Skip to main content
Denne side vises ved hjælp af automatiseret oversættelse. Vil du have den vist på engelsk i stedet?
Casestudie

Effektiv produktion af plastprodukter

SHUTTLE-5700 HYBRID rotomoulding-maskinen er designet og bygget af Orex og muliggør brug af vedvarende energikilder i plaststøbeprocessen, samtidig med at den leverer materialebesparelser og højere produktivitet.

Orex fremstiller specialiserede rotomoulding-maskiner, der anvendes til fremstilling af plastprodukter gennem rotationsstøbeprocessen. Disse maskiner bruges til at producere vandopbevaringstanke, legetøj, huse og andre genstande med komplekse former. For en kunde i Tyskland designede og byggede Orex en brugerdefineret maskine: SHUTTLE-5700 HYBRID. Det er den første maskine af denne størrelse og teknologiske sofistikering udviklet af det polske firma. Sammenlignet med andre tilgængelige løsninger på markedet skiller den sig ud for sin fleksibilitet i brugen af energikilder og sin høje effektivitet, hvilket giver betydelige besparelser. Løsningen er baseret på Siemens teknologi og styreskabe leveret af Rittal.

Hvordan virker Rotomoulding?

Rotationsstøbning, også kendt som rotomoulding, er en fremstillingsproces, der bruges til at fremstille tredimensionelle plastprodukter.

„Rotomoulding giver betydelige fordele i forhold til alternative plastformningsmetoder. Det minimerer materialespild, bidrager til højere produktkvalitet og reducerer omkostningerne ved at producere korte produktionsløb. Det muliggør også fremstilling af produkter med komplekse former og indviklede geometrier,“
forklarer Sławomir Kocur, indkøbs- og logistikspecialist i automatiseringsafdelingen hos Orex.

Den centrale komponent i Orex rotomoulding maskiner er ovnen. Inde i ovnen aflejres plastmaterialet på formens vægge under høje temperaturer, mens formen roterer på to akser. En nøglerolle i denne proces spilles af varmesystemet, som omfatter komponenter som gasbrændere og andre opvarmningsteknologier. Produktdannelse muliggøres af rotationssystemet, som sikrer en jævn fordeling af smeltet plast over formens indre overflader, hvilket resulterer i en ensartet vægtykkelse. En ekstra funktion af rotomoulding-maskiner leveres af kølesystemet. Det afkøler produktet efter støbning, hvilket hjælper med at bevare sin endelige form.

Opnåelse af høj produktkvalitet kræver præcis proceskontrol. Orex rotomoulding-maskiner, herunder SHUTTLE-5700 HYBRID, er udstyret med avancerede automatiserings- og kontrolsystemer, der ikke kun sikrer nøjagtig støbeprocesstyring, men også muliggør parameterovervågning og programmering af forskellige produktionscyklusser og formkonfigurationer.

Orex Case Study 02 img

Rotomoulding-processen kræver streng overholdelse af teknologiske parametre og tæt overvågning på hvert trin i produktionen.

Orex Case Study 03 img

Støbeprocessen kan styres enten manuelt eller automatisk. Kernen i styresystemet er en SIMATIC S7-1500 PLC, mens processtyring og overvågning leveres via en SIMATIC Comfort HMI touch-grænseflade.

Hybrid Solutions

SHUTTLE-5700 HYBRID kombinerer forskellige formopvarmningsteknologier, øger energieffektiviteten, reducerer drivhusgasemissioner og forbedrer procesproduktiviteten. En vigtig fordel ved hybridmaskiner er muligheden for alternativt at bruge gasbrændere eller elektriske varmeapparater drevet af vedvarende energikilder, såsom solpaneler og vindgeneratorer, til opvarmning af støbekammeret.

„De hybridløsninger, der implementeres af Orex, er ekstremt vigtige i forbindelse med klimabeskyttelse. Udskiftning af konventionelle energikilder med vedvarende energikilder hjælper med at reducere drivhusgasemissionerne og sænke det samlede CO2-fodaftryk.
understreger Marcin Koter, salgschef hos Siemens Polen.

SHUTTLE-5700 HYBRID er en af de vigtigste hybridmaskinmodeller fremstillet af Orex til termisk behandling af pulverformige polyethylenmaterialer (PE) ved hjælp af rotationsstøbeprocessen. Disse maskiner er udstyret med avancerede overvågnings- og diagnosesystemer, der muliggør kontinuerlig analyse af maskinparametre og hjælper med at forhindre potentielle driftsproblemer. Derudover giver Orex-løsninger baseret på Siemens teknologi præcis processtyring, hvilket resulterer i højere produktkvalitet og mere effektiv produktionsstyring.

