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Plastic Metal - Maschinen für die Kunststoffverarbeitung

Hohe Qualität, Zuverlässigkeit und Technologie sind die Merkmale, durch die sich die Pressen von Plastic Metal schon immer auszeichnen und die das Wachstum des Unternehmens im Laufe der Jahre geprägt haben.Die Produkte von Gefran folgen dieser Linie und tragen dazu bei, stets höhere Qualitätsniveaus zu erreichen.
Gefran ist bestrebt, qualitativ hochwertige, zuverlässige und anwendungsfreundliche Produkte anzubieten, die die Arbeit im Bereich der Urformmaschinen erleichtern.

Hohe Qualität, Zuverlässigkeit und Technologie sind die Merkmale, durch die sich die Pressen von Plastic Metal schon immer auszeichnen und die das Wachstum des Unternehmens im Laufe der Jahre geprägt haben.

Die Pressen haben eine äußerst robuste mechanische Konstruktion und bestehen aus hochwertigen Komponenten, deren technischen Werte die industriellen Standards überschreiten, die normalerweise im Sektor der Maschinen für die Kunststoffverarbeitung zugrundegelegt werden.

Die Produkte von Gefran folgen dieser Linie und tragen dazu bei, stets höhere Qualitätsniveaus zu erreichen. Gefran ist bestrebt, qualitativ hochwertige, zuverlässige und anwendungsfreundliche Produkte anzubieten, die die Arbeit im Bereich der Urformmaschinen erleichtern.

Der Kunde

Das 1954 gegründete Unternehmen Plastic Metal Spa ist führend in der Herstellung von Thermoplast-Spritzgießmaschinen. Auf dem italienischen Markt ist dieses Unternehmen einer der wichtigsten Bezugspunkte, was die Herstellung von hochwertigen Spritzgießpressen „Made in Italy” betrifft. Das Unternehmen bietet flexible Lösungen, die an den Produktionsanforderungen seiner Kunden ausgerichtet sind.

Plastic Metal produziert Spritzgießmaschinen für thermoplastische Kunststoffe mit einer Schließeinheit mit Doppelkniehebel und mit Schließkräften von 35 bis 3200 Tonnen.

Seit 2000 arbeitet Plastic Metal in einem Werk mit 15.000 m2 Fläche und beschäftigt rund hundert Personen. Mit seinem eigenen Handels- und Kundendienstnetz ist Plastic Metal in fast allen italienischen Regionen und in den wichtigsten Ländern in Europa, in den USA, in Lateinamerika und im Mittleren Osten vertreten.

Das Verfahren

Das Spritzgießen ist ein Verfahren mit einer großen Zahl physikalischer Parameter, die derart beeinflusst werden müssen, dass sich ein optimales Preis-Leistungs-Verhältnis ergibt.

Mit dem Spritzgießverfahren können sehr komplexe Produkte mit hoher Detailgenauigkeit erzeugt werden. Bei diesem Verfahren wird der Kunststoff bis zum Schmelzpunkt erhitzt und anschließend so in ein geschlossenes Formwerkzeug eingespritzt, dass er die Kavität vollständig füllt. Nach dem durch Kühlung bewirkten Erstarren der Schmelze kann das Formwerkzeug geöffnet werden, um das Produkt zu entnehmen.

Das Problem

Die wichtigsten physikalischen Größen sind beim Spritzgießverfahren die Position, der Druck und die Temperatur. Der Kunde muss diese Größen sehr genau überwachen, damit der zuverlässige Prozessablauf und folglich ein hochwertiges Endprodukt gewährleistet ist.

Beim Spritzgießen müssen vier Bewegungen mit einem Linearwegaufnehmer gemessen werden: die Positionen von Spritzeinheit und Schnecke, das Öffnen/Schließen des Formwerkzeugs und das Auswerfen.

Die Mehrzahl der Bewegungen (zum Schließen, zum Dosieren und zum Druckbeaufschlagen beim Einspritzen) wird hydraulisch gesteuert. Der Öldruck muss somit kontrolliert werden, um die Leistungen der Maschine zu verbessern und die hohe Präzision der Spritzgussteile zu gewährleisten.

Ein weiterer zu berücksichtigender Parameter ist die Temperatur im Zylinder (von außen mit Heizwiderständen beheizter Teil der Spritzeinheit, in dem der Kunststoff plastifiziert wird), in der Düse und in den Heißkanälen (System aus beheizten Kanälen, die die Schmelze zu den Kavitäten des Formwerkzeugs bringen): Die Temperatur beeinflusst die Viskosität des thermoplastischen Kunststoffs und folglich das Füllen des Formwerkzeugs.

Die Produktionsanlage von Plastic Metal erforderte hohe Dynamik, große Präzision und schnelle Arbeitsabläufe. Es bedurfte daher eines Produkts, das hohe Leistungen für die Steuerung der bürstenlosen Motoren bieten konnte und imstande war, die wichtigsten Maschinenelemente für die Maschinenbewegungen (Beschickung, Auswerfer, Spritzeinheit und Formwerkzeug) zu koordinieren.

