В настоящее время большинство производителей установок предлагает выбор гидравлических установок, а также либо гибридных, либо полностью электрифицированных альтернатив. В их число входят такие компании, как: Absolute Haitian, Battenfeld, Boy Machines, Chen Hsong, Dima, Engel, Fortune, Husky, Kawaguchi, Meiki, Negri Bossi, Netstal, Sandretto, и Toyo. В то же время, такие производители оборудования, как Arburg, Demag, Krauss-Maffei, MHI (Mitsubishi), Milacron, Nissei, Toshiba, и Ube предлагают все три типа, и они намерены продолжать придерживаться этой тактики. 
| | Bemis Mfg. продолжает использовать гидравлические прессы для производства своих крупных и сложных многокомпонентных деталей для тракторов, грузовиков и прочего оборудования. Bemis рассчитывает на способность гидравлических машин иметь достаточное усилие для поддержание устойчивого закрытого цикла с большими дозами впрыска и множественным выталкиванием дорна. (Фото: Milacron) |
Не все производители установок верят в дарвиновскую борьбу за выживание между электрическими и гидравлическими установками, они, скорее, предполагают дальнейшую сегментацию рынка. Так, например, по словам Гленна Фроринга, вице-президента по продажам и маркетингу компании Absolute Haitian в США, компания Haitian из Китая предназначает свой новый полностью электрифицированный пресс HTD для применений, требующих более высокой точности по сравнению с гидравлическими моделями. А, например, компания Milacron, не соглашается с этой позицией, и продвигает свои электрические, гибридные и гидравлические линии на все сегменты рынка.
Не все даже среди самих производителей таких машин соглашаются, что полностью электрифицированные установки являются обязательными для выполнения некоторых видов формовочных работ. “Для примерно 95% применений, которые производятся на сегодняшний день, эксплуатационные характеристики при использовании гидравлических, электрических или гибридных установок примерно одни и те же”, - говорит Маркус Бетше, менеджер по продукции компании Krauss-Maffei из Мюнхена, Германия. Он говорит, что высокая точность размещения и воспроизводимость, которых можно достигнуть при использовании полностью электрифицированных или гибридных установок, может быть нужна только при изготовлении очень небольшого количества применений.
“Очевидно одно: не существует ответа типа ‘одно решение подходит на все случаи жизни’”, - соглашается Брайан Бишоп, президент компании Demag Plastics Group, которая реализует все три типа установок. “У каждого типа установки есть свои собственные уникальные преимущества. У гидравлических имеется скорость впрыска, которую невозможно получить на полностью электрифицированной машине, но полностью электрифицированная может стать наилучшим решением для формования небольших применений с высокой точностью, а также медицинских продуктов”.
“Поставщики учатся создавать более рентабельные электрические прессы, поэтому в ближайшем будущем разница в цене будет уже не такой существенной”, - добавляет Иоахим Крагл, менеджер по технологии обработки компании Engel. “Поэтому возникает вопрос: насколько точной должна быть работа установки? Нам доводилось видеть электрифицированные установки, которые давали точность большую, чем та, которую могли воспроизвести пресс-формы потребителя”.
Другие же видят настоящие преимущества. “Полностью электрифицированные прессы позволяют осуществлять контроль, измерение и управление множеством функций одновременно и в режиме реального времени”, - говорит Коламбус из JSW. “Это та самая система с обратной связью, которая была нам нужна 15 –20 лет тому назад для гидравлических сервоприводов”. И это еще не все: “Мы теперь можем ускорить впрыск до 350 мм/сек в 36 миллисек., к чему гидравлическая установка не может даже приблизиться”.
Энди Стим, национальный менеджер по продукции компании Milacron, подчеркивает, что еще одним преимуществом его полностью электрифицированных машин Roboshot является сверхчувствительная защита формы. Он говорит, что для формовщиков, работающих в разных странах, “защита формы имеет решающее значение из-за различных уровней квалификации наладчиков оборудования и операторов установок. У нас много заказчиков, которые говорят, что только экономия за счет защиты формы покрывает любую премиальную надбавку, которую дают к начальной цене установки”.
