Skip to main content
Denne siden vises ved hjelp av automatisk oversettelse. Vis på engelsk i stedet?
Casestudie

Effektiv produksjon av plastprodukter

SHUTTLE-5700 HYBRID rotomoulding-maskinen er designet og bygget av Orex, og muliggjør bruk av fornybare energikilder i plaststøpeprosessen samtidig som den gir materialbesparelser og høyere produktivitet.

Orex produserer spesialiserte rotomoulding-maskiner som brukes i produksjon av plastprodukter gjennom rotasjonsstøpeprosessen. Disse maskinene brukes til å produsere vannlagringstanker, leker, hus og andre gjenstander med komplekse former. For en kunde i Tyskland designet og bygde Orex en tilpasset maskin: SHUTTLE-5700 HYBRID. Det er den første maskinen av denne størrelsen og teknologisk raffinement utviklet av det polske selskapet. Sammenlignet med andre løsninger som er tilgjengelige på markedet, skiller den seg ut for sin fleksibilitet i bruk av energikilder og høy effektivitet, noe som gir betydelige besparelser. Løsningen er basert på Siemens teknologi og kontrollskap levert av Rittal.

Hvordan fungerer Rotomoulding?

Rotasjonsstøping, også kjent som rotomoulding, er en produksjonsprosess som brukes til å produsere tredimensjonale plastprodukter.

«Rotomoulding gir betydelige fordeler i forhold til alternative plastformingsmetoder. Det minimerer materialavfall, bidrar til høyere produktkvalitet og reduserer kostnadene ved å produsere korte produksjonsløp. Det muliggjør også produksjon av produkter med komplekse former og intrikate geometrier,»
forklarer Sławomir Kocur, anskaffelses- og logistikkspesialist i automatiseringsavdelingen i Orex.

Den sentrale komponenten i Orex rotomoulding maskiner er ovnen. Inne i ovnen avsettes plastmaterialet på veggene i formen under høye temperaturer mens formen roterer på to akser. En nøkkelrolle i denne prosessen spilles av varmesystemet, som inkluderer komponenter som gassbrennere og annen oppvarmingsteknologi. Produktdannelse er muliggjort av rotasjonssystemet, som sikrer jevn fordeling av smeltet plast over formens indre overflater, noe som resulterer i en jevn veggtykkelse. En ekstra funksjon av rotomoulding-maskiner leveres av kjølesystemet. Det avkjøler produktet etter støping, og bidrar til å beholde sin endelige form.

Å oppnå høy produktkvalitet krever presis prosesskontroll. Orex rotomoulding-maskiner, inkludert SHUTTLE-5700 HYBRID, er utstyrt med avanserte automatiserings- og kontrollsystemer som ikke bare sikrer nøyaktig støpeprosesskontroll, men også muliggjør parameterovervåking og programmering av forskjellige produksjonssykluser og formkonfigurasjoner.

Orex Case Study 02 img

Rotomoulding-prosessen krever streng overholdelse av teknologiske parametere og nøye overvåking i alle produksjonsstadier.

Orex Case Study 03 img

Støpeprosessen kan styres enten manuelt eller automatisk. Kjernen i kontrollsystemet er en SIMATIC S7-1500 PLC, mens prosessstyring og overvåking leveres gjennom et SIMATIC Comfort HMI berøringsgrensesnitt.

Hybrid Solutions

SHUTTLE-5700 HYBRID kombinerer ulike formoppvarmingsteknologier, øker energieffektiviteten, reduserer klimagassutslipp og forbedrer prosessproduktiviteten. En viktig fordel med hybridmaskiner er muligheten til alternativt å bruke gassbrennere eller elektriske varmeovner drevet av fornybare energikilder, for eksempel solcellepaneler og vindgeneratorer, for å varme opp støpekammeret.

«Hybridløsningene implementert av Orex er ekstremt viktige i sammenheng med klimabeskyttelse. Å erstatte konvensjonelle energikilder med fornybare energikilder bidrar til å redusere klimagassutslippene og redusere det totale karbonavtrykket.
understreker Marcin Koter, salgssjef i Siemens Polen.

SHUTTLE-5700 HYBRID er en av de viktigste hybridmaskinmodellene produsert av Orex for termisk behandling av pulveriserte polyetylen (PE) materialer ved hjelp av rotasjonsstøpeprosessen. Disse maskinene er utstyrt med avanserte overvåkings- og diagnosesystemer som muliggjør kontinuerlig analyse av maskinparametere og bidrar til å forhindre potensielle driftsproblemer. I tillegg gir Orex-løsninger basert på Siemens teknologi presis prosesskontroll, noe som resulterer i høyere produktkvalitet og mer effektiv produksjonsstyring.

