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            【K展熱點】威猛將展示全新設計的節能及開創性技術

            來源:威猛     發布時間:2022-08-12
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            循環經濟、數字化和氣候保護是2022年德國K 展的熱點話題,同時也是威猛集團設備展示的熱點主題!通過在威猛15C06展臺和在室外展示區VDMA循環經濟論壇上的CE10展臺上演示一系列的應用,以及在威猛技術公司和其他一些展商的展臺上展示更多的威猛設備,威猛將確保參觀K展的觀眾們能夠深入了解威猛廣泛的超現代化、資源節約型技術。


            以“It’s all WITTMANN”為主題,威猛將在2022年德國K展上,首次展示采用全新威猛設計的機械設備,從而比以往更加清晰地展示威猛集團作為全套注射成型系統的一站式供應商所具備的競爭實力,這其中所涵蓋的不只是注射機,還包括自動化和周邊輔助設備,以及威猛4.0集成包的選項?!癐t’s all WITTMANN”還意味著威猛能夠提供以最高質量標準和功能為目標且CO2排放盡可能少的最新應用技術。

            亮點:EcoPower注射機利用由太陽能、風能和水力等可再生能源產生的直流電運行


            安裝在公司房頂的太陽能電池為公司自己發電創造了條件,這不僅節省了成本,同時也保護了環境。如何將太陽能電池產生的連續電流直接用于驅動注射成型生產線而不會導致電流在通過逆變器、變壓器和高壓電線時出現能量損失呢?針對此問題,威猛巴頓菲爾與客戶WAGO公司一起確定了解決方案。利用EcoPower系列全電動注射機開展概念研究,威猛巴頓菲爾驗證了該解決方案,并與WAGO公司共同申請了專利。一臺采用直流電運行的EcoPower 180/750+注射機將搭載WAGO公司提供的24腔模具,采用阻燃聚酰胺材料為客戶生產用于基礎夾具的部件。威猛DC版本的改進型機械手WX142負責將部件取出,該機械手由EcoPower注射機的中間直流電路直接供電驅動,同時也會將軸減速釋放的多余能量回收利用到中間電路。


            此概念不只是通過直接使用太陽能發電而降低了能源成本,而且直流電也易于儲存在常規電池中,從而為解決電流峰值問題提供了一種很好的方法。如果需要,也可以將注射機轉換成采用交流電運行的模式。


            EcoPower 180注射機配備的新型B8X控制系統,采用了自主開發的系統組件,提高了內部時鐘頻率,從而提高了對傳感器信號的響應速度和部件質量的可重復性,同時又不影響用戶友好性和熟悉的可視化操作性能。


            采用多組份技術實現節能環保型生產


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            威猛巴頓菲爾在多組份技術領域擁有多年的實踐經驗。在2022年K展上,該公司將通過生產可重復使用的三組份一次性咖啡杯來展示威猛在該領域的專業技術。這項應用還將展示出利用組合工藝實現的優勢和質量改善效果。除了多組份技術外,還將利用Cellmould微結構發泡技術來減少材料用量。


            在此應用中,一臺配有SmartPower 400/750H/210S/525L Combimould 伺服液壓多組份注射機將搭載奧地利HAIDLMAIR公司提供的模具,采用北歐化工的BornewablesTM材料生產一款帶有蓋子的咖啡杯。


            BornewablesTM材料由可再生原料(即非石油基原料)制成,這使北歐化工滿足了威猛要求的質量和可持續性標準。該材料還通過了食品和洗碗機安全認證以及ISCC PLUS認證(國際可持續性和碳認證)。用于制造北歐化工BornewablesTM材料的原料源自第二代的生物質、廢物和殘留物質,不影響人類的食物鏈。用這些原材料生產出的產品,在安全性和性能方面可與現代聚烯烴相媲美,同時也顯著減少了CO2排放量。為加工BornewablesTM材料,HAIDLMAIR公司優化了模具設計。該模具的一大特點是,在模板中使用了混合材料的組件以優化冷卻過程。HAIDLMAIR公司直接利用一臺激光技術設備,在一個生產步驟中結合常規模具鋼和3D打印的黃銅制成該復合組件。


