克劳斯玛菲将在K 2022展示利润丰厚且可持续的直接配混技术

作者:本刊编译 发布时间:2022-07-21
在K 2022展会中,克劳斯玛菲(展位:C15C24-D24)将通过一项应用来演示如何将不同的再生原料用在一起。利用DCIM(直接配混注射成型)工艺,可以采用3种粘度不同的聚合物生产出新的产品。


押题图

克劳斯玛菲的GX 1100-4300 DCIM设备 

源自FFP2面罩的聚丙烯短纤维绒(熔体容积率MVR 800~1000)、源自物流包装产品的高密度聚乙烯(HDPE)碎片(熔体容积率MVR 5~15)和源自玩具生产中的HDPE吹塑废料(熔体容积率MVR<1),这些粘度不同的再生原料将被用于DCIM直接配混注射成型工艺中,通过添加作为填料的色母粒、稳定剂和云母氧化铁来创造出一种新的材料。在K 2022展会中,克劳斯玛菲将在其展台利用这些材料来制造由5个组件构成的可折叠聚烯烃板条箱(比如运送新鲜鱼类),生产循环时间是35s。


图1

可持续的运输包装:在K 2022展会中,克劳斯玛菲将采用GX 1100-4300 DCIM设备生产由3种不同的再生材料制成的坚固的可重复使用的板条箱 

一台LRX 350线性机械手从模具中取出5个不同的组件,并将它们传送给Campetella公司提供的自动化系统,该自动化系统负责完成对板条箱的插装、剪裁和码放。 

单螺杆挤出机带来的经济吸引力

凭借DCIM设备,克劳斯玛菲正在扩展其在直接配混领域的产品组合,并补充完善经过20年市场考验的IMC(注射成型配混)系统。这台用于DCIM工艺的单螺杆挤出机能提供50~2000g的注射量,这使其极具经济吸引力,而采用一台双螺杆挤出机的IMC系统至少需要大约1500g的注射量。这两种情况的目标是完全一致的:加入添加剂进行混合、改性,增强或填充聚合物,然后在循环时间内毫无损耗地将配混好的材料融入到注射成型加工中。


图2

克劳斯玛菲的DCIM设备采用一台单螺杆挤出机,由于能够提供50~2000g的注射量而极具经济吸引力 

针对DCIM设备,挤出机以节省空间的骑背式方式被直接安装到一台标准液压注射机(通常为GX系列,K展展示的是GX 1100-4300)的注射单元上。配混好的熔体在一次加热过程中被输送到塑化单元内,也就是说,没有熔体的冷却或缓存过程,因而减少了聚合物的降解。此外,这种一步法工艺还降低了能耗并减少了碳排放。

挤出机和注射机间歇运行,这意味着在为下一循环制备好所需的注射量后,挤出机就停止工作。为了完美地做到这一点,以及将6个单独的组份混合成均匀的熔体,该挤出机配备了一个特制的螺杆,而且螺杆很长。就标准注射机而言,长径比大约是17~23 L/D,但对于DCIM设备而言,长径比则相当大,达到30 L/D。

材料成本节省高达50%

凭借节省50%材料成本的优势,DCIM设备尤其为受价格驱动的包装和物流行业带来了极具吸引力的选择。将在展会中生产的可折叠板条箱的注射量是1000g,而仅就配混料而言,其外协生产的平均成本就达0.6€/kg,现在采用DCIM设备,则避免了这部分的成本支出。就其他行业而言,比如技术部件的制造,通常要求把控好材料配方,这意味着要为新产品所需的配混料开发自己的材料配方,如聚丙烯或聚酰胺的玻纤增强配混料,或各种聚合物的混合物,并将专业经验留在公司内部。

总之,无论是哪一种情况,塑料加工商们都将受益于DCIM设备带来的高度灵活性。如果眼下不需要配混料,机器还可以作为标准的注射成型机使用。由于附加成本低,DCIM设备的投资成本几个月就能收回。

参与这项展出的合作伙伴公司是:BIG-SPIELWARENFABRIK GmbH & Co. KG(吹膜)、 Schoeller Allibert Services B.V.(HDPE 注射成型制品)、Zettl Meditec GmbH(FFP面罩绒布),almaak international (面罩绒团),Audia Plastics s.r.o.(色母粒), Byk Chemie (添加剂), Kärtner Montanindustrie (云母氧化铁), Campetella Robotic Center srl (自动化) 和S.C.S. Societa Construzione Stampi (模具)。

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