Escolher sua primeira máquina EBM não é uma decisão de compra, é uma decisão de engenharia que envolve uma ordem de compra. O moldagem por sopro e extrusão é um dos pontos de entrada mais acessíveis na fabricação de plástico porque uma única máquina, um conjunto de moldes e alguns acessórios podem transformar pellets de resina em um recipiente terminado e vendável em menos de vinte segundos. Esta acessibilidade também é uma cilada: os equipamentos parecem idênticos em catálogos diferentes, os intervalos de volume se sobrepõem, e uma especificação que está errada em uma dimensão da porca ou em uma classe de fixação silenciosamente limitará sua produção para a próxima década.
Este guia leva um produtor inexperiente através de toda a cadeia de decisão, em ordem que um engenheiro de produção usaria: produto-alvo, envelope de volume, material, output necessário, arquitetura da máquina, ferramentas, auxiliares e, finalmente, a própria fábrica, que é a etapa que a maioria dos novos entrantes descobre somente depois que as caixas chegam. Cada recomendação aqui está escrita em especificações, e não em slogans, porque os números na ficha técnica são o que determinam se sua linha produz 300 ou 900 recipientes por hora.
A Apollo, uma fábrica da Wanplas localizada em Zhangjiagang, perto de Xangai, desenvolveu máquinas de moldagem por sopro de extrusão automática durante mais de vinte anos a partir de uma instalação de 8.000 metros quadrados com uma dezena de séries de máquinas que abrange mais de oitenta modelos e mais de 4.000 máquinas em operação em mais de 90 países. Essa base instalada abrange exatamente a situação descrita neste artigo: uma primeira máquina, uma equipe pequena, uma única família de produtos, e a necessidade de ser lucrativa antes de ser justificada a compra de uma segunda máquina. As seções abaixo combinam esta experiência acumulada com a prática de engenharia de moldagem por sopro padrão, para que você possa especificar a sua primeira linha com confiança.
A cadeia de decisão de sete passos para a sua primeira máquina
Todo projeto bem-sucedido de EBM segue a mesma sequência, e todo projeto fracassado saltou uma etapa. A cadeia se inicia pelo produto-alvo, faixa de volume, material, saída requerida, arquitetura da máquina, ferramentaria e auxiliares, depois pela instalação e pela potência. Cada etapa limita a seguinte, razão pela qual trabalhar em sentido inverso a partir de um catálogo de máquinas produz mal ajustes caros.
O modelo de falha mais comum ocorre da seguinte forma: um novo produtor percebe uma especificação da máquina atraente, realiza o pedido e somente depois descobre que o recipiente desejado pelo seu cliente possui uma alça, o que exige um movimento de fixação mais longo e uma estação de descontaminação, ou que os 1.200 peças por hora exigidas são impossíveis de serem produzidas com uma cabeçade com dois bolsos a uma velocidade de ciclos de 18 segundos. Nenhum dos dois problemas é um defeito da máquina. Ambos são erros de sequenciamento.
Eis o que cada etapa da cadeia realmente decide:
- Produto alvo.Geometria, presença ou ausência de alça, acabamento do colarinho, área de etiqueta, exigência de carga na parte superior, e se o recipiente contém um produto regulamentado. Tais condições determinam a complexidade do molde e as necessidades de remoção da ferrugem.
- Volume range.A capacidade nominal em mililitros ou litros, mais o volume cheio. Isso define a medida da peça, o tamanho da cabeça do matriz e a travagem.
- Material.HDPE, PP, HMWHDPE, PETG ou PVC. Isto decide a geometria do parafuso, a relação de compressão, o perfil de temperatura do cilindro e se necesita um sistema de secagem.
- Resultado necessário.Peças por hora em utilização real, e não em pico teórico. Isto determina o número de cavidades e o número de estações.
- Arquitetura da máquina.Estação simples ou dupla, extrusão contínua ou acumulador, hidráulica ou totalmente elétrica. Isto determina o tamanho do empreendimento, a potência instalada e o comportamento do ciclo.
- Ferramentas e acessórios.Moldes, tanque de refrigeração, compressor, granulador, carregador, detector de vazamento. Isso decide quanta produção teórica você realmente transforma em peças vendíveis.
- Planta e energia.Capacidade de fornecimento trifásica, fluxo de água de refrigeração, volume de ar comprimido, área do local, altura do teto e carga do piso. Isto decide o cronograma da sua instalação.
Siga esta ordem e a especificação da máquina se escreverá sozinha. O resto deste guia expande cada etapa com os números que você precisa preencher os espaços em branco.
O que uma Máquina EBM faz de fato e porque se adapta a novos produtores
O blow-molding por extrusão forma um recipiente oco, extrudindo um tubo de plástico fundido chamado parison, fechando uma moldura em duas partes ao redor dele e inflá-lo com ar comprimido contra as paredes da cavidade resfriadas. Todo o ciclo é contínuo, mecânicamente simples e produz um recipiente terminado sem nenhuma etapa de moldagem secundária, razão pela qual é a rota de menor complexidade na fabricação de recipientes.
O ciclo tem seis estágios, e entendê-los explica a maior parte do que aparece em um folheto de especificações:
- PlásticaçãoO extruder de vórtega única derrete e homogeneiza a resina no tambor. O diâmetro da vórtega e a relação L/D definem a taxa de plasticização, em quilogramas por hora, que é o limite para tudo o que está abaixo dela.
- Formação de paraíbaO fluxo de fusão atravessa a cabeça de moldagem e sai entre a moldagem e o mandril em forma de tubo. Um programador de parison varia o intervalo entre o mandril durante a extrusão para que o espessamento da parede seja distribuído onde o recipiente precisa dele.
- Apertação.O molde fecha-se em torno do parison, empurrando-o para dentro do fundo e do colo. A força de fixação deve manter o molde fechado contra a pressão interna de sopro e deve produzir uma solda de corte limpa.
- Injeção de ar.O ar compressor a 0,6 a 1,0 MPa incha o parison contra a cavidade. A entrada de ar é através de um nó de sopro no pescoço ou de uma agulha de sopro no corpo.
- Resfriamento. A circulação de água refrigerdada pelo molde remove o calor até que a peça seja dimensionalmente estável. O resfriamento normalmente consome de 50 a 70 por cento do ciclo total, por isso o projeto do resfriamento do molde é mais importante do que a maioria dos compradores inexperientes espera.
- Ejeção e desflashamento. O molde se abre, a peça é removida e o flash da ponta e do corte é trabalhado, seja no molde, em uma unidade de desflashamento separada, ou manualmente em operações muito pequenas.
Três características tornam este processo atraente para uma nova empresa. Primeiro, o custo da ferramenta por recipiente é baixo em comparação com os processos de injeção, porque um molde de sopro não tem núcleo, sistema de correia e mecanismo de expulsão. Segundo, o processo lida com uma ampla gama de geometrias de recipientes, incluindo canecas manuais e formas assimétricas que a moldagem por injeção a alta temperatura não pode produzir. Terceiro, o flash do processo é totalmente reciclável em linha, de modo que um granuleador ao lado da prensa devolve os resíduos do corte diretamente para o bacia, o que mantém a utilização eficiente dos materiais elevada.
As limitações também valem a pena conhecer antes de se comprometer. A precisão da finalização do gargalo é menor do que a moldagem por sopro por injeção, portanto, frascos farmacêuticos cosméticos e tolerâncias de rosca muito apertadas pertencem a um processo diferente. O controle do espessamento da parede depende da programação do parison, em vez de uma abertura de cavidade fixa, o que significa que a habilidade do operador e a resolução do programador influenciam o peso da peça. E recipientes grossos e pesados acima de aproximadamente 30 L exigem tecnologia de cabeça de acumulador, o que muda completamente a classe da máquina.
Passo 1: Bloquear a embalagem do produto antes de tudo o resto
O documento mais útil em um projeto EBM é uma envoltura de produto com uma página que fixa o volume do recipiente, a altura, o diâmetro máximo, o acabamento do bico, o peso do peça pretendido e a quantidade de produto necessária. Enquanto estas seis casas não existirem, nenhuma máquina pode ser especificada de forma honesta, e qualquer cotação que receber é uma sugestão vestida de proposta.
Comece com o volume cheio e não o volume nominal, porque a cavidade do molde foi construída de modo que esta esteja cheia. Um recipiente com marcação de 1 L apresenta normalmente um volume cheio entre 1050 e 1120 ml, dependendo das exigências de espaço livre. Em seguida, determine a altura máxima do recipiente, observando o bico, pois esta soma com a cauda de fechamento determina a quantidade de parison necessária e a sua extensão determina o tempo de moldeamento e a posição da cabeça de moldagem.
O peso da peça merece atenção especial porque é o seu custo recorrente predominante. Uma garrafa de detergente em HDPE de 1 L pode ser produzida com uma massa que varia de 38 g a 62 g dependendo da distribuição do espessamento da parede, e a diferença entre esses dois números, repetida durante um ano de produção, ultrapassa quase todas as outras variáveis operacionais. Esta é a razão exata pela qual a resolução de programação do parison é uma especificação que vale a pena pagar e não um recurso a ser eliminado.