Но имеются и аргументы в пользу гидравлических машин. По данным некоторых источников, высокая точность размещения электрических машин может повлиять на благосклонность по отношению к использованию электрических машин. Для этого необходимы техники, способные программировать уставки пресса более точно, по сравнению с тем, к чему они привыкли при использовании гидравлических машин. Хотя в пользу электрических машин говорит более высокая скорость движения зажимного устройства, гидравлические установки могут наверстать это за счет газовых аккумуляторов. Таблица 1. Сопоставление электрических, гидравлических и гибридных установок |
Постав-щик | Объем зажимного устройства | Материал, масса впрыска, продолжи-тельность цикла | Энергопотребление | Электри-ческая | Гидрав-лическая | Гиб-ридная | Электри ческая | Гидрав-лическая | Гибрид-ная | | Engel | 220 | 220 | 220 | 15% GF PBT 12.2-сек цикл | 0.259 квт-ч/кг материала | 0.353 квт-ч/кг материала | 0.465 квт-ч/кг материала | | Milacron | 935 | 880 | — | 29-унц. деталь, 17.9- сек цикл | 99.6 квт | 167 квт | — | | Sumitomo | 198 | 198 | — | 16- сек цикл (по оценкам) | 6.23 квт | 23.1 квт | — |
Похоже, что достигнут своего рода консенсус, относительно того, что гидравлические установки остаются прессами, которые выбирают для производства деталей с толстыми стенками, для которых нужно большое время удержания, поскольку для многих электрических установок это оставалось проблемой. (Как отмечается далее, в некоторых более новых моделях эту проблему удалось решить). Предпочтение отдается гидравлическим приводам перед электрическими также при реализации приведения в действие выталкивания дорна, эжекторов и задвижек клапанов. Производители электрических прессов говорят, что многие покупатели добавляют гидравлические приводы для таких вспомогательных функций. С другой стороны, все большее и большее число поставщиков инструментария предлагает электроприводное функционирование пресс-форм, и, по словам источников в компании Milacron, многие формовщики герметичных одноразовых упаковок и медицинских продуктов перешли на эту форму.
Изменение целей
Одним из факторов, который затрудняет процесс сравнения различных типов установок, и, несомненно, является причиной некоторых различий во мнениях, является продолжающееся изменение технологических параметров гидравлических, электрических и гибридных установок. Как отмечает Джон Уорд, менеджер национальных продаж компании Arburg, первые поколения электрических прессов считались некоторыми людьми ограниченными в том, что касалось дозы впрыска на данное усилие зажимного устройства, а также скорости впрыска, усилия контакта с литьевым отверстием, мощности выталкивающей системы и времени удержания. Все эти недостатки были устранены в последних конструкциях полностью электрифицированных установок. (В Таблице 2 представлены некоторые основные спецификации современных электрических и гибридных установок в диапазоне 100 тонн). | ТАБЛИЦА 2—Отдельные спецификации электрических и гибридных установокa | | Установка и производитель | Диам. шнека,
мм | Макс. масса впрыска, унции | Макс.
давление впрыска, фунт на кв. дюйм | Усилие контакта с литьевым отверстием, тонн | Макс
скорость инжекции мм/сек | | Arburg Allrounder 420A, 110 тонн | 40 | 6.5 | 29,000 | 6.6 | 300 | | 45 | 8.2 | 22,900 | 6.6 | | Battenfeld EM 1100/450, 121 тонна | 40 | 7.25 | 28,780 | 6.6 | 300 | | Boy 90Ae, 99 тонн (H) | 42 | 6.8 | 25,000 | 7.3 | 168b | | Demag Intelect, 110 тонн (H) | 40 | 6.8 | 27,100 | 3.4 | 300 | | Demag El Exis-S, 110 тонн | 40 | 7.4 | 26,900 | 8.9 | 875 | | Dima Pro-ES, 100 тонн | 36 | 4.95 | 25,500 | NA | 300 | | Engel E-Motion, 110 тонн | 45 | 9.0 | 22,350 | 3.15 | 250 | | Engel Victory Electric, 100 тонн (H) | 40 | 6.5 | 22,200 | 3.15 | 330 | | Fortune V-Alpha, 110 тонн | 36 | 5 | 20,675 | 2.2 | 166 | | Haitian HDT Series, 116 тонн | 36 | 5.5 | 29,000 | 2.75 | 330 | | Husky Hylectric, 100 тонн (H) | 35 | 5.2 | 23,490 | 6.1 | 1170 | | JSW J-AD, 94 тонн | 40 | 4.8 | 24,900 | 2.2 | 350 | | Krauss-Maffei EX, 88 тонн | 50 | 11 | 27,440 | 3.3 | 300 | | Milacron Fanuc Roboshot, 110 тонн | 40 | 6 | 24,655 | 1.65 | 200 | | Mitsuibishi 110MEtII, 110 тонн | 40 | 5.9 | 22,750 | 2.75 | 290 | | Negri Bossi Canbel, 99 тонн | 40 | 7.7 | 24,670 | 5.5 | 175 | | Netstal Elion, 88 тонн | 40 | 5.7 | 24,520 | 5.5 | 250 | | Niigata MD-X, 110 тонн | 40 | 5.7 | 22,480 | 3.25 | 264 | | Nissei NEX, 88 тонн | 32 | 3.4 | 32,420 | NA | 270 | | Sodick Plustech TR-EH, 110 тонн (H) | 40 | NA | 24,335 | NA | 400 | | Sumitomo SE-DU, 110 тонн | 40 | 6.8 | 24,320 | 1.3 | 300 | | Toshiba EC-N, 110 тонн | 45 | 8.1 | 22,900 | 2.5 | 180 | | Toyo Si-III, 110 тонн | 46 | 8.9 | 24,165 | 2.75 | 149 | | Ube Ultima UN, 110 тонн | 40 | 5.7 | 22,480 | 3.25 | 300 | | a H = гибрид. Прочие полностью электрифицированные. B Без аккумулятора. |
