povrchové šmouhy nejsou
viditelné
Výrazně nižší rázová a tahová
pevnost
Žádné viditelné symptomy
PBT
Žádné viditelné symptomy
Povrchové šmouhy nejsou
viditelné
Výrazně nižší rázová a tahová
pevnost
POM
Mohou se vytvářet bubliny
v tavenině, případně
usazeniny ve formě
Mohou se objevit šmouhy
žádné
TEEE
Žádné viditelné symptomy
Nepatrně zvýšená tendence
k tvorbě stříbrných šmouh
Snížená rázová a tahová
pevnost
Vzduch nese vždy určité množství vlhkosti při určité teplotě a určitém tlaku.
Na sušení plastů před jejich zpracováním se nejčastěji používá technologie sušení suchým vzduchem.
Rozdíl mezi sušením teplým vzduchem (příklad 1-3) a suchým vzduchem (příklad 4) lze vidět z následujícího příkladu při rozdílných povětrnostních podmínkách:
DIVIZE PERIFERIE
STRANA 7
Př.1: 20 º C, 80 % relativní vlhkost: rosný bod je 16 º C.
Po 4 hodinách sušení byla dosažena zbytková vlhkost 0.14 %.
Př.2: 15 º C, 70 % relativní vlhkost: rosný bod je 9,5 º C.
Po 4 hodinách sušení byla dosažena zbytková vlhkost 0.11 %.
Př.3: 0 º C, 70 % relativní vlhkost: rosný bod je -4 ° C.
Po 2 hodinách sušení byla dosažena zbytková vlhkost 0.1 %.
Po 4 hodinách sušení byla zbytková vlhkost 0.07 %.
Př.4: Suchý vzduch o teplotě -20 º C byl schopný snížit obsah vlhkosti na
hodnotu 0.1 % po 1 hodině a na hodnotu 0.02 % po 3 hodinách sušení.
KOCH-Technik vysoušecí zařízení suší plastový granulát použitím suchého
vzduchu pro dosažení optimální zbytkové vlhkosti. Sušičky pracují jako nízkoenergetické zařízení, jako uzavřený systém, který je plně nezávislý na vnějším
prostředí. Suchý ohřátý vzduch proudí plastovým granulátem, absorbuje vlhkost a předává ji sušícímu prostředku.
Jakmile je vysoušecí prostředek nasycen vlhkostí, vzduch nesoucí vlhkost je
přesměrován do druhé vysoušecí buňky, kde je vysoušecí prostředek nenasycen. Mezitím se vysoušecí prostředek v první buňce regeneruje. Čím nižší je
hodnota rosného bodu a nižší obsah vody ve vzduchu, tím rychlejší je proces
sušení. Kriticky vysoká hranice, při níž již kvalita vzduchu není vhodná pro
dokonalé sušení, je hodnota rosného bodu kolem -15 až -18 ° C.
Sušící vzduch KOCH sušiček má hodnotu rosného bodu vždy nižší než -30°C,
tedy pod kritickou hranicí, takže toto absolutně vhodné sušení je vždy garantováno.
Všechny výrobní procesy jsou zaměřeny hlavně na bezchybný výsledný produkt a jeho ekonomickou výrobu. Suchovzdušné sušičky značky KOCH pracují s nízkou spotřebou energie a znamenají proto opravdovou úsporu provozních nákladů. Rozhodujícím faktorem v ekonomické efektivnosti sušícího zařízení je poměr spotřeby energie pro vysušení určitého množství materiálů na
požadovanou úroveň zbytkové vlhkosti.
Příklad z praxe ukazuje, jak ekonomická naše vysoušecí zařízení ve skutečnosti jsou:
pro vysušení 1 kg materiálu ABS s počáteční vlhkostí <1% spotřebuje vysoušecí zařízení KOCH jen 0,08 kWh elektrické energie při dosažení optimální
zbytkové vlhkosti.
DIVIZE PERIFERIE
STRANA 8
Sušící prostředek v sušičkách KOCH má
malé póry velikosti 4. 10-10 m což
garantuje jeho dlouhou životnost.
Patrona s vysoušecím prostředkem je
konstruována ke splnění fyzikálních
požadavků. Jejím vysokým a úzkým
tvarem je dosaženo nejvyšší možné
pohlcení vlhkosti.
Za pozornost stojí řada EKO, suchovzdušná sušička značky KOCH-Technik
s pokrokovou technologií. Tato řada sušiček disponuje patentovaným řízením
energie. Provedení sušičky chrání hygroskopické materiály před přesušením.
Svým vybavením je vhodná pro získání
kvalitně vysušeného granulátu, který je
nezbytný pro výrobu technických a vzhledových výlisků. EKO sušičky, které ušetří
víc jak 50% energie, snižují Vaše provozní náklady a pomáhají tak zvyšovat Vaší
konkurenceschopnost.
Na druhé straně jsou kompaktní sušičky
řady KKT velice přizpůsobivé každému
výrobnímu procesu pomocí SWITCHtechnologie. Sušičky Vám dávají možnost vybrat si ze 3 různých sušících programů, které Vám poskytují optimální
sušící výkon. Program Eco-tech šetří
denně Vaše energetické náklady díky
patentovanému řízení úspory energie.
Program Speed-modus je vhodný pro
vysoké výkony sušení při dosáhnutí té nejlepší kvality a program Standard-modus
je vhodný pro běžné požadavky Vaší výroby.
DIVIZE PERIFERIE
STRANA 9
Pro kvalitní sušení plastů je nutno zajistit dostatečné množství suchého
vzduchu. Každý typ materiálu vyžaduje jiné množství.
Několik příkladů:
Pro vysušení 1 kg materiálu ABS je nutné zajistit přibližně 1,4 m3 suchého
vzduchu za hodinu.
PA6: 2.2 m3/hod, PA66: 2.0 m3/hod, PC: 1.3 m3/hod, POM: 1.7 m3/hod, PP +
GF20: 1.5 m3/hod atd.
Na základě těchto údajů je pak možné vypočítat potřebný výkon suchovzdušné sušičky pro konkrétní typy materiálů. Skutečná kapacita závisí nejen na
typu materiálu, ale také na velikosti granulí, vstupní vlhkosti granulátu, konstrukci sušícího boxu (proudění vzduchu, izolace atd.).
Na základě vstupních údajů od dodavatele materiálu si můžete velmi jednoduše vypočítat i potřebnou velikost sušícího zásobníku. Ta závisí na sypné hmotnosti sušeného materiálu a výrobcem doporučeného času sušení. Takovýmto
způsobem je možné si ověřit i kapacitu Vašeho stávajícího sušicího zařízení,
které v současnosti využíváte ve svém provozu.
Pokud již proces sušení máte zajištěn a splňuje všechny Vaše požadavky,
můžete se věnovat dalším procesům, které ovlivňují kvalitu výlisků a provozní
náklady na jejich výrobu.
DIVIZE PERIFERIE
STRANA 10
Nové řešení separace
od MTF Technik
Ani v čase nástrojů s horkými kanály a
tahačů vtoků neztratila klasická separační technika svůj význam. V závislosti na konkrétním zadání mohou být
využity různé separační nástavce
nebo separační bubny.
Hranice třídicích možností s doposud
známými zařízeními ležela v minulosti v první řadě u dílů s jen minimálními
rozdíly ve velikosti, u malých nebo špičatých dílů s náchylností k zaklesávání navzájem nebo takových geometrií
vtoků, které se separační mezerou
provlékly. Stejně tak způsobovaly
obvykle problémy gumové díly nebo
díly s měkkým povrchem, které v třídicích zařízeních snadno uvízly.
Pravoúhlý separační buben Typ 3 R7 B ve
standardním provedení pro separaci
komplexních dávek (vtoky / díly).
Pro tyto případy vyvinuli u MTF Technik zcela nový typ separačního bubnu, který byl současně přihlášen k patentování a veřejnosti prvně představen na
veletrhu „K 2010“ v Düsseldorfu. Nový MTF Pravoúhlý separační buben se
skládá z nerezové klece se čtyřmi tangenciálními separačními mezerami, které mohou být pokaždé samostatně nastaveny v rozmezí mezi 0 a 58 mm. Separační mezery jsou tvořeny paralelními plochami se šířkou 80 mm. Tím je účinně zamezeno nežádoucímu provléknutí nebo protažení vtoků. Prostřednictvím dvojice rýhovaných matic na jednu separační mezeru může dojít k přesnému a rychlému nastavení dle rozdílných tvarů tříděných dílů.
Tangenciálně vystupující separační mezery tím umožňují třídění i větších a plochých dílů, které až dosud nemohly být separovány běžnými známými typy
separátorů s jednoduchou separační štěrbinou.
Asi největší předností MTF Pravoúhlého separačního bubnu je při třídění pravidelné krátké otevření separační štěrbiny v horní úvrati otáčení bubnu. Chytrá
konstrukce separační štěrbiny způsobí samovolné odklopení v každé otáčce a
tím efektivně vylučuje zaháknutí nebo zasekávání vtoků a dílů do sebe navzájem. Díky této vlastnosti nového separátoru mohou být bez problému separovány i měkké díly.
DIVIZE PERIFERIE
STRANA 11
Nerezový konstrukční základ ve spojení s teflonem potaženým separačním
pístem předurčuje tento typ separačního bubnu pro bezproblémové použití v
čistých prostorech.
Klec separačního bubnu je navržena
tak, že může být usazena na stávající
standardní podvozky řady bubnových
separátorů MTF Technik a rozšiřuje tím
dosavadní produktový program.
Kombinovaný Pravoúhlý separační
buben s děrovaným bubnem ve speciálním provedení pro dvoustupňové třídění
2K vstřikovaných dílů od vtoků.
Příklad integrace pravoúhlého separačního bubnu přímo do vstřikovacího stroje.
DIVIZE PERIFERIE
Abychom mohli vybrat tu optimální třídicí techniku, máme běžně pro testování k dispozici nejčastěji nasazované
separátory v technologickém centru v
sídle centrály firmy KUBOUŠEK s.r.o.
nebo je nám v méně obvyklých případech dílů a vtoků k dispozici i zkušební
prostor výrobce v Německu. Pokud
máme k dispozici vzorky, jsou provedeny odpovídající zkoušky, z jejichž průběhu obdrží zákazník odpovídající
videozáznam.
STRANA 12
MTL X5
Nejsnadnější měření velmi malých detailů. MTL X5 je optický přístroj speciálně
navržený pro kontrolu shody mikromechanických součástek používaných
např. v zubařství, při výrobě hodinek, šroubů do brýlí a dalších velmi malých
součástí.