Siemens Teknologi til Rotomoulding Solutions

Rotationsstøbeprocessen kræver streng overholdelse af teknologiske procedurer og nøje overvågning af parametre på alle trin i produktionen. Under fremstillingen roteres en korrekt forberedt form indeholdende pulveriseret polyethylen inde i ovnkammeret i en bestemt periode med passende hastigheder og med programmerede ændringer i rotationsretningen. En vigtig faktor for at sikre korrektheden af processen er at opnå og opretholde den korrekte støbetemperatur.OREX SHUTTLE-5700 HYBRID-maskinen er tilpasset til drift med elektriske varmeelementer bestående af 24 varmepaneler med en effekt på 40 kW hver samt et gasolie-varmesystem bestående af to brændere med en effekt på 1.250 kW hver. Da brænderne er installeret i en varmeveksler, muliggør denne løsning ren luftcirkulation i ovnkammeret og giver samtidig forbedrede forbrændingsbetingelser for både naturgas og fyringsolie.

„SHUTTLE-maskinen er udstyret med moderne bevægelses- og positionskontrolsystemer, PID-varmestyrere, hurtige SSR-kontaktorer og temperatur-, tryk- og positionssensorer. Dette gør det muligt præcist at skræddersy den teknologiske proces, hvilket sikrer omfattende produktions- og teknologiske kapaciteter,“
siger Sławomir Kocur.

Case Study - Orex - 06 img

Maskinen bygget af Orex indeholder en række Siemens løsninger fra produktfamilierne SIMATIC, SIMATIC NET og SINAMICS samt SIRIUS/SENTRON lavspændings- og beskyttelsesudstyr.

Case Study - Orex - 07

De Siemens-baserede løsninger, der anvendes af Orex, muliggør præcis processtyring, hvilket igen betyder højere produktkvalitet og mere effektiv produktionsstyring.

Støbeprocessen kan styres enten manuelt eller automatisk. Kernen i kontrolsystemet er en SIMATIC S7-1500 PLC, som administrerer aktiveringskomponenterne, indsamler måledata og behandler de erhvervede oplysninger for at udføre procesalgoritmerne. Processtyring, overvågning og dataindsamling leveres gennem en SIMATIC Comfort HMI berøringsskærmgrænseflade. Et andet vigtigt aspekt er brugen af pålidelige skifte- og beskyttelsesanordninger fra SIRIUS/SENTRON produktfamilie.

„Styresystemet inkorporerer de nyeste Siemens teknologier, hvilket sikrer præcis kontrol over processen. Nøglekomponenter, der er ansvarlige for maskinstyring, inkluderer SINAMICS servodrev udstyret med avancerede sikkerhedsfunktioner. Deres implementering muliggør jævn hastighedsregulering for både de store og mindre rotationsakser inden for et område på 0,5 til 7 omdr./min. siger Krzysztof Staszek, industriel automatiseringsprogrammeringsekspert hos Orex Rotomoulding.

Anvendelsen af absolutte kodere på drivakserne muliggør præcis styring af maskinarmens rotationsbevægelse. Takket være denne avancerede teknologi kan formen placeres nøjagtigt, hvilket sikrer både driftssikkerhed og hurtig håndtering under lastning, losning og vedligeholdelse.

Som standard er Orex-maskinen udstyret med en elforbrugsmåler, en strømkvalitetsanalysator og en gasforbrugsmåler.

Sikkerhed først

Et centralt aspekt af enhver produktionslinje er beskyttelse af personale mod personskade og udstyr mod skader. I Orex-løsningen overholdes og overvåges disse krav nøje af dedikerede sikkerhedssystemer, der blandt andet understøttes af Siemens teknologi.

„SHUTTLE-maskinens sikkerhed gennem hele dens levetid sikres af et omfattende sæt enheder og sikkerhedssystemer understøttet af moderne aktive gasdetekteringssystemer, flammedetektorer, låse og bevægelseslåse. Kombineret med specielt udpegede og beskyttede arbejdsområder samt uddannet og sikkerhedsbevidst betjeningspersonale giver maskinen et sikkert og moderne arbejdsmiljø.“ siger Krzysztof Staszek.

For yderligere at forbedre driftssikkerheden er ovnkammeret udstyret med et nødudstødningsgasudsugningssystem og en ekstra varmevekslingsventilator. Derudover er adgangen til maskinen sikret af et sikkerhedshegn med dedikerede proces- og vedligeholdelsesadgangsporte. Maskinen omfatter udpegede zoner, der kun er adgang til af autoriseret personale, der udfører drifts- eller vedligeholdelsesopgaver.

Betjening af SHUTTLE-5700 HYBRID og overvågning af produktionsprocessen udføres via et touchscreen-kontrolpanel.

Case Study - Orex - 08 img

SHUTTLE-maskinens sikkerhed gennem hele dens levetid sikres af et omfattende system af enheder og sikkerhedsforanstaltninger, understøttet af moderne aktive gasdetekteringssystemer, flammesensorer, sammenlåsende sikkerhedslåse og bevægelseslåse.

