Dimostrando la produzione di una complessa guarnizione assiale automobilistica a forma libera sull'espositore LSR di Sumitomo (SHI) Demag, la guarnizione è stata progettata per essere stampata utilizzando un "gate diretto" senza chiusura del materiale. Descrivendo le sfide di lavorazione che un componente ad alte specifiche come questo presenta, Henrik Langwald, Direttore del settore Automotive & Electronics, spiega che: "Il labbro di tenuta deve essere completamente pronunciato per offrire una funzionalità completa. Stiamo stabilendo un nuovo punto di riferimento per stampare in modo ripetibile le tolleranze più strette in 16 cavità, senza bave e senza conversioni", ha sintetizzato.
Prodotto utilizzando un utensile Nexus a due piastre, un fermo mantiene stabile il componente di tenuta sul lato dell'espulsore. Il nuovo robot cartesiano SAM-C "handle & place", sviluppato internamente da Sumitomo (SHI) Demag, rimuove e immagazzina il pezzo. Questo comporta la lavorazione con un sistema di chiusura ad ago a canale freddo e l'iniezione diretta. Il concetto di utensile include inserti intercambiabili, garantendo la massima flessibilità del prodotto. Grazie alla lavorazione ad alta precisione, la stabilità viene mantenuta per garantire i requisiti di tenuta ottimali, così critici per la sicurezza automobilistica.
Allineati in efficienza e stabilità di lavorazione
Un componente importante dell'innovativa soluzione produttiva è il sistema di dosaggio ServoMix Z200 di Nexus. "Il sistema non è supportato e il barile può essere sostituito in modo rapido e sicuro in meno di cinque minuti da un'angolazione fino a 104 gradi", riferisce Langwald. Ciò consente un accesso più facile e veloce per la pulizia e la manutenzione, oltre a contribuire a eliminare gli errori umani.
Inoltre, il sistema di dosaggio di nuova generazione è dotato di numerose interfacce, tra cui il controllo del colore TrueFlow Nano per garantire un dosaggio preciso degli additivi colorati e una funzione di calibrazione. I flussi di materiale sono misurati in microlitri per i componenti principali, mentre gli additivi sono misurati in nanolitri.
Il design del flussometro, predisposto per OPC-UA, prevede un corpo pompa a cambio rapido con celle di misura posizionate direttamente sul corpo pompa. "Non sono necessarie connessioni aggiuntive per i tubi", osserva l'esperto, sottolineando l'importanza di questa soluzione per il settore medico. Un altro vantaggio di questo design è la pulizia più rapida della vite di stampaggio a iniezione. Inoltre, tutti i nuovi dispositivi di dosaggio sono ora dotati della nuova interfaccia OPC-UA, che collega direttamente i dati di misurazione della dosatura con i dati di elaborazione di IntElect 130/520-450, garantendo un processo di produzione completamente tracciabile e stabile. "Il sistema di cronometraggio o di bilanciamento nello stampo può essere rispecchiato dalla pressa a iniezione tramite VNC", aggiunge Langwald.
Rispetto ai sistemi idraulici, i nuovi modelli ServoMix hanno un consumo energetico ridotto. Funzionano in modo più sostenibile, con una riduzione degli scarti e del consumo di materiale. Regolando la portata in base alle esigenze effettive, gli utenti possono risparmiare fino al 70% di energia. La perdita di materiale dovuta a quantità residue nel barile è inferiore allo 0,3%. "In generale, i sistemi sono più rispettosi dell'ambiente", afferma Langwald, facendo riferimento alla missione aziendale "Act! Sustainably" che è alla base degli sforzi di Sumitomo (SHI) Demag e delle future innovazioni di macchinari e attrezzature.
IntElect offre la combinazione più sostenibile
L'apparecchiatura Nexus completa in modo ideale l'IntElect 130/520-450, estremamente economico e appositamente configurato per la lavorazione di LSR. Orientato alla massima dinamica, il sistema di azionamento della IntElect, sviluppato internamente, unito agli inverter di frequenza e all'intero controllo dei servomotori, la rende una delle presse a iniezione più efficienti del mercato.
"Rispetto ai sistemi tradizionali completamente elettrici, la IntElect richiede fino al 20% di energia in meno", afferma Langwald. Una maggiore disponibilità di circa il due per cento, combinata con movimenti dinamici, precisi e paralleli, consente di aumentare la produzione fino al dieci per cento. Inoltre, la precisione e la ripetibilità della lavorazione evitano difetti e scarti. "Questo, a sua volta, aumenta significativamente la produzione e allo stesso tempo riduce i costi", aggiunge Langwald.