            在第一型腔中生產出擁有透明外觀的杯體后,在第二型腔中再為其包覆成型一個外殼,采用Cellmould技術進行熔體發泡,具有額外的隔熱效果。外殼由BornewablesTM PP混合物制成,它為套緊杯體提供了足夠的表面屬性。杯蓋在相鄰的型腔中注射成型,它由與杯體一樣的材料制成,但能夠利用特殊的模具技術單獨著色。由于對材料的選用要符合杯子的功能性要求,同時還要賦予其透明的外觀,因此,整個杯子不僅由BornewablesTM材料制成,而且按照循環經濟的原則,還要能夠可重復使用并可100%在線回收。這些產品將由一臺WX142機械手取出并放到輸送帶上,然后通過一臺高速包裝機進行包裝,在此使用的包裝材料也來自北歐化工的BornewablesTM產品系列。


            替代材料的加工


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            加工替代材料,特別是加工可再生材料和回收材料時,加工過程中會出現材料粘度的波動,因而帶來了特殊的挑戰。威猛巴頓菲爾使用HiQ應用軟件來解決這類問題,通過該軟件的持續評估和進一步改善,以確保在加工這些材料時達到最高的質量標準。


            在2022年K展中,威猛巴頓菲爾將展示另外兩個采用可再生材料的應用。在這兩個應用中使用的注射機將配備HiQ Flow軟件,用以補償材料的粘度波動。


            其中的一項應用將在威猛巴頓菲爾15號展廳C06展臺上進行演示。這是一種可生物降解的冰淇淋杯,將由一臺配有新型B8X控制系統的EcoPower 110/750注射機搭載德國專業的高精密模具制造商Precupa公司提供的一副6腔模具生產而成。所用材料為德國HopeTree公司提供的BAOPAP材料,由水、植物油和脂肪、淀粉、植物增稠劑和膨脹劑以及天然纖維制成,完全不含化學物質。這種材料使用后可丟棄到有機生活垃圾桶,材料最多可以在50天內被完全分解,沒有任何殘留物。這使其成為紙板的理想替代品,可以被直接用于注射加工而無需預干燥,同時還免去了下游的修飾處理。一臺威猛W918機械手將負責取出產品并將其放置到輸送帶上。


            第二項可再生材料的應用將在室外展示區VDMA循環經濟論壇上的CE10展臺上進行演示。在此應用中,一臺配有新型B8X控制系統的EcoPower 110/350注射機將搭載奧地利Bioblo公司提供的一副8腔模具,采用Fasal材料制造生物積木。這種原材料是由奧地利Fasal Wood公司采用木粉及奧地利北歐化工公司提供的聚丙烯工業回收料生產出的一種化合物。注射機被設計成一個整合了威猛W918機械手和S-Max 3無篩網粉碎機的內部集成單元,輸送帶和防護罩也都集成在該生產系統中。W918機械手將負責取出注射成型件并去除澆口,隨后將澆口直接送入粉碎機中,經粉碎后再送回加工流程。成品部件被放置到集成的輸送帶上,傳遞到高速包裝機上進行包裝,所使用的管狀包裝袋由北歐化工的BornewablesTM FB4370材料制成。


            為確保獲得優質產品,除HiQ 注射軟件外,注射機上還將配置用于主動關閉止回閥的HiQ計量和用于測量MFI的HiQ 塑化軟件,由此而獲得的MFR(熔體流速)是反映材料流動特性的一個指標。


