Skip to main content
此頁面使用自動翻譯顯示。 是否要改為用英語檢視?
案例研究

高效生產塑膠製品

SHUTTLE-5700 HYBRID 旋轉成型機由 Orex 設計和製造,可在塑料成型過程中使用可再生能源,同時節省材料和更高生產力。

Orex 生產專門的旋轉成型機,用於生產塑料產品通過旋轉成型過程。這些機器用於生產儲水箱,玩具,外殼和其他形狀複雜的物品。為德國的客戶,奧瑞克斯設計並製造了一台定制機器:SHUTTLE-5700 混合動力。這是波蘭公司開發的第一台具有這種尺寸和技術精緻的機器。與市場上可用的其他解決方案相比,它在能源使用方面的靈活性和高效率而脫穎而出,從而提供大量節省。該解決方案基於利塔爾提供的西門子技術和控制櫃。

旋轉成型如何作用?

旋轉成型,也稱為旋轉成型,是一種用於生產三維塑料產品的製造工藝。

「相較於替代塑料成型方法,轉模具提供了顯著優勢。它最大程度地減少材料浪費,有助於提高產品質量,並降低生產短期生產的成本。它還可以製造具有複雜形狀和複雜的幾何形狀的產品,」
奧雷克斯自動化部採購和物流專家斯拉沃米爾·科庫爾解釋。

Orex 旋轉成型機的中心組成部分是烤箱。在烤箱內,塑料在高溫下沉積在模具的壁上,而模具在兩個軸上旋轉。加熱系統在這個過程中扮演關鍵作用,其中包括燃氣燃燒器和其他加熱技術等組件。旋轉系統可以實現產品形成,確保熔化塑料在模具的內表面均勻分佈,從而產生均勻的壁厚。冷卻系統提供旋轉成型機的其他功能。成型後可冷卻產品,有助於保持其最終形狀。

實現高產品質量需要精確的製程控制。Orex 旋轉成型機,包括 SHUTTLE-5700 HYBRID,配備先進的自動化和控制系統,不僅確保精確的成型過程控制,還可以實現參數監控和各種生產週期和模具配置的編程。

Orex Case Study 02 img

旋轉成型工藝需要嚴格遵守技術參數,並在生產的每個階段密切監控。

Orex Case Study 03 img

成型過程可以手動或自動控制。控制系統的核心是 SIMATIC S7-1500 PLC,而流程管理和監控是通過 SIMATIC 舒適的人機介面提供。

混合式解決方案

SHUTTLE-5700 HYBRID 結合了不同的模具加熱技術,提高能源效率,減少溫室氣體排放,並提高製程生產力。混合機的主要優點是可以替代使用燃氣燃燒器或由可再生能源(如太陽能電池板和風力發電機)驅動的電加熱器來加熱成型室。

「Orex 實施的混合解決方案在氣候保護方面非常重要。用可再生能源取代傳統能源有助於減少溫室氣體排放並降低整體碳足跡,」
強調了西門子波蘭的銷售經理馬辛·科特。

SHUTTLE-5700 HYBRID 是 Orex 製造的最重要的混合機型之一,用於使用旋轉成型工藝對粉末聚乙烯(PE)材料的熱加工。這些機器配備先進的監控和診斷系統,可持續分析機器參數,並有助於防止潛在的操作問題。此外,以西門子技術為基礎的 Orex 解決方案提供精確的製程控制,從而提高產品質量和更高效的生產管理。

自動成型解決方案的西門子技術

旋轉成型工藝需要嚴格遵守技術程序,並在生產的每個階段密切監控參數。在製造過程中,一個含有粉狀聚乙烯的模具會在烤箱內旋轉一段時間內,以適當的速度和旋轉方向的編程變化。確保工藝正確性的關鍵因素是達到和維持適當的成型溫度。OREX SHUTTLE-5700 HYBRID 機器已經調整,可配合由 24 個額定為 40 kW 的加熱板組成的電加熱元件操作,以及一個由兩個燃燒器組成的燃氣油加熱系統,每個燃燒器具有 1,250 kW 的燃氣油加熱系統。由於燃燒器安裝在熱交換器中,此解決方案可以在烤箱內的乾淨空氣循環,同時為天然氣和加熱油提供更好的燃燒條件。

「SHUTTLE 機器配備了現代運動和位置控制系統,PID 加熱控制器,快速 SSR 接觸器以及溫度,壓力和位置傳感器。這使得能夠精確地定制技術流程,確保廣泛的生產和技術能力,」
斯瓦沃米爾·科庫爾說。

Case Study - Orex - 06 img

Orex 製造的機器結合了 SIMATIC、SIMATIC NET 和 SINAMICS 產品系列的一系列西門子解決方案,以及 SIRIUS/SENTRON 低壓開關和保護設備。

Case Study - Orex - 07

Orex 採用的西門子解決方案可實現精確的製程控制,從而轉化為更高的產品質量和更高效的生產管理。

成型過程可以手動或自動控制。控制系統的核心是 西馬蒂克 S7-1500 有限公司,管理驅動元件、收集測量資料,並處理取得的資訊以執行過程演算法。流程管理,監控和數據採集通過 a SIMATIC 舒適人機介面 觸摸屏界面。另一個重要方面是使用可靠的開關和保護設備來自 SIRIUS/聖特龍 產品系列。

「控制系統結合了最新的西門子技術,確保對流程進行精確控制。負責機器控制的主要組件包括 SINAMICS 伺服驅動器 配備先進的安全功能。它們的實施能夠在 0.5 至 7 rpm 範圍內,在主軸和次要旋轉軸進行平穩的速度調節,」 奧雷克斯羅托模靈工業自動化程序設計專家克齊斯托夫·斯塔澤克說。

