Schwaig, 2024. július - A neves svájci kéziszerszámgyártó - PB Swiss Tools AG - a közelmúltban az egyik leginnovatívabb fröccsöntési megoldást helyezte üzembe svájci gyártóüzemében. A termelékenység növelésére és a gyártási pontosság maximalizálására tervezett, teljesen automatizált rendszer igazolja a Sumitomo (SHI) Demag szakértelmét a rendkívül összetett, többkomponensű fröccsöntőcellák tervezésében.
A teljes mértékben együttműködésen alapuló cella egy hatékony, energiatakarékos, 350 tonnás IntElect 350 tonnás fröccsöntőgépből áll. A vállalat legújabb többkomponensű öntési technológiájával felszerelve három különböző anyagot képes önteni, beleértve a MuCell-t a szerszámnyél belső részéhez. A négylépcsős folyamatot követően a cella egy ABB 6 tengelyes robotot használ, amely egy indexlemezes meghajtóval párosítva zökkenőmentesen forgatja, bemutatja és eltávolítja az alkatrészt az egyes túlöntési fázisok befejezése után. Az üzem átvétele Schwaigban 2024. május végén történt, majd júliusban Svájcba szállították. Az üzembe helyezést augusztus végére tervezik.
A technológia korai alkalmazói
A PB Swiss Tools "világítótorony-ügyfélnek" számít Svájcban - jelentette Urs Kocher, a berni MAPAG Maschinen AG, a Sumitomo (SHI) Demag svájci képviseletét ellátó vállalat projektmenedzsere. "Mérhetetlenül büszkék vagyunk arra, hogy egy ilyen tekintélyes ügyfelet támogathattunk. Ez csak a kemény munkának és az összes érintett fél szorgalmas erőfeszítéseinek köszönhetően volt lehetséges - a projekttervezéstől a megvalósításon át az ügyfélnek történő átadásig. A Sumitomo (SHI) Demag a teljesen elektromos fröccsöntőgépek, a többkomponensű technológia, a speciális alkalmazások és az automatizálás terén kiemelkedő vezető szerepet betöltő cégként tudta rendelkezésre bocsátani szakértelmét" - teszi hozzá Kocher.
A gyártósor a rugalmasság megtestesítője. Amellett, hogy az új termékekhez új, ergonomikus formájú fogantyúkat gyárt, a gyártósor a meglévő PB Swiss Tools termékportfólióból is képes a legkülönbözőbb méretű fogantyúk gyártására. A legtöbb termék esetében a fogantyú belső részét MuCell habtechnológiával formázzák a súly csökkentése és a méretstabilitás növelése érdekében. A nyélmagot ezután merev anyaggal öntik át a stabilitás és a szilárdság növelése érdekében. A folyamatot TPE felülformázással fejezzük be, hogy a felhasználóknak puhább, ergonomikusabb fogást biztosítsunk. A markolatfelismerés segítségével az átöntési folyamat minden egyes fázisában kiválasztja a megfelelő szerszámadat-utasításokat és az anyaglövés súlyát. Ez önmagában is összetett kihívást jelentett a formaszerszám beállítása és a felhasznált polimerek sokfélesége miatt.
A teljesen zárt gyártócella középpontjában egy IntElect 350/830-1100H-450L-450Y típusú gép áll. A párhuzamos, dinamikus mozgásokkal maximális pontosságot biztosít, a nagyméretű szerszámtér és a nagy merevítőrúd-távolság pedig optimalizálja a munkaterületet. "Elvileg négy öntő- és túlöntőállomás van" - magyarázza Klaus Rahnhöfer, a Sumitomo (SHI) Demag automatizálási és robotikai részlegének vezető üzletfejlesztési mérnöke. Rahnhöfer úr a többkomponensű technológia bizonyított szakértője, aki nagy tapasztalattal rendelkezik a szerszám- és gépgyártás, valamint az integrált automatizálási megoldások terén. A Kocher és Rahnhöfer egyaránt megtervezte és kivitelezte a projektet az elejétől a végéig.
A többlépcsős folyamat
A gyártócella kezelőoldalán lévő első állomáson a MuCell habosítási technikával készül a szerszámnyél középső magja. Amikor a szerszám kinyílik, a kidobószerkezet előre mozog, és megemeli a lemezt, 90 fokot forgatva az óramutató járásával ellentétes irányban. A kidobó visszatér, és a szerszám bezáródik. "Az alkatrészeket a következő állomáson az indexlemez visszahúzásával helyezzük el" - magyarázza Rahnhöfer.
A második állomás az L-befecskendező egység. Ez a szerszám alsó részén található. Itt a belső fogantyúmarkolat-magokat keményebb anyaggal öntik át a stabilitás és a szilárdság növelése érdekében. A kinyitás után a kidobóegység előrehalad és felemeli a lemezt, majd az óramutató járásával ellentétes irányban további 90 fokot forgatja, visszahúzódik és ismét bezárja a szerszámot.
A harmadik állomás az Y-befecskendező egység. Itt egy TPE-ből készült, nagy fogási nyomatékot biztosító puha alkatrész kerül a termék fogantyújára. Végül a negyedik állomáson minden egyes alkatrészt egy hidraulikus maghúzó és kaparó berendezéssel csupaszítanak. Ez a szakasz a formaszerszám felső részén található, ahol nincsenek kontúrozott betétek. Ez lehetővé teszi, hogy a szerszám zárt maradjon, így a három fröccsöntési folyamat megszakítás nélkül folytatódhat. "A fogantyúk a tüskék mindkét oldalára fel vannak szerelve, így a robot le tudja őket csupaszítani és el tudja távolítani" - tisztázza Rahnhöfer.
