Produkcja pojemników wielokrotnego użytku z kilku surowców wtórnych

Jeśli chodzi o recykling tworzyw sztucznych, aspiracje i rzeczywistość często się rozmijają. Dzieje się tak dlatego, że polimery pozyskiwane ze źródeł wtórnych miewają bardzo rozbieżne i niestabilne  parametry techniczne.  Aby uzyskać niezbędną ilość recyklatu, należy korzystać z wielu źródeł. Na targach K 2022 firma KraussMaffei zademonstrowała, jak przy wykorzystaniu technologii Direct Compounding Injection Molding (DCIM) z trzech recyklatów o różnej lepkości stworzyć nowy materiał o powtarzalnych właściwościach.

KraussMaffei skoncentrował swoją obecność na targach na rozwiązaniach obiegu zamkniętego, a wtryskarka z technologią DCIM odegrała w tym kluczową rolę. Technologia DCIM to połączenie wytłaczarki jednoślimakowej z wtryskarką. Jest ona przeznaczona do gramatury wtrysku od 50 do 2000 gramów i tym samym uzupełnia sprawdzony od 20 lat system IMC (Injection Molding Compounder, wtryskarka z wytłaczarką dwuślimakową), który jest atrakcyjny ekonomicznie przy gramaturach zaczynających się od 1500 g.

Znacząca oszczędność kosztów dzięki DCIM

Obecne wysokie koszty polimerów powodują, że przetwórcy tworzyw sztucznych rozglądają się za tańszymi alternatywami. Proces DCIM (Direct Compounding Injection Molding) wychodzi naprzeciw takim poszukiwaniom. Dzięki wytłaczarce z profesjonalnym systemem grawimetrycznego dozowania i mieszania możliwe jest przygotowanie indywidualnej mieszanki termoplastycznej wzbogaconej o modyfikatory, wypełniacze i substancje stabilizujące tworzywo. Tak wymieszana i uplastyczniona masa jest podawana bezpośrednio do procesu formowania wtryskowego.

Technologia DCIM firmy KraussMaffei pozwala zaoszczędzić cenny czas cyklu i obniżyć koszty materiału nawet o 50%. Nie ma potrzeby schładzania masy i regranulacji, redukujemy też koszty związane z zewnętrznym magazynowaniem (średnio około 0,6 €/kg) i uzyskujemy maksymalną kontrolę nad stosowanymi materiałami.

W przypadku DCIM wytłaczarka jednoślimakowa jest zainstalowana bezpośrednio nad jednostką wtryskową standardowej wtryskarki (zazwyczaj z serii GX). Obie maszyny produkują w trybie przerywanym, co oznacza, że wytłaczarka zatrzymuje się po osiągnięciu objętości wtrysku dla kolejnego cyklu.

W przypadku aplikacji targowej trzy materiały z recyklingu są dodatkowo mieszane z masterbatchem, dodatkiem stabilizującym i miką tlenku żelaza jako wypełniaczami. Ostatni z nich powoduje skrócenie czasu chłodzenia nawet o dziesięć procent. Przekształcenie sześciu pojedynczych składników w jednorodny stop, odbywa się za pomocą specjalnego ślimaka wytłaczarki. Ma on zoptymalizowaną konstrukcję i wyjątkowo dużą długość. Stosunek długości do średnicy wynosi zwykle około 17-23 L/D (standardowe wtryskarki), ale w przypadku DCIM jest to imponujące 30 L/D.

Na stoisku targowym, stworzone w ten sposób nowe tworzywo było wykorzystywane do produkcji praktycznych pięcioczęściowych składanych skrzynek  wielokrotnego użytku. Czas cyklu produkcji w tym wypadku wynosił  około 35 sekund.

Wyeliminowanie z procesu jednego etapu chłodzenia oszczędza cenną energię

W obliczu aktualnych problemów energetycznych, szczególnie interesujące jest również to, że cała produkcja odbywa się w jednym procesie grzewczym, tak więc gorąca uplastyczniona masa przechodzi bezpośrednio z wytłaczarki do jednostki wtryskowej wtryskarki bez przerwy i bez strat ciepła. Ten jednoetapowy proces oszczędza energię, zmniejsza emisję CO2 i jest łagodny dla materiału, ponieważ degradacja polimeru jest ograniczona.

Przejęcie odpowiedzialności za materiały i kontrola receptur

Bez wątpienia korzyści wynikające z bezpośredniej integracji wytwarzania mieszanki polimerowej i jej wtrysku w jednym procesie są bardzo atrakcyjne dla przemysłu opakowaniowego i logistycznego, kierującego się ceną jednostkową produktu. Z kolei dla producentów detali technicznych i motoryzacyjnych, proces DCIM może nieść inną korzyść – całościową kontrolę nad procesem, od tworzywa do produktu końcowego. Dzięki temu, takie firmy łatwo mogą trzymać pieczę nad materiałami i nie są zdani na zewnętrznych recylerów. Również w przypadku nowych projektów lub zmienionych wymagań mechanicznych, mogą szybko reagować i opracować własne nowe receptury.

Atrakcyjna ekonomicznie, szczególnie dla detali o masie od 50 do 2000 g

Ponieważ koncepcja opiera się na standardowej wtryskarce, dodatkowe koszty wyposażenia DCIM są niskie i zwracają się w krótkim czasie. Jeśli w danej chwili nie jest potrzebna indywidualna mieszanka tworzywowa, maszyna może być używana również w trybie standardowego formowania wtryskowego.  Dzięki temu użytkownik zyskuje maksymalną elastyczność i jest przygotowany na dalszy rozwój w ramach gospodarki obiegu zamkniętego.