Přístroj fungující obdobně jako lupa, přináší výhody plně automatického, kompletního, rychlého, precizního a objektivního měření a zároveň eliminuje
nepřesnosti manuálního měření.
MTL X5 provádí měření na zvětšeném obraze součásti a automaticky určuje
délky, průměry, úhly, poloměry, úkosy a rozměry závitů, dokonce i těch nejmenších detailů.
Případné tvarové defekty mohou být odhaleny rotačním systémem přístroje.
MTL X5 umožňuje obsluze kontrolovat výrobu bez nutnosti znát měřicí postupy. Jediným kliknutím lze aktivovat „program součásti“, který provede veškerá
měření během několika vteřin a podá pozitivní, nebo negativní zprávu o měřeném objektu.
Všechna data jsou systémem ukládána za účelem následného statistického
vyhodnocení a podání přehledu o výrobě a jejím vývoji.
DIVIZE PŘÍSTROJE
STRANA 13
TOLERANČNÍ JEDNOTKA
TL-1
Uspořte čas při hromadné kontrole výrobků.
Vlastnosti:
- Snadné připojení ke všem ručním měřidlům s výstupem DIGIMATIC.
- Přehledné vyhodnocení tolerance -NG/GO/+NG.
- Napájení přes síťový adaptér (standardní příslušenství) nebo baterie.
- Snadné nastavení tolerancí pomocí ručního měřidla.
Zvláštní příslušenství:
Obj. č.: 011037
Označení: Baterie LR6
Obj. č. 011516
DIVIZE PŘÍSTROJE
Zobrazení GO tolerance
STRANA 14
USB INPUT TOOL DIRECT
Jednoduchý přenos dat.
Vlastnosti:
- USB systém pro přímé připojení jako klávesnice bez softwarových ovladačů
(HID) nebo jako virtuální COM port (VCP) s pevně přiděleným komunikačním
portem v systému Windows.
- Software USB ITPAK pro přenos naměřených hodnot v textovém formátu (při
použití jako VCP).
- Software USB ITPAK pro snadnou tvorbu protokolů v programu Excel.
- Kompatibilní s Windows 2000/XP/Vista/Windows 7.
Výhody nových Digimatic USB systémů.
Software USB-ITPAK
Formát dat
Software není vyžadován.
Naměřená hodnota ve
formátu klávesnice (HID=Human Interface
Device).
Generuje pro každé měřidlo (kabel) jedinečný pevně přidělený virtuální COM
port (VCP). Poté je neaktivní.
MUX-10 specifikace
(např. 01A+138.626) s
pevným přidělením
COM portu pro identifikaci kanálu.
Libovolné softwarové
aplikace pracující se
zadáváním z klávesnice, např. Word, formát
.txt
- volí a přiděluje připojená
měřidla a nožní spínače
- určuje uzavírací znak
- ukládá proces jako program dílu
Přenos naměřené hodnoty v textovém formátu (VCP=jako virtuální
COM port).
Excel
- volí a přiděluje připojená
měřidla a nožní spínače
- přebírá kompletní organizaci excelové tabulky, tzn.
zapisuje přenesené naměřené hodnoty do předdefinovaných cílových buněk.
Měřicí protokol ve formátu Excel a znakový
řetězec s max. 31 znaky (např. psaní textu).
Aplikace
Situace
Libovolný software pra- 1. Je vyžadován
cující se zadáváním z
pouze signální
klávesnice.
kabel pro USB
Input Tool.
Běžně dostupný statistický software jako
např. Mitutoyo
MeasurLink.
2. Je vyžadován
signální kabel pro
USB Input Tool a
software USBITPAK.
DIVIZE PŘÍSTROJE
STRANA 15
USB
Signální kabely USB
Obj. č.
Model
Označení
06ADV380A
A
Model s vysokým stupněm IP krytí, s tlačítkem Data.
06ADV380B
B
Model s vysokým stupněm IP krytí, s tlačítkem Data.
06ADV380C
C
S tlačítkem Data.
06ADV380D
D
10-pólový jednoduchý model.
06ADV380E
E
6-pólový kulatý model.
06ADV380F
F
Jednoduchý přímý model.
06ADV380G
G
S vysokým stupněm IP krytí pro úchylkoměr.
DIVIZE PŘÍSTROJE
STRANA 16
Obj č.
Označení
06ADV384
USB propojovací kabel pro připojení nožního spínače.
937179T
Nožní spínač.
06ADV386
Software USB-ITPAK s donglem.
Připojení
nožního
spínače
přes USB.
Systém je
kaskádovatelný.
Běžně dostupný
USB rozbočovač
pro připojení více
kanálů.
Software Mitutoyo
USB-ITPAK
A
B
C
D
E F
G
DIVIZE PŘÍSTROJE
STRANA 17
Vici Vision
Dovoz a prodej kamerových měřicích systémů pro automatizaci a
kontrolu kvality ve výrobních procesech.
- Optická zařízení pro měření rotačních i rovinných dílů.
- Kontrola geometrických odchylek.
- Kontrola odchylek tvaru.
- Kontrola povrchových vad.
- Kontrola kvality lisovaných plastových dílů.
- Průmyslové roboty – automatizace procesů měření.
- Zkušební a kontrolní stanice na klíč.
- Speciální aplikace pro kontrolu extrémně malých dílů,
dentálních náhrad a komponent.
KUBOUŠEK s.r.o. je autorizovaným obchodním a servisním zastoupením
firmy VICI&co. pro Českou a Slovenskou republiku.
Pro všechny nabízené produkty zajišťujeme servis, školení, poradenství,
kalibrace a dodávky náhradních dílů.
DIVIZE PŘÍSTROJE
STRANA 18
INFORMACE O NOVÉM PRODUKTU
CRYSTA-Apex S
Vysoce výkonný SMS
Vlastnosti:
- Vysoká přesnost
MPEE = 1,7+ 3 L/1000 µm, L v mm
- Nový kontroler s USB rozhraním
- Vyšší rychlost skenování až 100 mm/s
- Připraveno pro multisensorové měření:
- Dotykové měření pomocí Tp200
- Skenování pomocí SP25M
- Optická kontrola
se systémem Vision QVP
- NOVINKA! Laserová hlava
SurfaceMeasure
- SMS software
MCOSMOS:
- On- a Offline
měření
- Programování
založené na CAD
pro volné tvary
a geometrické prvky
DIVIZE PŘÍSTROJE
STRANA 19
MPEE
1,7 + 3L/1000µm, L imm
MPEP
1,7 µm
MPETHP
2,3 µm
Hodnoty podle ISO 10360-2:2001 a následující podmínky:
SP25M s doteky Ø 4 mm, L = 50 mm; teplotní rozsah: 20°C ± 2K;
teplotní gradienty: 1 K/m; 1 K/h, 2 K/d.
CRYSTA-Apex S
je dostupná v následujících provedeních:
Typová řada
Osa X
Osa Y
Osa Z
544
505
405
405
574
505
705
405
776
705
705
605
7106
705
1005
605
9106
905
1005
605
9108
905
1005
805
9166
905
1605
605
9168
905
1605
805
9206
905
2005
605
9208
905
2005
805
Mitutoyo nabízí celou řadu příslušenství pro SMS: snímací systémy, doteky, přípravky, upevňovací systémy, otočné stoly.
Poznámka:
Uvedené hodnoty a popisy přístrojů v prospektu jsou základní a jejich aktuální hodnota se může měnit s technickým vývojem daného výrobku. Aktuální data dostanete společně s naší nabídkou. Právo
na změny a možnost výskytu chyby jsou
vyhrazeny.
DIVIZE PŘÍSTROJE
STRANA 20
MEASURLINK
Přesnost je naší profesí
Sběr dat v reálném čase, řízení a analýza on-line.
DIVIZE PŘÍSTROJE
STRANA 21
Mitutoyo America Corp. poskytuje výrobcům, kombinací měřicí techniky Mitutoyo a vlastní aplikací odborných znalostí, kompletní řešení pro kvalitu. Mitutoyo America Corp. rozvinula ve spolupráci s koncovými uživateli základ znalostí o požadavcích výroby na metrologii, což umožňuje vytvářet nepřetržité
partnerství s výrobci.
Mitutoyo America Corporation byla založena v roce 1963 a ve spolupráci s
americkými výrobci usiluje o zlepšení kvality svých produktů. Mitutoyo
America Corporation působí jako prostředník mezi novými metrologickými
technologiemi a průmyslovými uživateli a přináší produkty předního
světového výrobce přesné měřicí techniky na severoamerický trh.
Mitutoyo America Corp. poskytuje výrobcům, kombinací měřicí techniky
Mitutoyo a vlastní aplikací odborných znalostí kompletní řešení pro kvalitu.
Mitutoyo America Corp. rozvinula ve spolupráci s koncovými uživateli základ
znalostí o požadavcích výroby na metrologii, což umožňuje vytvářet
nepřetržité partnerství s výrobci.
Mitutoyo America Corporation má rozsáhlou síť podpory po celé Severní
Americe. Produkty jsou distribuovány na trh prostřednictvím široké sítě
distributorů, předních poskytovatelů řešení, kteří chápou, že ve výrobě je
přesná měřicí technika nepostradatelná.
Mitutoyo America Corporation na severoamerickém trhu zahrnuje
metrologická centra, prodejní místa, servisní centra a strategicky rozmístěné
sklady a přepravní centra.
MeasurLink® Quality Data Management System je odpovědí Mitutoyo
America Corp. výrobcům, kteří požadují kompletní řešení softwaru a
hardwaru pro celopodnikovou Mitutoyo America Corp. síť řízení kvality.
DIVIZE PŘÍSTROJE
STRANA 22
SVĚTOVÁ JEDNIČKA
V PŘESNÉ MĚŘICÍ TECHNICE
Značka Mitutoyo je po celém světě symbolem kvality přesných měřicích přístrojů. Mitutoyo America Corp. přináší, jako jediný zástupce
Mitutoyo pro Severní Ameriku, světovou kvalitu pro uspokojení požadavků na měření.
Mitutoyo Corporation vyvíjí a přináší metrologické technologie pro
každý aspekt výrobního procesu již 70 let. Měřicí přístroje Mitutoyo
byly a jsou základním kamenem v úsilí o zlepšení kvality mnoha společností a to od jednoduchých mechanických třmenových mikrometrů
po SMS, optické systémy a přístroje pro kontrolu tvaru.
S dalším vývojem metrologických technologií a příchodem měření
pomocí PC vyvinula firma Mitutoyo řadu High-End přístrojů pro měření kruhovitosti, drsnosti povrchu, kontury, a tvrdosti materiálu. Mitutoyo také využívá pokročilých bezkontaktních měřicích a kontrolních
zařízení do elektronického a počítačového průmyslu.