Siemens teknologi for rotomoulding Solutions

Rotasjonsstøpeprosessen krever streng overholdelse av teknologiske prosedyrer og nøye overvåking av parametere i hvert trinn i produksjonen. Under fremstillingen roteres en riktig forberedt form inneholdende pulverisert polyetylen inne i ovnskammeret i en spesifisert periode, ved passende hastigheter og med programmerte endringer i rotasjonsretningen. En nøkkelfaktor for å sikre korrektheten av prosessen er å oppnå og opprettholde riktig støpetemperatur.OREX SHUTTLE-5700 HYBRID-maskinen er tilpasset for å fungere med elektriske varmeelementer bestående av 24 varmepaneler med en effekt på 40 kW hver, samt et gassoljevarmesystem bestående av to brennere med en effekt på 1250 kW hver. Ettersom brennerne er installert i en varmeveksler, muliggjør denne løsningen ren luftsirkulasjon i ovnskammeret samtidig som det gir forbedrede forbrenningsforhold for både naturgass og fyringsolje.

«SHUTTLE-maskinen er utstyrt med moderne bevegelses- og posisjonskontrollsystemer, PID-varmekontrollere, raske SSR-kontaktorer og temperatur-, trykk- og posisjonssensorer. Dette gjør det mulig å skreddersy den teknologiske prosessen nøyaktig, og sikre omfattende produksjons- og teknologiske evner,»
sier Sławomir Kocur.

Case Study - Orex - 06 img

Maskinen bygget av Orex inneholder en rekke Siemens løsninger fra produktfamiliene SIMATIC, SIMATIC NET og SINAMICS, samt SIRIUS/SENTRON lavspenningsbryter- og beskyttelsesutstyr.

Case Study - Orex - 07

De Siemens-baserte løsningene som brukes av Orex muliggjør presis prosesskontroll, noe som igjen betyr høyere produktkvalitet og mer effektiv produksjonsstyring.

Støpeprosessen kan styres enten manuelt eller automatisk. Kjernen i kontrollsystemet er en SIMATIC S7-1500 PLC, som administrerer aktiveringskomponentene, samler måledata og behandler den innhentede informasjonen for å utføre prosessalgoritmene. Prosessstyring, overvåking og datainnsamling leveres gjennom en SIMATIC Komfort-brukergrensesnitt berøringsskjermgrensesnitt. Et annet viktig aspekt er bruken av pålitelige bytte- og beskyttelsesanordninger fra SIRIUS/SENTRON produktfamilie.

«Kontrollsystemet inneholder de nyeste Siemens-teknologiene, noe som sikrer presis kontroll over prosessen. Viktige komponenter som er ansvarlige for maskinkontroll inkluderer SINAMICS servo-stasjoner utstyrt med avanserte sikkerhetsfunksjoner. Implementeringen muliggjør jevn hastighetsregulering for både store og mindre rotasjonsakser, innenfor et område på 0,5 til 7 o/min,» sier Krzysztof Staszek, ekspert på industriell automatisering i Orex Rotomoulding.

Bruken av absolutte kodere på drivaksene muliggjør nøyaktig kontroll av rotasjonsbevegelsen til maskinarmene. Takket være denne avanserte teknologien kan formen plasseres nøyaktig, noe som sikrer både driftssikkerhet og rask håndtering under lasting, lossing og vedlikehold.

Som standard er Orex-maskinen utstyrt med en strømforbruksmåler, en strømkvalitetsanalysator og en gassforbruksmåler.

Sikkerhet først

Et sentralt aspekt ved enhver produksjonslinje er beskyttelse av personell mot skade og utstyr mot skade. I Orex-løsningen blir disse kravene nøye overholdt og overvåket av dedikerte sikkerhetssystemer støttet blant annet av Siemens teknologi.

«Sikkerheten til SHUTTLE-maskinen gjennom hele levetiden sikres av et omfattende sett med enheter og sikkerhetssystemer, støttet av moderne aktive gassdeteksjonssystemer, flammedetektorer, sammenlåsende låser og bevegelseslåser. Kombinert med spesialutpekte og beskyttede arbeidssoner, samt opplært og sikkerhetsbevisst driftspersonell, gir maskinen et trygt og moderne arbeidsmiljø. sier Krzysztof Staszek.

For ytterligere å forbedre driftssikkerheten er ovnskammeret utstyrt med et nøduttrekksgasssystem og en ekstra varmevekslingsvifte. I tillegg er tilgangen til maskinen sikret med et sikkerhetsgjerde med dedikerte prosess- og vedlikeholdsporter. Maskinen inkluderer utpekte soner som bare kan nås av autorisert personell som utfører drifts- eller vedlikeholdsoppgaver.

Drift av SHUTTLE-5700 HYBRID og overvåking av produksjonsprosessen utføres via et berøringsskjermkontrollpanel.

Case Study - Orex - 08 img

Sikkerheten til SHUTTLE-maskinen gjennom hele levetiden sikres av et omfattende system av enheter og sikkerhetstiltak, støttet av moderne aktive gassdeteksjonssystemer, flammesensorer, sammenlåsende sikkerhetslås og bevegelseslåser.