A tabela abaixo relaciona os produtos principais mais comuns com a arquitetura de máquinas que se adequam a eles. Utilize-a como primeiro filtro e, em seguida, verifique com uma revisão completa das especificações.
| Produto-alvo | Volume típico | Material | Arquitetura recomendada | Typical Cavities | Tempo do ciclo |
|---|---|---|---|---|---|
| Botijões de cosméticos e cuidados pessoais | 100 ml a 500 ml | HDPE, PP | Estação dupla, extrusão contínua | 4 a 6 | De 8 a 14 segundos |
| Garrafas de detergente e produtos químicos diários | De 500 ml a 2 l. | HDPE | Estação dupla, extrusão contínua | 2 a 4 | 12 to 20 s |
| Garrafas de óleo comestível e de molho | 1 L to 5 L | HDPE, PP | Estação dupla, extrusão contínua | 2 a 4 | 16 a 26 s |
| rolhas de lubrificantes e agroquímicos; | 4 a 25 litros | HDPE, HMWHDPE | Estação única, contínua ou acumuladora | 1 a 2 | De 35 a 75 segundos. |
| Tambores químicos com alças | 10 L a 30 L | HMWHDPE | Estação única, cabeça acumuladora | 29 | 55 to 95 s |
| Tubos e Reservatórios para a Indústria Automotiva | 0,5 L a 8 L; | HDPE, PP, PA | Posto simples ou duplo, programador de parison. | 1 a 2 | De 25 a 60 segundos |
| Joguetes e artigos de lazer com orifícios | De 0,2 l a 20 l. | HDPE, PP, PVC | Uma estação única, com movimento longo | 1 a 2 | 30 to 80 s |
| Recipientes farmacêuticos e médicos | De 30 ml a 1L | HDPE, PP, PETG | estação dupla com configuração limpa; | 4 a 8 litros | 9 a 16 s |
Observe como o mesmo volume pode aparecer sob duas arquiteturas. Um recipiente de 5 L produzido em grande escala para um cliente estável justifica uma estação dupla com duas cavidades; o mesmo recipiente de 5 L produzido em séries curtas em várias variantes pode ser melhor atendido por uma estação única com mudanças mais rápidas do molde. A estrutura da encomenda, e não apenas o tamanho do recipiente, é o que orienta a decisão.
Finalmente, defina a saída exigida em termos realistas. Divida a sua quantidade de encomendas mensais pelo número de dias úteis, dividir por horas de turno previstas e, em seguida, dividir por um número de eficiência geral do equipamento de 0,70 a 0,80 para uma nova operação. O resultado é o número de peças por hora que a máquina deve atingir quando estiver a funcionar normalmente, e não ao máximo.
Passo 2: Escolha o Material antes de escolher a Máquina
A seleção do material determina a geometria do parafuso, a relação de compressão, o perfil de temperatura do tambor, os requisitos de secagem e até mesmo a escolha do aço do molde, de forma que esta escolha deve ser feita antes da seleção da máquina, e não depois dela. Para uma primeira máquina, a recomendação pragmática é clara: comece com o HDPE de peso para moldagem a jato, aprenda o processo e adicione mais materiais só quando a distribuição do espessamento das paredes e a taxa de resíduos se estabilizarem.
As qualidades de moldagem por sopro são diferenciadas das de injecção principalmente pela resistência do material fundido. Uma qualidade de injecção com uma taxa de fluxo do material fundido de 8 a 20 g/10 min desveragará da cabeça da matriz antes que esta se feche. Uma qualidade de moldagem por sopro com uma taxa de fluxo do material fundido (MFR) de 0,3 a 1,0 g/10 min a 190°C e 2,16 kg mantém o parison estável por tempo suficiente para um ciclo controlado. Este único parâmetro separa um material utilizável de uma massa inútil, e é a primeira pergunta a ser feita a qualquer fornecedor de resinas.
| Material | MFR típico | Melt Temperature Range | Rácio de compressão do parafuso | Drying Needed | Produtos Best-Fit First |
|---|---|---|---|---|---|
| classe de moldagem por sopro a base de HDPE; | 0,3 a 1,0 g/10 min (190°C/2,16 kg) | 170 a 200 °C | De 2,5 a 3,2 por 1 | Não | Bicos de detergentário, óleo comestível e cosméticos |
| HMWHDPE | 0,03 a 0,35 g/10 min (carregamento alto) | 180 a 210 °C | 2,2 a 2,8 a 1 | Não | Jerricans, tambores químicos, peças de parede espessa |
| PP homopolymer | 0,3 a 1,5 g / 10 min (230 °C / 2,16 kg) | 190 a 230 °C; | 3,0 a 4,0 até 1 | Não | Garrafas de molho preenchidas a quente, recipientes claros. |
| Copolímero de PP | De 0,4 a 2,0 g/10 min (230 °C/2,16 kg) | 190 a 225 °C | 3,0 a 3,8 a 1 | Não | Garrafas resistentes a impacto, embalagens para cadeia de frio |
| PETG | Viscosidade gradada, grau de blow-molding | 190 a 230 °C; | A máquina pode ser de uma ou duas estações. A arquitetura da máquina é a decisão que tem maior influência no rendimento por hora e é estabelecida por duas escolhas independentes: quantos postos de fixação servem ao extrusor e se o parison é extrudado de forma contínua ou acumulado e lançado. Faça as coisas da maneira certa e uma simples engrenagem produz resultados impressionantes; faça as coisas da maneira errada e uma grande máquina fica em inatividade enquanto o molde esfria. | Sim, 65 a 70 ° C durante 4 a 6 h | frascos de cosméticos e cuidados pessoais transparentes; |
| PVC rígido | Valor K entre 57 e 60 | 165 a 185 °C | 2,0 a 2,5 para 1 | Secagem apenas (alguns produtos) | Frascos de produtos químicos e cosmetológicos transparentes |
| PC e PA (espéciais) | Grade-specific | 230 a 280°C | A máquina pode ser de uma ou duas estações. A arquitetura da máquina é a decisão que tem maior influência no rendimento por hora e é estabelecida por duas escolhas independentes: quantos postos de fixação servem ao extrusor e se o parison é extrudado de forma contínua ou acumulado e lançado. Faça as coisas da maneira certa e uma simples engrenagem produz resultados impressionantes; faça as coisas da maneira errada e uma grande máquina fica em inatividade enquanto o molde esfria. | Yes, dew point controlled | Componentes técnicos e automotivos |
Três propriedades de material merecem mais atenção do que normalmente recebem por parte de novos participantes.
Resistência à fissura de estresse ambiental (ESCR)Define se um recipiente sobrevive ao contato com surfactantes, cloro ou agroquímicos ao longo do seu tempo de deterioração. Uma garrafa de detergente moldada a partir de uma classe de baixo conteúdo de ESCR pode passar todos os exames dimensionais na fábrica e rachar em um armazém três meses depois. Para embalagens de produtos químicos e agroquímicos diários, especifique uma classe com desempenho de ESCR documentado e valide com o método de teste relevante, em vez de assumir que todo o HDPE se comporta da mesma forma.
Densidade e rigideztroque contra a resistência ao impacto. Uma densidade mais alta em HDPE, cerca de 0,955 a 0,960 g/cm3, proporciona melhor capacidade na parte superior e permite paredes mais finas; uma densidade mais baixa, em torno de 0,950 g/cm3, proporciona melhores resultados na queda. Para garrafas de plástico empilháveis, a capacidade na parte superior vence; para recipientes enviados casualmente por estradas ásperas, os resultados de queda vencem.
Tolerância de recozimentoÉ importante porque você vai fazer flashback através da máquina. O HDPE tolera 25 a 40% de reciclagem com perda mínima de propriedades, quando o material é mantido limpo e o granulator é adequadamente filtrado. O PVC e o PETG são muito menos tolerantes, tanto devido à história térmica quanto à sensibilidade à contaminação. Se o seu plano de negócios depende de um alto uso de reciclagem, isto é outro motivo para começar com o HDPE.
As aplicações farmacêuticas e de contacto com alimentos adicionam uma camada de conformidade. Verifique se o grau de resina e qualquer masterbatch possuem as declarações de contato com alimentos adequadas para o seu mercado, seja para o caso de FDA 21 CFR 177.1520 para poliolefinas, EU 10/2011 para o mercado europeu ou requisitos da série GB 4806. A máquina não certifica o pacote; o material, a higiene do processo e o teste do produto final o fazem.
Passo 3: Arquitetura da máquina, estação única versus dupla estação
Uma máquina de uma estação tem uma unidade de fixação sob uma única cabeça do molde. O extrusor produz o parison, o molde se fecha, incha, esfria, se abre e lança, e o extrusor deve ficar inativo ou continuar a extrudir para desperdício enquanto o molde está ocupado. O esfriamento domina o ciclo, portanto, uma máquina de uma estação que produz uma garrafa de 1 L com um ciclo de 15 segundos deixa o extrusor subutilizado durante a maior parte desse período.
Estação única versus estação dupla
Garrafas de alto volume, operação em duas turnos
Uma máquina com duas estações coloca duas unidades de fixação em um transporte homônimo ou nos lados opostos de uma única cabeça de matriz. Enquanto a estação A se resfria, a estação B recebe o próximo parison. O extrusor trabalha de forma contínua, em que a capacidade de plasticização é totalmente transformada em produto, e a produção efetiva geralmente aumenta de 60 a 90%. Para recipientes abaixo de aproximadamente 10L, esta é quase sempre a arquitetura correta para uma empresa que pretende operar mais do que um turno.
O compromisso envolve o espaço, a complexidade mecânica e um índice de aquisição modestamente mais elevado. Uma estação dupla requer maior largura de piso, dois conjuntos de moldes, caso deseje que ambas as estações estejam produzindo o mesmo produto, e maior cuidado com a sincronização. Em caso de uma primeira máquina dedicada a um produto de elevado volume, o ganho de produtividade quase sempre justifica isso.