Měření ve 3D je jednou ze silných stránek značky Mitutoyo. Vývoj
technologie 3D souřadnicových měřicích strojů vedl k dosažení unikátního špičkového hardwaru z hlediska rychlosti, přesnosti a trvanlivosti.
MeasurLink® Quality Data Management System spolu s měřicí
technikou Mitutoyo a integrovanou metrologickou sítí poskytuje
ucelený přehled o výrobních procesech a produktech z hlediska
kontroly kvality.
DIVIZE PŘÍSTROJE
STRANA 23
DIVIZE PŘÍSTROJE
STRANA 24
MEASURLINK
Integrované řešení pro řízení kvality a správu a sběr dat.
MeasurLink® Quality Management Software v sobě kombinuje sběr dat v
reálném čase, on-line SPC analýzu, propojení měřicích a kontrolních stanic a
sdílení dat ve srozumitelné podobě pro Vaši společnost. Software Measurlink® se skládá z mnoha různých modulů, které umožňují uživatelům stanovit
si požadovanou úroveň a hloubku systému řízení jakosti.
Počínaje modulem Real-Time, kde mohou uživatelé
sbírat a analyzovat data v reálném čase, sledovat
proměnnou či příznak, provádět krátkodobé kontroly
s cílem zefektivnit výrobu a minimalizovat zmetkovost. Další moduly MeasurLink® umožňují řízení
výrobních procesů, procesní analýzy, správu měřidel, R&R analýzy a sledování a statistické analýzy
měřidel.
MeasurLink má široké možnosti vyhodnocování
nasbíraných dat a umožňuje uživateli se připojit a
získat data z prakticky jakéhokoliv měřicího zařízení.
Podporuje celou řadu měřicích zařízení včetně třmenových mikrometrů, úchylkoměrů, SMS, kamerových systémů a dalších. Ta mohou být připojena do
jednoho systému analýzy kvality s možností
poskytnout QC data z výroby v různých podobách
manažerům jakosti.
DIVIZE PŘÍSTROJE
STRANA 25
MeasurLink® podporuje také měřicí přístroje většiny ostatních výrobců, což
otevírá možnost využití produktu pro všechny výrobce na světě. MeasurLink
® tvoří ucelený systém řízení kvality spojením široké škály měřících přístrojů s
možností sběru a analýzy QC dat, řízení kvality výrobního procesu, sledování,
správu a R&R použitých měřidel, pokročilé SPC analýzy a protokolování výroby.
Measurlink® Quality Data Management System Vám pomůže:
- Usnadnit Vašim zaměstnancům práci v uživatelsky přívětivém prostředí
- Zefektivnit výrobu a minimalizovat zmetkovost
- Zvýšit Vaši produktivitu minimalizací prostojů a oprav
- Zlepšit komunikaci s dodavateli a zákazníky
DIVIZE PŘÍSTROJE
STRANA 26
KONCEPT KRAUSSMAFFEI
Společnost KraussMaffei vychází vstříc zákazníkům, kteří hledají
úsporná řešení pro své výrobní technologie. Odpovědí na tuto otázku je
koncepce BluePower, která zahrnuje sortiment doplňků a opatření
aplikovatelných nezávisle na druhu výroby, velikosti uzavírací síly či
konstrukční řadě. BluePower lze využít u nových strojů, ale také jako
dodatečnou výbavu strojů již instalovaných.
Iniciativa BluePower spojuje efektivní pohony, nakládání s tepelnou energií a
optimalizaci procesu do jednotného konceptu Efektivita3, kterého KraussMaffei využívá jako jediný výrobce zabývající se zároveň technologií vstřikování,
vypěňování i extruze. Díky tomu má možnost optimalizovat jak jednotlivé procesy, tak i vzájemné propojení jednotlivých technologií. KraussMaffei se hlásí
k odpovědnosti přispívat energeticky efektivními výrobními řešeními při zpracování plastů k úspornému zacházení s omezenými zdroji. Tím podporuje racionální využívání energie a celosvětově se podílí na redukci emisí CO2.
Efektivní pohony
Pohony vždy kombinují inovativní
software s elektrickou či hydraulickou jednotkou vhodně navrženou pro danou aplikaci. Pro energetickou optimalizaci hydraulických pohonů vstřikovacích strojů
využívá ServoDrive vysokou
dynamiku servomotorů, takže
otáčky hydraulické pumpy jsou
vždy přizpůsobeny momentálnímu požadavku stroje. Počet otáček se přizpůsobuje aktuální
potřebě výkonu. Např. ve fázi chlazení lze ztráty při běhu naprázdno
snížit téměř na nulu. Spotřeba
energie u hydraulických agregátů
se servomotory pak podle aplikace a typu stroje může klesnout až
o téměř 50% oproti dosavadním
řešením.
Servo Drive pro snížení provozních nákladů hydraulického pohonu vstřikovacího stroje.
DIVIZE KRAUSSMAFFEI
STRANA 27
Plně elektrický stroj s uzavírací silou 1000 kN s nízkými provozními náklady.
Hybridní vstřikovací stroje spojují výhody konstrukce uzavírací jednotky z
hydraulické řady CX a elektrický vstřikovací agregát z plně elektrické řady EX.
Takové řešení se nazývá CX –hybrid. Elektrické pohony vstřikovací jednotky
dosahují i při rychlosti 300mm/s vysoce konstantních nástřiků. Výsledkem je
nízká spotřeba při vyšším výkonu, vynikající opakovatelnost a přesnost
vstřikovacího procesu.
Pro řadu CX-hybrid dále existuje možnost využití servopohon vyhazovače
formy a docílit tak snížení spotřeby a času cyklu díky paralelnímu pohybu.
Výhodou je ovšem i vyšší přesnost pohybů, která se pohybuje +/- 0,02 mm.
Plně elektrické stroje jsou principielně energeticky efektivnější. Teoreticky lze
v porovnání s hydraulickými stroji ušetřit až 60% energie. Reálná výše úspor
však samozřejmě závisí na konkrétním typu vstřikovaného dílu a na použitém
materiálu. Úspora vychází hlavně ze snížení kroků v přenosu energie ve
vstřikovacím stroji a v průběhu cyklu každé konkrétní aplikace se uplatňuje
jiné využití těchto úspor. Společnost KraussMaffei vytvořila novou řadu strojů
s označením AX, která se zaměřuje na nízkou spotřebu elektrické energie.
Všechny pohyby stroje jsou umožněny servomotorickým pohonem, který při
brzdění využívá zpětnou rekuperaci elektrické energie do sítě.
DIVIZE KRAUSSMAFFEI
STRANA 28
Tepelné ztráty
EcoPac - izolační manžety redukují vyzařování tepla topných pásů do
okolního prostředí. Jsou vhodné jak pro kompletní izolaci, tak i pro částečnou
izolaci plastifikační jednotky. Manžety EcoPac mohou uspořit až 40% energie
na topení a zkrátit čas natápění až o 30%. Dále napomáhají homogennímu
rozložení teploty ve válci. Od druhého roku provozu přesahují úspory
jednorázové investiční náklady, a to již při nízkých teplotách válce a malém
množství zpracovávaného materiálu.
Izolační manžety sloužící k úsporám tepelných ztrát plastifikačního válce.
Dynamic Mold heating (DMH) je patentované řešení od Kraussmaffei, které je
registrováno pod číslem DE 102 21 558 A 1. DMH je systém používaný při
zpracování materiálů, které vyžadují vstřik do vytemperované formy s
následným rychlým chlazením dílu. Díky nasazení této technologie se sníží
tepelné ztráty do okolí vstřikovací formy až o 40%. Tato inovace minimalizuje
potřebu temperace hmoty formy v obou jejích polovinách.
DIVIZE KRAUSSMAFFEI
STRANA 29
Optimalizace procesu
Na začátku optimalizace stojí vždy jasná detailní analýza spotřeby energie
každé jednotlivé části systému. Tomu pomáhá analyzační nástroj integrovaný
do řízení stroje a řídící skříně. Sleduje online výrobní proces a přes měřicí
modul také specifickou spotřebu různých funkcí stroje, ukazuje přímo vliv
změny nastavení stroje na spotřebu. Při cílené optimalizaci v rámci práce s
tímto nástrojem se nabízí potenciál úspory až 10%.
Dalším možným vylepšením optimalizace vstřikovacího procesu je revize
geometrie šneku. Díky užití HPS (High Performance Screw) šneku lze docílit
nižších plastifikačních teplot (přibližně o 20-25°C) a tím snížit topný příkon
plastifikační jednotky a kratšího času chlazení dílu. I v tomto případě lze
očekávat úspory do 10%. S využitím výborných mísících a plastifikačních
schopností HPS šneku dochází k nižší spotřebě barvícího granulátu.
Našim zákazníkům nabízíme analýzu současné výroby a jsme schopni
navrhnout koncepci s konkrétními řešeními v rámci BluePower a ukázat
možnosti úspor, založené na skutečných datech.
KUBOUŠEK s.r.o.
DIVIZE KRAUSSMAFFEI
STRANA 30
VSTŘIKOVACÍ STROJE ŘADY AX
Vstup do světa elektrických strojů - energeticky efektivních a hospodárných.
UZAVÍRACÍ JEDNOTKA ŘADY AX:
vysoká opakovatelnost a energicky
optimalizovaný dvojitý kloub
DETAILNÍ INFORMACE: Inovovaný koncept uzávěru s vyšší precizností.
Řada AX pokrývá široké spektrum uzavíracích sil od 500 do 3500 kN. Základem stroje je 5-ti bodový dvojitý kloubový mechanismus. Tento
osvědčený koncept standardních plně elektrických vstřikovacích lisů se
díky optimalizovanému přenosu síly a dráhy vyznačuje vysokou dynamikou a nízkou spotřebou energie.
DIVIZE KRAUSSMAFFEI
STRANA 31
Inovovaný koncept uzávěru s vyšší precizností.
Řada AX používá osvědčený koncept 5ti bodového kloubu. Tento etablovaný
design elektrických vstřikovacích strojů, který zaručuje vysokou opakovatelnost a precizní uzavírání, byl u AX dále zdokonalen. Optimální dimenzované
klouby a silná hřídel se starají o variabilní přenos síly s vysokou rychlostí při otevírání a uzavírání. Hřídel je poháněna ozubeným řemenem. Automatické centrální mazání zajišťuje úžasnou lehkost pohybů kloubu. Tímto způsobem lze již
malý výkon motoru převést na vysokou rychlost a velké síly. Uživatel těží z nízké spotřeby elektrické energie, vysoké preciznosti a dlouhé životnosti robustní
konstrukce.
