it
it

Plastic Metal - Presse a iniezione per lo stampaggio dei termoplastici

Alta qualità, affidabilità e tecnologia sono le caratteristiche che da sempre distinguono le presse della Plastic Metal e che hanno segnato l'evoluzione dell'azienda nel corso degli anni.

Alta qualità, affidabilità e tecnologia sono le caratteristiche che da sempre distinguono le presse della Plastic Metal e che hanno segnato l'evoluzione dell'azienda nel corso degli anni.

Le presse hanno una struttura meccanica estremamente robusta e sono costruite con componenti di alta qualità, le cui specifiche tecniche arrivano a superare gli standard industriali normalmente seguiti nel settore delle macchine per la lavorazione delle materie plastiche.

I prodotti Gefran seguono questa linea e contribuiscono a raggiungere livelli qualitativi sempre più elevati. Gefran opera per offrire prodotti di qualità, affidabili e di facile utilizzo, in modo da semplificare il lavoro nell’ambito delle macchine per stampaggio.

Il cliente

Fondata nel 1954, Plastic Metal Spa è un'azienda leader nella produzione di presse a iniezione per lo stampaggio dei termoplastici. Oggi l'azienda è uno dei principali punti di riferimento nel mercato italiano per la produzione di presse a iniezione di alta qualità e rigorosamente Made in Italy. L'azienda propone soluzioni flessibili, orientate alla soddisfazione delle esigenze produttive del cliente.

Plastic Metal Spa produce presse a iniezione per lo stampaggio dei termoplastici con sistema di chiusura a doppia ginocchiera e forza di chiusura da 35 a 3200 tonnellate.

Dal 2000 la Plastic Metal occupa uno stabilimento di 15.000 mq e impiega circa un centinaio di persone. Tramite la propria rete commerciale e di assistenza, Plastic Metal è presente in quasi tutte le regioni italiane e nei principali paesi stranieri, dall'Europa agli Stati Uniti, dall'America Latina al Medio Oriente.

Il processo

L’iniezione è un processo con un elevato numero di parametri fisici che devono essere condizionati in modo da ottenere un rapporto ottimale prestazioni/prezzo.

Il processo di stampaggio ad iniezione consente di realizzare prodotti molto complessi raggiungendo una elevata precisione nei dettagli. Il processo prevede un riscaldamento del materiale plastico fino al punto di fusione e una successiva iniezione a pressione all’interno di uno stampo chiuso, in modo da riempire completamente la cavità. Dopo una fase di solidificazione, ottenuta mediante raffreddamento, lo stampo può essere aperto ed il prodotto può essere estratto.

Il problema

Le principali grandezze fisiche coinvolte nel processo di iniezione sono la posizione, la pressione e la temperatura: il cliente ha la necessità di tenere monitorato queste grandezze in modo accurato per poter garantire un processo affidabile e quindi un prodotto finale di elevata qualità.

Nel processo di iniezione devono essere misurati con un trasduttore lineare quattro i movimenti: la posizione del gruppo di iniezione e della vite, l’apertura/chiusura dello stampo e l’estrazione.
La maggior parte dei movimenti è di tipo oleodinamico, come la chiusura, il dosaggio e la pressione di iniezione. E’ necessario quindi controllare la pressione dell’olio al fine di migliorare le prestazioni della macchina e garantire una elevata precisione nei prodotti stampati.

Un ultimo parametro da tenere in considerazione è la temperatura presente all'interno del "barrel" (parte del gruppo a iniezione, riscaldata esternamente tramite resistenze elettriche, in cui il materiale plastico viene plastificato), nell'ugello ed all'interno dei canali caldi (sistema di condotti riscaldati che portano il materiale fuso alle cavità dello stampo): la temperatura va ad influenzare la viscosità del materiale termoplastico e quindi il riempimento dello stampo.

La linea produttiva di Plastic Metal richiedeva elevate dinamiche, precisione e rapide sequenze operative: necessitava quindi di un prodotto che offrisse prestazioni elevate per il controllo di motori brushless e che fosse in grado di coordinare i principali organi meccanici per le movimentazioni della macchina: carica, estrattore, iniezione e stampo.