Extrusão contínua versus cabeça do acumulador
A extrusão contínua significa que os fluxos de fundição passam através da cabeça do matrizamento sem interrupção, produzindo um parison pendurado a uma taxa constante. Convém para recipientes de até cerca de 30 L, onde a descida do parison é gerenciável durante o ciclo. É mecânicamente mais simples, tem menos peças de desgaste e oferece melhor homogeneidade de fundição, pois não existe tempo de permanência em uma câmara de armazenamento.
Uma cabeça de acumulação armazena o fundido numa câmara e depois o expulsa rapidamente pela matriz quando o comando é ativado. Isto é essencial para peças pesadas de parede espessa, onde um formador extrudido devagarmente wouldse afundar e esbater antes de a matriz se fechar. A tecnologia de acumulação é o que torna possível a fabricação de tambores grandes e peças técnicas pesadas, mas aumenta a complexidade, requer requerimentos de balanço e uma curva de aprendizagem mais longa, e geralmente não é o lugar onde um produtor iniciante deve começar, a menos que o produto almejado o exija.
| Arquitetura | Intervalo de recipientes ideal | Saída relativa | Pés impressos | Operating Complexity | Índice de aquisição | Best For |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Estação única, continua | 200 ml a 30 l | Baseline | Compacto | Baixo | Baixo | Lotes curtos, muitas variantes, grandes peças individuais |
| Estação dupla, contínua | De 100 ml a 10 l | 1,6 a 1,9 vezes o valor de referência | Largos | Baixo a médio | Medium | Uma nota prática sobre o planejamento da expansão. Se o seu primeiro produto é uma garrafa de 1 L, mas o seu segundo objetivo é um conector de 5 L, não compre uma máquina dimensionada exatamente para 1 L. Especifique uma máquina cuja extensão de fixação e capacidade da cabeça do molde alcancem o recipiente maior, e execute o menor produto sobre a máquina com uma cabeça de vários cavidades. Comprar duas vezes dentro de dezoito meses é muito mais caro do que comprar um tamanho acima no início. |
| Estação única, acumulador | 10 L a 30 L and above | De 0,7 a 1,0 vezes a linha de base | Altas, necessitam de altura suficiente | Médio a alto | Materiais de alta qualidade | Tambores de parede espessos, peças técnicas |
| Estação dupla, controlada por servo | De 100 ml a 10 l | 1,7 a 2,0 vezes a base de partida | Largos | Medium | Médio a alto | Produção contínua com poupança de energia |
| Totalmente elétrico, estação dupla | 200 ml a 20 L | 1,7 a 2,0 vezes a base de partida | Wide, clean | Medium | Materiais de alta qualidade | Áreas de produção limpas, regiões com tarifas altas |
Excelente, com variação podendo ser controlada pela temperatura do óleo
Etapa 4: tecnologia de acionamento, sistema hidráulico versus servo versus totalmente elétrico.
A tecnologia de acionamento determina o consumo de energia, a repetibilidade, o nível de ruído e a limpeza da oficina. Todas as três arquiteturas produzem bons contêineres; diferem no que se refere ao custo de operação e à repetibilidade do ciclo em cada ciclo. Para uma primeira máquina, a resposta honesta é que a escolha certa depende do padrão de turnos e da tarifa de energia elétrica, não do prestígio.
As máquinas hidráulicas convencionais usam uma bomba de deslocamento fixo que funciona ininterruptamente, com válvulas que direcionam o fluxo para os movimentos de fixação, de veículo e de fixação axial. São robustas, simples de ser manutenidas em quase qualquer local do mundo e tolerantes às habilidades de manutenção básicas. Sua fraca ponta é que a bomba consome energia mesmo durante a resfriamento, quando nenhum movimento é necessário, ou seja, uma grande parte da energia instalada é dissipada na forma de calor para o óleo e, a seguir, para o refrigerador.
As máquinas servo-hidráulicas substituem a unidade de acionamento da bomba fixa por um servo motor que varia a velocidade por exigência. O fluxo é produzido apenas quando um movimento é solicitado, o que normalmente reduz o consumo de energia em 25 a 40 por cento em comparação com uma configuração hidráulica convencional, diminui a temperatura do óleo, reduz a carga do resfriador e reduz o ruído visivelmente. A configuração mecânica é, apesar disso, familiar, de forma que os conhecimentos de manutenção são transferidos diretamente.
As máquinas totalmente elétricas substituem completamente a hidráulica, utilizando motores a servo e parafusos esferoidais para as operações de fixação, movimento de carrinho e movimento do pin. O consumo de energia costuma ser de 35 a 55% menor em comparação com uma máquina hidráulica convencional da mesma classe. Não há óleo hidráulico, logo não há risco de escape de óleo perto de produtos alimentícios ou farmacêuticos, nem há necessidade de troca de óleo e de carga de refrigeração de óleo. A repetibilidade de posicionamento melhora porque um eixo a servo mantém a posição com uma fração de milímetro, independentemente da temperatura do óleo, o que estabiliza o peso da peça durante a operação.
| Criterion | Hidráulica convencional | Servo-hidráulico | Totalmente elétrica |
|---|---|---|---|
| Consumo de energia relativo | Base 100 | 60 a 75 | 45 a 65 |
| Acquisition index | Baixo | Medium | Materiais de alta qualidade |
| Repetibilidade do ciclo | Uma regra de decisão simples funciona bem para compradores de primeira viagem. Se você irá executar uma única turno com carga irregular e sua tarifa local de energia é baixa, uma máquina hidráulica convencional mantém o índice de entrada baixo e a manutenção simples. Se você tiver uma carteira de encomendas de dois turnos confirmada, ou fornece clientes que auditam a sua oficina para verificação de limpeza, a rota completamente elétrica recompensa o seu alto índice de aquisição por energia, resíduo e grande consistência em um número previsível de meses. | Muito bom | Excellent |
| Variação no peso das peças durante um turno de produção | Tipicamente 1,5 a 3 por cento | Tipicamente 1 a 2%; | Tipicamente 0,5 a 1,5 por cento |
| Nível de ruído | Superioridade máxima | Reduzidos | O mais baixo |
| Oil contamination risk | Presente | Presente | None |
| Carga do chiller produzida pelo calor gerado | Materiais de alta qualidade | Medium | Baixo |
| Requerem a capacidade de manutenção | Mecânico e hidráulico básicos | Configuração mecânica mais unidade de acionamento; | Diagnóstico elétrico e servo |
| Melhor padrão de mudança para retorno do investimento | Uma mudança, com interrupções | Uma a duas mutações | Dois a três turnos |
O número de cavidades é o maior dirijente direto do rendimento por hora e também o item mais freqüentemente especificamente excessivo em uma primeira máquina. Cada novo módulo de cabeça do molde aumenta a demanda por plastificação, largura de fixação, custo do molde, carga de esfriamento e tempo de configuração. O número correto é o menor que atenda o seu objetivo de rendimento por hora realista com margem aceitável.
Uma advertência acerca das declarações de economia de energia em geral. A economia de energia está sempre expressa em relação a base pré-estabelecida, e as bases podem ser diferentes. Pergunte qual é a base de comparação: o mesmo recipiente, o mesmo ciclo, o mesmo material, medido em quilowatt-horas por quilograma de produto ou por mil peças. Uma economia expressa em porcentagem sem a referência à base é pura propaganda, e não engenharia. A economia de energia medida por mil peças é o número que aparece nas suas contas de operação.
Etapa 5: Contagem de cabeças de matriz e cavidade, quantos realmente precisa
25 a 90 kg/h
A aritmética é simples. Peças por hora é igual a 3.600 dividido pelo tempo do ciclo, em segundos, multiplicado pelo número de cavidades, multiplicado pelo seu fator de eficiência. Uma cabeça com quatro cavidades, executando um ciclo de 12 segundos, com uma eficiência de 0,78, produz 3.600 dividido por 12, multiplicado por 4, multiplicado por 0,78, o que significa 936 peças por hora. A mesma cabeça, em um ciclo de 18 segundos, produz 624 peças por hora. O tempo do ciclo, e não apenas o número de cavidades, define sua capacidade.
A segunda restrição é a plasticização. Multiplique o peso da peça, mais o peso do flash, por peças por hora para obter a fluência necessária em quilogramas por hora. Uma garrafa de 45 g que transporta 18 g de flash consome 63 g de fusão por cavidade por ciclo. A 936 peças por hora, isto é aproximadamente 59 kg/h, o que um eixo de 55 mm a 65 mm pode lidar com facilidade. Passe para oito cavidades no mesmo ciclo e a exigência passa a 110 kg/h, o que move o sistema para um eixo maior e uma classe de máquina mais ampla.
| Contagem de cavidades | Tamanho tipo de recipiente | Faixa de eficiência requerida; | Diâmetro típico da engrenagem | Índice de custos de molde | Dificuldade de instalação e transferência de recipiente |
|---|---|---|---|---|---|
| Uma cavidade | 5 L a 30 L | 70 a 150 kg/h | De 55 a 90 mm | 100 | Baixo |
| 2 cavidades | 1 L to 5 L | 40 a 100 kg/h | 55 a 75 mm | 165 a 185 mm; | Baixo a médio |
| 4 cavidades | 250 ml a 2 L | 55 a 130 kg/h | 65 a 80 mm | 290 a 330 | Medium |
| 6 cavities | De 100 ml a 1 litro | Uma pergunta relacionada é se comprar uma cabeça de molde ou um mandril de reserva e conjunto de moldes no momento da encomenda. A resposta geralmente é sim para os tamanhos que você espera executar na maioria das vezes, pois os produtos encomendados posteriormente chegam mais tarde, e uma máquina que aguarda um conjunto de moldes não produz nada. Os produtos encomendados com a máquina também são validados durante a primeira execução de aceitação da fábrica, o que transforma um item de remessa em um item comprovado. | 70 a 90 mm | 420 a 480 mm | Médio a alto |
| 8 bocas | 30 ml a 500 ml; | 80 a 170 kg/h | 75 a 90 mm | 550 a 620 | Materiais de alta qualidade |
O índice de custos de moldes na tabela acima é relativo, com um molde de uma cavidade definido como 100 pontos. Observe que o número de cavidades não determina os custos de maneira linear, pois a base do molde, os aquecedores e o hardware de montagem são compartilhados. Entretanto, determina o esforço de mudança e as consequências de uma cavidade que não atenda às especificações: com oito cavidades, uma cavidade defeituosa significa que 12,5% da produção é rejeitada ou selecionada.