Schließlich wurde ein Automatisierungsprodukt mit einer Anwendungssoftware benötigt, das verschiedene Optionen bieten konnte. Dieses Produkt musste imstande sein, das Projekt zu konfigurieren und an die verschiedenen Produktreihen anzupassen, ohne dass ein Eingriff über die Entwicklungssoftware erforderlich war.

Die Lösung

Sensoren

Plastic Metal hat in Gefran ein Fachunternehmen des Sektors mit einer langen Erfahrung auf dem Gebiet der Benutzerschnittstellen und in der Entwicklung und Herstellung von Sensoren für die Messung der wichtigsten physikalischen Größen wie Position, Druck und Temperatur gefunden.

Um die präzise Steuerung der Bewegungen der Schnecke zu gewährleisten, hat sich Plastic Metal für einen Wegaufnehmer ohne Schubstange der Serie PK entschieden. Die kompakte Bauform dieses Wegsensors ohne Schubstange ermöglicht auch Versionen für sehr lange Wege.

Zum Erfassen der Bewegung der Spritzeinheit und der Öffnungs- und Schließbewegungen des Formwerkzeugs hat Plastic Metal die Wegsensoren der Serie LT mit ihrer bewährten Technologie eingesetzt, die einfach zu installieren, robust und zuverlässig sind und eine hohe Auflösung haben (0,01mm auch unter extremen Bedingungen).

Ein Druckmessumformer der auf dem Dehnungsmessverfahren basierenden Serie TPSA wurde hingegen zum Erfassen des Hydraulikdrucks verwendet.

Die ohne Einbußen bei der Genauigkeit (±0,1% v. Ew.) garantierte Robustheit macht den Sensor TPSA zu einem der Produkte von Gefran, die sich gewiss am besten für diese Art von Anwendung mit einer unvermeidlich ungünstigen Messumgebung eignen, die durch Stäube, starke Vibrationen und hohe Temperatur gekennzeichnet ist.

Zum Abbilden der Temperaturen in den wichtigen Zonen rüstet Plastic Metal seine Spritzgießmaschinen mit den Thermoelementen der Serie TC1 aus, die speziell für den Einsatz in der Kunststoffindustrie bestimmt sind.
 

Antriebstechnik

Die wichtigsten Maschinenelemente für die Bewegungen und die Koordination - Beschickung, Auswerfer, Spritzeinheit und Formwerkzeug - werden vom modularen Servoantrieb AXV300 koordiniert. Dieses Gerät bietet hohe Leistungen für die Steuerung von bürstenlosen Motoren in Produktionsanlagen, die hohe Dynamik, Präzision und schnelle Arbeitsabläufe erfordern.

Die Stromversorgung über einen gemeinsamen DC-Bus bei jedem mehrachsigen System garantiert die Optimierung der Kosten und des Energiemanagements. Überschüssige Energie wird bei der dynamischen Bremsung über einen Bremswiderstand abgeführt bzw. nach dem Konzept der sauberen Energie mit Hilfe von Rückspeiseeinheiten ins Netz zurückgespeist.

Die Motorsteuerung wird von einer einzigen leistungsstarken Zentraleinheit synchronisiert, welche die Regelkreise in 250 µs schließen kann. Die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Drehzahl- und des Stromregelkreises beträgt 1250 µs bzw. 62,5 µs.

Diese außerordentlichen Leistungsmerkmale garantieren schnelle Arbeitsspiele der Maschine, Wiederholbarkeit und Genauigkeit der Bewegungen und präzise Erfassung von Druck und Temperatur.
 

Automation

Die Automatisierungslösung von Gefran umfasst überdies eine vollständig personalisierbare Mensch-Maschine-Schnittstelle: Die Tastatur des 12" TFT-Farb-Touchscreens ist nach den Vorgaben von Plastic Metal gestaltet.

Die eigens entwickelte Anwendungssoftware bietet vielfältige Optionen und gestattet die Konfiguration des Projekts zur Anpassung an die verschiedenen Produktreihen ohne Eingriff über die Entwicklungssoftware.

Einen besonderen Stellenwert hat die Energieeinsparung: Die verwendete Technologie ermöglicht je nach Modell eine Energieeinsparung von 30 bis 60% beim Urformen von thermoplastischem Kunststoff.

Abgesehen von den ökologischen Aspekten gestattet die angewandte SW-Lösung mit der kombinierten Überwachung der Motordrehzahl und des Drucks zugleich die Begrenzung der Erhitzung des Öls und der für herkömmliche Hydraulikanlagen typischen Druckverluste, wodurch die Lebensdauer der Anlagen verlängert und ihre dauerhafte Zuverlässigkeit gewährleistet wird.