Si necessitava infine di un prodotto di automazione con un software applicativo dotato di diverse opzioni. Questo prodotto doveva essere in grado di configurare il progetto ed adattarlo alle diverse gamme di prodotti, senza dover intervenire col SW di sviluppo.

La soluzione

Sensori

Plastic Metal ha trovato in Gefran uno specialista del settore con una lunga esperienza nel campo delle IMM e nella progettazione e produzione di sensori per la misurazione delle principali grandezze fisiche: posizione, pressione e temperatura.

Per garantire un controllo preciso e puntuale dei movimenti della vite di iniezione la soluzione adottata da Plastic Metal è un trasduttore rettilineo di posizione senza stelo ma con cursore, il potenziometro PK. Il design compatto senza stelo permette di avere versioni anche con corse molto lunghe.

Per controllare il movimento del gruppo di iniezione e il movimento di apertura/chiusura stampo, Plastic Metal ha installato la serie LT, tecnologia consolidata negli anni, di facile installazione, robusta, affidabile e con elevata risoluzione (0,01mm anche in condizioni estreme).

Il trasmettitore della serie TPSA basato sul principio di misura estensimetrico è stato invece utilizzato per controllare la pressione idraulica.

La robustezza garantita, senza rinunciare ad una elevata accuratezza (±0,1% FS), rende il trasduttore TPSA uno dei prodotti Gefran più idonei per questo tipo di applicazione, in un ambiente di misura inevitabilmente molto severo, con presenza di polveri, elevate vibrazioni ed alte temperature.

Per quanto riguarda la mappatura della temperatura nelle zone strategiche Plastic Metal equipaggia le proprie presse ad iniezione con le termocoppie TC1, dedicate appunto all’impiego nell’industria delle materie plastiche.

 

Motion control

I principali organi meccanici della macchina per le movimentazioni ed il coordinamento - carica, estrattore, iniezione e stampo - vengono coordinati dal servodrive modulare AXV300. Un prodotto che offre prestazioni elevate per il controllo di motori brushless in linee produttive che richiedono elevate dinamiche, precisione e rapide sequenze operative.

La filosofia di alimentazione tramite DC bus comune per ogni sistema multiasse garantisce un ottimizzazione dei costi e della gestione delle energie in gioco che, equilibrate dal bus comune, vengono dissipate quando in eccesso, in frenatura dinamica su singola resistenza oppure con tecnologia clean power mediante alimentatori rigenerativi.

La sincronizzazione degli assi di controllo motore viene gestita da una singola e potente CPU, in grado di chiudere gli anelli in 250µs. La velocità di elaborazione degli anelli di velocità e corrente sono rispettivamente di 1250µs e 62,5µs.

Quindi prestazioni veramente significative per poter garantire velocità nei cicli macchina, ripetitività e precisione dei movimenti e controlli accurati di pressione e  temperatura.

 

Automazione

L’automazione fornita da Gefran, inoltre, fornisce un’interfaccia HMI completamente personalizzata: il display touch da 12” full color TFT è corredato da una tastiera progettata ed eseguita secondo il disegno di Plastic Metal.

Il software applicativo, realizzato appositamente e ricco di opzioni, consente di configurare il progetto ed adattarlo alle diverse gamme di prodotti, senza dover intervenire col SW di sviluppo.

Un’attenzione particolare è rivolta al risparmio energetico: la tecnologia utilizzata consente di risparmiare fino dal 30 al 60% di energia, a seconda dei modelli, nello stampaggio di materiale termoplastico.

Oltre all’attenzione verso l’ambiente la soluzione SW adottata con il controllo combinato di velocità dei motori/pressione consente contestualmente di limitare il surriscaldamento dell’olio e le perdite di carico tipiche degli impianti idraulici tradizionali allungando la vita degli impianti e garantendo elevata affidabilità nel tempo.