Há também uma dimensão de qualidade. Equilibrar a distribuição do fundido em seis ou oito módulos do cabeçalho do matadouro requer um cuidadoso projeto do cabeçalho e um rigoroso controlo da temperatura; a desequilibração mostra-se como variação de peso entre as cavidades. Para uma primeira máquina, duas ou quatro cavidades é o ponto ideal para a maioria das empresas de recipientes. Permite uma produção significativa, torna o equilíbrio simples e deixa espaço para adicionar um cabeçalho maior mais tarde, se a demanda o justificar.
Uma questão relacionada é se deve comprar uma cabeça de matriz de reposição ou um mandril e um conjunto de matrizes no momento da ordem. A resposta, geralmente, é sim para as dimensões que você espera usar mais, porque a ferramentaria encomendada depois chega mais tarde e uma máquina que está esperando um conjunto de matrizes não está produzindo nada. A ferramentaria encomendada juntamente com a máquina também é validada durante o ciclo de aceitação na fábrica, o que converte um artigo de transporte em um artigo provado.
Etapa 6: LER O FOLHETO DE ESPECIFICAÇÕES CORRETAMENTE.
Uma ficha de especificações de EBM inclui, talvez, quarenta números, dos quais cerca de oito determinam se a máquina se encaixa no seu negócio. Aprender a ler rapidamente estes oito números é a habilidade mais transferível durante todo este processo, pois permite que você compare propostas com base em engenharia e não na qualidade da apresentação.
Diâmetro da rosca and L/D ratio
O diâmetro da fureixada fixa a taxa máxima de plásticação. Como guia de funcionamento para o HDPE, uma fureixada de 45 mm fornece aproximadamente 30 a 45 kg/h, uma fureixada de 55 mm de 50 a 70 kg/h, uma fureixada de 65 mm de 70 a 100 kg/h, uma fureixada de 75 mm de 100 a 140 kg/h e uma fureixada de 90 mm de 150 a 200 kg/h. Os valores reais dependem da geometria da fureixada, do perfil de temperatura do tambor e da classificação do material, portanto, devem ser considerados como faixas de dimensão e não como garantias.
A relação L/D, expressa como comprimento dividido pelo diâmetro, é tipicamente 24 a 28 para o moldeamento por sopro. Um L/D maior fornece uma maior extensão de derretimento e melhor homogeneidade, o que é importante quando se está a operar com material reciclado ou masterbatch de cores. Um L/D menor reduz o tempo de estagnação, o que é importante para materiais sensíveis ao calor, como o PVC. Se planeia operar 30 por cento ou mais de material reciclado, prefira o extremo mais longo da faixa.
Taxa de compressão e design da viga
O coeficiente de compressão é a relação entre a profundidade do canal na zona de alimentação e a profundidade do canal na zona de dosagem. O HDPE funciona bem em 2,5 a 3,2 para 1; o PP prefere 3,0 a 4,0 para 1; o PVC rígido necessita de um projeto de baixo desgaste, em 2,0 a 2,5 para 1, sem pontos mortos, porque o PVC degradado libera produtos corrosivos que atacam tanto o barril quanto o parafuso. Um parafuso poliolefinico para diversos fins lida com o PE e o PP na maioria dos casos, mas executar PVC no mesmo parafuso é um erro genuíno e não um compromisso.
Força de fixação e curso de fixação
A força de fixação deve resistir à pressão interna de sopro exercida sobre a área projetada da peça, com margem para um aperto limpo. As máquinas de entrada para recipientes de até 5 L geralmente se enquadram entre as faixas de 3 a 12 toneladas; as máquinas para recipientes de 10 L a 30 L estão entre as faixas de 12 a 30 toneladas. O movimento de fixação, muitas vezes negligenciado, deve acomodar o diâmetro do recipiente mais a derratação de abertura da matriz. Um recipiente que se enquadra na classificação de força, mas não na estatura, simplesmente não pode ser produzido naquela máquina.
Potência instalada versus consumo real
A potência instalada em uma linha de entrada varia de cerca de 15 kW para uma estação compacta de uma cavidade até 75 kW para uma estação dupla de várias cavidades, incluindo aquecedores, unidades de acionamento e auxiliares integrados. A efetiva consunção normalmente é de 45 a 65% da potência instalada na produção contínua, pois os aquecedores da câmara estão em modo ciclo e as unidades de acionamento carregam intermitentemente. Dimensionar o fornecimento elétrico com base na potência instalada com margem; estimar o consumo de energia a partir das medições de consumo.
| Especificações | Entry Range | Intermediário | O que controla | Erro comum |
|---|---|---|---|---|
| Diâmetro da rosca | De 45 a 55 mm | 65 a 90 mm | Taxa de plasticização, saída máxima | Dimensionamento para o pedido atual, não para o próximo ano |
| L/D ratio | 24 a 26 a 1 | 26 a 28 a 1 | Homogeneidade da fusão, tolerância ao retemperamento | Ignorar isso ao planejar o uso de recuada |
| Compression ratio | A máquina pode ser de uma ou duas estações. A arquitetura da máquina é a decisão que tem maior influência no rendimento por hora e é estabelecida por duas escolhas independentes: quantos postos de fixação servem ao extrusor e se o parison é extrudado de forma contínua ou acumulado e lançado. Faça as coisas da maneira certa e uma simples engrenagem produz resultados impressionantes; faça as coisas da maneira errada e uma grande máquina fica em inatividade enquanto o molde esfria. | 2,8 a 3,5 para 1 | Material compatibility, melt quality | Uma fureixada para poliolefinas e PVC |
| Força de fechamento | De 3 a 12 toneladas | 12 a 30 toneladas | Qualidade do fechamento, controle de flash | Confundir a força com o ataque |
| Movimento de fixação | 150 a 300 mm | 300 a 600 mm | diâmetro máximo do recipiente | Não verificá-lo contra recipientes manipulados |
| Modulos de cabeça morte | 1 a 2 | 4 a 6 | Pieces produced per cycle | Sobreespecificar cavidades para a fureixada |
| Ponto de programação do parison | 24 a 32 | 64 a 100 | Distribuição da parede e peso das peças | Aceitação do mínimo oferecido |
| Potência instalada | 15 a 40 kW | 40 a 75 kW | dimensionamento de fornecimento elétrico | Solicitação de fornecimento na placa de nome com nenhum margem |
| Peso da máquina | 2,5 a 5 t | 5 to 12 t | Plano de carregamento do pavimento e de montagem | Não está planejada a utilização de guinchos ou empilhadeiras |
Um ponto adicional é digno de persistência: uma corrida de aceitação documentada na fábrica, utilizando sua resina e seu molde, com tempo de ciclo gravado, peso da peça, variação de peso entre as cavidades e número de defeitos durante um período contínuo. Uma ficha de especificações descreve o potencial. Uma corrida testemunhada descreve a realidade e é muito mais fácil corrigir um problema de equilíbrio da cabeça de matriz antes do envio do que depois da instalação.
Série ABLB de Apollo: O ponto de entrada padrão
A série Apollo ABLB cobre recipientes de 200 ml a 20 L em oito tipos de máquina e é a série que mais produtores iniciantes especificarão, porque essa faixa de volume contém a maioria dos produtos de entrada comercialmente viáveis. A Apollo, uma fábrica da Wanplas, produz essas máquinas de moldagem por sopro e extrusão automática configuradas em torno do programa de recipientes do cliente em vez de ser vendida como embalagens fixas.
Dentro da série, o ABLB 55 é a configuração desenvolvida para a faixa de 2 a 3 L, que é o tamanho de trabalho para embalagens de detergentes, óleos comestíveis, lubrificantes e produtos químicos agrícolas. Ele é um ponto de referência útil, pois fica exatamente na fronteira em que a arquitetura de duas estações deixa de ser opcional para uma empresa que quer obter um rendimento significativo de uma única máquina.