Upínací desky: Variabilní přenos síly díky přesným kloubům a pohonu kuličkovou maticí,
možnost snadné výměny upínacích desek (desky přišroubované k nosiči).
Optimalizované upínací desky pro ideální rozložení síly.
Žebrovitá struktura upínací desky zvyšuje tuhost uzávěru. Prohýbání desek je
zamezeno a síla je ideálně vedena do formy. Dvojitá stavba složená z nosné a
upínací desky dovoluje dodatečné a jednoduché přizpůsobení se různým typům velikostí vrtání a závitů.
DIVIZE KRAUSSMAFFEI
STRANA 32
PŘEHLED TECHNIKY
Seznámení se vstřikovacím strojem řady AX
Kompaktní výrobní
buňka
s plně integrovaným
lineárním robotem
5-ti bodový kloubový
mechanismus osvědčený
a snadno udržovatelný
Pohyblivá upínací deska
s precizním lineárním
vedením a podepřená
robustním rámem stroje
Page 4
Velkorysá rozteč
vodicích sloupů
a prostor pro upnutí formy
AX series injection moulding machines
DIVIZE KRAUSSMAFFEI
STRANA 33
Uživatelsky příjemné
řízení MC 5
v provedení s dotykovou
obrazovkou
s VARAN-Bus technologií
Osvědčené šneky a zpětné klapky
z rozsáhlé standardní nabídky
znamenají stále vysokou kvalitu
taveniny různých materiálů
Plně elektrické pohony
Starají se o opakovatelně
přesnou a energeticky
efektivní výrobu
Regulovaný napájecí
okruh rekuperuje
brzdnou energii
Vodou chlazený měnič
redukuje vyzařování tepla
do výrobního prostředí
Page 5
DIVIZE KRAUSSMAFFEI
STRANA 34
ŘÍZENÍ A POHON ŘADY AX:
inteligentní software, efektivní a úsporná technologie.
Pro efektivní pohon řady AX spojil KraussMaffei nejmodernější softwarová řešení s
náročnou technikou motorů. Výsledkem je velmi úsporné, spolehlivé a lehce
ovladatelné řešení pohonů.
Inteligentní koncept pohonu: efektivní, kompatibilní, s rychlou reakcí.
Stroje AX sázejí na elektrický pohon optimalizovanými servomotory, které brzdnou
energii přeměňují na elektrický proud. Princip rekuperačních servomotorů přináší
ve světovém měřítku úsporu energie až 10%. Použitý měnič umožňuje napájení
kompatibilní s téměř veškerými elektrickými sítěmi na světě. Hladce běžící precizní
převodovka s řemenovým pohonem minimalizuje pohyblivé prvky a snižuje navíc
spotřebu energie. Vodou chlazený měnič napětí, opatřený monitorováním lekáží
(třída HT 11), nezatěžuje klima haly díky odvodu tepla pomocí vody. Servomotory s
rychlou reakcí ve spojení s řízením MC 5 mají bleskovou odezvu a tím zabezpečují
vysokou přesnost regulace. Výsledkem je přesně reprodukovatelný průběh pohybů
s redukovanou spotřebou energie.
Mikroprocesorové řízení MC5:
Precizní s vysokorychlostním
transferem dat.
Řízení MC 5 zkoumá pohyby 500x za
vteřinu s rozlišením 0,001 mm. Takto je
možné jednotlivé dílčí kroky přesně opakovat a to přispívá ke konstantnímu
vstřikovacímu procesu v malých toleAX stroje nabízejí optimalizované rancích. Koncept řízení je završen rozservomotory s až 10% procentní úsporou hraním VARAN-Bus - v současnosti nejenergie oproti běžným pohonům.
rychlejší rozhraní v plastikářském průmyslu. Umožňuje vedle vysoké přenoSamovysvětlující řízení na velké 19 sové rychlosti výměnu dat v reálném čapalcové dotykové obrazovce.
se.
Obsluha řízení MC 5 Touch je intuitivní standardní 19 palcová dotyková obrazovka, přispívá ke komfortu obsluhy.
Dobře srozumitelné, celobarevné zobrazení procesu v plné grafice usnadňuje diagnózu chyb. Ovládací panel zobrazuje
vždy jen potřebná tlačítka a tím je pro seřizovače velmi přehledný. Volně programovatelná tlačítka vedou obsluhu rychle
k nejdůležitějším parametrům. Tak mohou uživatelé, zvyklí pracovat s řízením Standardní výbava: 19 palcová dotyková
MC 5, přejít na řízení MC 5 Touch.
obrazovka.
DIVIZE KRAUSSMAFFEI
STRANA 35
TŘIKRÁT ÚSPORNÉ:
méně energie, méně místa, minimální nutnost školení.
Výhody na první pohled.
AX řada spojuje výhody plně elektrických lisů s typickými vlastnostmi
KraussMaffei: Stroje jsou energeticky úsporné a přátelské k životnímu
prostředí, potřebují méně prostoru a garantují hospodárnou výrobu. Navíc se
uživatel může spolehnout na osvědčenou techniku, ceněné Know-how a
spolehlivé komponenty. Ovládání je jednoduché, pohodlné a bezpečné.
Váš vstup do světa plně elektrických vstřikovacích strojů.
Se strojem AX dovršuje KraussMaffei své portfolio v oblasti elektrických
vstřikovacích strojů pro standardní aplikace. Ať už vyrábíte v jakémkoliv
odvětví plastikářského průmyslu, je AX ideálním elektrickým vstřikovacím
lisem. Minimum zdrojů ve výrobě stojí oproti maximu spolehlivosti a flexibility.
O to se starají osvědčené komponenty jako optimalizovaný dvojitý kloub,
precizní lineární vedení pohyblivé upínací desky spolu s výkonnou
plastifikační jednotkou KraussMaffei. To vše doplněno sadou silných
elektromotorů a MC5 řízením s intuitivní logikou obsluhy. Stroje řady AX jsou
příslibem efektivní práce v budoucnosti.
Koncept stroje a automatizace garantují zisk.
Ideální je doplnit základní model o opční položku - kompaktní automatizaci.
Spolu s integrovaným LRX robotem se stává AX stroj opravdu systémovým
řešením. Rozsáhlá nabídka různých plastifikačních jednotek a katalog s více
než 500 volně volitelnými opcemi dělají systém otevřeným pro flexibilní
nasazení v budoucnosti. Tak přinášejí investice dlouhodobý zisk, protože
profitujete z promyšlené techniky, která Vám umožní reagovat flexibilně na
požadavky trhu.
Náklady na Vaši výrobu se sníží.
Úspornost stojí na první místě: Ať jde o náklady na elektřinu, údržbu, plochu,
školení nebo výměnu forem - stroje AX redukují spotřebu na minimum. A to
rekuperací brzdné energie při pohybu uzavírací jednotky, precizním lineárním
vedením s minimem tření nebo prostorově úsporným vynášením hotových
dílů.
Výroba Vašich dílů bude hospodárnější.
DIVIZE KRAUSSMAFFEI
STRANA 36
KRAUSSMAFFEI
KraussMaffei Competence Forum 2011 - obrovský úspěch
Competence Forum KraussMaffei, které se konalo 19. května 2011 ve výrobním závodě v Mnichově, mělo velký úspěch. Více jak 1500 zákazníkům a
návštěvníkům z 25 zemí se při otevření nového Technika představilo přes 30
vysoce výkonných strojů a výrobních zařízení KraussMaffei a KraussMaffei
Berstorff. Hlavním cílem tohoto dne otevřených dveří bylo prezentovat efektivní a optimalizované technologie a nová multitechnologická systémová řešení.
Vyšší výnosy pro zákazníka v průběhu celého výrobního procesu.
"Reakce zákazníků a návštěvníků byly velmi pozitivní. Ocenili náš rozsáhlý a
kvalitní sortiment výkonných strojů a zařízení stejně tak jako komplexní knowhow výrobních procesů. To jsou dva faktory, které nám umožňují zákazníkům
zaručit vyšší zisky v celém průběhu výrobního procesu, "říká Dr. Hans Ulrich
Golz jménem představenstva společnosti KraussMaffei Technologies GmbH.
Motto letošního Compence Fora bylo "Technologie ³ - stroje, procesy, služby"
ve třech klíčových oblastech plastikářské výroby- vstřikování plastů, reakčních procesech a v technologii vytlačování. Cílem bylo ukázat návštěvníkům
možnosti a potenciál pro zvýšení efektivity výroby optimalizací procesů, možnosti snižování spotřeby materiálu a energií. KraussMaffei a KraussMaffei Berstorff dále představili některé světové novinky např. nový stroj KM 200 EX s
ultra-vstřikovací jednotkou.
Partnerství a odborné znalosti v oblasti formou přednášek.
Více jak 30 vybraných partnerských firem vystavilo/předvedlo na Competence Foru související produkty a služby. Jejich široké spektrum potvrdilo zásadní
význam firmy KraussMaffei jako důvěryhodného a spolehlivého partnera v
plastikářském průmyslu. Rozsáhlé přednášky o strojích a procesech, vedené
odborníky z KraussMaffei a partnerských firem, nabídly návštěvníkům mnoho
informací a nových inovativních řešení. Závěrečná panelová diskuse "Lehká
auta – budou plastová auta dominovat budoucnosti?", se skupinou význačných odborníků, se setkala s vynikající diváckou odezvou.
Další novinky o procesech a technologiích KraussMaffei budou prezentovány
na veletrzích MSV Brno 2011 a Fakuma 2011.
KUBOUŠEK s.r.o.
DIVIZE KRAUSSMAFFEI
STRANA 37
MSV BRNO 2011
Vážení obchodní partneři,
dovolujeme si Vás pozvat na 53. mezinárodní strojírenský veletrh, který
letos proběhne od 3. do 7. října jako vedoucí průmyslový veletrh střední
Evropy a jedinečná platforma pro představení nových výrobků a
technologických řešení.
Mezinárodní strojírenský veletrh 2010 reflektoval celkové oživení na trhu.
Zúčastnilo se jej 1601 vystavujících firem, mezi nimi 35 procent zahraničních,
zastoupeno bylo 28 zemí. Nabídku vystavovatelů si přijelo prohlédnout 71 347
návštěvníků z 59 zemí. Veletrh tak potvrdil svoji vedoucí pozici mezi
průmyslovými veletrhy v regionu střední Evropy, tj. v České republice,
Slovensku, Polsku, Rakousku a Maďarsku. Firma KUBOUŠEK s.r.o. Vám s
potěšením oznamuje, že bude na MSV v Brně již tradičně vystavovat a to v
pavilonech G1 a F.
