Быстрее, легче, красивее, экономичнее. Тонкостенная упаковка продуктов питания доводит эти требования до апофеоза: уже не за секунды времени цикла и не за граммы веса изделия, а за десятые и сотые доли секунды и миллиграммы идет борьба между различными производителями комплексов по выпуску тонкостенной упаковки. И это естественно, ведь когда выход готовых изделий исчисляется миллионами, то даже самая маленькая экономия времени цикла и веса изделия дает очень большую итоговую экономию за год, а при нынешнем уровне цен на сырье, сэкономить можно, к примеру, еще на один комплекс!
Комплекс — это пресс-форма, термопластавтомат (ТПА), робот-упаковщик. Без первых двух компонентов ничего не получится! Основная проблема — соответствие уровня качества и совместимость пресс-формы и ТПА. Требования к пресс-форме диктуются, прежде всего, дизайном изделия и количеством изделий, которые пресс-форма должна будет произвести. В результате стоимость пресс-формы может быть сопоставима со стоимостью ТПА! Априори можно сказать, что если стоимость пресс-формы составляет 35–70% от стоимости станка, ориентировочно 50–55%, то технологический уровень этих основных компонентов производственного комплекса подобран правильно. Это означает, что уровень основных рабочих параметров станка будет удовлетворять параметрам пресс-формы, и ее безопасности не будет угрожать низкий уровень обеспечения этого параметра со стороны ТПА. Проще говоря — не стоит доверять ценные пресс-формы устаревшим станкам или станкам, заведомо относящимся к более низкой, «другой лиге» производителей оборудования для переработки пластиков. Конкретнее? Пожалуйста! Форма из Швейцарии, а станок из Кореи — готовьтесь оплакивать форму! В тонкостенной упаковке это именно так. Форма из Португалии, а станок «Нетшталь» из Швейцарии — это примерно то же, что волговские колеса на Феррари — тормозить такой инструмент будет станок. Возможности станка, хотя и будут давать улучшение по сравнению с более низкой категорией, но на максимум и даже оптимум комплекс не вытянут — инструмент будет тормозить общую производительность комплекса. В результате — деньги на ветер!
Предложения
Что же нам предлагают производители термопластавтоматов? Машины универсальные и, в отличие от форм, где все завязано на дизайн, тут есть возможность выбирать. Из чего будем выбирать? Для тонкостенной упаковки «Высшая лига» имеет примерно такую структуру — «Нетшталь» (Швейцария), «Энгель» (Австрия), «Демаг» (Германия), «Хаски» (Канада-США-Люксембург). Итальянскую «Би Эм Би», наверное, можно считать выбывшей из этого списка. Уровень станков достаточно хороший, но…
Выбираем
Цели у всех разные — одному майонезное ведро на «Би Эм БИ» за 7 секунд хорошо, другому на самом «тихоходном» «Барсе» «Демаг — Россия» 5.8 — плохо. Потому сосредоточимся на общей тенденции. Эта оценка, конечно, субъективна автора статьи, но она сформировалась по откликам владельцев и эксплуатационников ТПА этих фирм. Безусловно, попадание не квалифицированного или просто ленивого наладчика к управлению ТПА может опустить и «Нетшталь» до уровня тихоходного «Барса» от «Демага», но в среднем оценка, наверное, близка к истинному положению дел.
Итак, выбираем:
1) «Нетшталь» — дорогая классика, все жестко, от «Демага», но в среднем оценка, наверное, близка к истинному положению дел.
2) «Энгель» с машиной SPEED, что значит в переводе «скорость», стоит на 2 месте, правда пока «авансом» — очень «красивая» машина, КРМ, очень хорошая и современная система управления. По заявленным параметрам машина очень хороша, но как она показывает себя в условиях работы в российских реалиях — пока данных нет. По уровню агрессии на рынке, в автомире ближе всего, пожалуй, «Ауди». Обгонит ли этот ТПА по реальной работе станок с позиции №3 — посмотрим!
3) «Демаг» со станком «Элек сис-«С»», тут «С» — тоже «Speed» — скорость. КРМ. Отличительная особенность — прямой «гибридный» электрогидравлический привод узла смыкания и впрыска. Преимущество в отсутствии клапанов — выше надежность и скорость. Хорошо зарекомендовавшая себя в России машина. В автомире — BMW.