A tabela abaixo resume as faixas de configuração típicas da série ABLB. As especificações finais são confirmadas por projeto, porque as seleções de roscas, cabeça de matriz e fixação dependem da geometria, do material e do ciclo-alvo do recipiente.
| Faixa de configuração ABLB | Container Volume | Estações típicas | Diâmetro do parafuso | Relação L/D | Modulos do cabeçalho do matadouro | Indicative Cycle |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Configuração de recipientes pequenos | 200 ML a 1 L | Estação dupla | De 50 a 65 mm | 24 a 28 a 1 | 2 para | De 8 a 16 s |
| Configuração ABLB 55 | 2 L a 3 L | Estação simples ou dupla | De 55 a 70 mm | 24 a 28 a 1 | 1 to 4 | 16 a 26 s |
| Configuração de recipientes intermedários | 3 L to 5 L | Estação dupla | 65 a 80 mm | 24 a 28 a 1 | 1 a 2 | 22 a 34 s |
| Configuração de tetrapacks | 1,5 L a 10 L | Uma estação | 70 a 90 mm | 24 a 28 a 1 | 1 a 2 | 35 a 60 s |
| Configuração de recipiente grande | 10 L a 20 L | Uma estação | 80 a 90 mm | 24 a 28 a 1 | 29 | De 55 a 90 s |
Várias características da série são importantes para um comprador que está comprando sua primeira máquina. A programação de espessura da parede de parison é central ao conceito da máquina e é a ferramenta mais valiosa para reduzir o peso da peça sem sacrificar o desempenho de carga e descarga. A personalização do molde e da tensão são práticas padrão, de modo que as máquinas são configuradas para a fonte elétrica e o programa de recipientes do mercado de destino, em vez de serem adaptadas localmente após a chegada. E porque a série abrange 200 ML a 20 L com uma lógica operacional comum, um operador treinado em uma configuração pode ser transferido para outra sem ter que reaprender a máquina.
A Apollo processa PE, PP, PVC, PA, PC, ABS, PS, EVA, TPU e PETG em toda a sua gama de máquinas, o que significa que a configuração da rosca e do cilindro pode ser combinada com o seu programa de materiais desejado no estágio da ordem, ao invés de ser descoberta como uma limitação dois anos depois. Se o seu plano de negócios começar com garrafas de detergente de HDPE, mas incluir recipientes cosméticos de PETG claros no ano seguinte, especifique isso durante a especificação para que a máquina esteja preparada para as duas.
O tamanho é importante quando se está a comprar a primeira máquina do exterior, porque determina se o fornecedor ainda está presente quando se precisa de um componente de reposição. A Apollo opera numa fábrica de 8.000 metros quadrados em Zhangjiagang, com mais de vinte anos de história na extrusão por sopro, uma capacidade de produção anual de cerca de 100 máquinas e mais de 4.000 máquinas em funcionamento em mais de 90 países. Essa base instalada é a razão prática pela qual a série ABLB é conservadora nos pontos em que deve ser conservadora: as configurações que sobreviveram a 20 anos de serviço no campo são as que se repetem.
Série Apollo totalmente eléctrica: quando o investimento paga.
A série Apollo Totalmente elétrica abrange a mesma faixa de recipientes de 200 ML a 20 L como a ABLB, mas substitui a unidade de acção hidráulica por uma acção elétrica. Apresenta-se como uma solução para os produtores que têm elevado exigentes relativos ao meio ambiente ou à limpeza, para as operações que funcionam durante muitas horas e nas quais a energia é dominante no custo da conversão, e para os clientes que têm necessidade de um peso de bucha estável ao longo de uma total troca de turno.
Tais fatores motivam a decisão. O consumo de energia diminui substancialmente porque a energia de movimento é extraída apenas quando um eixo se move, e não é continuamente circulada através de um sistema hidráulico. O risco de contaminação desaparece juntamente com o óleo, o que é importante na produção de produtos farmacêuticos, médicos e de contato com alimentos, onde a poeira de óleo perto da área do molde é um motivo para auditoria. E a repetibilidade melhora, já que os eixos servodirecionados não oscilam com a temperatura do óleo, pelo que o peso da peça validado na primeira hora é o peso que você obterei na oitava hora.
| Bando de configuração totalmente elétrica | Container Volume | Estações típicas | Diâmetro do parafuso | Modulos do cabeçalho do matadouro | Consumo relativo de energia | Setor de melhor ajuste |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Configuração de limpeza compacta | 200 ML a 1 L | Estação dupla | De 50 a 65 mm | 2 para | 45 a 60 versus referência hidráulica 100 | Indústrias farmacêutica, médica e de cosméticos |
| configuração padrão do frasco | 1 L to 5 L | Estação dupla | 65 a 80 mm | 1 to 4 | 50 a 65 versus base-line hidráulica de 100 | Alimentos e bebidas, produtos químicos diários |
| Configuração de tetrapacks | 1,5 L a 10 L | Estação simples ou dupla | 70 a 90 mm | 1 a 2 | 55 a 70 versus referência hidráulica de 100 | Indústria química, lubrificantes |
| Configuração de recipiente grande | 10 L a 20 L | Uma estação | 80 a 90 mm | 29 | 55 a 70 versus referência hidráulica de 100 | Materiais de construção e produtos agroquímicos |
Quando é que o índice de aquisição mais alto tem sentido em uma primeira máquina? O padrão ao longo da base instalada é consistente. A tecnologia totalmente elétrica gera um retorno mais rápido onde as horas de utilização anual são elevadas, onde as tarifas de eletricidade são altas e onde a base de clientes inclui compradores que auditam o ambiente de produção. Uma operação em turno único numa região com tarifas baixas onde se fabricam recipientes de utilização geral geralmente é melhor quando se inicia com a série ABLB e se atualiza posteriormente à medida que o volume cresce.
Para os produtores cuja trajetória de crescimento leva a recipientes maiores, a série ABLD varia de 20 L a 1500 L para aplicações de alto desempenho. A maioria dos compradores iniciais não começa por aqui, mas saber que a escada existe é útil ao planejar uma segunda máquina, porque permanecer dentro de uma família de máquinas mantém o treinamento dos operadores, os componentes de reposição e os relacionamentos de serviço consolidados em vez de fragmentados entre plataformas incompatíveis.
Moldes: Os primeiros compradores dos componentes subestimam.
O molde determina a qualidade da peça, o tempo de ciclo e a taxa de rejeição mais diretamente do que qualquer outro item da linha, mas é o componente pelo qual os novos produtores tentam mais frequentemente economizar. Um molde barato em uma máquina boa produz recipientes medíocres lentamente; um molde bem construído em uma máquina modesta produz recipientes bons rapidamente. Se o orçamento força um compromisso, proteja o molde.
Os moldes de sopro são mais simples que os moldes de injeção, uma vez que não existem matriz, sistema de direção e sistema de expulso, mas levam consigo a sua própria disciplina de projeto. Quatro elementos decidem se um molde funciona
Material das cavidade e refrigeração
A maioria dos moldes lubrificantes para recipientes de poliolefina utiliza cavidades em liga de alumínio de alta condutividade, porque a taxa de extração de calor é determinante do tempo do ciclo e o alumínio conduz várias vezes melhor do que o aço de moagem. Os canais de refrigeração devem ter diâmetro de 8 a 12 mm, serem posicionados a 15 a 25 mm da superfície da cavidade e estarem organizados para seguir o perfil do recipiente, ao contrário de serem perfurados em linhas retas convenientes. O fluxo turbulento importa mais do que volume de fluxo: a água que se move suficientemente rápido para romper o fluxo laminar remove muito mais calor do que uma corrente maior e mais lenta.
Um ponto de referência prático: em um molde de garrafa de 1 L de HDPE bem refrigerado e com canais posicionados corretamente, o refrigeração ocupa aproximadamente 55% a 65% do tempo do ciclo. Em um molde mal refrigerado do mesmo recipiente, a refrigeração pode ocupar 75% ou mais, o que significa que um molde mais barato reduziu permanentemente a produção da máquina em um quinto ou mais.
Pinch-off design
O ponto de pinçamento é onde as metades do molde cortam e soldam o esboço. A largura da borda de choque, o ângulo e a cavidade de alívio da rebarba controlam a resistência da solda e o quanto a rebarba se separa com limpeza. Usam-se inserções de cobre berílio ou aço endurecido nas bordas de choque, porque essas bordas sofrem com o desgaste. Uma solda inferior fraca é a causa clássica de falhas por vazamento em campo e, normalmente, pode ser atribuída à geometria do ponto de choque ou a uma força de fixação insuficiente, e não à resina.
Venting
O ar preso entre o parison e a parede da cavidade se manifesta como uma deficiência de definição da superfície, texto em relevo pouco claro e contacto de parede inconsistente. A ventilação é conseguida com superfícies de cavidade arejadas, fendas de escape na linha de separação e pinos de escape em características profundas. Isso não custa quase nada no estágio de projecto e não pode ser adicionado facilmente posteriormente.
Áreas do pescoço e das mandíbulas
A calibração do pescoço determina se os fechos fecham de forma confiável. Se o recipiente é um jarro com alça, a zona contida da alça precisa de um tratamento de resfriamento e fechamento próprio, uma vez que constitui uma zona espessa e de resfriamento lento, que muitas vezes estabelece o ciclo todo. Os recipientes com alça também são os locais em que aumenta a complexidade do desencaixe, pois a camada de respingo do bolso da alça deve ser removida sem danificar o recipiente.
| Elemento do molde | Prática recomendada | Efeitos potenciais negados. | Prioridade para um molde primeiro |
|---|---|---|---|
| Material da cavidade | Liga de alumínio de alta condutividade para poliolefinas | Resfriamento mais longo, saída mais baixa | Essencial |
| Cooling channel diameter | De 8 a 12 mm, layout seguido do perfil | Uneven shrinkage, warpage | Essencial |
| Distância do canal em relação à cavidade | De 15 a 25 mm | Pontos quentes, marcação de superfícies | Essencial |
| Regime de fluxo do líquido de refrigeração | Fluxo turbulento, verificado ao verificar a velocidade de fluxo. | Tempo de ciclo 10 a 25 por cento mais longo | Essencial |
| Inserções de desligamento | Alumínio berílio ou aço endurecido | Falhas em solda, desgaste das bordas, fugas | Essencial |
| Venting | Superfície arejada por jateamento e ventilações na linha de separação | Detalhes fracos, marcas de ar bloqueado | Essencial |
| Neck calibration | Liga de estiramento calibrada com anel de ajuste | Falhas no selamento | Fundamental para líquidos |
| Refrigeração da bolsa do cabo | Circuito dedicado para recipientes manipulados. | Ciclo definido pela zona mais lenta | Imperdível para jerricans |
| Marcação de data e cavidade | Bicos intercambiáveis | Vagas de rastreabilidade nas queixas | Recomendado |
| Quick-change mounting | Chapas de fixação padronizadas | Alterações prolongadas, horas perdidas | Recomendado |
Forneça moldes para a máquina onde possível. Quando a máquina e o molde provêm da mesma conversa de engenharia, a montagem do molde, as conexões de refrigeração, a geometria do pino de sopro e a travagem são verificadas juntas durante a execução de aceitação, em vez de serem negociadas entre duas partes após a instalação. A Apollo fornece personalização dos moldes como parte da personalização standard da máquina, o que é a razão prática pela qual os compradores iniciantes evitam a clássica disputa de interface entre molde e máquina.
