Stampaggio a iniezione: più intelligente, più efficiente, più green

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Innovazione continua. È questo il tema su cui punterà Engel Italia alla prossima edizione della fiera Plast (Fiera Milano, 5-8 settembre 2023), dove verranno presentate tecnologie sviluppate per rendere più competitive le aziende che stampano a iniezione. Un obiettivo raggiungibile implementando politiche di risparmio energetico, digitalizzazione dei processi e cogliendo le opportunità dell’economia circolare. E le tecnologie sviluppate da Engel guardano appunto in questa direzione.

Entrando nello stand stand C82, padiglione 24, i visitatori potranno infatti apprezzare macchine a elevate prestazioni, imparare a gestire i processi in modo automatico con gli assistenti intelligenti, scoprire le tecnologie avanzate per trasformare le plastiche riciclate e per produrre componenti complessi con funzioni integrate. Un percorso immersivo, tra isole dimostrative, corner fisici e digitali, spiegherà come rendere semplici anche i processi più complessi in ogni settore applicativo: dall’automotive allo stampaggio tecnico, dal packaging al medicale. Un percorso in cui poter trovare l’idea giusta per affrontare le sfide del futuro, di cui diamo di seguito qualche anticipazione.

Tutto sotto controllo con presse e assistenti intelligenti

Connettori automotive in PBT stampati con una pressa a iniezione elettrica e-mac dotata di tutti gli assistenti intelligenti iQ

Il miglioramento continuo dell’efficienza dei processi è un obiettivo irraggiungibile senza l’adozione di macchine e impianti capaci di utilizzare le tecnologie di apprendimento automatico e di elaborare con algoritmi i big data raccolti per sostenere una gestione proattiva dei processi. Per supportare questo paradigma industriale, Engel ha sviluppato gli assistenti intelligenti iQ. Si tratta di software che integrano conoscenze specialistiche nel sistema di controllo della pressa a iniezione, per permettere all’operatore di ottimizzare con pochi clic la qualità di processi e prodotti.

Le prestazioni di tutti gli assistenti intelligenti iQ del programma Inject 4.0 verranno dimostrate in fiera attraverso un’isola dedicata, basata su una pressa elettrica e-mac 265/80, con forza di chiusura di 80 tonnellate. L’impianto sarà equipaggiato con uno stampo a quattro cavità per la produzione di connettori auto in PBT del peso di 28 grammi, con un consumo specifico pari a 0,8 kWh per chilogrammo di materiale trasformato, senza pregiudicare precisione e ripetibilità. La rimozione dei pezzi dallo stampo e il posizionamento su nastro trasportatore saranno gestiti dal nuovo robot lineare Engel viper 4.

La pressa elettrica e-mac esposta a Plast dimostrerà come, grazie alla digitalizzazione dei processi, sia possibile ridurre il consumo energetico fino al 67% rispetto alle tecnologie convenzionali, senza pregiudicare precisione e ripetibilità

Gli azionamenti completamente elettrici della e-mac contribuiscono a questo elevato grado di efficienza energetica, ulteriormente migliorato dalle tecnologie di controllo della temperatura e-flomo ed e-temp, integrate con l’assistente intelligente iQ flow control, che nel caso specifico permette di risparmiare 4000 kWh in un anno di funzionamento a pieno regime. Il sistema di distribuzione dell’acqua di termoregolazione e-flomo monitora e regola la portata, la pressione, la temperatura e le differenze di temperatura. Sulla base di questi valori, iQ flow control equilibra la differenza di temperatura nei singoli circuiti. In questo modo le condizioni termiche nello stampo rimangono costanti, anche in presenza di fluttuazioni di sistema, garantendo un’elevata ripetibilità del processo e riducendo i consumi di acqua di raffreddamento e di energia. L’integrazione del controllo temperatura e-temp nel pannello CC300 della pressa, mediante protocollo OPC-UA, assicura un ulteriore risparmio energetico. Nella soluzione integrata proposta da Engel, la portata delle pompe dell’acqua per il controllo della temperatura viene adattata automaticamente in base alle effettive richieste operative.

Cambio di passo nell’imballaggio

Questa vaschetta food grade da 125 ml a parete sottile (0,32 mm) è stata stampata in un’unica fase, cioè senza la necessità di utilizzare preforme. Può essere realizzata con il 100% di rPET

Oltre al risparmio di energia e materie prime, un altro punto fermo nella strategia Engel di sostenibilità riguarda il supporto ai trasformatori nell’utilizzo di quantità di riciclato sempre maggiori. Ne è un esempio l’applicazione sviluppata in collaborazione con Alpla Group, Brink e IPB Printing, che rappresenta una piccola rivoluzione nell’imballaggio, poiché permette di stampare contenitori in rPET a pareti sottili. Finora, infatti, era stato possibile stampare a iniezione il PET solo per produrre articoli con pareti spesse, come nel caso delle preforme per bottiglie.

