Средние ТПА JSW серии J-ADS

В мае 2015-го года JSW начал выпуск новой серии электрических машин – ADS. Первые машины предыдущей серии – AD начали производиться в 2004-м году, и в новой серии появилось множество полезных изменений и улучшений.

Узел смыкания: плиты – больше, машина - меньше 

В стандартную комплектацию ADS вошли опции серии AD – широкие плиты и удлинённые колонны (+100 мм). Например, расстояние между колоннами по горизонтали 220-ти тонной машины теперь составляет 650 мм. При этом термопластавтоматы уменьшились в размере, например, длина 350-й машины с узлом впрыска 890H (66 мм шнек) стала короче на 45 мм, несмотря на более длинные колонны и просвет плит. Japan Steel Works переводится как «Японская Сталелитейная Компания» и изготавливает самостоятельно колонны, плиты, цилиндры, шнеки и другие стальные элементы, активно применяя новейшие сталелитейные технологии, которых нет на других термопластавтоматах.

 
Плиты серии ADS стали ещё жестче, хотя и предыдущая серия AD всегда выгодно отличалась равномерным распределением усилия смыкания. Это выгодно сказывается и на возможности установки минимального размера пресс-формы. Обычно, чтобы изгиб плит не становился чрезмерным, производитель ТПА определяет минимальный размер пресс-формы как 65% от расстояния между колоннами. Модель J350ADS допускает этот показатель – 52% по горизонтали и 57% по вертикали, позволяя заказчику работать с более широким диапазоном пресс-форм.

Другой отличной технологией, направленной на максимально однородное распределение усилия смыкания, стала функция контроля реального усилия смыкания. В коленно-рычажной машине высота пресс-формы – вещь относительная, потому что зависит от температуры. При постоянной работе пресс-форма нагревается и расширяется, и машина начинает создавать излишнее усилие смыкания. Термопластавтомат JSW оснащён в стандартной комплектации дорогостоящим тензо-датчиком и автоматически корректирует соответствие заданного усилия смыкания реальному. Благодаря этому пресс-форма излишне не пережимается, распределение усилия и вывод воздуха происходят намного лучше, что бережёт ресурс оснастки, ведёт к гораздо меньшим простоям, а продукция получается с ещё меньшим отклонением по весу.

 
Отработка реального усилия смыкания переносит и защиту пресс-формы на качественно новый уровень. Нередко можно увидеть (особенно на гидравлических машинах) заданный порог в 1.0 мм хода плиты, после которого машина подаёт полное усилие смыкания – из-за погрешности на высоту, расширяющуюся от температуры пресс-формы. Таким образом, если что-то останется в пресс-форме на ходе от 0.0 до 1.0 мм – такая машина сожмёт с полным усилием смыкания без активации защиты формы. Кроме того, в новой серии ADS очень легко и удобно можно задавать чувствительность каждой из трёх ступеней защиты пресс-форм, и машина отрабатывает эти допуски, учитывая изменяющуюся высоту пресс-формы автоматически.

В серии ADS стали использоваться линейные направляющие поддержки пресс-формы, и при движении плита не контактируют с колоннами. Это решение уменьшило как высоту термопластавтомата (например, J350ADS стал на 125 мм ниже), так и расход смазки и потребление электроэнергии примерно на 10%.

Серия AD зарекомендовала себя на российском рынке, как очень быстрая машина. Например, модель с усилием смыкания 280 тонн в реальном производстве производит закрытие за 0,54 с, а открытие за 0,56 с при ходе открытия 230 мм. Эта машина для скоростного смыкания оснащалась специальным сервоприводом мощностью 22 кВт. Любопытно, что почти такие же показатели конкурирующая итальянская машина того же типоразмера достигала с приводом мощностью 40 кВт, показывая при этом намного худшую энергоэффективность. Модель J280ADS для скоростного смыкания оснащается сервоприводом мощностью 30 кВт, и мы с любопытством ожидаем практических результатов. Из других улучшений отметим ускорение автоматической настройки высоты формы, уменьшение вибраций и контроль возврата толкателя в стандартной комплектации.

Узел впрыска: эффективный быстрый нагрев

Японский принцип непрерывного совершенствования был реализован в новой конструкции материального цилиндра, сделанного JSW из новых особо прочных сплавов стали. Благодаря этому нагреватели расположены ближе к материалу, что существенно сократило как время нагрева, так и энергию нагрева. Выгоды не ограничиваются только этим: уменьшились затраты энергии на нагрев цилиндра, а также на его охлаждение: уменьшено время на смену цвета, при этом сам цилиндр серии ADS спроектирован под больший запас прочности, на 10% превосходя цилиндр серии AD.

 
Если узел впрыска 300H остался неизменным, то 460H затрачивает на 33% энергии меньше, 890H – на 31% меньше, а 1400H – на 37% меньше. Электрические машины JSW всегда были очень экономичными, но новый цилиндр даёт дополнительное преимущество энергоэффективности по сравнению с любым производителем ТПА: общее потребление энергии термопластавтоматами сокращено на 10-15%. JSW провели практический тест - благодаря новому цилиндру экономия работы машины J350ADS-890H для изделия весом 300г, цикле 23с достигла примерно 10.000 долларов на 10 миллионах циклов.

Но и это не вся выгода. Поступающий материал всегда неоднороден (особенно российского производства), что влияет на текучесть и вязкость его расплава, и как показатель – разную фактическую температуру полимера. Отклик нагревания стал меньше, частота измерения температуры была сокращена до 0.2с, а реагирование нагревателя – до 1.0с. В сумме отклонения веса изделия от среднего показателя уменьшились, а стабильность литья улучшилась на 30% по сравнению с серией AD, которая и так работала превосходно по сравнению с другими ТПА.