Passo 7: A lista completa de equipamentos auxiliares
Uma máquina de moldagem por sopro não produz nada sozinha. requer refrigeração, ar comprimido, manuseio de materiais e recuperação de resíduos antes de poder executar um único turno contínuo, e esses auxiliares representam tipicamente 25 a 45% do investimento total na linha. Os novos produtores que só fazem um orçamento para a máquina percebem isto no pior momento possível, geralmente na semana em que a máquina chega.
Esta é a linha mínima viável completa, seguida pelos equipamentos que se tornam necessários à medida que a atividade cresce.
| Equipamentos | Função | Dimensionamento típico da entrada | Necessidade | Investment Index Share |
|---|---|---|---|---|
| Moldes de injeção | Forma o recipiente | 1 a 4 cavidades por produto | Essencial | De 12 a 25 pontos |
| Refrigerador de água | Refrigera os moldes e o óleo hidráulico | Capacidade de refrigeração de 8 a 20 kW. | Essencial | 6 a 12 pontos |
| Bomba de água de refrigeração e manípulo | Distribui o líquido de resfriamento aos circuitos do molde | De 2 a 6 m3/h, de 0,25 a 0,4 MPa | Essencial | 1 a 3 pontos |
| Air compressor | Fornece ar de injeção e ar pneumático | 0,8 a 1,5 m3/min a 0,8 a 1,0 MPa | Essencial | 5 a 10 pontos |
| Secador de ar e filtração | Remove umidade e óleo do ar de sopro | Equilibrado com o fluxo do compressor | Essencial | 1 a 3 pontos |
| Granulador de perto da prensa | Refina o respingo para uma reutilização imediata. | 3 a 7,5 kW, 30 a 80 kg/h | Essencial | 3 a 6 pontos |
| Carregador de cofres ao vácuo | Transporta resina e recristalização para a bandeja | 300 a 800 kg/h, 0,75 a 1,5 kW | Essencial | 1 a 3 pontos |
| Unidade de mistura de resina reciclada e vírgen | Meters regrind ratio consistently | Volumétrico ou gravimétrico | Muito recomendado | 2 a 4 pontos |
| Unidade de dessulfuração | Remove o respingo da cauda e da ponta, eliminando os ares de emergência. | Compatível com a geometria do recipiente | Recomendado | 3 a 7 pontos |
| Testador de vazamento | Detecta furos e soldas fracassadas | Em linha ou offline, por cavidade | Fundamental para líquidos | De 4 a 9 pontos |
| Dehumidifying dryer | Seca materiais higroscópicos | Somente para PETG, PC, PA | Dependente do material | 3 a 6 pontos |
| Transportador e mesa de recolha | Move os recipientes acabados para embalagem. | 2 a 4 m de correia | Recomendado | 1 a 2 pontos |
| Torre de refrigeração | Rejeita o calor do circuito refrigerador | Majorado para a capacidade do refrigerador | Dependente do clima | 2 a 4 pontos |
| Impressão ou etiquetagem | Decora o recipiente | Serigrafia ou etiquetadora | Dependente do mercado | 4 a 12 pontos |
Dois equipamentos auxiliares merecem comentários especiais, porque costumam ser eliminados ou reduzidos quando os novos produtores começam a sua atividade.
O refrigeradorReduzir o tamanho do refrigerador é o erro auxiliar mais comum da indústria. Calcule a carga corretamente: o resfriamento de uma mistura de polióleo de aproximadamente 190 graus C para uma temperatura de demoldagem próxima de 40 graus C requer a remoção de uma ordem de 600 a 650 kJ por quilo. Para uma taxa de passagem de 60 kg/h, é necessário cerca de 10 a 11 kW de refrigeração do processo, antes da adição de resfriamento por óleo hidráulico em uma máquina hidráulica, o que pode adicionar 30 a 50 por cento. Adicione margem para a temperatura ambiente no verão e especifique-o de acordo. Um refrigerador pequeno não falha visivelmente; apenas estende cada ciclo durante a vida da linha.
O granulador.O flashe representa 15 a 35 por cento do peso do grão, dependendo da geometria do recipiente, portanto, a recuperação de desperdício não é uma tarefa opcional de limpeza, representa a economia do material principal. Coloque o granulador ao lado da máquina, filtre o reciclado, e controle a proporção do reciclado deliberadamente em vez de descarregar qualquer coisa que volte para o tanque. Uma proporção de reciclado não controlada produz um peso das peças variável, que, por sua vez, produz uma espessura da parede variável, que, então, é responsabilizada à máquina.
Planejamento da fábrica: energia, água, ar e espaço no chão
Os atrasos mais evitáveis em um primeiro projeto de plástico são relacionados à infraestrutura civil e aos serviços públicos, e não mecânicos. As máquinas chegam no prazo determinado e depois esperam semanas por uma atualização do transformador, uma linha de ar comprimido ou um piso que possa suportar o peso. Planeje os serviços públicos em paralelo com a ordem da máquina, e não depois disso.
Alimentação elétrica
A maioria das máquinas industriais é fornecida para energia trifásica, tipicamente 380 V a 50 Hz ou variantes de 220 V e 440 V a 60 Hz, conforme o mercado de destino. Verifique a tensão, a frequência e a configuração de fâse locais no estágio da ordem, pois a personalização da tensão é simples antes da construção da máquina e complicada depois. Dimensionar a fonte de energia em cerca de 1,3 a 1,5 vezes a potência instalada total para cobrir as correntes de inicialização e os auxiliares futuros. Para uma linha de entrada cujo conjunto de máquina, refrigerador, compressor e auxiliares totaliza de 55 a 80 kW instalados, uma capacidade de alimentação de cerca de 100 kVA é um valor de planejamento sensato.
Cooling water
Planeie de 2 a 6 metros cúbicos por hora de água refrigerada circulante para uma linha de entrada, fornecida em aproximadamente 0,25 a 0,4 MPa. A água do molde normalmente é aquecida entre 8 e 15 graus C para poliolefinas, o suficiente para remover o calor rapidamente, mas não tão baixa que a condensação forme nas superfícies do molde em climas húmidos. O resfrio hidráulico de óleo normalmente funciona em um circuito separado e mais quente. Tratamento da água: a escama nos canais do molde reduz permanentemente a transferência de calor, e um molde com o resfrio comprometido comporta-se como um molde mal projetado.
Ar comprimido
O ar de sopro é normalmente fornecido a uma pressão de 0,8 a 1,0 MPa. Aconselhamos que você efetue uma estimativa do consumo a partir do volume do recipiente: cada sopro consome aproximadamente o volume do recipiente multiplicado pelo coeficiente de pressão absoluta, mais a limpeza e a ativação pneumática. Uma linha de quatro cavidades que produz 900 garrafas de um litro por hora normalmente necessita de cerca de 0,8 a 1,5 metros cúbicos por minuto de fornecimento de ar livre, o que corresponde a um compressor da classe de 7,5 a 15 kW. O ar deve ser seco e filtrado, pois a umidade no ar de sopro marca os interiores dos recipientes e corrode os componentes pneumáticos.
Espaço no chão, altura e carga
Uma linha de entrada para recipientes de até 5 L ocupa normalmente 45 a 70 metros quadrados, incluindo a máquina, o refrigerador, o compressor, o granulador, o armazenamento de materiais no lado da máquina e as passarelas para o operador. Permita uma largura clara de pelo menos 1,2 metros em torno da máquina para acesso de manutenção e alterações de moldes. A altura do teto varia de 4,0 a 4,5 metros, o que é confortável para as máquinas da classe ABLB; as máquinas acumuladoras e as máquinas de recipientes maiores precisam de mais espaço para a cabeça e o manuseio dos moldes.