Na našem stánku v pavilonu G1 bude probíhat ukázková výroba na
vstřikolisech KraussMaffei. K vidění budou dvě plně automatizované výrobní
buňky osazené elektrickým strojem řady AX a hydraulickým strojem řady CX.
Periferie budou zastoupeny značkami Koch Technik, Regloplas, Rapid, MTF a
dalšími.
Na stánku v pavilonu F Vám budou k dispozici naši odborníci z divize Přístroje.
Budou zde probíhat ukázky měření na souřadnicových strojích Mitutoyo,
optické měření Vici Vision a mnoho dalších aplikací.
Těšíme se na Vaši návštěvu.
KUBOUŠEK s.r.o.
STRANA 38
Intenzivní chlazení vstřikovacích forem
pomocí oxidu uhličitého
1
2
Lenfeld, P. – Seidl, M.
1
Lenfeld Petr, TU v Liberci, Katedra strojírenské technologie, [email protected]
2
Seidl Martin, TU v Liberci, Katedra strojírenské technologie, [email protected]
Oxid uhličitý (CO2) je obecně chápán jako škodlivá zplodina, jejíž produkci je
nutno hlídat a pokud možno co nejvíce omezovat. Tento plyn má ale řadu praktických použití (zdravotnictví, potravinářství, technika atd.), které vycházejí z
výhod pramenících především z jednoduchosti jeho přípravy, malé reaktivity s
ostatními prvky a jeho fyzikálních vlastností. Je používán ve všech skupenstvích, ale za běžných podmínek se nachází v plynném stavu. CO2 je bezbarvý
plyn, bez zápachu s hustotou vyšší než vzduch. Pro člověka je největším
nebezpečím jeho dlouhodobá inhalace při vysokých koncentracích. Přes 80%
oxidu uhličitého získaného v Evropě vzniká z chemických procesů, kde je CO2
odpadní látkou (např. při spalování). V laboratořích se potom nejčastěji připravuje reakcí uhličitanů a silných kyselin. Kromě toho je možné jej těžit z podzemních přírodních ložisek.
V technice se běžně používá především k chlazení (do teploty -78°C) a k čištění (tryskání suchým ledem). Přímé technické aplikace potom zahrnují např.
CO2 laser, kde oxid uhličitý tvoří tzv. aktivní prostředí v rezonátoru, nebo se využívá při obrábění těžkoobrobitelných materiálů, jako jsou litiny s titanovými
legurami. Tyto materiály jsou obráběny polykrystalickým diamantem chlazeným pomocí oxidu uhličitého. V plastikářském průmyslu je oxid uhličitý využíván pro chlazení aplikované technologie výroby dutých těles vyfukováním
(Blow molding), k vypěňování plastů a v posledních letech se na trhu stále více
prosazuje chlazení vstřikovacích forem pomocí CO2 (Spot cooling).
Systém chlazení vstřikovacích forem pomocí oxidu uhličitého vychází ze
zvyšujících se požadavků na kvalitu vyráběných dílů a ze snahy zajistit jak
maximální možnou intenzitu odvádění tepla z oblasti tvarové dutiny vstřikovací formy (tudíž i zkrácení výrobního cyklu), tak ze snahy dosáhnout homogenního teplotního pole uvnitř výrobku, což přináší jeho větší tvarovou a rozměrovou stabilitu. S touto technologií přichází na český trh společnost Linde Gas,
a.s., a to ve dvou variantách provedení.
STRANA 39
U stávajících forem má pro svou jednoduchou aplikovatelnost velké uplatnění technologie bodového chlazení nazývaná „Spot cooling“ a při nutnosti
chlazení rozsáhlejších oblastí a při konstrukci nových vstřikovacích forem lze
využít variantu zvanou „®Tool-vac technology“. Primární výhodou obou těchto aplikací je možnost přímé regulace teploty v různých částech vstřikovací formy.
Spot cooling (bodové chlazení pomocí CO2)
Předností této aplikace je především
jednoduchá úprava formy bez nutnosti
rozsáhlejších zásahů. Technologie Spot
cooling je využívána hlavně jako doplňkové chlazení ke konvenčním metodám.
Podstatou účinného odvodu tepla z
taveniny je splnění následujícího předpokladu. Čím větší je rozdíl teplot mezi roztaveným plastem a chladícím médiem a
čím menší je vzdálenost mezi zdrojem
tepla a oblastí, kde je naopak teplota nejnižší, tím více tepla je možno za jednotku
času odvést. Tento přístup, který je
postaven na základním termodynamickém principu (kdy teplo přechází směrem
z oblastí s vyšší teplotou do oblastí s nižší), znevýhodňuje konvenční metody
chlazení vstřikovacích forem, které využívají vrtaných nebo frézovaných chladících kanálů, v nichž proudí teplonosné
médium.
Obr. 1: Schéma aplikace Spot cooling
U konvenčního způsobu chlazení jsou pro vedení chladících kanálů limitující rozměry jednotlivých části formy. Vzhledem ke složitosti vstřikovacích
forem a velkému množství pohyblivých částí, které obsahují, musí být chladící
kanály často redukovány a vedeny místy, ve kterých nedosahují optimální
účinnosti. Z hlediska chlazení pak dochází k poddimenzování vstřikovacích
forem. Úzké profily a vyhazovače už většinou nejsou chlazeny vůbec, což prodlužuje chladící a následně i celý výrobní cyklus. Další poměrně výraznou
nevýhodou konvenčního chlazení je postupné zanášení a zužování chladících kanálů, což rovněž vede ke snižování účinnosti chlazení.
STRANA 40
Základním principem technologie chlazení pomocí CO2 je regulace teploty
formy (nebo jejich částí) prostřednictvím oxidu uhličitého, který je v kapalném
stavu přiváděn do solenoidových ventilů na vstřikovací formě a dále je rozváděn kapilárami do expanzních komor (viz obr. 1) poblíž tvarové dutiny formy.
Zde po opuštění kapilár dochází ke změně jeho skupenství, přičemž je teplo
intenzivně odváděno z oblastí bezprostředně přiléhajících k obvodovým stěnám expanzních komor. V plynném stavu potom CO2 odchází z formy podél
kapilár a netěsnostmi mezi jednotlivými částmi formy. Kapiláry jsou vedeny
mezi deskami vstřikovací formy až ke tvárníku a tvárnici, do kterých jsou navrtány expanzní komory. Vnější průměr kapilár je 0,8 nebo 1,6 mm, vnitřní průměry kapilár jsou 0,25 nebo 0,5 mm. Pro expanzní komory pak postačují otvory o průměru 2 – 3 mm. Prostřednictvím aplikace Spot cooling je proto možná
přesná regulace tepelných procesů i u úzkých jader či vyhazovačů a u tenkých
můstků a to v těsné blízkosti tvarové dutiny formy. Teplo je tak možno odvádět
z oblastí, kde dochází k jeho uzavírání. Méně vhodná je potom tato aplikace
pro chlazení větších ploch a rozsáhlejších útvarů a to především s ohledem na
spotřebu CO2.
®Tool-vac technology
Tato technologie využívá předností mikroporézní ocele, ze které jsou přímo
vyrobeny tvárník a tvárnice nebo pouze některé tvarové vložky. Vzhledem k
masivnějšímu zásahu do vstřikovací formy je tato aplikaci využita především při
tvoření nových forem, ale lze ji rovněž uplatnit i u stávajících vstřikovacích forem.
Z fyzikálně-chemického hlediska se mikroporézní ocel vyznačuje homogenní
strukturou bez koncentrace napětí. Svojí pevností se tento materiál blíží
cementační oceli, což ale neplatí při ohybovém namáhání, kdy pevnost výrazně
klesá. ®Tool-vac technology ještě lépe vyhovuje předpokladu, který byl zmíněn
u aplikace Spot cooling. Můžeme říci, že zde na sebe oblasti s nejvyšší a nejnižší
teplotou přímo navazují. Základní princip chlazení je stejný jako u technologie
Spot cooling. Kapiláry, kterými je přiváděn kapalný CO2, jsou zde vyvedeny
přímo do mikroporézní oceli. Pomocí pórů se oxid uhličitý dostává až k tvarové
dutině vstřikovací formy a tak do přímého kontaktu s taveninou plastu, čímž je
zajištěn homogenní odvod tepla z povrchu celého výrobku. Takto je eliminována
vzdálenost, kterou musí teplo překonat při chlazení pomocí konvenčních
chladících metod a pokud je z mikroporézní oceli vytvořena celá tvarová dutina
formy, tak tepelná výměna s maximální intenzitou probíhá na povrchu celého
výrobku, zatímco u konvenčních metod chlazení dochází k tepelné výměně
pouze na stěnách chladících kanálů a u aplikace Spot cooling na stěnách
expanzních komor, které však mohou být vedeny až do bezprostřední blízkosti
taveniny plastu.
STRANA 41
Použití technologie ®Tool-vac má také
svá omezení. Jednotlivé póry mohou být
zaneseny a to buďto cíleně (pokud chceme dosáhnout velmi hladkého povrchu
výrobku) anebo bez jakéhokoliv záměru.
K ucpání pórů může dojít používáním
plastů s nízkomolekulárními aditivy (jako
jsou přísady pro antistatickou nebo UV
stabilizaci, či barviva) nebo různými zpracovatelskými postupy při obrábění tvarových elementů. Tato tenká přechodová
vrstva mezi vstřikovaným dílem a oxidem
uhličitým vedeným póry však nijak
významně neovlivňuje účinnost systému
chlazení pomocí CO2.
Obr. 2: Schéma technologie ®Tool-vac
Vzhledem ke snížení prodyšnosti povrchu mikroporézní oceli je plynný oxid
uhličitý odváděn únikovými kanály.
K výhodám použití oceli ®Tool-vac také patří možnost odvádět skrze póry
vzduch, který je uzavřený ve tvarové dutině formy a zabránit tak možným
vzhledovým či tvarovým vadám, které se při špatném odvzdušnění mohou
vyskytnout. Další možnost výhodou použití mikroporézní oceli je využití tlaku
expandujícího oxidu uhličitého pro odformování výrobku. Po dokončení
chlazení může být výrobek oddělen od formy dávkou CO2, která bude do pórů
přivedena po otevření vstřikovací formy. Tímto způsobem vyjímání výrobku se
lze vyhnout stoupám vyhazovacích kolíků na povrchu vstřikovaného dílu.
Kontrolní jednotka
Řídící jednotka GLI (Gas liquid injection) může ovládat až 4 solenoidové
ventily a na každý z nich je možno napojit až 5 kapilár, přičemž by mělo být
dodrženo základní pravidlo a to, že kapiláry napojené na jeden ventil by měly
mít stejnou délku, aby bylo dosaženo homogenního chladícího efektu pro
celou oblast, která spadá pod účinek jednotlivých ventilů.