            薄壁射壓成型工藝


            射壓成型(ICM)是將熔體注射到尚未完全閉合的模具中,隨著模具的完全閉合,熔體進入型腔中,從而實現部件的最終成型。因此,可以在較低的壓力下填充模具,以減少部件內部的翹曲變形。射壓成型工藝能夠以極高的材料和能源利用率來加工種類廣泛的材料,此外,它還為傳統工藝中已經達到極限的解決方案提供了改進措施。這項工藝能夠生產出超薄、精確穩定的壁厚以及精確復寫的表面結構。


            威猛巴頓菲爾將利用一臺EcoPower Xpress 160/1100+高速注射機來演示這項技術。該機將搭載一副由瑞士GLAROFORM公司提供的4腔模具,采用荷蘭SABIC公司提供的聚丙烯材料,用極短的循環時間生產出壁厚僅0.28 mm 的230 ml的杯子。得益于EcoPower Xpress高速注射機的高動態驅動技術,滿足了ICM工藝要求,特別是短的注射時間要求。該機器配有瑞士BECK Automation公司提供的4腔模內貼標系統,該系統以其高速度和緊湊的設計而與眾不同,其特殊的功能之一是能夠自動定位所有的4個標簽,不管在標簽盒中的位置如何,每一個標簽總能被放到IML芯子上完全相同的位置。由于不再需要人工調整標簽盒,該工藝既減少了廢品率,又降低了操作難度。由德國INTRAVIS公司提供的帶有10個攝像頭的視覺系統將被集成到生產線上,以對采用這種IML標簽(由比利時Verstraete公司提供)裝飾的杯子進行質量檢測。


            采用替代材料結合超現代化的設備和工藝技術來節省資源并減輕重量


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            天然纖維氈和回收再生材料制成的門內板,一臺MacroPower 1100注射機將搭載FRIMO公司提供的模具生產該部件(圖片來自FRIMO)


            利用一臺配有節能、速度可控的伺服電機和一個定量泵的MacroPower1100/12800注射機,威猛巴頓菲爾將在一副由德國FRIMO公司提供的單腔模具中生產出一種凸顯輕量化優勢的門內板,在此生產中,威猛巴頓菲爾將采用天然材料和回收材料。這種門內板采用非常輕的天然纖維氈制成,然后采用北歐化工提供的回收聚丙烯粉碎料在其上包覆成型出置物盒。為進一步節省材料用量并減輕重量,還將采用威猛巴頓菲爾開發的Cellmould結構微發泡專利技術。由此實現的材料用量的減少還帶來了多方面的環保優勢:首先,可節省寶貴的資源;其次,部件更輕,從而可降低汽車的油耗以及(或者)延長電動汽車的續航里程。在此應用中,一臺威猛WX152機械手將預切好的天然纖維氈從緩存的堆棧中取出,放入紅外加熱站進行加熱;接著,一個復合夾具(取出和嵌件夾具)將加熱好的天然纖維氈放入模具的定模中,纖維氈在此成型,成型后按尺寸對其進行切割,最后進行包覆成型。在放入下一個天然纖維氈之前,需將成品部件與切割下來的邊角料從定模中取出,隨后傳送到儲存位置。


            MacroPower注射機將配備威猛全新開發的CMS Lite狀態監控系統,該系統持續地監測伺服液壓軸的健康狀況,由此可以確定泵和軸向閥的狀況。


            配備高科技自動化和數字化技術的全新SmartPlus注射機


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            配有自動化單元的SmartPlus 90注射機(圖片來自威猛巴頓菲爾)


            在2022年K展中,威猛巴頓菲爾將利用一臺配有新的B8X控制系統的新型SmartPlus系列注塑機生產水平儀,以此展示其數字化和自動化技術的杰出表現。伺服液壓SmartPlus注塑機的獨特之處在于高水平的成本效益、能源效率和可重復性。通過采用成熟的技術結合精心挑選的選項,使得這些機器具有出色的性價比。


