Iniezione: quando la tecnologia fa la differenza

Per rispondere nel miglior modo possibile alle esigenze degli stampatori, sottoposti a richieste sempre più stringenti in termini di efficienza e qualità da parte dei loro clienti, l’innovazione tecnologica resta l’elemento imprescindibile, che la macchina sia servoidraulica o full electric. Anche perché l’evoluzione tende ad avvicinarne sempre di più le prestazioni, fino ad arrivare a consumi energetici quasi confrontabili se scelta in modo opportuno sulla base delle specifiche applicazioni.

Non solo per packaging

La dimensione tecnologica, però, può essere declinata in modi diversi. BMB, ad esempio, punta sull’affidabilità ai massimi livelli e sull’efficienza, che significa: «Produrre di più nello stesso tempo, abbattendo gli interventi di manutenzione e ponendo molta attenzione ai consumi energetici» afferma il Sales Area Manager Lucio Strappazzon. Condizioni che possono essere soddisfatte, nello stampaggio veloce di articoli a parete sottile, dalle presse elettriche o ibride. In questo ambito, il costruttore bresciano propone una gamma full-electric con forza di chiusura da 100 a 1.400 tonnellate, azionamenti diretti, senza cinghie e riduttori, viti a ricircolazione di rulli satellite e motori tipo torque. Non solo. Per soddisfare i più critici input del mercato, recentemente ha riprogettato parte del gruppo di iniezione con servovalvola e accumulatori, ottenendo velocità superiori a 1.500 millimetri al secondo. «Riteniamo che a fare la differenza siano proprio queste scelte qualitative, ben lontane dalla logica del prezzo più basso» precisa il manager. Oltre che nel packaging, le prestazioni delle BMB sono note anche nel segmento dei contenitori per la casa e delle applicazioni a due e quattro colori, in ambito automotive, ma non solo. «Per ampliare ulteriormente il nostro campo d’azione e migliorare la qualità del prodotto stampato, abbiamo sviluppato internamente nuovi profili della vite di plastificazione, contenitori sempre più caratterizzati da metallizzazioni speciali per un’elevata resistenza nel tempo e soluzioni mirate alla gestione dei riciclati. Il controllo è stato ottimizzato a questi nuovi target di performance con icone parlanti e controlli supplementari del processo».

La nuova serie HP Hybrid di BMB è dotata di unità di plastificazione elettrica e iniezione ad accumulo idraulico, controllata da doppia servo-valvola, che migliora le prestazioni di precisione e velocità

Plug and play, dagli accessori al MES

Per Wittmann Battenfeld, la differenza – sotto il profilo tecnologico – non si gioca solo sul terreno delle prestazioni, ma anche dell’integrazione, agevolata dall’appartenenza al gruppo Wittmann, che progetta e produce internamente, oltre alle macchine a iniezione, anche termoregolatori, deumidificatori, dosatori e robot. «Agendo nell’ambiente digitale Wittmann 4.0, l’operatore può controllare tutti i parametri e non solo quelli della pressa, mentre grazie alla funzione Plug & Produce, collegare un’ausiliaria all’isola di produzione è semplice e veloce, con possibilità di richiamare da remoto i parametri di settaggio» specifica Gianmarco Braga, Managing Director della filiale italiana. L’operatività è facilitata anche dalla presenza di un “wizard”, che permette a uno stampatore non esperto di una specifica produzione di avviare la pressa con i parametri corretti, semplicemente rispondendo a poche domande poste dall’assistente virtuale. Attraverso il sistema MES Temi Plast 4.0 della consociata Ice-Flex è invece possibile monitorare ogni singolo aspetto dell’intero reparto di produzione.

Evoluzione guidata dalle applicazioni high-tech

È ancora diverso l’approccio di Engel. Lo sviluppo tecnologico secondo Maurizio Ferrari, Sales Manager della filiale italiana, è trainato soprattutto da digitalizzazione, circular economy e trasformazione dell’industria automobilistica, destinata a subire i radicali cambiamenti dettati da trazione elettrica, guida autonoma e car sharing. «Una rivoluzione che interesserà anche i materiali plastici e le tecnologie di trasformazione, dove lo stampaggio a iniezione giocherà senz’altro un ruolo non secondario nel raggiungimento di elevati target in termini di alleggerimento, integrazione funzionale e crescente dotazione elettronica» spiega. «Per questa ragione, ormai da anni, la nostra ricerca è focalizzata sullo sviluppo di soluzioni di grande flessibilità ed efficienza, a costi sostenibili, per la produzione su scala industriale di compositi fibrorinforzati (organomelt), per lo stampaggio di espansi per componenti tecnici leggeri e resistenti alle deformazioni (foammelt), ma anche per la produzione di superfici uniformi, pareti estremamente sottili e lucentezza perfetta, ad esempio per gli alloggiamenti dei moderni dispositivi elettronici».