Con uno spessore di parete di 0,32 mm, i contenitori trasparenti rotondi da 125 ml sono rappresentativi di un intero genere di imballaggi alimentari e, grazie all’etichetta IML integrata nello stampo, saranno pronti per il riempimento non appena usciranno dalla cella di produzione esposta al Plast.

Grazie al nuovo gruppo d’iniezione potenziato, la pressa e-speed raggiunge una velocità massima di 1400 mm/s e una pressione d’iniezione fino a 2600 bar in presenza di stampate di peso ridotto e un rapporto estremo tra spessore di parete e percorso del fuso

Il cuore dell’isola di stampaggio sarà una pressa e-speed 280/50 equipaggiata con un’unità d’iniezione estremamente potente, di nuova concezione. Il costruttore austriaco ha sviluppato specificamente questa macchina ibrida, dotata di gruppo di chiusura elettrico e unità d’iniezione idraulica, al fine di soddisfare gli elevati requisiti prestazionali imposti dallo stampaggio a iniezione di articoli a pareti sottili. La nuova unità d’iniezione ad alte prestazioni raggiunge velocità fino a 1400 mm/s a una pressione d’iniezione massima fino a 2600 bar durante iniezioni di peso ridotto con un rapporto estremo tra spessore di parete e percorso del fuso.

Per la lavorazione di rPET, Engel combina la nuova unità d’iniezione con un gruppo di plastificazione appositamente progettato per la lavorazione di materiale riciclato fino al 100%. Ultimo ma non ultimo, lo stampo utilizzato è in grado di lavorare con diversi tipi di etichette IML per consentire agli utilizzatori di adeguarsi alle tendenze globali e recepire le differenti raccomandazioni normative.

Precisione ed efficienza nello stampaggio di LSR

Le valvole a ombrello in silicone liquido sono componenti importanti per la funzionalità e la sicurezza in molte applicazioni. Il requisito principale per il loro stampaggio, pertanto, è “zero difetti”

Nell’isola per la produzione di valvole a ombrello in silicone liquido (LSR), Engel dimostrerà come la perfetta integrazione tra pressa a iniezione senza colonne, periferiche, automazione e soluzioni digitali riesca a combinare qualità e produttività con elevata economicità ed efficienza. Le valvole a ombrello sono utilizzate in una vasta gamma di applicazioni (dall’automotive al medicale, fino all’imballaggio), accomunate da requisiti molto severi in termini di precisione e, quindi, di costanza del processo. In componenti di dimensioni molto piccole – il diametro delle valvole misura solo 7 mm – e con funzioni critiche, infatti, la precisione è importante per la sicurezza.

L’isola di produzione in mostra a Plast concilia tutte queste esigenze. L’impianto integra una pressa a iniezione e-victory 170/120 senza colonne, il sistema di supervisione iQ process observer e una tecnologia innovativa per la plastificazione e lo stampaggio del silicone liquido sviluppata da Nexus Elastomer Systems. La produzione, che sfrutta uno stampo a 64 cavità, è completamente automatizzata con un robot antropomorfo Engel easix e un sistema di controllo di visione integrato, per una qualità a zero difetti.

Stampo a 64 cavità, pressa a iniezione senza colonne e-victory, sistema di supervisione iQ process observer e automazione compatta portano la mass production di valvole a ombrello in LSR a un nuovo livello di efficienza

Dotate di gruppo di chiusura servo-idraulico senza colonne e unità d’iniezione elettrica, le presse e-victory sono ideali per applicazioni impegnative. L’unità di iniezione elettrica garantisce elevata precisione, mentre l’assenza delle colonne assicura eccellente accessibilità al piano stampo e la possibilità di installare stampi di dimensioni maggiori su macchine di tonnellaggio inferiore, con risparmio sui costi energetici e di investimento. La distribuzione uniforme del tonnellaggio di chiusura sull’intera superficie dei piani è assicurata da ripartitori di forza brevettati. Il robot antropomorfo easix garantisce un utilizzo ottimale dello spazio sul lato macchina destinato all’automazione e fa da elemento di collegamento tra pressa, controllo qualità basato su telecamera e stazione di scarico. Nei casi di variazioni delle caratteristiche della materia prima, interviene l’assistente intelligente iQ weight control che, analizzando e regolando in continuo il profilo di iniezione e i parametri di processo, assicura una qualità costante senza deviazioni dai parametri impostati.


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