Celý proces chlazení pomocí CO2 je možno řídit pomocí 5-ti nastavitelných
parametrů (obr. 3). Prvním parametrem je doba zpoždění (delay time) začátku
chladícího cyklu za signálem stroje o uzavření formy. Dalšími třemi parametry
jsou doba otevření (exposure time) a uzavření (turn off time) solenoidových
ventilů (řízení dávky CO2 vpuštěné do formy) a počet (counter) těchto dávek v
průběhu jednoho chladícího cyklu.
STRANA 42
Pátým parametrem je doba
od posledního uzavření solenoidových ventilů do ukončení
chladícího cyklu (reset). Celková doba chladícího cyklu musí
být delší než doba výrobního
cyklu, aby nedošlo ke spuštění
dalšího chladícího cyklu ještě
před ukončením původního
výrobního cyklu.
Obr. 3: Řídící cyklus
Realizované aplikace
Katedra strojírenských technologií (KSP) na Technické univerzitě v Liberci
je dlouhodobě zaměřena na studie chlazení vstřikovacích forem. KSP
testovala aplikaci Spot cooling ve spolupráci se společnostmi A.Raymond
Jablonec s.r.o. a Magna Exteriors & Interiors Bohemia s.r.o, závod Libáň. Obě
společnosti hledaly cesty pro zkracování výrobního cyklu při zachování
minimálně stejné kvality výrobku. Po optimalizaci manipulačních časů
periferních zařízení byly další časové úspory možné již pouze modifikací
technologických parametrů. K řešení tohoto problému byla přizvána Katedra
strojírenských technologií, jejíž pracovníci provedli termovizní analýzu
vstřikovacích forem a výrobků. Prvním krokem bylo detekování oblastí, ve
kterých docházelo k hromadění a uzavírání tepla, a které byly nedostatečně
chlazeny. V obou případech se jednalo o formy sériové výroby bez duplikátů, a
proto se přistoupilo k časově nenáročným úpravám, které nevyžadují žádné
rozsáhlé zásahy do konstrukce forem s již tak poměrně složitým a rozsáhlým
systémem odformování výrobku, což umožňuje technologie dodatečného
chlazení Spot cooling. Drobné úpravy bylo možno provést přímo v závodech
obou společností bez nutnosti převozu vstřikovacích forem do společností,
které se zabývají jejich výrobou a úpravami, což rovněž přispělo k rychlému a
finančně nenáročnému řešení problému. Po zavedení kapilár byly za
přítomnosti zástupců společnosti Linde Gas s.r.o. provedeny finální zaváděcí
testy, při kterých byly opět vstřikovací formy a výrobky podrobeny termovizní
analýze a zároveň byly optimalizovány parametry na kontrolní jednotce
systému chlazení pomocí CO2. Intenzivní chlazení problematických oblasti
přineslo okamžité výsledky, díky kterým bylo možné postupně zkracovat
chladící a tím i výrobní cyklus. Kromě časových úspor bylo dosaženo i zvýšení
kvality výrobků, kdy v nepříliš vhodně konstrukčně řešených přechodech stěn
o různých tloušťkách docházelo ke vzniku propadlin, které byly vlivem
intenzivního odvodu tepla téměř zcela odstraněny.
STRANA 43
Katedra strojírenských technologií se tradičně zabývá výrobou plastových dílů ve
velmi širokém záběru. Zpracovatelům plastických hmot nabízíme podporu ve
všech oblastech a aspektech výroby, ať už formou různých školení pro
zaměstnance či konzultací pomocí řešení konkrétních problémů s možností využití
jak simulačních a konstrukčních softwarů, tak poskytnutím služeb moderně
vybavené laboratoře zaměřené na sledování mechanických vlastností plastických
materiálů či využitím strojového parku, který nově zahrnuje i vstřikovací lis
modifikovaný pro technologii PIM. V současnosti je nejvíce diskutovanou
problematikou zvýšení produktivity výroby a jedním ze směrů, které se osvědčili
svoji efektivitou je zvýšení intenzity chlazení vstřikovacích forem a to především
technologií Spot cooling. V této oblasti nabízíme termovizní analýzy vstřikovacích
forem s následným návrhem optimálního rozmístění expanzních komor. Po úpravě
formy následně vyhodnotíme účinnost chlazení a pokud se zákazník rozhodne pro
trvalé využití chlazení pomocí CO2 dané formy, tak mu zástupce firmy Linde Gas
a.s. vzhledem k plánovanému odběru předloží návrh nejvhodnějšího zásobování
kapalným oxidem uhličitým.
Shrnutí
Cílem každého zpracovatele je dosáhnout požadované kvality výrobku při
minimálních nákladech a v nejkratším možném čase. U technologie vstřikování je
kvalita výrobku i rychlost produkce do velké míry dána intenzitou chlazení a
rovnoměrností odvodu tepla z výrobku. Jednou z možností, jak urychlit a
homogenizovat odvod tepla z výrobku je použití technologie Spot cooling. Intenzita
chlazení je dána množstvím CO2, které je přivedeno do formy a rozmístěním
vývodů kapilár, které by měly ústit v místech, ve kterých se teplo koncentruje. Takto
je možno zkrátit dobu chlazení až o jednu třetinu.
Technologie Spot cooling umožňuje efektivní chlazení dlouhých a úzkých jader,
tenkých můstků nebo tlustostěnných dílů. Při použití technologie ®Tool-vac je
potom možno intenzivně chladit rozsáhlejší plochy. Mikroporézní ocel je dodávána
švédskou společností AGA a v závislosti na místě odběru stojí přibližně o 10 – 25%
více než nástrojová ocel běžně používaná pro výrobu daných prvků vstřikovací
formy.
Článek vznikl za podpory projektu MŠM 4674788501 ve spolupráci Technické
univerzity v Liberci a společnosti Linde Gas a.s.
Zdroje:
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
PRALLER, A.: Cooling of injection moulds with CO2. Linde-Gas presentation.
AVERY, J.: Injection Molding Alternatives, Hanser, 1998.
ZOLLNER, O.: Optimised Mould Temperature Control. BAYER, ATI 1104, 1997.
BĚHÁLEK, L.: Speciální temperační prostředky, In SOVA, A. – KREBS, J.:Termoplasty v praxi,
Verlag Dashofer, Nakldatelství spol. s.r.o., Praha, s 12, 2004, ISBN 80-86229-15-7
http://encyclopedia.airliquide.com, 2011
http://www.scudc.scu.edu, 2011
http://www.moldex3d.com, 2011
http://www.catp.cz, 2011
www.plasticstoday.com, 2011
STRANA 44
Polyethylen - homopolymery a kopolymery
Vratislav Ducháček
Ústav polymerů Vysoké školy chemicko-technologické v Praze
Technická 5, 166 28 Praha 6
Přísně vzato, chemický termín "polyethylen" a jeho mezinárodní zkratka
"PE" by měly označovat homopolymer propylenu, pro který se běžně uvádí
jednoduchý vzorec:
[ CH2
CH2 ]n
Obchodně užívaný termín polyethylen však zahrnuje jak homopolymery, tak
statistické a blokové kopolymery ethylenu s jinými monomery.
Jako polyethylen (PE) je tedy v praxi označována velká skupina makromolekulárních látek, kterou bychom měli správně označovat slovy „polymery ethylenu“. Z hlediska struktury makromolekul mohou být rozvětvené, ke kterým
patří homopolymer ethylenu o nízké hustotě (PE-LD) a střední hustotě (PEMD), nebo lineární, reprezentované polyethylenem o vysoké hustotě (PEHD). V případě kopolymerů může být druhým monomerem alken (olefin), jako
propen (propylen), či buten, hexen nebo okten, dávající tzv. lineární polyethylen o nízké hustotě (PE-LLD) a polyethylen o ultra nízké hustotě (PE-ULD),
nebo sloučenina mající ve svých molekulách funkční skupinu, např. kyselina
akrylová (AA – z angl. Acrylic Acid) nebo kyselina methakrylová (MAA – z angl.
Methyl Acrylic Acid), vinylacetát (VAC – z angl. Vinyl ACetate), ethylakrylát (EA
– z angl. Ethyl Acrylate), methylakrylát (MA – z angl. Methyl Acrylate). Obsahuje-li však kopolymer méně než 10% komonomeru, může být klasifikován nejen
jako kopolymer, ale i jako homopolymer. Průmyslově důležité polymery ethylenu ilustruje následující schéma:
Polymery
ethylenu – rozvětvené – homopolymery
– kopolymery
– lineární
– homopolymery
– kopolymery
– PE-LD (LDPE)
– PE-MD (MDPE)
– s olefinem
– s jiným monomerem
–
–
–
–
PE-HD (HDPE)
PE-LLD (LLDPE)
PE-ULD (ULDPE)
metalocenové
– kyselina – EAA
– EMAA
– ionomery
– EVAC (EVA)
– EVAL (EVOH)
– EEA
– EMA
STRANA 45
Tzv. bimodální polyethyleny, často
nesprávně označované jako polyethyleny třetí generace, mají distribuční křivku molárních hmotností, která
nevykazuje obvyklé jedno, ale neobvyklá dvě maxima, přispívající jak
dobré zpracovatelnosti, tak lepším
mechanickým vlastnostem polyethylenu, což ukazuje názorně níže uvedený obrázek.
Vliv typu distribuce molárních hmotností
(tvaru distribuční křivky) na vlastnosti
polyethylenu
Rozvětvené polymery
Radikálovou homopolymerací ethylenu získává se produkt označovaný
dnes jako nízkohustotní polyethylen (o hustotě 0,910 až 0,925 g cm-3), pro
který by se podle mezinárodní dohody měla používat zkratka PE-LD (napřed
zkratka základního polymeru a po pomlčce zkratka druhu), ale setrvačností se
více stále používá starší zkratka LDPE (z angl. Low Density PolyEthylene),
podobně jako ve všech ostatních případech uváděných níže. Vyniká řadou
žádaných vlastností, jako je průzračnost (lepší než má HDPE), ohebnost,
dobrá odolnost vůči rázu, olejům a chemikáliím i značná nepropustnost pro
vodní páru (ale horší než vykazuje HDPE), svařitelnost teplem, snadná zpracovatelnost a v neposlední řadě nízká cena. Jsou dány vyvážeností hodnot
molekulové hmotnosti, její distribuce a větvení. Zhruba polovina produkce se
zpracovává na filmy tenčí 300 mikrometrů. K dalším aplikacím LDPE patří
vedle nejrůznějšího spotřebního zboží zejména kontejnery a pytle, bariéry
vůči prostupu par a průtažné a smršťovací fólie. Použit může být samotný
nebo v kombinaci s dalšími druhy polymerů ethylenu i s jinými materiály
(zejména hliníkem a papírem v obalové technice).
