K 2016 trade fair presents a unique spectrum of innovative applications, and comprehensive exhibits

Na �ádném specializovaném veletrhu sv�ta nejsou polymerní materiály spolu se stroji, technologiemi a nástroji na zpracování plast� a kau�uku k vid�ní v tak velkém po�tu a na tak vysoké úrovni jako na veletrhu K v Düsseldorfu. Nikde jinde nejsou aplikace tak r�znorodé a nikde jinde nejsou prezentovány tak prvot�ídní a komplexní exponáty. Werner Matthias Dornscheidt, p�edseda p�edstavenstva spole�nosti Messe Düsseldorf,  charakterizuje konání posledního veletrhu v roce 2013 z dobrých d�vod� jako „nejv�tší továrnu na plasty na sv�t�“. Jako p�ehlídka výkon� sv�tového pr�myslu plast� p�edstaví veletrh K také v roce 2016 plnou ší�i technologií v�etn� špi�ek vývoje.

Materiály šité na míru a funkcionalizované specificky pro danou aplikaci

Odhlédne-li se od n�kolika biopolymer�, nedostaly se od poloviny devadesátých let minulého století do pr�myslových m��ítek �ádné zásadn� nové polymery. Proto dnes ve st�edu aktivit materiálového pr�myslu stojí modifikace, aditivace a funkcionalizace surových polymer� v na míru šité materiály pro ur�ité aplikace nebo vlastnosti. Hlavními aktuálními úkoly jsou certifikace pro kontakt s potravinami nebo pitnou vodou a jako zdravotnické produkty, chemická odolnost nap�. proti kosmetickým p�ípravk�m a chemikáliím a stabilizace proti stále vyšším provozním a špi�kovým teplotám, nap�. v elektronice nebo osv�tlení. Vedle nastavitelné tepelné vodivosti se �asto �ádá i nastavitelná elektrická vodivost, resp. elektrický odpor. Podobné platí i pro aplikaci kau�uku: tv�rci materiál� vynakládají obrovské know-how, kdy� jde o certifikaci pro pitnou vodu nebo o eliminaci vzn�tlivosti. Pou�ití gumy poblí� spalovacích motor� vy�aduje odolnost proti stále vyšším teplotám, a� u� trvalým provozním nebo špi�kovým, i proti agresivním médiím. Nejen u elektromobil� jsou po�adovány obzvlášt� energeticky efektivní pneumatiky se zvýšenou adhezí a sní�eným valivým odporem.

Nové úkoly pro vyšší efektivitu vyu�ití zdroj�

Zodpov�dné nakládání se zdroji omezeného rozsahu a jejich restriktivní spot�eba je na jedné stran� širokým spole�enským po�adavkem, na druhé stran� však �asto také provozn�-ekonomickou nutností. K tomu pat�í i šetrné pou�ití materiál�, tedy taky plast�. Konstrukce cílového produktu odpovídající pou�itým materiál�m a výrobním technologiím je �asto pouze prvním krokem k návrhu efektivní výroby.

Také redukce spot�eby energií u plastiká�ských stroj� pokro�ila hodn� daleko. P�esto výrobci velkých zpracujících stroj�, p�edevším vst�ikovacích stroj� a lis�, extruder� a vyfukovacích stroj�, nacházejí stále nové potenciály pro sní�ení spot�eby zdroj�. Stále více se propracovávají k fyzikálním hranicím a minimalizují mno�ství energie ztrácející se p�i tavení granulátu. Standard Euromap 60 na zjišt�ní spot�eby energie u stroj� ji� dnes p�ináší zpracovatel�m transparentnost. Tam, kde pou�ití velkého mno�ství energie je nevyhnutné, vyvinuli výrobci stroj� komponenty, které rekuperují energii nap�íklad p�i brzdných fázích pohyb� stroj� a uchovávají ji pro další pou�ití. V oblasti provozní techniky jsou za�ízení na rekuperaci tepla standardem p�inejmenším v prvotní výbav� nových provoz�, a v mnohých existujících provozech se etablovaly jako dodate�né vybavení.

