創(chuàng)造未來的聚合物創(chuàng)新始于了解材料的化學(xué)和機(jī)械性能以及加工條件。在位于德國路德維希港的巴斯夫注塑和擠出試驗(yàn)工廠，住友(SHI)Demag最新的全電動(dòng)全自動(dòng)注塑單元每年在超過4000次的測試設(shè)置中提供了開創(chuàng)性的可重復(fù)結(jié)果。
巴斯夫高性能材料部門與Sumitomo(SHI)Demag和H + S Automatisierung合作，利用其工程能力和技術(shù)資源，創(chuàng)建了一個(gè)創(chuàng)新的生產(chǎn)單元，為熱塑性聚合物和化合物的產(chǎn)品開發(fā)和研究生產(chǎn)各種不同的測試樣品。
住友(SHI)Demag的超精密Intelect 1000 kN注塑機(jī)是該生產(chǎn)單元的核心。該設(shè)備因其緊湊的設(shè)計(jì)、高能效和可重復(fù)性而被選中，30名研究人員也對Intelect增強(qiáng)的福利和安全功能表示歡迎。其中包括自動(dòng)換模和低噪音排放的先進(jìn)解決方案，以及全數(shù)字化的機(jī)器人加工解決方案。
在操作安全和效率方面，直線型SDR 5-35S機(jī)器人有兩個(gè)用途。一個(gè)新的功能是完全自動(dòng)化地從位于單元內(nèi)的料庫中選擇和放置12個(gè)可更換的模具鑲件。在零件成型后，機(jī)器人上的多功能夾持器，將試樣輕輕地從模具中提取出來，并將其傳遞給小型六軸鉸接臂Yaskawa GP8機(jī)器人，使用伺服主軸驅(qū)動(dòng)沖床從澆口處精確切割試樣。
巴斯夫?qū)F(xiàn)有的模芯概念和特殊功能集成到注塑單元中。該裝置還包括一個(gè)現(xiàn)有的熱溫度控制單元和一個(gè)新的數(shù)字制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)，以繪制每個(gè)測試序列。
溫度過高，無法處理
巴斯夫技術(shù)中心加工的許多試樣都是高溫?zé)崴苄运芰?，纖維增強(qiáng)型，通常是阻燃型。因此，熔融溫度可高達(dá)400 °C，模具溫度最高可達(dá)180 °C。
在任何時(shí)候，Intelect 1000 kN注塑機(jī)側(cè)料庫可以搭載12個(gè)可更換的嵌件，然后自動(dòng)換入注塑機(jī)。通過將HB-Therm溫度控制系統(tǒng)與住友(SHI)Demag的機(jī)器控制結(jié)合，模具即使在高溫下運(yùn)行過程中也能安全高效地完成自動(dòng)換模刀片。
住友(SHI)德馬格的自動(dòng)化系統(tǒng)高級工程師Markus Hausmann解釋道：“為了保證SDR機(jī)器人能夠安全地取出模芯，我們需要將溫度降低到80℃，并對鑲件進(jìn)行減壓。我們的機(jī)器控制必須與巴斯夫的MES無縫交互?！?
巴斯夫的MES會(huì)在當(dāng)前樣品生產(chǎn)即將結(jié)束時(shí)通知生產(chǎn)單元排好下一個(gè)模具應(yīng)用。注射過程停止后，立即由集成的溫度控制單元接口指揮模具嵌件的冷卻。
然后，通過輸出和輸入信號將更換模芯與單元控制同步，并通過機(jī)器人接口傳輸新的模具數(shù)據(jù)記錄。更換模芯后，溫度控制單元再次加熱。一旦達(dá)到目標(biāo)溫度，自動(dòng)操作就會(huì)恢復(fù)，并啟動(dòng)新的模具數(shù)據(jù)記錄。
精確的沖孔
對于巴斯夫來說，解決沖孔難題是最偉大的工程成就之一。由于其廣泛的應(yīng)用范圍，巴斯夫測試的材料范圍很廣--從軟性和韌性到硬性和脆性聚合物。還有許多不同的樣品幾何形狀，包括厚度從0.8毫米到4毫米不等。巴斯夫的所有測試樣品都是按照ISO 294標(biāo)準(zhǔn)制造的。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了澆道系統(tǒng)的精度和每個(gè)樣品幾何形狀必須滿足的具體要求。
多功能夾持器確保所有的樣品幾何形狀都能精確地放置在沖板上。這本身就很復(fù)雜，因?yàn)榘退狗虻脑S多材料都具有高纖維玻璃含量，可能會(huì)導(dǎo)致變形。
作為一個(gè)中試中心，巴斯夫研究團(tuán)隊(duì)通常每天要在這臺機(jī)器上設(shè)置20個(gè)測試設(shè)置。這意味著，該單元的控制程序必須適應(yīng)不同的材料、樣品幾何形狀、溫度和加工參數(shù)。運(yùn)行的每一個(gè)設(shè)置都會(huì)被記錄下來，并電子記錄。