            一臺SmartPlus 90/350注塑機配備了CMS Lite狀態監控系統以及威猛巴頓菲爾德國公司設計制造的一個自動化單元,并搭載奧地利SOLA公司提供的一副1+1腔模具生產ABS材料的水平儀。在第一個生產步驟中,注射成型水平儀外殼的頂部和底部組件,隨后將頂部組件放置到激光站進行打印。同時,將SOLA公司提供的小瓶子安裝到置于托盤中的底部組件上。然后施加預設的載荷將頂部組件按壓到底部組件上,并將成品部件傳送到檢測站,在此通過視覺系統檢查瓶子的位置。質量檢測后,利用一臺威猛WX138機械手將水平儀成品取走并放置到輸送帶上。


            常規及微量液態硅膠工藝


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            配有Nexus X200計量裝置的SmartPower 120/350 LIM注射機(圖片來自威猛巴頓菲爾)


            作為威猛巴頓菲爾的核心競爭力之一,液態硅膠加工技術將通過兩個展品在2022年K展上進行展示。


            一臺伺服液壓SmartPower 120/350 LIM注射機將生產用于飲料罐和飲料瓶的4種不同的蓋子,所用的4腔模具將由奧地利Nexus公司提供。SmartPower注射機注射單元的開放式設計為集成LSR計量單元提供了便利。Die Nexus X200計量裝置配有一套新型Servomix計量系統,并通過Euromap 82.3 OPC-UA與注射機的B8控制系統連接。模具中使用了帶有FLOWSET針閥調節的最新型冷流道技術。產品將由一臺威猛W918機械手取出,然后在一臺高速包裝機上進行包裝。


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            由熱塑性塑料和液態硅膠制成的、用于高品質微型揚聲器的膜片將利用一臺MicroPower 15/10H/10H Combimould注射機進行生產(圖片來自Starlim Spritzguss GmbH)


            將在K展演示的第二個LSR應用是生產一種由熱塑性塑料和液態硅膠制成的、用于高質量微型揚聲器的膜片,該產品將在一臺搭載單腔模具(由奧地利Starlim Spritzguss公司提供)的MicroPower15/10H/10H Combimould多組份注射機上進行生產。選用單腔模具是為了展示模具與專為生產微型部件而設計的注射機之間的高精度結合。通常,在原型開發階段就需要制造高成本的多腔模具,唯一的目的是為了達到注射機必需的最低注射量。MicroPower注射機配有螺桿-柱塞組成的兩級熱塑性塑料注射單元和螺桿-柱塞組成的兩級LSR注射單元。由德國EMT Dosiertechnik公司提供的LSR計量泵是一個1L的儲料系統,專為極小計量容量而開發。儲料系統的平穩持續排空確保了最高的精度和穩定的質量。另一個優勢是混合段被減至最小,因而更換材料時可提高清料速度并減少材料損失。


            利用輕量化技術節省資源


            除了展示注射機和輔機設備外,威猛巴頓菲爾還將展示其在Airmould氣輔技術方面的最新進展。所要展示的產品是用于這項技術的新款Airmould 4.0壓力控制模塊和新型手動操作裝置。在Airmould /Cellmould技術展示中心,該公司的專家工程師將現場向參觀者提供有關使用Airmould氣輔技術和Cellmould結構發泡技術的建議。這兩項技術能夠顯著減少塑料部件生產中的材料用量,同時也有利于控制部件重量和生產成本。


            聚焦能耗


            無論是威猛巴頓菲爾展臺展示的所有注射機,還是威猛展臺展示的用于演示IMD/IML(模內裝飾/模內貼標)應用的一臺SmartPower注射機,或者是VDMA循環經濟論壇展示的EcoPower注射機,它們都配有IMAGOxt能源管理軟件。IMAGOxt是威猛數字化科學研究實驗室(前身是意大利米蘭的ICE-Flex 科學研究實驗室)的專利產品,它提供了可擴展型顯示,使得注射機及所連接設備的能耗能夠可視化。該程序還能直接計算出碳排量和已節省的能源。所有的計算結果都可以記錄保存在報告中,并用于長期分析。該程序可作為一個網絡應用程序使用,既能以一個選項的形式擴展到威猛TEMI+ MES程序中,也可作為一個獨立的程序使用。