 
По-прежнему в стандартной комплектации машины доступны дополнительные функции стабилизации литья Injection Cushion Weight Control (контроль веса подушки впрыска) и HAVC (стабилизация расплава до и после контрольного кольца), повышающие точность литья в 2-3 раза по сравнению с обычным режимом литья на термопластавтомате JSW. В контроллере добавлены пред-установленные параметры для этих функций.

Из других улучшений отмечается 5-ти зонный нагрев материального цилиндра (не считая нагревателей сопла), и тревогу в случае отказа нагревателя. Стоит отметить, что в России за всё время (на июль 2016) эксплуатации электрических машин JSW не зафиксировано ни у одного клиента ни одного отказа нагревателя материального цилиндра.

Система управления Syscom 5000i

Как и предыдущий контроллер серии AD Syscom 3000, новый контроллер серии ADS имеет диагональ экрана 15 дюймов. Структура и интерфейс управления похожи на предыдущее поколение – такая преемственность очень положительна, но появился ряд приятных улучшений как с точки зрения функциональности, так и точки зрения дизайна и удобства пользования.

Емкостной экран «как планшет» поддерживает мульти-касания и управление жестами, мульти-оконный режим и позволяет работать в перчатках.

 
Контроллер поделён на три области по горизонтали – в верхней части расположена различная собираемая информация с превосходной цифровой обратной связью – например, текущее время впрыска с указанием пикового давления впрыска и давления в точке перехода на выдержку, отработка позиции окончания выдержки и подушки. И серия AD отличалась удобством и полнотой информации – технологу достаточно одного взгляда для анализа полученной информации, не требуется переключаться на другие экраны, чтобы понять необходимость конкретных изменений. Более того, точность и полнота информации дают возможности недостижимые на гидравлических машинах. В средней части экрана технолог задаёт режимы и настройки литья. На нижней части – под экраном размещены кнопки и механические тумблеры для ручных операций, например, для режимов литья, движения плиты, толкателя, стержней. В случае проблем доступен экран всех механических тумблеров на дисплее.

Вместо меню в нижней части экрана расположены пиктограммы различных масок процессов, и в любом месте экрана можно получить помощь с переходом на встроенную инструкцию по эксплуатации с помощью длительного нажатия. Жестом двумя пальцами можно увеличить любую область и удобно посмотреть интересующую часть схемы или чертежа.

Сохранение / загрузка параметров пресс-формы в серии ADS выведены на новый уровень – оператор добавляет заметки о режиме работы температурного контроллера, горячего канала или другого внешнего периферийного оборудования, указывает тип используемого материала, серийный номер пресс-формы, добавляет фотографию изделия, а история изменений отслеживается. Абсолютно любой экран в контроллере не только сохраняется как скриншот, но и доступен для ручных заметок – технолог может отметить наиболее интересующие параметры или написать замечания вручную различными цветами. Для удобства данные форм можно хранить в разных подпапках с возможностью сортировки по дате, изделию или конечному заказчику.

Отдельным новшеством стала программа J-Assist – помощь начинающим для настройки технологических параметров литья. Программа показывает ряд экранов пошагово, предлагая выбрать те или настройки, попутно рассказывая о процессе литья для начинающих и выдавая различные советы о настройке высоты формы, усилия смыкания, выборе параметров литья, рассчитывая их исходя из веса изделия, площади проекции, типа материала, как реагировать на появившиеся дефекты литья.

Серия ADS сильно расширила возможности программирования входов/выходов для работы с внешним оборудованием. Технолог может выбрать из нескольких десятков событий нужное ему, и внести в табличную матрицу активность действий при наступлении данного события. Из других удобств наладчику доступны на экране калькулятор, таймер, конвертор единиц измерения. Расширился функционал и предварительного нагрева – можно на каждый день недели выстроить отдельные расписания и оперировать разными температурами – для литья, для выгона материала, для приостановок производства. Функция позволит и закончить нагрев к заданному времени, есть функция работы с внешним оборудованием, кроме того машина принудительно не позволяет начать литьё до окончания прогрева материала.

Новая программа J-Support расширила функционал контроля обслуживания машины. Хотя серия AD зарекомендовала себя крайне надёжным термопластавтоматом неприхотливым в обслуживании, в ADS появились полезные изменения: каждую произведённую работу по обслуживанию наладчик подтверждает нажатием кнопки, что записывается в историю. После каждого включения оператору предлагается произвести проверки перед запуском: закрыты ли дверцы и различные кожухи. Перед переходом в автоматический режим предлагается провести ряд проверок. Для опытных наладчиков имеется кнопка «Проверено всё». Термопластавтомат отслеживает состояние аккумуляторов, шарико-винтовой пары и других элементов, превентивно рассчитывая время до замены. Отдельный экран «Памятка» позволяет создавать заметки об обслуживании, ремонте, замене части и другом событии.  Программа J-Support значительно улучшает отслеживание обслуживания термопластавтомата – даже очень надёжная техника будет работать ещё дольше при надлежащем уходе.

Функционал пополнился и ассистентом по потреблению электроэнергии. Термопластавтомат измеряет реальное потребление энергии сервоприводами и нагревателями, даёт советы, какие параметры могут понизить потребление энергии с удобным переключением на соответствующие экраны настроек.

Модельный ряд средних термопластавтоматов JSW

Примечание: Цифра в индексе узла впрыска приблизительно соответствует объёму впрыска, обеспечиваемому данным узлом.

Типоразмеры ТПА:

термопластавтомат 200, термопластавтомат 250, термопластавтомат 300, тпа 200, тпа 250, тпа 300