A carga no piso raramente é um problema para as máquinas de entrada que pesam entre 2,5 e 5 toneladas, em uma funda industrial padrão. Mas é necessário verificar o espessamento e a alisamento da funda, porque as máquinas são niveladas durante a instalação e um piso flexível muda a alinhamento do prensamento ao longo do tempo.
| Artigo de utilidade ou instalação | Valor de planejamento da linha de entrada | Notas |
|---|---|---|
| Potência instalada total | 35 a 80 kW | Máquina mais refrigerador, compressor, granulador, carregador |
| Capacidade de suprimento recomendada | Approximately 100 kVA | Entre 1,3 e 1,5 vezes a potência instalada |
| Tensão e frequência | Confirmado na fase de encomenda | Trifásica, específica para o mercado. |
| Fluxo de água gelada. | 2 a 6 m3/h | 0,25 a 0,4 MPa no manípulo |
| Temperatura da água do molde | 8 a 15 C | Ajuste para cima em climas mais úmidos |
| Pressão de ar comprimido | 0,8 a 1,0 MPa | Seco e filtrado |
| Fluxo de ar comprimido | 0,8 a 1,5 m3/min | Balanças com contagem de cavidades e volume. |
| Área de fábrica e piso auxiliar. | 45 a 70 m2 | Exclui o armazenamento |
| Armazenamento de materia-prima | 15 a 30 m2 | De dois a quatro semanas de resina |
| Armazenamento de produtos acabados | De 60 a 150 m2 | Os recipientes de assaturação são volumosos, planeje generosamente |
| Altura do teto | Mínimo de 4,0 a 4,5 m | Mais adequada para máquinas acumuladoras. |
| Peso da máquina | 2,5 a 8 t | Confirmar a fixação e a rota de acesso |
| Temperatura da oficina ambiente | Ideal abaixo de 35 °C | Afeta o desempenho do refrigerador |
O armazenamento de produtos acabados é o item que surpreende quase todas as empresas recém-iniciadas no moldeamento por sopro. Os recipientes são maioritariamente ar em volume. Uma linha de quatro cavidades que produz 900 garrafas de um litro por hora gera cerca de 7.200 garrafas por turno, e mesmo com empilhamento ou embalagens em grandes volumes, isto consome vários metros cúbicos de espaço por turno. Se o seu cliente recolhe semanalmente e não diariamente, dimensionar o armazém para uma semana de produção, não para um dia.
Planejamento de Investimento Sem Adivinhação: Um Método de Índice
Os valores monetários envelhecem mal e variam de acordo com o mercado, a configuração e as especificações, por isso a maneira mais útil de planejar um primeiro investimento em EBM é através de um índice. Defina o investimento total para uma máquina de entrada de nível básico, com apenas uma estação e os seus auxiliares básicos, e um molde de uma cavidade, em 100 pontos. Todas as outras configurações podem ser expressas em relação a esse ponto de referência e a comparação manter-se-á válida, independentemente de onde e quando você compra.
| Line Configuração | Índice de máquina | Índice de moldes e ferramentas | Índice de assistência | Índice Total de Investimento. | Capacidade de saída relativa |
|---|---|---|---|---|---|
| Referência: sistema único de entrada, 1 cavidade, até 5 L | 62 | 185 | 22 | 100 | 1.0 |
| Máquina de entrada de duas estações, 2 cavidades, até 2 L | 85 | 24 | 26 | 135 | 1,9 a 2,2. |
| Estação dupla de médio alcance, 4 cavidades, acionamento servo | 118 | 36 | 31 | 185 | 3.4 to 4.0 |
| Máquina totalmente elétrica de duas estações, 4 cavidades | 152 | 36 | 29 | 217 | 3,5 a 4,1 |
| Estação única com cabeça acumuladora, até 30 L. | 140 | 34 | 38 | 212 | 0,8 a 1,1 |
| Estação dupla, 6 cavidades, com desflachamento e testes de fugas | 135 | 52 | 45 | 232 | 5,0 a 5,8 |
Leia a tabela com a capacidade de produção junto ao índice de investimento, porque essa relação é a verdadeira decisão. O posto duplo custa 35% a mais do que a base e produz cerca de duas vezes mais. A linha de seis cavidades custa 132% a mais e produz cinco vezes mais. Em termos de índice, a capacidade fica mais barata à medida que a escala aumenta, o que é precisamente o motivo pelo qual a máquina que parece acessível isoladamente muitas vezes é a maneira mais cara de comprar capacidade.
O contra-peso é o aproveitamento. Capacidade que você não vende é capacidade que financiou sem motivo. Por isso, a primeira máquina correta é aquela que corresponde ao seu livro de pedidos confirmados com uma margem de crescimento modesta, não a que tem a melhor relação de capacidade para índice no papel.
Onde o custo operacional realmente se destina
Compreender a estrutura de custos da transformação impede o erro de planejamento mais comum, que é otimizar a variação errada. Para uma operação típica de contêineres de HDPE, a divisão aproximada dos custos de conversão por unidade é a seguinte:
| Elemento de custo | Partilha típica do custo unitário | Alavanca principal | Realistic Improvement Potential |
|---|---|---|---|
| Resina, menos a recuperação do resíduo de recirculação | 58 a 72 por cento | Peso da parte através da programação de formado | 5 a 15 por cento de redução de peso |
| Energia | 12 a 18 por cento | Tecnologia de condução, dimensionamento do chiller, isolamento | 25 a 50 por cento com unidade de acionamento elétrica |
| Trabalho direto | De 8 a 14% | Automação da remoção de ferrugem e embalagem | 30 a 50 por cento com manuseamento em linha |
| Amortização de moldes e ferramentas | De 3 a 6 por cento | Vida do molde e utilização da cavidade. | Modesto |
| Manutenção e peças de reposição | 2 a 5 por cento | Disciplina de manutenção preventiva | Significativa se ativa atualmente |
| Perdas de qualidade e retrabalho | De 1 a 4% | Testes de fuga, estabilidade do processo | Grande nos primeiros seis meses |
Uma a duas turnas, encomendas estáveis
Payback expressa em meses, não em moeda
O tempo de recuperação depende da utilização muito mais do que do índice de compra. A tabela abaixo expressa faixas realistas, em meses, para uma linha de entrada bem especificada que fornece uma base de clientes estável, assumindo taxas normais de resíduos e nenhuma perturbação extraordinária no mercado.
| Utilização da capacidade | Programação da alçada | Intervalo típico de amortização | Risco dominante |
|---|---|---|---|
| 50 por cento | Uma equipa (turno), pedidos irregulares | De 26 a 38 meses | Volatilidade da ordem, capacidade de inatividade |
| 70 percent | Uma a duas mudanças, pedidos estáveis | De 14 a 22 meses | Taxa de resíduos, variação do peso das peças. |
| 85 por cento | Duas a três alçadas, volume contratado | 11 a 17 meses | Tempo de inatividade não planeado, tempo de circulação de peças de reposição |
| 85 por cento com alto índice de desperdícios | Dois a três turnos, processo instável | De 18 a 28 meses | Controle do processo, formação do operador. |
Observe a última linha. Uma linha fortemente utilizada que executa um processo instável paga de volta mais devagar que uma linha moderadamente utilizada que executa um processo estável. A disciplina do processo é uma variável de investimento, não um fator soft, e é o que um produtor iniciado controla de forma mais direta por meio de treinamento e medição.
Aplicações e produtos finais que possa vender realisticamente
A lição é clara: a resina domina. Uma redução de peso de 10% alcançada por meio de uma melhor programação do parison e um molde bem refrigerado fornece mais melhoria do que qualquer possível economia em outro lugar. É por isso que a resolução da programação, a qualidade de refrigeração do molde e a consistência de peso são as especificações que valem a pena defender durante a negociação, e por isso é geralmente uma economia falsa reduzir esses parâmetros para reduzir o índice de entrada.
| Setor | Typical End Products | Faixa de volumes. | Material | Dificuldade de entrada | Requisito principal |
|---|---|---|---|---|---|
| Química diária | Garrafas de detergente, garrafas de champô, recipientes de desinfetante | 200 ml a 5 L | HDPE | Baixo | Desempenho do ESCR, acabamento uniforme do pescoço |
| Produtos alimentícios e bebidas | Frascos de óleo comestível, frascos de molho, recipientes de laticínios. | 250 ml a 5 L | HDPE, PP | Medium | Monitoramento do uso e visitas de acompanhamento |
| Indústria química | Jerricans, agrochemical containers, solvent bottles | 1 L a 30 L. | HDPE, HMWHDPE | Medium | Uniformidade da parede, testes de vazamentos, aprovações de embalagens |
| Material de construção | Contêineres adesivos, embalagens de revestimento e aditivos | 500 ml a 20 L | HDPE | Baixo a médio | Resistência química, estocabilidade |
| Médico e farmacêutico | Garrafas para solução, contêineres para comprimidos, embalagens para desinfectantes | De 30 ml a 1L | HDPE, PP, PETG | Materiais de alta qualidade | Ambiente de produção limpo, controle do processo documentado. |
| Produção de automóveis | Conformidade com os aspectos de contato com alimentos, controle de higiene | 0,5 L a 8 L; | HDPE, PP, PA | Materiais de alta qualidade | Dimensional stability, part-specific validation |
| Transporte e logística. | Recipientes manipulados, embalagens com tampas fechadas | 5 L a 30 L | HMWHDPE | Médio a alto | Rendimento, resistência de carga superior |
| Cultural e desportivo | Joguetes com cavidades, garrafas para esporte, artigos de lazer | 200 ml a 20 L | HDPE, PP, PVC | Baixo | Acabamento da superfície, consistência de cores |
Para a maioria das primeiras máquinas, a sequência real de entrada é química diária primeiramente, depois matérias de construção e embalagens da indústria química, depois embalagens em contacto com alimentos só após a estabelecimento da higiene e da documentação, e só então trabalhos médicos ou automobilísticos, que exigem uma disciplina de validação que uma operação nova normalmente ainda não possui. Esta sequência não tem a ver com a capacidade da máquina; tem a ver com a maturidade do sistema de qualidade ao seu redor.