STRANA 46
Jeho největším konkurentem je lineární nízkohustotní polyethylen – LLDPE
(z angl. Linear Low Density PolyEthylene), o kterém bude řeč níže. Je však
stále preferován pro svou průzračnost a k výtlačnému (extruznímu) nanášení
na jiné substráty.
Středněhustotní polyethylen – MDPE (z angl. Medium Density PolyEthylene) o hustotách od 0,925 do 0,940 g cm-3 je někdy uváděn jako samostatná
kategorie, ale většinou jako výše hustotní konec řady LDPE. Má poněkud
větší mechanickou pevnost, je tužší a méně propustný než LDPE o nižší hustotě. MDPE se zpracovává podobně jako LDPE, ovšem za o něco vyšších teplot.
Kopolymery ethylenu s alkeny odpovídají prakticky LDPE, neboť jisté
množství propylenu nebo hexenu se v průmyslové praxi téměř vždy přidává k
ethylenu za účelem regulace hodnot střední molekulové hmotnosti.
Kopolymery ethylenu s kyselinou akrylovou (EAA) nebo methakrylovou (EMAA), obsahující 1 až 11 % komonomeru, mají karboxylové skupiny
jako substituenty na hlavním makromolekulárním řetězci. Jsou to flexibilní
polymery s chemickou odolností a bariérovými vlastnostmi podobnými LDPE.
Ve srovnání s ním mají však díky větším intermolekulárním interakcím, umožněným vodíkovými můstky, tvořícími se z karboxylových skupin, vyšší pevnost
a houževnatost a také lepší přilnavost za tepla i adhezi k jiným materiálům. Se
vzrůstajícím obsahem kyseliny v kopolymeru klesá krystalinita a svařovací teplota, vzrůstá naopak průhlednost a síla adheze. K nejběžnějším aplikacím
patří blistrové (puchýřové) obaly a vytlačované spojovací vrstvy mezi fóliemi
hliníkovými a z ostatních polymerů.
Neutralizací kopolymerů ethylenu s kyselinou akrylovou nebo methakrylovou či podobných kyselin kationty typu Na+, Li+, Zn++ apod. vznikají materiály s
větší transparencí a houževnatostí i větší pevností taveniny. Nazývají se ionomery, neboť v jejich makromolekulách se vyskytují nejen kovalentní, ale i iontové vazby, které vytvářejí teplotně reverzibilní síťovou strukturu polymerů.
Proto se dají zpracovávat podobně jako termoplasty (v teplotním rozmezí od
175 do 290 °C). Používají se hlavně jako teplem svařitelné vrstvy laminátů,
např. v kombinaci s polyamidy, polyethylentereftalátem, nebo LDPE, především v takových případech, kdy je důležitá dobrá tvarovatelnost, vyšší houževnatost a atraktivní vzhled. Dobře odolávají olejům a tukům. Existuje více
než pět desítek komerčně vyráběných ionomerů. Sodné typy mají lepší optické vlastnosti, přilnavost za tepla a odolnost vůči olejům, zinečnaté jsou inertnější k vodě a vykazují větší pevnost adheze.
STRANA 47
U kopolymerů ethylenu s vinylacetátem (EVAC, EVA) se oceňuje jejich
ohebnost, houževnatost, bariérové vlastnosti a svařovatelnost teplem.
Mohou obsahovat 5 až 50 % vinylacetátu, největší podíl kopolymerů jej však
obsahuje méně než 7 %. Se stoupajícím obsahem vinylacetátu klesá krystalinita (při obsahu 50 % je kopolymer zcela amorfní), ale roste hustota (přítomností kyslíkových atomů v makromolekulách), zlepšuje se průzračnost a flexibilita při nízkých teplotách, vzrůstá pevnost v rázu (houževnatost), síla adheze a přilnavost za tepla, ale klesá tvrdost a tvarová stálost. Pro většinu aplikací
se doporučuje, aby obsah vinylacetátu nepřesahoval 20 až 30 %, při kterém
vykazují kopolymery největší pevnost v tahu. Vzhledem k vynikající adhezi a
snadnému zpracování (při poměrně nízkých teplotách) se EVAC často nanáší
na jiné materiály, např. polyethylentereftalát, celofán, nebo polypropylen, jako
vrstva snadno svařovatelná teplem při teplotách 105 až 135 °C.
Kopolymery ethylenu s ethylakrylátem a methylakrylátem (EEA, EMA)
obsahují většinou kolem 20 % komonomeru. Ve srovnání s ethylenvinylacetátovými kopolymery (EVAC, EVA) vykazují větší odolnost tepelnou a
proti oděru, ale nižší tuhost. Používají se ve směsích s LDPE a LLDPE ke zvýšení houževnatosti těchto polymerů, jako tzv. modifikátory houževnatosti.
Zpracovávají se vytlačováním a vstřikováním na hadice, trubky, fólie i jako
složky tavných lepidel.
Řízenou hydrolýzou kopolymerů ethylenu s vinylacetátem se vyrábějí kopolymery ethylenu s vinylalkoholem (EVAL, EVOH). Ten však jako monomer
neexistuje, neboť při všech reakcích, kterými by mohl vzniknout, se okamžitě
přesmykne na acetaldehyd. Obsahuje-li kopolymer méně vinylalkoholových
jednotek, resp. hydroxylových (OH) skupin, je podobnější LDPE, při jejich
vyšší koncentraci se více podobá vodorozpustnému polyvinylalkoholu. Nejvýznamnější charakteristikou kopolymerů EVAL jsou jejich výborné bariérové
vlastnosti (malá propustnost pro kyslík a vůně). Jsou také odolné vůči olejům a
parám organických látek. Komerční typy obsahují většinou 27 až 48 % ethylenových jednotek. Čím je jejich obsah nižší, tím lepší jsou bariérové vlastnosti
za sucha, ale současně tím větší je citlivost kopolymeru k vodě a tím obtížnější
je jeho zpracování (většinou z taveniny). Kopolymery EVAL vynikají pevností,
houževnatostí a průzračností. Vzhledem ke své hydrofilitě se používají většinou jako vnitřní vrstvy laminovaných obalů, zejména v kombinacích s polyethylenem, polypropylenem, polyethylentereftalátem a polyamidy. Zpracovávají se vytlačováním, vyfukováním a vstřikováním.
STRANA 48
Lineární polymery
Vysokohustotní polyethylen – HDPE (z angl. High Density PolyEthylene)
o hustotách v rozmezí od 0,940 do 0,965 g cm-3 se vyrábí homopolymerací
ethylenu v přítomnosti tzv. stereospecifických katalyzátorů, zvaných podle
svých objevitelů také Zieglerovy-Nattovy (jsou založeny na kombinaci halidu
přechodného kovu, např. chloridu titaničitého, s redukčním činidlem, např. trialkylaluminiem). Je vysoce krystalický (65 až 90 %) a není transparentní. Vyniká odolností k vodnému prostředí, alifatickým uhlovodíkům, alkoholům, ketonům, zředěným roztokům kyselin i zásad. Má dobré mechanické vlastnosti, je
dobrou bariérou vůči vlhkosti, nikoli však vůči kyslíku a organickým látkám.
Jeho nevýhodou je také sklon k tzv. korozi za napětí. Při mechanickém napětí
v přítomnosti řady látek vznikají ve výrobcích z HDPE trhliny. K takovýmto látkám patří zejména prací prostředky (detergenty), z potravinářských produktů
např. mastné kyseliny.
Výsledkem kopolymerace ethylenu s tzv. -olefiny neboli 1-alkeny, např. 1butenem, 1-hexenem, 1-oktenem, v přítomnosti stereospecifických
katalyzátorů (srov. výše) jsou polymery s velmi krátkými větvemi, které
bychom mohli nazvat spíše substituenty, na lineárních hlavních
makromolekulárních řetězcích. Jedná se buď o lineární nízkohustotní
polyethylen – LLDPE (z angl. Linear Low Density PolyEthylene) o hustotách
0,916 až 0,940 g cm-3, nebo o ultranízkohustotní polyethylen - ULDPE (z angl.
Ultra Low Density PolyEthylene) o hustotách od 0,890 do 0,915 g cm-3. S
obsahem komonomeru, který se obvykle pohybuje v rozmezí od 1 do 10 %,
klesá hustota kopolymeru. Díky pravidelnější struktuře má LLDPE lepší
mechanické vlastnosti (tahové i odolnostní) a také vyšší teplotu tání (asi o 10
až 15 °C) než LDPE o stejné hustotě. Ten však vykazuje lepší průzračnost a
lesk i tepelnou svařitelnost.
STRANA 49
Metalocenové kopolymery představují nejmladší skupinu polymerů ethylenu. Jejich průmyslová výroba byla zahájena v polovině devadesátých let 20.
století, i když metalocenové (organokovové) katalyzátory byly objeveny již v
roce 1954. Na rozdíl od stereospecifických katalyzátorů dávají polymery s
prakticky zcela identickou strukturou makromolekulárních řetězců (délkou a
hustotou větví na hlavním řetězci). Metalocenové PE se podobají LLDPE, ale
na rozdíl od nich mohou mít jejich makromolekuly kromě pravidelnosti řetězců
mnohem delší větve, což Zieglerovy-Nattovy katalyzátory neumožňují získat.
Na druhé straně se hůře zpracovávají. Mohou však být „šity na míru“ z hlediska užitných vlastností. Jejich vývoj stále pokračuje.
Obecné zákonitosti vlastností polymerů
a kopolymerů ethylenu
Polymery náležející do této množiny makromolekulárních látek mají mnoho
společných vlastností, jejichž hodnoty závisejí na střední molekulové hmotnosti, distribuci molekulových hmotností a hustotě. Se vzrůstající střední molekulovou hmotností vzrůstá pevnost v tahu, tažnost (prodloužení při přetržení),
pevnost v rázu (houževnatost), pevnost taveniny a průzračnost. Klesá naopak strukturní pevnost (odolnost vůči růstu vzniklé trhliny). S šířkou distribuce
molekulových hmotností klesá tažnost, pevnost v rázu a strukturní pevnost.
Vzrůstá pevnost taveniny. S hustotou zase vzrůstá pevnost v tahu a teplota
tání, klesá tažnost, pevnost v rázu, strukturní pevnost, průzračnost a propustnost pro páry a plyny. Porovnání některých typických vlastností základních
druhů polyethylenu ukazuje následující tabulka.