Isola per la produzione di componenti in compositi fibrorinforzati a matrice termoplastica costituita da una macchina a iniezione Engel duo 3660/800, due forni a infrarossi e tre robot antropomorfi

Il ventaglio delle tecnologie sviluppate, decisamente ampio, non si limita all’automotive ma si estende ai diversi campi di applicazione in ogni settore industriale. «L’obiettivo è trasferire i vantaggi competitivi agli utilizzatori» precisa Ferrari. Un altro degli elementi che caratterizza dal punto di vista tecnologico l’offerta di Engel, è la macchina senza colonne, che proprio l’anno scorso ha toccato il traguardo dei trent’anni dall’introduzione, avvenuta nel 1989 sulle presse della serie victory. Da allora sono state consegnate oltre 70.000 macchine di questo tipo a circa 10.000 clienti, e oggi questo gruppo di chiusura – aggiornato tecnicamente nei decenni fino a giungere alla quarta generazione – viene montato anche sulle macchine ad azionamento ibrido e-victory e su quelle elettriche e-motion TL (dove TL sta per Tie-bar Less) in un range di forze di chiusura che spazia da 28 a 500 tonnellate. Passando alle novità, il costruttore austriaco ha appena lanciato la nuova generazione di presse elettriche e-mac. «Grazie a una geometria ottimizzata della ginocchiera, la e-mac 265/180 è più corta di 450 millimetri rispetto alla precedente versione da 180 tonnellate, senza che sia stata ridotta la corsa di apertura» continua Ferrari. «Tra le macchine completamente elettriche presenti sul mercato, le e-mac di ultima generazione sono le più compatte nel loro rispettivo segmento di prestazioni».

Con forza di chiusura di 600 tonnellate, la ibrida Allrounder 1020 H di Arburg in versione “packaging” opera con un ciclo a vuoto di 2,3 secondi

Servoidraulica, un evergreen

Pur essendo sempre più orientati verso azionamenti elettrici o ibridi, gli stampatori continuano ad apprezzare la tecnologia idraulica, o per meglio dire servoidraulica, per altro indispensabile in talune applicazioni. Arburg presidia questo segmento proponendo soluzioni tecnologiche avanzate come la doppia pompa per consentire la sovrapposizione dei movimenti, aumentando così la produttività, soprattutto nello stampaggio tecnico, o laddove l’azionamento elettrico potrebbe rivelarsi troppo “delicato”, senza fornire evidenti benefici. E, per contenere i consumi energetici, inevitabilmente più elevati con due pompe, viene montato un inverter. «La ricerca e sviluppo interna, costantemente, implementa su tutte le gamme di macchine le tecnologie innovative che possano migliorarne affidabilità, prestazioni e durata» sostiene il Sales Manager della filiale italiana Cesare Pedone, che continua: «Oltre a questa inevitabile evoluzione dal punto di vista meccanico ed elettronico, la nostra direzione per il futuro è concentrata sulla digitalizzazione, il fil rouge che accompagna ogni miglioramento di gamma, dall’idraulica all’elettrica. Non trascuriamo però tematiche come il risparmio energetico e oggi l’economia circolare, a supporto delle quali sviluppiamo soluzioni dedicate in collaborazione con partner industriali e accademici autorevoli».

Elettriche alla sesta generazione

Procede nella stessa direzione l’evoluzione portata avanti da Shibaura Machine (già Toshiba Machine), che da un quarto di secolo sviluppa presse ad azionamento completamente elettrico, giunte alla sesta generazione con la serie SXIII. «Con una delle più ampie gamme di macchine elettriche sul mercato, l’ultima serie coincide con l’implementazione del nuovo controllore V70 dotato di funzioni avanzate di supervisione e controllo del ciclo di stampaggio, auto-tuning del gruppo di chiusura e del gruppo di iniezione» sottolinea Moreno Carvani, Managing Director di EPF Plastic, distributore del marchio in Italia. «Presto le presse saranno in grado di eseguire autonomamente il settaggio dei parametri ottimali, adattando il processo al variare delle condizioni di contorno. In relazione al tema green, e in particolare al risparmio energetico, Shibaura Machine ha sviluppato una pressa elettrica con prestazioni molto competitive rispetto alle macchine ibride e servoidrauliche caratterizzate da valori di consumo kWh/kg da riferimento di settore. «Il risultato è stato raggiunto proprio perché il “cuore” della pressa è costituito da azionamenti, motori elettrici e controllore sviluppati ad hoc per il settore dello stampaggio» precisa.

La serie SXIII, la sesta generazione delle elettriche di Shibaura Machine (ex Toshiba) è dotata del nuovo controllore V70 con funzioni avanzate di supervisione e controllo

Azionamento elettrico, drive di cambiamento?

