Мирoвыми лидерами в прoизвoдcтве термoплаcтoавтoматoв cейчаc ширoкo внедряютcя иcпoльзoвание электрoпривoдoв вмеcтo гидравлики, выcoкoпрецизиoннoе литье, минимизация циклoв литья, работа c многомеcтными и этажными формами, поcтроение технологичеcки законченных роботизированных комплекcов на базе ТПА.
Ежегодное увеличение количеcтва поcтавляемых в Роccию термоплаcтавтоматов (ТПА), предназначенных для переработки полимеров, cвидетельcтвует о том, что этот сегмент промышленности у нас продолжает развиваться высокими темпами. Отечественный потребительский спрос подогревается не только появлением новых переработчиков пластмасс, но и необходимостью замены машин, установленных на производствах в 80–90-х годах. А приоритеты с тех пор существенно изменились, породив более требовательный подход российских покупателей к поставляемым ТПА, – на первом месте уже не цена оборудования, а его качество и надежность.
На первый взгляд, принцип действия термопластоавтомата прост, как школьная пропись. В аппарат загружают полимерные гранулы, которые нагреваются там до температуры около 200°C. Далее доведенный до жидкого состояния материал впрыскивается в пресс форму, охлаждается, а на выходе получается готовое изделие из пластмассы. Вот и все! Никаких особых премудростей.
Но тогда почему столь широк ассортимент представленного сейчас на рынке оборудования? Изобилие наталкивает на мысль, что производители в полной мере прониклись желанием заказчика сократить срок окупаемости новой машины не за счет ее простоты, а соответственно и низкой цены, но путем приобретения более производительного и экономичного ТПА. Причем, работа по удовлетворению именно такого спроса ведется сразу по нескольким направлениям. В частности, прослеживаются следующие тенденции.
На электрическом ходу
Мировые лидеры все чаще применяют электроприводы вместо гидравлики. Многие компании даже поставили для себя задачей изготовление полностью электрических машин. По сравнению с гидравлическими, вооруженные электроприводами ТПА имеют более низкое энергопотребление (экономия может достигать 60%), содержат меньше функциональных узлов, а значит, регулировка и управление становятся проще. Они обеспечивают высокую точность в литье мелких деталей (электроника, телекоммуникации, медицина, часовая и оптическая промышленность). Наконец, не может не привлекать их большая производительность, достигаемая благодаря высокой скорости впрыска и меньшему времени сухого цикла.
Пока довольно осторожно подходят к теме производства электрических машин компании Husky (сложно создать тяжелые ТПА с электроприводами) и Dr. Boy. Зато некоторые наиболее продвинутые азиатские производители активно проводят исследования в этом направлении. Они, кстати, уже изготавливают подобные термопластавтоматы, правда, еще в единичных экземплярах. Есть такие разработки также у LG, TMC, Haitain, Chen Hsong. Полностью электрические ТПА, конечно, обойдутся покупателю дороже их гидравлических собратьев, но уже в обозримом будущем цены постепенно сравняются за счет перехода на серийный выпуск электромашин.
Параллельно с этими перспективными разработками производители увеличивают выпуск высокоскоростных энергосберегающих гидравлических машин. Все более широкое применение находят комбинированные технологии (это так называемые «гибридные машины» – гидравлическое сжатие и электрический впрыск или наоборот). Законодатели мод в области производства высокоскоростных машин: Netstal (модель Elion), Engel (E-Motion), Arburg (Alldrive), Demag (IntElect). Также активны в этой области итальянские производители.
Упор на производительность
Это еще один путь развития ТПА. Практически все производители машин ищут возможности повышения производительности и коэффициента использования оборудования. А современные достижения науки и технологий создают сегодня почву для быстрого развития в этом направлении.
Так, время цикла сокращается не только за счет применения отдельных приводов для каждого важного узла машины, но также за счет повышения результатов пластикации и впрыска, дополнительного оснащения ТПА аккумуляторами (такие ТПА называют высокоскоростными). Наибольших успехов добились Husky, Netstal и Demag. Ведущие изготовители работают над расширением модельного ряда высокоскоростных машин с увеличенным усилием смыкания (до 550–700 т).