Именно таким был опыт компании Tessy Plastics, $135-миллионной компании, занимающейся формованием медицинских и потребительских товаров в Элбридже, Нью-Йорк. У компании имеется 155 прессов от 30 до 500 тонн, по крайней мере, 100 из них это электрические установки. Президент компании Роналд Бек говорит: “Мы приобрели свои первые электрические установки от Sumitomo , когда они только появились на рынке примерно десять лет тому назад, изначально для того, чтобы добиться однородности впрыска. Первые модели были не такими скоростными, как гидравлические установки для литьевого формования. Они были дороги, и у них были ограничения в том, что касалось размеров дозы впрыска, усилия контакта с литьевым отверстием и инжекцией по сравнению с сопоставимыми гидравлическими установками. Но они совершенствовались, и компания Tessy получила хорошую прибыль на свое капиталовложение в двух отношениях: в том, что касается качества продукта, и в том, что касается энергосбережения. В настоящий момент наши электрические установки работают так же быстро, как и гидравлические аккумуляторные для выполнения некоторых видов работ”.
За последние пять лет, технология сервоприводных двигателей достигла больших успехов. Пределы эксплуатационной температуры раздвинулись со 1000 F до 1500 F, по данным некоторых источников. А производители оборудования разработали технологии управления для предотвращения перегрева во время циклов с длительным сохранением высокого давления за счет быстрой смены периодов наличия или отсутствия импульсов двигателя.
Такой подход также используется компанией Niigata для ее устройства длительного сохранения давления (LP) на линии полностью электрифицированных установок MDW, что позволяет получать время пребывания в установке до 200 секунд при 19,575 фунтов на кв. дюйм при формовании деталей с толстыми стенками. Электромеханическое торможение не дает шнеку извлекаться во время закладывания и удержания без необходимости получения дополнительного усилия от сервоприводного двигателя.
В прошлом многие даже не рассматривали использование электрических установок для инжекционно-компрессионного формования. В наши дни электрические прессы от компаний Ube, Mitsubishi, Milacron, Niigata , и других используются для этих целей. Компания Niigata недавно представила функцию “выдавливания пуансоном” для производства крупных, плоских деталей с тонкими стенками, таких как диффузорный лист для телевизионных экранов или же световодные платы для компьютеров. Как отмечают в компании Niigata, ранее такие продукты можно было производить только экструзионным формованием. Электрическая модель на 715 тонн MD650S-IV AP с новой функцией выдавливания пуансоном может давать зазор пресс-формы с точностью до ±0.02 микрон при использовании активного управления прессом (Active Press control) от компании Niigata.
Гидравлическая технология также не стояла на месте, она стала более эффективной и надежной. Конструкция с двумя плитами зажимного устройства приобрела большую популярность, и используется для широкого диапазона размеров, что позволяет снизить потребление масла и время закрытия зажимного устройства, а также сэкономить на длине установки. Некоторые производители установок утверждают, что энергосбережение преувеличивается при сопоставлении последних электрических установок с гидравлическими прессами, произведенными 10 – 15 лет тому назад. Компания Boy Machines, например, утверждает, что ее небольшие гидравлические прессы с двумя плитами могут сохранять свою энергоэффективность по сравнению с полностью электрифицированными установками (см. далее).
Микелл Найтс, старший редактор
Источник: Plastics Technology
|