STRANA 50
Literatura
Štěpek J., Zelinger J., Kuta A.: Technologie zpracování a vlastnosti plastů, str.
91-95. SNTL/Alfa, Praha 1989.
Hernandez R.J., Selke S.E.M., Culter J.D.: Plastic Packaging, str. 89-102.
Hanser, Munich 2000.
Mleziva J., Šňupárek J.: Polymery - výroba, struktura, vlastnosti a použití, vyd.
2, str. 20-41. Sobotáles, Praha 2000.
Ducháček V.: Polymery - výroba, vlastnosti, zpracování, použití, vyd. 2, str. 6367. VŠCHT, Praha 2006.
STRANA 51
Vyhodnocování struktury výrobků z plastů
Představení ICDAM
Problematikou hodnocení nekovových materiálů se zabývá pracoviště Ústavu materiálového inženýrství Fakulty strojní ČVUT v Praze, jehož součástí je
ICDAM (Inovační Centrum Diagnostiky a Aplikace Materiálů).
Velkou pozornost věnujeme struktuře výrobků z plastů. Pro hodnocení využíváme polarizační mikroskop NIKON ECLIPSE 600ME, který může být doplněn o vyhřívaný stolek LINKAM THMSE 600, zařízení pro termickou analýzu
NETZSCH STA 409PG LUXX a hustoměr SD-200L.
V laboratořích jsme schopni určit krystalinitu semikrystalických plastů, která
ovlivňuje mechanické vlastnosti jako pevnost, tvrdost, houževnatost, modul
pružnosti…..
Pomocí ultratenkých mikrotomových řezů pozorovaných v průchozím světle
polarizačního mikroskopu je hodnocen vliv zpracovatelských a provozních
podmínek na strukturu a případný výskyt vad. Navržená metodika je průběžně
využívána v průmyslu.
Vyhřívaný stolek nám slouží k vyvíjení metodiky sledování průběhu krystalizace polymerů v závislosti na podmínkách krystalizace a případného následného tepelného zpracování. Využití je v současné době pro výuku a pro konzultační činnost.
Zařízením pro termickou analýzu jsme schopni rozpoznat tepelně zabarvené
děje při tepelném režimu dle ČSN EN ISO 11357-1 nebo režimu nastaveném
tak, aby simuloval děje odehrávající se při konkrétním tepelném zpracování.
Metodika a výsledky pozorování
Při výrobě vstřikovaných součástek z POMu došlo ke vzniku zmetků. Při vizuální kontrole byly u výrobků zjištěny vady. Některá místa vykazovala odlišné
vybarvení. V porovnání se základním materiálem byla průhlednější.
Z problematického místa, které se vyznačovalo odlišným vzhledem, byl odebrán vzorek o velikosti 4x4 mm. Pomocí nože sáňkového mikrotomu z něho
byly odebrány fólie rovnoběžné s povrchem odebraného vzorku o tloušťce
10μm. Ty byly pomocí adhézní pásky umístěny na podložní sklíčko, zakápnuty imerzním olejem a přikryty krycím sklíčkem. Takto připravený preparát byl
pozorován v průchozím polarizovaném světle mikroskopu NIKON ECLIPSE
600ME. Výsledek pozorování ukázal, že v prověřovaném místě výrobku není
struktura materiálu homogenní viz. obr. 1. Příčinou by mohly být buď nevhodné podmínky při krystalizaci taveniny, nebo heterogenní vstupní surovina.
STRANA 52
Pro potvrzení jednoho nebo druhého předpokladu bylo využito vyhřívaného
stolku LINKAM THMSE 600, kterým byl mikroskop doplněn. Pokud by se
jednalo o vadu způsobenou rozdílnými podmínkami při krystalizaci ve
vstřikovací formě, dvakrát opakovaným ohřevem s následnou krystalizací při
zadaných podmínkách by se vyloučil vliv tepelné historie vzorku a struktura by
v celé sledované oblasti byla pravidelná. Pokud by tomu tak nebylo, na
nehomogenitu struktury by neměly vliv podmínky krystalizace, ale jednalo by
se o odlišné typy materiálu.
Z defektního místa vzorku byla zhotovena další fólie obr. 2, která byla
umístěna do komůrky vyhřívaného stolku. Fólie byla ohřívána konstantní
rychlostí 10 K.min-1 do teploty 230oC, což je teplota, na kterou se ohřívá
tavenina POMu při vstřikování. Po výdrži 5 minut, kdy byla homogenizována
tavenina, byl vzorek ochlazován rychlostí 10 K.min-1. Při opakovaných
ohřevech docházelo k tavení velkých sférolitů vždy při nižší teplotě, než tomu
bylo u struktury s drobnějšími sférolity. Na obr. 3 je zachycen stav, kde
struktura s velkými sférolity v levé části snímku je již téměř roztavená. V pravé
části obr. 3 je vidět struktura s drobnějšími sférolity, kde k natavení ještě
nedošlo.
Při ochlazování, docházelo ke krystalizaci struktury s drobnějšími sférolity při
vyšší teplotě. Situace je patrná z obr. 4. V pravé části snímku je struktura již se
vzniklou krystalickou strukturou. V levé části je zachyceno stádium vzniku
zárodků velkých sférolitů. Struktura před dokončením krystalizace je na obr. 5.
Diskuse výsledků
Při opakovaní režimu ohřevu a ochlazování docházelo ke vzniku dvou
odlišných struktur. Při procesu tavení zkrystalizovaného vzorku byla teplota
tání struktury s velkými sférolity nižší, než teplota tání struktury s menšími
sférolity. Ke krystalizaci struktury s menšími sférolity docházelo při vyšší
teplotě, než u struktury s velkými sférolity. Bylo potvrzeno, že teploty tání a
krystalizace materiálů obou částí vzorku jsou rozdílné.
Z uvedených skutečností při pozorování chování vzorku ve vyhřívacím stolku
bylo zjištěno, že výrobek byl připraven z rozdílných typů granulí. Při dávkování
granulátu došlo u výrobce součástek ke kontaminaci základní suroviny
granulátem s odlišnými vlastnostmi. Hodnocenou vadu v materiálu lze
hodnotit jako vměstek, který vytváří napěťové stavy vedoucí po určité době k
degradaci výrobku.
Závěr
Tato metodika umožňuje určit jak charakter struktury plastových vzorků, tak i
diagnostikovat tepelně zabarvené strukturní vlastnosti materiálu.
STRANA 53
Obr.1 Místo se strukturními nehomogenitami.
Obr.2 Struktura fólie určené ke zpracování na stolku LINKAM THMSE 600.
Obr. 3 Struktura fólie při druhém ohřevu.
Teplota 176oC. V levé části snímku je patrné tání velkých sférolitů.
Obr.4 Struktura fólie při ochlazování po
druhém ohřevu. Teplota 149oC. V pravé
části snímku je struktura s dokončenou
krystalizací malých sférolitů. V levé části
snímku jsou patrné krystalizační zárodky velkých sférolitů.
STRANA 54
Vliv doby krystalizace na struktury polymerů
t1
t2
t3
t4
Vliv doby přípravy polymeru (PA 6) –
změní se jak struktura, tak hustota (krystalinita)
Struktura PA6 s rozdílnou dobou konverze
t1 <t2 <t3 < t4
Struktury na snímcích jsou orámovány shodnou barvou, jakou jsou znázorněny hustoty
ve sloupcovém diagramu.
STRANA 55
Příklady struktur reálných výrobků, které byly hodnoceny v průchozím světle
polarizačního mikroskopu.
Nehomogenity v rozložení barviva
Vada vzniklá nedostatkem taveniny při krystalizaci
Povrchová vada
Nehomogenity u vtoku
Kontakt: [email protected]
GROUP
T E C H N O L O G I E S
A N D
založeno1990
I N S T R U M E N T S
K U B O U Š E K WAT E R SP O R T S
KM
KRAUSSMAFFEI
Travel
CESTOVNÍ KANCELÁŘ
PE
PERIFERIE
Diving
POTÁPĚNÍ
PR
PŘÍSTROJE
Marine
LODĚ
TC
TECHNOLOGICKÉ CENTRUM
Shops
PRODEJNY
KALIBRAČNÍ LABORATOŘ
E-shop
E-SHOP
KL
TC
Divize KTI:
Divize KWS:
KRAUSSMAFFE
PERIFERIE
PŘÍSTROJE
TRAVEL
DIVING
MARINE
KraussMaffei
Sepro
Eas
Ewikon
Koch - technik
Regloplas
Rapid
Mtf-technik
Oni
Rhytemper
S+S
Helios
Colortronic
Mitutoyo
Vici
Chorvatsko Pag
Cesty za potápěním
Last minute
Služby
Obchodní podmínky
Škola potápění
Zkušební ponory
Potápěčský klub
Servis
Zakázková výroba
Lodě
Motory
Příslušenství
Servis a údržba
SHOPS
Velkoobchod
Kamenné prodejny:
České Budějovice
Plzeň
Karlovac
KUBOUŠEK s.r.o.
CENTRÁLA:
DIVIZE KRAUSSMAFFEI:
DIVIZE PERIFERIE:
Lidická 1937
370 07 České Budějovice
Česká republika
www.kubousek.cz
tel. +420 389 043 111
e-mail: [email protected]
Lidická 252
370 07 České Budějovice
Česká republika
www.kubousek.cz
tel. +420 389 044 111
e-mail: [email protected]
DIVIZE PŘÍSTROJE:
TECHNOLOGICKÉ CENTRUM:
KWS:
Lidická 252
370 07 České Budějovice
Česká republika
www.kubousek.cz
tel. +420 389 042 111
e-mail: [email protected]
Lidická 1937
370 07 České Budějovice
Česká republika
www.kubousek.cz
tel. +420 389 041 111
e-mail: [email protected]
Sokolský ostrov 1
370 01 České Budějovice
Česká republika
www.kubousek.eu
tel. +420 387 311 834
e-mail: [email protected]
Lidická 1937
370 07 České Budějovice
Česká republika
www.kubousek.cz
tel. +420 389 041 111
e-mail: [email protected]
KUBOUŠEK SK, s.r.o.
DIVIZE KRAUSMAFFEI, PERIFERIE, PŘÍSTROJE
Na Priehon 82, 949 05 Nitra, Slovenská republika
tel. +421 37 630 73 70; fax +421 37 631 31 81
e-mail: [email protected], www.kubousek.sk
KUBOUŠEK ADRIA d.o.o.
Stara cesta 4, Senj HE 53270, Chorvatská republika
tel. +385 984 24 618
e-mail: [email protected]; www.kubousek.hr
CENTRA PODPORY
Technologické centrum
Kalibrační středisko
Školicí střediska
Servisní střediska