Sembra stemperarsi, rispetto a qualche anno fa, la contrapposizione tra fautori della pressa idraulica e i seguaci della full electric, anche grazie allo sviluppo di soluzioni ibride capaci di modulare l’azionamento in funzione delle specifiche esigenze applicative, soluzione quest’ultima adottata soprattutto dai costruttori europei. Come già emerso, sono sempre più sfumate anche le differenze nelle prestazioni energetiche tra macchine full electric, ibride e, fatta la dovuta tara, idrauliche dotate di servoazionamento di ultima generazione. L’elettrica resta la soluzione più avanzata quando si richiede precisione e sovrapposizione dei movimenti, ma molti costruttori concordano nel ritenere la scelta dell’azionamento funzionale alle specifiche condizioni di stampaggio. Marco Rigon di Aquila Service, distributore in Italia delle elettriche JSW, esprime però qualche riserva: «L’esperienza accumulata in ormai dieci anni di applicazioni con presse full-electric JSW ci consente tranquillamente di affermare che per il futuro non ci sono altre alternative» sottolinea. «Se sotto il profilo del consumo energetico le presse ibride si sono avvicinate alle full electric, dal punto di vista delle prestazioni il gap in termini di prestazioni, affidabilità ed economia di gestione rispetto alle ibride o servo-idrauliche è incolmabile. Grazie all’ineguagliabile tecnologia di JSW le nostre full electric riescono a dimostrare la loro maggiore redditività in ogni settore di applicazione, dal packaging allo stampaggio tecnico, all’automotive».

Più che ibride, quasi elettriche

Lo stesso concetto di pressa ibrida non è univoco. In alcuni casi è un’idraulica dotata di un azionamento elettrico (tipicamente la plastificazione), altre volte è una macchina elettrica modificata per garantire prestazioni altrimenti non raggiungibili, come nel caso della serie Hybrid di BMB, che «Nasce dalla full electric, non certo dalla serie Hydraulic» precisa Lucio Strappazzon. «La Hybrid potrebbe essere classificata al 90% come full electric, poiché è dotata di tutti gli azionamenti servo analoghi all’elettrica, con la sola iniezione idraulica, e con servo valvola in anello chiuso, rigorosamente sotto accumulatore». Una soluzione che il costruttore bresciano è in grado di declinare fino a una forza di chiusura di 2.800 tonnellate. La ibrida, per BMB, copre il 60% della domanda, perché si qualifica come un prodotto di grande affidabilità nel tempo e ad alte prestazioni in termini di iniezione, ridotti consumi energetici, determinati dal 90% degli azionamenti elettrici.

Elettrica in crescita

Moreno Carvani di EPF/Shibaura ha deciso di scommettere, per il mercato italiano, sulla soluzione full electric, nonostante la casa madre giapponese abbia in catalogo anche idrauliche e ibride. «La quota di presse full electric vendute in Giappone è arrivata all’80% del totale, negli Stati Uniti al 50%, mentre in Europa siamo fermi al 25-30%, seppur in costante crescita: riteniamo quindi la nostra scelta commerciale vincente nel medio periodo» sottolinea. Sul fronte dell’affidabilità, in passato punto debole delle elettriche, la tecnologia del costruttore giapponese è comprovata e matura dopo 25 anni di operatività. «Tutti i componenti, dalle fusioni ai motori, dagli azionamenti all’elettronica vengono prodotti nell’ambito del gruppo giapponese e questa integrazione progettuale e costruttiva ha portato a risultati eccellenti in termini di affidabilità e prestazioni energetiche» nota Moreno Carvani. Fattori che fanno ben sperare in un successo di mercato.

Nei prossimi tre anni, Negri Bossi punta soprattutto sull’elettrica di piccolo tonnellaggio della serie NOVAe

È così per Negri Bossi (oggi parte del gruppo Nissei), che registra un aumento di richieste di presse elettriche, passate dal 25% del 2019 al 40% del 2020. La società milanese, in questo segmento, nei prossimi tre anni punta soprattutto sul piccolo tonnellaggio con le macchine della serie NOVAe. «Ibride ed elettriche sono sempre più vicine, ma restano tecnologie distinte e più la ibrida si avvicina all’elettrica più ne coglie i vantaggi, ma anche i limiti» nota Antonio Rampone, Sales Manager dell’azienda milanese. Tra i focus del costruttore anche lo sviluppo di macchine più performanti a basso consumo energetico e di soluzioni integrate – sostenute dalla collaborazione con la consociata Sytrama – che guardano all’economia circolare, in particolare allo stampaggio di polimeri biodegradabili e compostabili.

Ibride solo su richiesta

Wittmann Battenfeld ha imboccato una strada diversa, puntando sui due estremi: idrauliche con servoazionamento e full electric, trascurando le versioni ibride (fornite solo a richiesta su macchine a due piani). «Il binomio tra prestazioni e consumi conferma la nostra scelta» sostiene Gianmarco Braga. «Sui cataloghi indichiamo consumi e classe energetica delle presse perché siamo convinti delle nostre soluzioni tecnologiche». Risultato ottenuto esaltando al massimo le prestazioni delle servoidrauliche, tutte dotate di recupero dell’energia in frenata (kers). «La scelta tra i due azionamenti dipende dal tonnellaggio e dall’applicazione: con un ciclo veloce può essere vantaggiosa una pressa elettrica, con uno più lungo la servoelettrica» precisa. «Dato che la differenza nei consumi tra le due tecnologie raramente supera il 20%, il risparmio spesso non giustifica il maggior investimento richiesto dall’elettrica» conclude Gianmarco Braga.

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