在驅動軸上使用絕對編碼器可以精確控制機臂的旋轉運動。借助這項先進的技術,模具可以準確定位置,確保在裝載、卸貨和維護活動期間進行操作安全和快速處理。

作為標準,Orex 機器配備了一個消耗電表,一個功率質量分析儀和一個氣體消耗計。

安全第一

任何生產線的關鍵方面是保護人員免受傷,設備免受損壞。在 Orex 解決方案中,這些要求都是由西門子技術支持的專用安全系統嚴格遵守和監督。

「SHUTTLE 機器在整個使用壽命中的安全是通過一套完整的設備和安全系統來確保,並由現代主動式氣體檢測系統、火焰探測器、互鎖鎖和運動互鎖等支持。結合特別指定和受保護的工作區域,以及受訓練且注重安全意識的操作人員,該機器提供了安全現代化的工作環境,」 克里什托夫·斯塔謝克說。

為進一步提高操作安全性,烤箱內配備了一個緊急排氣抽取系統和一個額外的熱交換風扇。此外,設有專用製程和維護門口的安全圍欄確保機器的存取。本機包含指定區域,只有執行操作或維護工作的授權人員才能訪問。

SHUTTLE-5700 HYBRID 的操作和監控生產過程通過觸摸屏控制面板進行。

Case Study - Orex - 08 img

SHUTTLE 機器在整個操作壽命中的安全性是通過全面的設備和防護系統來確保,並由現代主動式氣體檢測系統、火焰感測器、互鎖安全鎖和運動互鎖支持。

每個工作站都配備了獨立的手動控制面板。通過西門子故障安全 PLC 實施的 SAFETY 系統以及我們具備整合 SAFETY 功能的頂級 SINAMICS 伺服驅動器監督技術流程的安全和品質
馬辛·科特, 銷售經理, 西門子波蘭

控制櫃設備

Case Study - Orex - 10 img

該機器設備的一個重要部分是 Rittal 提供的解決方案,包括具有整合式氣候控制的 VX25 控制和配電櫃,以及 VX25 Ri4Power 和 RiLine60 配電系統。

除了西門子解決方案外,SHUTTLE-5700 混合式機器還結合了利塔爾提供的設備,包括具有整合式氣候控制的 VX25 控制和配電櫃,以及 VX25 Ri4Power 和 RiLine60 配電系統。機器總共配備了 12 個 Rittal 機櫃,內置低壓電氣設備。

「兩個主電源櫃配備了西門子 2500 A 主電路斷路器和利塔爾 NH3 630 A 保險絲開關斷路器。在供應單獨加熱元件的輸出輸送機櫃中,安裝了 RiLine60 總線系統,配備 30 × 10 毫米銅線導線,以及保險絲開關斷路器和連接適配器,」 解釋了 Rittal 負責配電部門的產品經理巴托斯·卡茲米爾奇克。

機櫃和總線系統構成了具有內部分隔層的認證低壓開關設備組件的綜合解決方案。VX25 Ri4Power 系統已根據 EN 61439 標準與西門子電氣設備進行測試,包括本項目中使用的 3WL1225 2500 A 空氣斷路器(ACB)。

「此解決方案專為電流額定值高達 6,300 A 的應用而設計。VX25 Ri4Power 將電源分配和控制技術結合在單一機櫃中。全面的模塊化系統可以快速靈活地實現任何開關設備部分,具有 1 至 4b 的分離形式。它還允許創建個別配置的總線槽、功能單元和連接區域,」
里塔爾的巴托什·卡茲米爾奇克說。

該項目還包括四個 Blue e+ 空調機組,每個單元都具有 2 千瓦的冷卻能力。每個單元都直接安裝在開關櫃門上。為提高能源效率,Rittal 在其空調系統中使用創新的混合式技術。此技術結合了傳統壓縮機型冷卻系統與提供被動冷卻的熱管系統。壓縮機僅在單獨被動冷卻不足時運作。因此,該解決方案可提供更低的能源消耗和減少二氧化碳排放。

Case Study - Orex - 11 img

為確保機櫃內安裝的設備最佳的熱條件,已部署了 2 kW 冷卻能力的 Blue e+ 空調裝置。」

高品質、節省成本和環境優勢

使用環保的解決方案和材料,包括基於可再生和低排放能源的電力系統,是 Orex 開發的機器的特點之一。該公司的混合解決方案的其他優點包括減少材料浪費和降低生產成本,尤其是對於小型生產。

與其他成型技術比較,例如注塑成型或壓成型,旋轉成型過程不需要強制材料進入模具所需的高壓力。這種特性使其成為製造大型、一體式產品(如罐、容器和外殼)的理想方法。此外,旋轉成型可大幅減少材料浪費。與競爭的生產方法不同,多餘材料通常被裁剪和丟棄,旋轉成型過程中使用的幾乎所有塑料都成為最終產品的一部分。這會使材料使用效率更高,並有助於降低整體生產成本。

「旋轉成型中使用的刀具通常比其他成型技術所需的刀具更簡單和便宜。因此,製造商更易於使用該過程,尤其是生產短期批次的製造商。此外,使用此過程製造的產品具有更高的質量的特徵。它們無縫且無焊接和接頭,使它們更耐磨、損壞和機械應力。所有這些優勢使旋轉成型成型成為必須在嚴苛環境條件下執行的產品有吸引力的選擇。」
奧雷克斯羅托莫爾丁首席執行官普澤米斯瓦夫·奧利克總結了。

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