 

Výrobci stroj� a p�ístroj� ji� uznali, �e vyšší materiálová efektivita a disponibilita má pro zpracovatele �asto v�tší dopad na hospodárnost ne� o n�kolik procentních bod� ni�ší spot�eba energie. I kdy� v komunikaci �asto dominuje redukce spot�eby energií, jsou v sou�asné dob� obzvlášt� �ádaná praktická �ešení pro redukci p�ípravných �as�: rychloupínací systémy, rychlovým�nné systémy, adapterová �ešení a systémy, které automaticky identifikují práv� namontovaný nástroj. Všechny tyto systémy doká�í zvýšit disponibilitu stroj� a sou�asn� i flexibilitu výroby. Toto platí stejnou m�rou pro vst�ikování plast� i kau�uku, proto�e také výrobci gumárenských stroj� v poslední dob� zlepšili zakázkovou flexibilitu svého vybavení, zvýšili stupe� automatizace a vnesli více transparentnosti do zpracovatelských proces�.  Stejn� jako p�i vst�ikování termoplast� technika horkých kanál� p�ispívá kanálová technika i p�i vst�ikování elastomer� stále �ast�ji k materiálov� úsporné produkci.

Výroba s nulovou chybovostí nadále p�edním tématem

Cílem mnohých zpracovatel� plast� je bezodpadová výroba, která neplýtvá cennými surovinami.  K tomu p�ispívá mnoho systém�, nap�íklad u extruze produkce bez o�ez� a automatická optimalizace tolerance tlouš�ky fólií, desek a profil� z plast� nebo pry�ových t�sn�ní na nejnutn�jší minimum. K tomu p�istupují strategie pro eliminaci výroby vadných produkt� ješt� p�ed rozb�hem výroby pomocí simulací, resp. b�hem procesu pomocí analýzy aktuálních dat. Tam, kde p�i vst�ikování lze ji� b�hem výrobního procesu identifikovat vznik zmetk�, nastupují r�zné strategie na jejich vy�azení na základ� b�hem procesu nam��ených nebo automaticky stanovených kvalitativních kritérií. Lze-li úsp�ch výroby hodnotit a� podle hotového dílu, pou�ívají se stále �ast�ji optické systémy, nap�. kamery.

Nikde nenajdete tolik lehkých konstrukcí jako na veletrhu K

Lehké konstrukce se v oblasti mobility pova�ují za klí� k redukci spot�eby energie a pohonných hmot. „Vlastn� neexistuje �ádná aplikace plastu, která by nebyla lehkou konstrukcí,“ konstatoval nedávno prof. Dr.-Ing. Christian Hopmann s p�ihlédnutím na nízkou hmotnost a vysokou výkonnost um�lých hmot. P�esto konstrukté�i stroj�, výrobci plast� a zesilujících materiál�, instituty i zpracovatelé plast� usilují o stabilní technologie pro velkosériovou výrobu lehkých komponent, p�edevším pro oblast mobility – pro automobily, letadla a n�které pr�myslové aplikace.

Nes�etné, tém�� libovolné kombinace speciálních technologických postup�, p�edevším v oblasti reak�ní a vst�ikovací techniky, otevírají mnoho cest nap�íklad sm�rem k metodám na výrobu lehkých komponent vhodným pro sériovou výrobu. P�esto�e se k tématu lehkých konstrukcí nebo kompozit� na bázi plast� a vláken po celém sv�t� koná mno�ství speciálních akcí, nikde jinde ne� na veletrhu K v Düsseldorfu se na jediném míst� neukazuje tolik zp�sob�, jak ze zesilujících vláken a maticového plastu procesn� vyráb�t bezpe�n� a rychle díly optimalizované na minimální hmotnost.

K vid�ní jsou hybridní materiály z plast� a kov� a všechny kombinace vláken a plast� ve všech mo�ných formách. Termoplastické, duroplastické, bio- a polyuretanové materiály se kombinují se skelnými, uhlíkovými, jinými syntetickými nebo p�írodními vlákny, aby výsledné materiály vyhov�ly moderním po�adavk�m a nárok�m. Od zesilujících vláken p�es automatickou manipulaci ohebných zesilujících materiál� a� po stroje a nástroje pro �asto vícestup�ové procesy je do výrobních bun�k pro lehké konstrukce v�tšinou zapojeno mnoho r�zných partner�. Na materiály se kladou po�adavky co do vzn�tlivosti pou�itých plast�, adheze vláken a plast�, lepších mechanických vlastností a lepší vtékavosti.

