Cinque sfide, una soluzione comune
Nel 2016, il Gruppo Krallmann, all'epoca uno dei principali fornitori di soluzioni complete e innovative nel campo della lavorazione delle materie plastiche e degli utensili, si rivolse a noi con un progetto che richiedeva l'esperienza dei nostri ingegneri. Festo Polymer GmbH, con sede a Sankt Ingbert, aveva bisogno di cinque unità di svitamento per uno stampo che produce alloggiamenti dal design complesso per il dispositivo di manutenzione pneumatico DB Mini della casa madre Festo.
Festo Polymer produce l'alloggiamento a forma di cubo con una lunghezza dei bordi di circa 40 mm in poliammide rinforzata con fibre di vetro (PA66-GF50) ad alta resistenza ed elevata rigidità. Le cinque filettature interne hanno diametri di 1/8", 1/4" e 36 mm e lunghezze comprese tra 12 e 22 mm. In corrispondenza delle posizioni di queste filettature, quattro dei mandrini di svitatura associati sono disposti sul lato estrattore del singolo stampo, ciascuno sfalsato di 90° rispetto all'altro, parallelamente alla linea di divisione. Un quinto mandrino si muove parallelamente al pacco di espulsione sull'asse centrale della macchina.
Molti argomenti a favore dei servomotori
Il responsabile del progetto Hendrik Sanio ha riconosciuto diversi motivi per preferire la servo-elettrica alle solite unità di svitatura ad azionamento idraulico: "Possiamo controllare con precisione i singoli movimenti delle singole anime. Le rispettive coppie di svitatura possono essere monitorate e controllate individualmente e i filetti di diverse profondità possono essere sformati alla velocità ottimale in ogni caso. L'azionamento servo-elettrico richiede meno spazio per l'installazione e consente tempi di ciclo più brevi rispetto alle soluzioni idrauliche. Inoltre, elimina il rischio di contaminazione dovuto a perdite di olio".
Design preciso con tecnologia a prova di futuro
Servomold ha scelto e dimensionato le cinque unità di svitatura in base alle coppie determinate nei propri test, che vanno da 6 a 33 Nm (MD). Oggi lo stampo è ancora dotato di quattro unità del tipo standard più piccolo disponibile, SAEW040-050-12-0055 (MD fino a 23 Nm) per le filettature da 1/8" e 1/4", nonché di una "ruota dentata" servoassistita del tipo SWZ070-16-0207 (MD fino a 75 Nm) per la filettatura metrica grande.
Il controllo è affidato a un controller mobile SRS-8.6 che può controllare fino a sei servomotori. Questo regola le velocità individualmente in modo che tutte e cinque le anime filettate raffreddate a liquido raggiungano simultaneamente le rispettive posizioni finali quando si ritraggono. L'SRS si occupa anche del monitoraggio continuo della coppia su ogni servomotore ed emette i segnali corrispondenti quando vengono raggiunti i valori limite specificati.
Panoramica del progetto
Filetto laterale: 8 Nm per anima del filetto Fondo del manicotto dell'anima del filetto: 33 Nm
Argomento centrale speciale: Controllo e qualità
Una parte integrante del sistema già all'epoca: i nostri servocomandi con pannello di controllo. Grazie all'innovativo concetto operativo, i dipendenti possono monitorare e controllare tutti i parametri e le funzioni più importanti durante il funzionamento. Tutti i dati sono rapidamente accessibili sul display digitale, il che rende semplice e chiara la continua ottimizzazione del processo di stampaggio a iniezione - risparmiando tempo e risorse per una costosa manutenzione o un'inutile usura nel corso degli anni.
I servomotori sono inoltre dotati di encoder di posizione resolver il cui punto zero è riferito individualmente allo stampo bloccato e preriscaldato. Thomas Meister, amministratore delegato di Servomold, commenta: "Ci piace utilizzare i resolver perché devono essere referenziati deliberatamente prima della messa in funzione dello stampo, il che significa che anche dopo una modifica meccanica dovuta alla manutenzione, ad esempio, non c'è alcuno sganciamento incauto. Tuttavia, il tipo di applicazione e, in ultima analisi, il cliente decidono spesso il tipo di sistema di encoder di posizione".
Come ulteriore aspetto di sicurezza, Meister cita il monitoraggio continuo della forza possibile con i sistemi servoelettrici, che permette di riconoscere la necessità di manutenzione dell'utensile in una fase molto precoce, in modo da evitare danni fin dall'inizio.
Guardare al futuro con la servotecnica
Efficienza energetica e facilità di manutenzione: pensare al passato
Risparmio di spazio, efficienza energetica, manutenzione facile e predittiva. Anche in questo caso, il Dr. Jan Oliver Hauch, Responsabile del Progetto Trasferimento Innovazioni Polimeriche di Festo Polymer, ha confermato la fattibilità futura del sistema: "Grazie all'ingombro ridotto di questi sistemi, anche le dimensioni dello stampo sono rimaste relativamente ridotte. Ciò significa che possiamo utilizzarlo sulla Allrounder 570 S e2 2000-400 di Arburg, molto efficiente dal punto di vista energetico e con una distanza tra i tiranti di 570x570 mm. E poiché questo produttore utilizza principalmente parti standardizzate, possiamo aspettarci una fornitura sicura di pezzi di ricambio in futuro".
Uwe Hemmerling, responsabile della produzione di utensili, aggiunge: "Il progetto "DB Mini" è stato il primo di un gran numero di progetti che abbiamo realizzato con Servomold. Siamo rimasti particolarmente colpiti dall'alto livello di sicurezza dello stampo e dalla precisa controllabilità delle sequenze di processo. I movimenti dei servomotori sono diventati indispensabili nella moderna produzione di stampi".