Secondo il direttore del settore automobilistico ed elettronico, il tempo di ciclo di applicazione della guarnizione assiale esposta sarà compreso tra 30 e 35 secondi utilizzando la massima forza di serraggio per le guarnizioni a parete spessa. Il design rigido della piastra portautensili di IntElect fornisce un supporto ottimale agli utensili, garantendo una distribuzione più equilibrata della pressione attraverso la forza di serraggio. Altre caratteristiche sono il movimento altamente dinamico di tutti gli assi e la massima precisione degli assi di iniezione e chiusura per supportare la ventilazione. La programmazione della sequenza adattabile consente di soddisfare le esigenze di lavorazione della macchina in modo flessibile. Inoltre, l'unità IntElect LSR è dotata di un controllo di processo esteso, che comprende il monitoraggio della pressione di alimentazione e il tempo di formazione del vuoto.
Oltre alle capacità di controllo, monitoraggio e integrazione dell'Industria 4.0, l'interfaccia OPC-UA di IntElect include anche il nuovo standard 40082-3 di Euromap per i sistemi di dosaggio LSR, introdotto il 1° giugno 2021. "Naturalmente, anche i sistemi Nexus ServoMix sono integrati, consentendo alla macchina di stampaggio e al sistema di miscelazione e dosaggio di comunicare senza problemi attraverso un'unica piattaforma", spiega Langwald. Egli fa inoltre riferimento alla soluzione software basata sul web "myConnect", sviluppata internamente dal team di Sumitomo (SHI) Demag. Questa piattaforma centrale consente ai clienti di accedere direttamente a un'ampia gamma di servizi di assistenza completamente collegati in rete, aiutando a gestire meglio le inefficienze di produzione, a ridurre i costi e il costo totale di proprietà, a risolvere gli errori e a minimizzare i tempi di fermo.
Per l'applicazione della guarnizione espositiva è stata scelta una gomma siliconica, Elastosil LR3003/50 di Wacker Chemie AG, Monaco. Con un intervallo di temperatura compreso tra -55°C e +210°C e una durezza Shore A di 50, è ideale per la produzione della guarnizione a forma libera. Spiegando le ragioni di questa scelta di materiale, Langwald spiega che: "Oltre che nell'industria automobilistica, le guarnizioni a forma libera sono utilizzate anche per i componenti elettronici nei beni di consumo e nei prodotti elettronici. Le gomme siliconiche sono resistenti al calore, mantengono la flessibilità al freddo e non invecchiano se esposte ai raggi UV e all'aria. Sono facili da lavorare e hanno una buona meccanica che rimane stabile in un ampio intervallo di temperature. Inoltre, sono insapori e biologicamente inerti".
Il nuovo robot SAM-C ideale per lo stampaggio di LSR ad alta resistenza
Un altro elemento di spicco integrato nella vetrina dell'LSR automobilistico è la prima serie di robot SAM-C (Sumitomo Demag. Automation. Machine - Cartesian) di Sumitomo (SHI) Demag, sviluppata internamente e a marchio proprio. Progettata specificamente per presse a iniezione con forza di chiusura compresa tra 50 e 500 tonnellate e per applicazioni standard con tempi di ciclo di 10 secondi o superiori, la mostra LSR dimostra l'importanza dell'uso della robotica per eliminare la contaminazione dei componenti e la conseguente compromissione del prodotto. In questo caso la funzione di sigillatura.
"Con SAM-C, siamo riusciti a progettare la più piccola cella di produzione automatizzata per lo stampaggio a iniezione che comprende robot e tecnologia di movimentazione dei materiali", osserva Jürgen Schulze, direttore dell'automazione, descrivendo la soluzione "handle&place".
Schulze sottolinea gli ulteriori vantaggi di questo entusiasmante lancio dell'automazione interna: "Offriamo un'elevata disponibilità del sistema con interventi di riparazione e manutenzione minimi, grazie alla tecnologia interna dei servomotori di Sumitomo (SHI) Demag e alla tecnologia delle guide e degli azionamenti che richiedono poca manutenzione". Grazie alla corrispondente tecnologia del vuoto, i sistemi consentono anche un notevole risparmio energetico".
I clienti beneficiano della tecnologia di processo e di sistema di un unico fornitore, completa di integrazione del controllo hardware e software della tecnologia robot nell'unità di stampaggio a iniezione e di una meccanica robotica ottimizzata per la produzione e completamente personalizzata per le macchine Sumitomo (SHI) Demag. "I vantaggi principali includono un interessante rapporto qualità-prezzo che incorpora lo stampaggio a iniezione completo e l'automazione, compresa la conformità al marchio CE", afferma Schulze.
Grazie al sistema di comunicazione IO-Link, è possibile collegare al sistema di automazione sensori e attuatori intelligenti. Ciò significa che la serie SAM soddisfa pienamente i futuri requisiti di Industria 4.0 e Smart Manufacturing.