4) Канадско-Люк сем буржский космополит «Хаски», в переводе — «Лайка», ездовая собака. Попытки стать гончей путем освоения рынка скоростных ТПА, пока, на мой взгляд, не очень удачные — причина в неклассической схеме станка — гидравлика, а не КРМ! В чем отличие от классики? В классике станок как бы смыкает форму, на подобии того как человек двигает что-либо двумя руками, т.е. контролирует не только координату, но и угол, а в гидравлике от «Хаски» получается как бы одной рукой с упором в центр подвижной плиты — позиция по координате контролируется, хотя и линейной схемой, не за счет кинематики КРМ, а за счет управления гидравликой (что может при сбое с.у. привести к удару подвижной части пресс-формы в неподвижную с высокой скоростью — до 100% от возможной — последствия для «тонкой» формы могут быть плачевные — это не ПЭТ форма, которой ничего не сделается даже за сотню таких ударов, а «Хаски» — специалисты как раз в ПЭТ производстве! Процесс же контроля за углом положения формы — отдан на откуп направляющим втулкам на колоннах станка и направляющим пресс-формы. Ссылки представителей компании на то, что на новых ТПА этой марки установлены высокоточные опорные направляющие типа «ласточкин хвост», которые должны обеспечивать фиксацию положения подвижной плиты станка по углу, заслуживают внимания, но есть одно «но»! У всех станков, перечисленных выше, они тоже есть, а это значит, что в отличие от «Хаски» все эти станки имеют и дублирующую фиксацию угла за счет КРМ! Зачем им это «масло масляное»? Да за ресурсом! Ресурс-то выше, когда нагрузка распределяется между тремя компонентами, чем между двумя! Кроме того, сам КРМ направляющие не нагружает — он и так несет форму ровно, фактически не нагружая своим усилием ни направляющие втулки на колоннах, ни опорные направляющие на станине, а вот гидравлическая колонна по центру — еще как, и чем скорость выше, тем больше! Для примера попробуйте продвинуть толстую книгу по столу, поставив ее на ребро и толкая в середину пальцем. Падает? Так и должно быть! Если у «Хаски» опорные направляющие несут основную нагрузку, сопротивляясь еще и динамическим нагрузкам от движения подвижной плиты, то у станков с КРМ — вспомогательную, для обеспечения «долговременной точности», а когда в количестве смыканий счет идет на десятки миллионов, это, согласитесь, не лишнее. Соответственно увеличивается и срок службы пресс-формы. В общем, если вам нужен станок для производства плоской крышки на ведро, то можно и с «Хаски» быть на уровне, а вот если ведра, да еще и высокого (консольная нагрузка на подвижную плиту), нагрузка на направляющие формы будет быстро увеличиваться со временем, что скажется на ее ресурсе далеко не лучшим образом!
Коротко — о секретах
Вкратце скажем о технических ухищрениях, к которым прибегают изготовители быстроходных ТПА:
А) старый, проверенны «гидравлический аккумулятор» на движении подвижной плиты — хороший результат.
Но бедное масло, высокие нагрузки и много паразитного тепла, к тому же сложная, высоконагруженная гидравлика. Основной минус для современных условий — аккумулятору уже некогда заряжаться! Станок все время что-то делает с почти 100% нагрузкой, что можно считать устаревшим решением.
Б) гибридный привод КРМ без клапанов — существенный выигрыш по потерям, надежности и скорости.
В) раздельный гидравлический привод — скоростные цилиндры хода и силовой цилиндр зажима с малым ходом — оригинальное решение, дающее много плюсов, правда в основном для больших 2-х плитных машин, а не для скоростных. Основные минусы — нет контроля угла подвижной плиты и кинематического контроля скорости за счет конструкции привода.
Г) опорные направляющие с высокоточными подшипниками: кому дополнительная гарантия, а кому — основной позиционирующий элемент. Но с ними гораздо лучше!
Д) прямой привод шнека электромотором, без использования гидравлики. Минусов пожалуй нет: экономия электроэнергии до 30%, масло не греем — его нет.
Е) электронные контроллеры высокого быстродействия, как правило интерфейс с человеком на базе компьютера ПС с Windows NT в качестве ОС графической оболочки. Выводится много информации, красиво, наглядно, но Windows он Windows и есть! UPS к системе питания строго обязателен! Восстановление системы после «падения», как правило, делается сервисной службой завода — производителя. Перезагрузка станка после выключения — 3–6 минут (на «Нортоне» — 30–40 сек). При подборе комплекса, как правило, необходимо учесть очень много факторов, причем зачастую нужны мнения нескольких компетентных специалистов. Так, например, установка высокоскоростных ТПА на предприятиях, имеющих проблемы с электроснабжением — устаревшие подстанции, недостаток мощности, нестабильное напряжение, «длинные линии» и пр., вообще не имеет смысла до решения энергетических проблем (ну-ка, залейте в «Феррари» 76-го бензинчика с водичкой и песочком). Также надо учитывать и вопросы персонала – есть много случаев, когда высококлассных наладчиков и технологов «выписывают» за большие деньги из других регионов. А что делать? «Прокладка между рулем и сидением» и в обычной автомашине много значит, а в Формуле 1 пилоты вообще миллионы получают… А то будет вариант, что наладчики в 2 раза занижают производительность оборудования, потому что на нормальной скорости просто не справляются.
Надеюсь, что основные аспекты оборудования по производству упаковки методом литья, относящиеся к современному рынку ТПА, мне удалось осветить. Хотя, конечно, к специалистам обращаться необходимо. Много аспектов в тонком деле тонкой упаковки…
Дмитрий Солоухин,
Pakkograff 2007 #2 |