В связи с тем, что пресс-формы обходятся иногда дороже самого ТПА, много внимания уделяется защищенности именно этой части машины. В отличие от гидравлических термопластавтоматов, на более резвые гибридные и электрические устанавливается активная система защиты пресс-формы, значительно сокращающая время реакции машины. Использование в ТПА пьезоэлектрических сенсоров и ультразвуковой системы измерения перемещений обеспечивает более точный контроль движения пресс-формы.
Преимущество в производительности, экономия электроэнергии и безотходность производства позволяют одному большому высокоскоростному ТПА, оснащенному этажной пресс-формой, вступать в конкуренцию с целой линией вакуумной формовки.
Управление
Все большую популярность у нас получают машины для многокомпонентного литья, а также литья ранее малораспространенных в России полимеров: термоэластопластов (автомобилестроение), реактопластов, силиконов, вспенивающихся материалов. Но для работы производителя пластмасс с серьезными заказчиками (АвтоВАЗ, Форд) необходимо получить экологический сертификат (ISO 14001) и в дальнейшем быть готовым предоставлять для проверки информацию о процессе изготовления конкретной детали в каждый определенный момент цикла. Т.е. необходима система управления с обратными связями. Приведем один пример.
Литьевые машины компании JonWai Масhiпегу Works широко применяются в различных производствах – автомобилестроении, электронике, компьютерной отрасли, а также в изготовлении спортивных товаров, бытовых предметов и т.д. Способствует этому универсальность выпускаемого фирмой оборудования. Так, термопластавтоматы серии ТС для двухцветного литья снабжены узлом впрыска с несколькими шнеками. Для большей производительности серия оборудована системой поворота пресс-формы или стержней.
Вращающийся стол с поворотом 180° позволяет изготовить изделия с несколькими цветами и обеспечивает поддержку пресс-формы, направление, движение смыкания и размыкания пресс-формы, сохраняя жесткость и длительность эксплуатации. Но главное – все агрегаты, используемые в производстве этих ТПА, оснащены электронными блоками управления, контроль за которыми осуществляется с помощью компьютера.
Такая гибкая система управления стимулирует переход производителей на выпуск «модульных» базовых машин, с заранее заложенной возможностью их дальнейшего усовершенствования. Например, машины с использованием внутреннего давления газа или воды позволяют получать полые внутри изделия, снижая при этом расход материала и вес деталей. Данный метод уменьшает требующееся усилие смыкания, а благодаря малой толщине стенок изделие быстрее охлаждается, что снижает время цикла. Кроме того, отмечается все более широкое использование заказчиками прогрессивных методов для придания изделиям новых потребительских свойств или оригинального дизайна – в частности, это многокомпонентное литье, декорирование в форме (in-mould-labeling) и т.д.
Они идут к нам
Эксперты отмечают, повышенное внимание ведущих мировых производителей ТПА к растущему российскому рынку индустрии пластмасс. О желании усилить свое присутствие на нем свидетельствует увеличение числа новых официальных представительств иностранных поставщиков ТПА на территории РФ, активное проникновение филиалов этих компаний в российские регионы.
Причем, это – не просто офисы продаж, а центры, оснащенные сервисной службой и складским хозяйством с оптимальной номенклатурой запчастей и очень короткими сроками поставок более редких деталей. Активизируется совместная работа иностранных производителей оборудования с российскими представителями и заказчиками по устранению ряда замечаний, доработке ТПА и улучшению их работоспособности в российских условиях.
Уже есть примеры начавшейся отверточной сборки в России термопластоавтоматов из собственных комплектующих известными мировыми поставщиками ТПА, с последующей локализацией производства некоторых узлов. Так, иностранцы отмечают улучшение качества изготавливаемых в России пресс-форм и постепенный переход клиентов к размещению заказов на российские пресс-формы.
Владимир Калядин