Hver arbejdsstation er udstyret med et uafhængigt manuelt kontrolpanel. Sikkerheden og kvaliteten af den teknologiske proces overvåges af et SAFETY system implementeret via en Siemens Fail-Safe PLC samt vores førsteklasses SINAMICS servodrev udstyret med integrerede SAFETY-funktioner
Marcin Koter, Salgschef, Siemens Polen

Kontrolskabsudstyr

Case Study - Orex - 10 img

En vigtig del af maskinens udstyr er det udvalg af løsninger, der leveres af Rittal, herunder VX25 styr- og distributionsskabe med integreret klimakontrol samt VX25 Ri4Power og RiLine60 strømfordelingssystemer.

Ud over Siemens løsninger indeholder SHUTTLE-5700 HYBRID-maskinen udstyr leveret af Rittal, herunder VX25 kontrol- og strømfordelingsskabe med integreret klimakontrol samt VX25 Ri4Power og RiLine60 strømfordelingssystemer. I alt er maskinen udstyret med 12 Rittal-skabe med lavspændingselektrisk udstyr.

„De to hovedforsyningsskabe er udstyret med en Siemens 2500 A hovedafbryder og Rittal NH3 630 A sikringsafbryder. I de udgående foderskabe, der forsyner de enkelte varmeelementer, er RiLine60 samleskinnesystemer med 30 × 10 mm kobbersamleskinner monteret sammen med sikringsafbrydere og tilslutningsadaptere,“ forklarer Bartosz Kaźmierczyk, produktchef med ansvar for segmentet Power Distribution hos Rittal.

Kabinet og samleskinesystemet udgør en omfattende løsning til konstruktion af certificerede lavspændingsomskifterenheder med intern kompartmentalisering. VX25 Ri4Power-systemet er testet med Siemens elektrisk udstyr i overensstemmelse med EN 61439-standarden, herunder 3WL1225 2500 A luftafbryder (ACB), der anvendes i dette projekt.

„Denne løsning er designet til applikationer med strømværdier på op til 6.300 A. VX25 Ri4Power kombinerer strømfordeling og styringsteknologi i et enkelt kabinet. Det omfattende modulære system muliggør hurtig og fleksibel implementering af alle koblingsudstyrsafsnit med former for adskillelse fra 1 til 4b. Det giver også mulighed for oprettelse af individuelt konfigurerede samleskinerum, funktionelle enheder og forbindelsesområder,“
siger Bartosz Kaźmierczyk fra Rittal.

Projektet omfatter også fire Blue e+ klimaanlæg, hver med en kølekapacitet på 2 kW. Hver enhed er monteret direkte på døren til et koblingsskab. For at forbedre energieffektiviteten anvender Rittal innovativ hybridteknologi i sine klimaanlæg. Denne teknologi kombinerer et konventionelt kompressorbaseret kølesystem med et varmeledningssystem, der giver passiv køling. Kompressoren fungerer kun, når passiv køling alene er utilstrækkelig. Som følge heraf leverer løsningen både lavere energiforbrug og reducerede CO₂-emissioner.

Case Study - Orex - 11 img

For at sikre optimale termiske forhold for det udstyr, der er installeret inde i skabene, er Blue e+ klimaanlæg med en kølekapacitet på 2 kW blevet implementeret.“

Høj kvalitet, omkostningsbesparelser og miljømæssige fordele

Brugen af miljøvenlige løsninger og materialer, herunder elsystemer baseret på vedvarende energikilder med lave emissioner, er et af kendetegnene ved maskiner udviklet af Orex. Andre fordele ved virksomhedens hybridløsninger omfatter reduceret materialespild og lavere produktionsomkostninger, især ved små produktionsserier.

Sammenlignet med andre støbningsteknologier såsom sprøjtestøbning eller presseformning kræver rotationsstøbeprocessen ikke det høje tryk, der er nødvendigt for at tvinge materiale ind i en form. Denne egenskab gør den til en ideel metode til fremstilling af store produkter i ét stykke såsom tanke, containere og udvendige huse. Derudover minimerer rotationsstøbning væsentligt materialespild. I modsætning til konkurrerende produktionsmetoder, hvor overskydende materiale ofte trimmes af og kasseres, bliver næsten al plast, der bruges i rotationsstøbeprocessen, en del af det endelige produkt. Dette resulterer i en mere effektiv materialeudnyttelse og bidrager til lavere samlede produktionsomkostninger.

„Det værktøj, der anvendes til rotationsstøbning, er generelt enklere og billigere end det værktøj, der kræves til andre støbningsteknologier. Som et resultat er processen mere tilgængelig for producenter, især dem, der producerer kortvarige partier. Derudover er produkter fremstillet ved hjælp af denne proces kendetegnet ved højere kvalitet. De er sømløse og fri for svejsninger og samlinger, hvilket gør dem mere modstandsdygtige over for slid, skader og mekanisk belastning. Alle disse fordele gør rotationsstøbning til et attraktivt valg for produkter, der skal fungere under krævende miljøforhold,“
slutter Przemysław Orlik, CEO for Orex Rotomoulding.

Case Study - Orex - 13 img
Case Study - Orex - 14 img
Case Study - Orex - 15 - img
Case Study - Orex - 16 - img