Hver arbeidsstasjon er utstyrt med et uavhengig manuelt kontrollpanel. Sikkerheten og kvaliteten på den teknologiske prosessen overvåkes av et SAFETY system implementert gjennom en Siemens Fail-Safe PLC, samt våre førsteklasses SINAMICS servodrev utstyrt med integrerte SAFETY-funksjoner
Marcin Koter, Salgssjef, Siemens Polen

Kontrollskapsutstyr

Case Study - Orex - 10 img

En viktig del av maskinens utstyr er utvalget av løsninger levert av Rittal, inkludert VX25 kontroll- og distribusjonskabinett med integrert klimakontroll, samt strømfordelingssystemer VX25 Ri4Power og RiLine60.

I tillegg til Siemens løsninger inneholder SHUTTLE-5700 HYBRID-maskinen utstyr levert av Rittal, inkludert VX25 kontroll- og strømfordelingsskap med integrert klimakontroll, samt VX25 Ri4Power og RiLine60 strømfordelingssystemer. Totalt er maskinen utstyrt med 12 Rittal-skap som inneholder lavspent elektrisk utstyr.

«De to hovedforsyningsskapene er utstyrt med en Siemens 2500 A hovedbryter og Rittal NH3 630 A sikringsbrytere. I de utgående mateskapene som forsyner de enkelte varmeelementene, er RiLine60 samleskinnesystemer med 30 × 10 mm kobberskinner montert, sammen med sikringsbrytere og tilkoblingsadaptere,» forklarer Bartosz Kaźmierczyk, produktsjef ansvarlig for segmentet Power Distribution i Rittal.

Kabinett og samleskinnesystemet danner en omfattende løsning for konstruksjon av sertifiserte lavspenningsbryteraggregater med innvendig oppdeling. VX25 Ri4Power-systemet er testet med Siemens elektrisk utstyr i samsvar med EN 61439-standarden, inkludert 3WL1225 2500 A luftbryter (ACB) brukt i dette prosjektet.

«Denne løsningen er designet for applikasjoner med strømverdier på opptil 6 300 A. VX25 Ri4Power kombinerer strømdistribusjons- og kontrollteknologi i ett enkelt kabinett. Det omfattende modulsystemet muliggjør rask og fleksibel implementering av alle bryterutstyrsseksjoner med separasjonsformer fra 1 til 4b. Det gjør det også mulig å opprette individuelt konfigurerte samleskinnerom, funksjonelle enheter og tilkoblingsområder,»
sier Bartosz Kaźmierczyk fra Rittal.

Prosjektet inneholder også fire Blue e+ klimaanlegg, hver med en kjølekapasitet på 2 kW. Hver enhet er montert direkte på døren til et bryterskap. For å forbedre energieffektiviteten bruker Rittal innovativ hybridteknologi i sine klimaanlegg. Denne teknologien kombinerer et konvensjonelt kompressorbasert kjølesystem med et varmerørsystem som gir passiv kjøling. Kompressoren fungerer bare når passiv kjøling alene er utilstrekkelig. Som et resultat gir løsningen både lavere energiforbruk og reduserte CO₂-utslipp.

Case Study - Orex - 11 img

For å sikre optimale termiske forhold for utstyret som er installert inne i skapene, er Blue e+ klimaanlegg med en kjølekapasitet på 2 kW tatt i bruk.»

Høy kvalitet, kostnadsbesparelser og miljøfordeler

Bruken av miljøvennlige løsninger og materialer, inkludert kraftsystemer basert på fornybare energikilder med lavt utslipp, er et av kjennetegnene til maskiner utviklet av Orex. Andre fordeler med selskapets hybridløsninger inkluderer redusert materialavfall og lavere produksjonskostnader, spesielt for små produksjonsserier.

Sammenlignet med andre støpeteknologier som sprøytestøping eller presseforming, krever rotasjonsstøpeprosessen ikke de høye trykkene som trengs for å tvinge materiale inn i en form. Denne egenskapen gjør den til en ideell metode for produksjon av store produkter i ett stykke som tanker, containere og eksterne hus. I tillegg minimerer rotasjonsstøping materialavfall betydelig. I motsetning til konkurrerende produksjonsmetoder, hvor overflødig materiale ofte trimmes av og kastes, blir nesten all plast som brukes i rotasjonsstøpeprosessen en del av sluttproduktet. Dette resulterer i mer effektiv materialutnyttelse og bidrar til lavere totale produksjonskostnader.

«Verktøyet som brukes i rotasjonsstøping er generelt enklere og rimeligere enn verktøyet som kreves for andre støpeteknologier. Som et resultat er prosessen mer tilgjengelig for produsenter, spesielt de som produserer kortsiktige batcher. I tillegg er produkter produsert ved hjelp av denne prosessen preget av høyere kvalitet. De er sømløse og fri for sveiser og skjøter, noe som gjør dem mer motstandsdyktige mot slitasje, skader og mekanisk belastning. Alle disse fordelene gjør rotasjonsstøping til et attraktivt valg for produkter som må yte under krevende miljøforhold,»
avslutter Przemysław Orlik, CEO i Orex Rotomoulding.

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