            在威猛巴頓菲爾展臺專為此而創建的TEMI+ 專家中心,參觀者將有機會收集有關TEMI+ MES程序和IMAGOxt能源管理軟件的詳細信息,并可獲得改善能源管理從而降低成本的相關建議。


            12F23威猛展臺展示的設備

            01
            威猛HoloVerse:語音控制和結合現實技術

            在2022年K 展中,威猛將展示有關注射機與取件機械手直觀交互的最新可能性的全面研究成果。一個持續多年的研究項目為一臺配有B8控制系統的威猛巴頓菲爾注射機和一臺配有R9控制系統的威猛機械手開發出了利用語音和手勢進行控制的可能性。在由一臺SmartPower 120注射機和一臺W918機械手組成的生產單元中,已經添加了語音控制和增強現實技術。


            02
            用于裝飾和功能性外觀的IMD/IML技術

            在位于12號展館的威猛展臺上,該公司將展示一條用于制造裝飾和功能性表面的生產線,這是由威猛巴頓菲爾、功能性薄膜和送膜設備的生產商LEONHARD KURZ以及IMD(模內裝飾)技術的供應商SYNTECH PLASTICS公司共同參與的聯合項目。設備的布局使其可以靈活地整合帶有送料裝置的IMD技術、帶有薄膜預熱的IMD技術、帶有預熱和熱成型的IMD Vario技術以及嵌入成型技術。該生產線將包括一臺SmartPower 300注射機、一臺采用固定引拔軸和特別開發的夾具技術的W846機械手、威猛的周邊輔助設備、KURZ的IMD組件以及Baier公司提供的硬化和清潔技術。SmartPower 300注射機專門配備了EXPERT-Coining軟件包,它允許在注射過程中同步移動模具。在這條接近量產的生產線上,將生產出用于汽車頂棚的功能齊全的概念性部件。



            其他展商展示的威猛注射機


            在亞琛工業大學塑料加工研究所(IKV Aachen)的14C16展臺上,一款由添加色母的聚丙烯(100%的消費塑料回收料)制成的可堆疊分類箱將在一臺配有新型B8X控制系統的SmartPlus 120/525注射機上被生產出來,所使用的單型腔模具將由德國Kroma International公司提供。由于該產品由100%的消費塑料回收料(PCR)制成,因此生產中將使用IKV開發的模腔壓力控制系統,它可確保在加工消費塑料回收料時,無論批次如何波動都能獲得始終如一的部件質量。


            另一臺來自SmartPlus系列的SmartPlus 60/210注射機將在匈牙利塑料工業協會8bH79展臺上進行展示。該機器將采用水溶性PVA和一種生物混合物生產出可生物降解的咖啡膠囊,所使用的4腔模具將由匈牙利Somplast公司提供。


            關于威猛


            威猛集團是全球塑料行業中,注塑機、機械手以及周邊設備制造商的領先者品牌之一,總部位于奧地利維也納,在全球7個國家擁有9個制造基地,在34個國家和地區有直屬分公司。


            威猛的產品包含注塑機、制造執行系統、機械手及其自動化系統、物料處理系統、除濕干燥機、微型干燥機、水流量調節器、稱重式和體積式混料機、機邊粉碎機、模溫機、冰水機和模具除露機等。正因擁有注塑機和如此廣泛的注塑周邊設備以及制造執行系統MES,威猛可提供注塑工業中,從獨立的生產單元到集成的整廠系統的一站式解決方案。


            奧美凱聚合物(蘇州)有限公司
            Chuan Lih Fa Machinery Works Co., Ltd.

            相關供應商

            • 佳威機械有限公司
            • 愛色麗 (亞太) 有限公司
            • 余姚華泰橡塑機械有限公司
            • 陶氏包裝與特種塑料業務部
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