Egyedülálló kialakítás a ciklusidő csökkentéséért
A hatékony kialakításnak köszönhetően, amelynek köszönhetően a termék eltávolítása a túlfröccsöntési folyamatokkal egy időben történik, a teljes ciklusidő körülbelül öt másodperccel csökken. "Ez egészen látványos" - jegyzi meg Rahnhöfer.
A projekt egyéb sajátosságaira utalva Rahnhöfer felhívja a figyelmet az egyes fröccsöntési szakaszok egyedi elhelyezésére: "A csigacsere egyszerűsítése érdekében szándékosan döntöttünk úgy, hogy mindhárom befecskendező egységet vízszintesen, a másodikat (L) 90 fokos szögben, a harmadikat (Y) pedig 40 fokos szögben helyeztük el.".
Egy másik lehetséges kihívás - a gyártócsarnok 3,3 méteres belmagassága - megoldására egy 6 tengelyes ABB S.A.R. robotot választottak. Ez lehetővé tette a tervezőcsapatnak, hogy a robotot magasabb alapra helyezze, ami lehetővé tette, hogy a fröccsöntőgép rúdjai fölé nyúljon, a terméket felülről vegye ki, és a kész alkatrészeket egy szállítószalagra helyezze, erősíti meg Rahnhöfer. "Ugyanakkor figyelembe vettük a vállalat meglévő termékportfólióját, biztosítva, hogy a rendszer és a robot kompatibilis legyen az összes termékcsalád kezeléséhez és felülöntéséhez" - teszi hozzá az automatizálási szakember.
Precizitás a célnak megfelelően
A PB Swiss Tools saját maga építi a szerszámmarkolatok megfogóit, a különböző SKU-méretekhez igazítva azokat. "Minden új markolatmérethez három pár új betétre van szükség. A szerszámgyártó itt kiváló munkát végzett" - állítja Klaus Rahnhöfer, rámutatva, hogy a teljesen elektromos gépeken a formázási pontossággal kombinálva segít csökkenteni az anyaghulladékot. "Mivel a projekt számos termékváltozatot foglal magában, számos betét- és megfogócserére van szükség. A nagy pontosság elengedhetetlen ahhoz, hogy a lehető legalacsonyabb legyen az indítási selejt" - foglalja össze.
Az IntElect sorozat híres a nagy pontosságról és hatékonyságról. Ennek nagy része a vállalat szervomotorjainak köszönhető, amelyeket a Sumitomo (SHI) Demag saját tervezésű és gyártású szervomotorjai. Az adagolás teljesen elektromos, hogy a legnagyobb pontosságot biztosítsa. A gép kialakítása emellett egy egyedülálló automatikus kötélhúzó automatikát is tartalmaz a kezelőoldalon. "A tie-bar emelőket általában csak hidraulikus gépeknél használják, mi azonban a teljesen elektromos gépeinkhez igazítottuk őket" - számol be Rahnhöfer. Ezenkívül az indexhajtás szervomotorját is integrálták a vezérlésbe.
"A teljesen elektromos fröccsöntőgép pontossága fontos szempont volt" - erősíti meg Mathias Gerber, a PB Swiss Tools műanyagipari mérnöki vezetője. A Sumitomo (SHI) Demag mellett döntöttek azonban a jó szolgáltatás és az innovatív technológiák, amelyek a vállalat minden igényét kielégítették. "Több gépgyártót is megkerestünk, de a Schwaig megoldása messze a legjobb volt" - erősíti meg - "A zárt szerszámban a negyedik pozícióból történő eltávolításnak köszönhetően ciklusidőt takarítunk meg, ami végső soron gyorsabb megtérülést biztosít számunkra". A robotok helyett az indexhajtás használata szintén meggyőző előny volt, ami meggyőzte a vezetőségünket, hogy támogassa ezt a beruházást" - fejti ki Gerber.
A projekt iránti lelkesedés az egész üzemben visszhangra talált. Urs Wespi, a PB Swiss Tools fröccsöntő üzem termelési vezetője így számolt be: "A Sumitomo (SHI) Demag és a MAPAG ügynökség által telepített technológiával való több évtizedes tapasztalat bizalommal tölt el. A gépek nem hajlamosak a meghibásodásra. Mégis, amikor támogatásra van szükség, a csapat szolgáltatása mindig kiváló. Ha bármilyen hiba nem oldható meg a telefonos támogatással, 24 órán belül jön egy szerviztechnikus. Kevés gépgyártó reagál ennyire gyorsan."
A svájci szerszámgyártó a minőség iránti kompromisszummentes elkötelezettséghez illeszkedve azt állítja, hogy nem véletlen, hogy "a legjobbakkal dolgoznak". A Sumitomo (SHI) Demaghoz hasonlóan őket is ez a folyamatos fejlesztés hajtja, hogy megfeleljenek a felhasználóik legmagasabb követelményeinek. A PB Swiss Tools évente mintegy 13 millió professzionális kéziszerszámot és orvosi eszközt gyárt, amelyeket mind Svájcban fejlesztenek és gyártanak. A 3000 ergonómikusan tervezett termékük közül számos termékükre élethosszig tartó garanciát vállalnak.