Nové šance díky digitální podpo�e výroby

Podpora výroby mo�nostmi digitalizace, také ozna�ovaná jako „Pr�mysl 4.0“, nabízí zpracovatel�m plast� mo�nost interpretovat data z vlastní výroby tak, aby mohli získat u�ite�né informace a konkrétní poznatky. Úsilí výrobc� stroj� i softwaru nabídnout zpracovatel�m plast� vhodná �ešení bude na veletrhu K 2016 viditelné více ne� kdy p�edtím. S nejv�tší pravd�podobností budou prezentovány nové koncepce pro zrychlení a flexibilizaci výroby stejn� jako  servisní produkty pro preventivní údr�bu, zásobení náhradními díly a zajišt�ní kvality. V delším horizontu bude mo�no data získaná z výrobní praxe vyu�ít také k lepšímu p�izp�sobení konstrukce výrobních prost�edk� – stroj�, robot� a nástroj� – skute�ným po�adavk�m ka�dodenního provozu.

Procesy zlepšené cestou digitalizace skýtají velký potenciál ke zvýšení efektivity výroby: návrh forem, konstrukce a vlastnosti materiálu lze spolu s mo�nostmi nástrojové techniky a s poznatky z podmínek zpracování, �ízení procesu a temperování koordinovat ješt� lépe a intenzivn�ji ne� d�íve. Odpovídajícím zp�sobem vzrostl i význam simulace s intenzivní zp�tnou vazbou mezi výrobou a vývojem. Díky siln�jšímu propojení IT s klasickou výrobní technikou je schopno stále více dodavatel� vyhov�t po�adavk�m v�tší transparentnosti výroby a postup�.

Výroba plastových produkt� v dávkách velikosti 1

Minimalizace zásob a po�adavek krátkých reak�ních dob v kterémkoliv okam�iku vedou k po�adavku stále menších výrobních dávek. Prezentace na veletrhu K 2013 vnesla p�ímou generativní výrobu díl� z termoplast� do v�domí mnoha zpracovatel� plast�. P�esto�e se tyto generativní výrobní metody stále ješt� omezují na amorfní termoplasty a nedoká�í se vyrovnat s výpln�mi a výztu�emi, p�ece jen daly impulz k úvahám o mo�ných aplikacích, proto�e vkus konzument� a cyklus módy se m�ní stále rychleji a individualizace produkt� z um�lých hmot staví pr�mysl p�ed nové výzvy. V této souvislosti rostou jednak šance na beznástrojovou výrobu v dávkách velikosti 1, jednak i mo�nosti rychlého p�ezbrojování známých standardních proces�, nap�íklad vst�ikování. Efektivní realizaci stále �ast�jších zm�n produkt� umo��ují rychlovým�nné systémy na nástroje a média nebo vým�na vlo�ek a kompletních paket� vyhazova��.

Rozhraní �lov�k-stroj s intuitivní obsluhou

Nové mo�nosti informa�ních technologií se nep�ehlédnuteln� demonstrují také u �ídicích systém� moderních plastiká�ských stroj�. Tla�ítka, knoflíky a p�epína�e klasických tvar� ustupují uspo�ádaným vícedotykovým obrazovkám a/nebo centrálním otá�ecím a dotykovým ovládacím prvk�m, jaké známe z moderních vozidel. Tato nov� koncipovaná rozhraní �lov�k-stroj mají umo�nit intuitivn�jší obsluhu stroj� a sou�asn� vnést logiku chytrých mobil�, iPad� a tablet� do pr�myslového �ízení. Vzhledem k velkému po�tu zaškolených pracovník� ve výrob� zde výrobci stroj� a zpracovatelé plast� vidí mo�nost zapojit pomocí snadno ovladatelných �ídicích systém� nové pracovní síly, které pak v moderním r�stovém oboru s bezpe�nou budoucností naleznou svou osobní perspektivu.

Další informace na adrese:

www.k-online.com