Uma nota útil. O moldagem por sopro local tem uma vantagem estrutural em cada mercado, porque o envio de contêineres vazios significa o envio de ar. Um produtor de contêineres numa distância de entrega do cliente está a competir contra a economia da logística a longo prazo, que favorece o fornecimento local. Esta é a razão subjacente para a viabilidade de uma operação com uma única máquina num mercado onde já existem produtores mais grandes: o raio de entrega, e não a fábrica, define o território competitivo.
Guia de Seleção de Requisito para Modelo
Esta tabela traduz a cadeia de tomada de decisões em recomendações concretas da linha Apollo. Utilize-a para selecionar uma configuração e, em seguida, confirme com uma análise completa da especificação baseada no seu desenho, na sua classe de resina e no seu ciclo-alvo.
| Sua Especificação | 200 pcs/h | Output Target | Configuração recomendada da Apollo. | Cavidades sugeridas | Porque |
|---|---|---|---|---|---|
| Começar um negócio de garrafas de produtos cosméticos e de cuidados pessoais | 100 ml a 500 ml, HDPE ou PP | 1.500 a 3.000 pcs/h | Série ABLB, configuração de recipiente pequeno, duas estações | 4 a 6 | Ciclos curtos e cabeças com várias cavidades transformam uma pequena hélice em alta produção de peças |
| Fornecimento de um recetor de detergente local. | De 500 ml a 2 l., HDPE | 600 a 1.200 peças/h | ABLB series, double station | 2 a 4 | Melhor equilíbrio entre rendimento, custo do molde e simplicidade da mudança. |
| Embalagens para óleo comestível para uma marca regional | 1 L a 5 L, HDPE ou PP | 400 a 900 unidades/hora | ABLB 55 ou configuração de recipiente médio, estação dupla | 1 to 4 | Cobre toda a gama de garrafas de óleo comercial em uma única máquina |
| rolhas de lubrificantes e agroquímicos; | 4 L a 10 L, HDPE | De 150 a 350 pcs/h | Série ABLB, configuração do tanque da água fermentada, estação única. | 1 a 2 | Forma mais longa e compressão, suporte à geometria de manuseamento |
| Contêiner e material | 10 L a 20 L, HMWHDPE | De 60 a 150 peças por hora. | Série ABLB, configuração de um recipiente grande, estação única | 29 | Parison mais pesado, classe de ensabo mais alta, capacidade de parede espessa |
| Recipientes farmacêuticos e médicos | 30 ml a 1 L, HDPE, PP ou PETG | 1.200 a 2.500 unidades/h | Série totalmente elétrica, com configuração limpa e compacta | 4 a 6 | Sem óleo hidráulico próximo ao produto, repetibilidade de peso rigorosa |
| Produção contínua em dois ou três turnos | Da 1 a 5 L, HDPE. | 700 a | Reciclar o métrica intencionalmente, passar por peneira e manter limpo | 2 a 4 | 400 peças/h |
| Containers de cosméticos claros. | Economia de energia quando comparada ao número de horas de funcionamento | 800 a 1.800 pcs/h | ABLB ou completamente elétrico com parafuso específico para o material | 2 para | Geometria das porcas e controle de temperatura ajustados à resina |
| Peças esqueletizadas técnicas e automóvel | 100 ml a 1 L, PETG ou PVC | De 80 a 300 pcs/h | Série ABLB com programação de parison de alta resolução. | 1 a 2 | 0,5 L a 8 L, HDPE, PP ou PA |
| Contêineres químicos até 20 L | Controle de distribuição na parede em geometrias complexas | Por projeto específico. | A série ABLD como segunda máquina | 29 | Mantém o treinamento e o serviço de operação em uma mesma plataforma |
Se o seu requisito não estiver nesta tabela, geralmente significa uma de duas coisas: ou o recipiente está na fronteira entre duas configurações, ou o alvo de produção e o tamanho do recipiente não são compatíveis. Em ambos os casos, a solução é rápida, através de uma revisão técnica do desenho do recipiente e do ciclo alvo, em vez de escolher entre um catálogo
Doze erros que compradores de EBM de primeira viagem cometeram
Os modos de falha em projetos iniciais de EBM são notavelmente consistentes em vários mercados e tipos de contêineres. Todos os doze assuntos abaixo são evitáveis na fase de especificação e a maioria se torna caro ou impossível de corrigir após a instalação.
| Erro | O que acontece | Ensaio correto | Quando deve ser corrigida. |
|---|---|---|---|
| 1. Too few parison programming points | Série totalmente elétrica, configuração padrão para garrafas | 20 L e mais | Ao fazer o pedido. |
| 2. Economia no projeto de resfriamento do molde | O tempo de ciclo é de 15 a 25 por cento mais longo durante a vida do molde | Canais seguindo o perfil, verificado fluxo turbulento | No projeto do molde |
| 3. Não há teste de detecção de vazamentos em linha para embalagens líquidas | Falhas em campo, reclamações do cliente, contratos perdidos | Teste de vazamento do orçamento, essencial e não opcional | Antes da primeira expedição. |
| Especifique de 64 a 100 pontos para qualquer garrafa redonda além da simples | Canos de ar, reservatórios de lavagem, tanques de expansão | 4. Cotação de comprimento do parafuso desalinhada com o material | Ao fazer o pedido. |
| 5. Ignorar os ESCR em caso de contacto químico | Os recipientes racham semanas depois do engreso | Defina os níveis de ESCR documentados e verifique | Seleção de materiais |
| 6. Redução do tamanho do refrigerador | Cada ciclo é mais longo, a produção reduzida permanentemente | Calcular a carga térmica de fusão mais o resfriamento em óleo com margem | Planejamento da linha |
| 7. Rácio de regeneração não controlado | Desvios de peso da parte e espessura da parede para cada tira. | Qualidade do fundido pobre, degradação, defeitos na superfície | Na comissão. |
| 8. Dimensionar a máquina apenas para a encomenda atual | É necessária uma segunda compra em 18 meses | Especifique a haste e a cabeça do matadouro com espaço para crescimento | Ao fazer o pedido. |
| 9. Confundir a força de fixação com o curso de fixação | O contêiner não pode ser moldado fisicamente | Verifique ambos em relação ao diâmetro e à altura do recipiente | Ao fazer o pedido. |
| 10. Ignorar o armazenamento de produtos acabados | Paradas de produção porque não há espaço para colocar a produção | Planeamento do armazenamento para um ciclo integral de entrega. | No planejamento da fábrica. |
| 11. Plan de formação dos operadores | O lixo permanece alto, o processo nunca se estabiliza. | Treinamento durante a instalação e novamente depois de um mês | Na comissão. |
| 12. Não há peças de reposição à mão | Uma falha menor se transforma em uma paralisação de várias semanas | Itens de desgaste e aquecedores desde o primeiro dia de utilização | Com a ordem da máquina |
Três delas merecem uma ampliação, porque provocam as maiores perdas cumulativas.
Resolução de programaçãoProgramação do espessamento da parede é o mecanismo pelo qual você remove material de onde o recipiente não o precisa. Com 24 pontos em um recipiente que possui um ombro, um painel de identificação, uma base e uma alça, você não consegue abordar cada zona de forma independente. Com 100 pontos, sim. Uma vez que a resina representa aproximadamente 60 a 72 por cento do custo unitário, o programador não é um recurso de conveniência, é a principal ferramenta de controle de custos na máquina.
Testes de vazamento. Os recipientes moldados por sopro falham na junta de torção, e uma falha na junção é frequentemente invisível. Os produtores que enviam embalagens líquidas sem testes de vazamento eventualmente enviam um lote defeituoso, e no setor de embalagens, um lote com vazamento pode pôr fim a uma relação com o cliente que levou dois anos para ser construída. Os testes de vazamento por cavidade também fornecem dados de diagnóstico, já que as falhas concentradas em uma cavidade apontam diretamente para um problema específico de junta de torção ou de refrigeração.
Peças de reposição. As máquinas falham em pequenas peças: faixas de aquecimento, termopares, vedas, interruptores de proximidade, filtros. O envio aéreo de uma faixa de aquecimento para o outro lado do mundo custa várias vezes o valor da peça e ainda leva dias. É por isso que a Apollo inclui US$ 500 de peças gratuitas por ano em sua política de serviços, e por que um produtor que não tenha tido nenhum contato com a empresa deve tratar esta alocação como um estoque inicial e não como uma política de seguro a ser reivindicada mais tarde.
Serviço, peças de reposição e apoio à comissionamento.
Para uma primeira máquina adquirida internacionalmente, a estrutura de serviço é tão importante quanto as especificações, pois uma nova operação não tem experiência interna para recorrer quando alguma coisa se comporta de forma inesperada durante a semana três. O pacote de suporte deve cobrir a máquina desde os testes de fábrica, até a instalação, e durante o primeiro mês de produção estável.
A fábrica Apollo, da Wanplas, fornece o seguinte, como parte do seu compromisso padrão de serviço:
- Inspecção da máquina na fábrica.A máquina é testada antes do envio. Insista que a corrida de aceitação utilize o seu resino e o seu molde, se possível, e que o tempo de ciclo, o peso da peça, a variação de peso e o número de rejeições sejam registrados
- Personalização da máquina.Os moldes e a tensão elétrica são configurados para o seu mercado e programa de embalagem, de modo que a máquina chega pronta para as condições de fornecimento ao invés de exigir modificações locais.
- Engenheiros para instalação no localSuporte de instalação e comissionamento na sua fábrica, que, para um produtor inexperiente, representa também a janela de treinamento mais valiosa para os seus operadores
- USD 500 em peças grátis por ano. An annual spare parts allocation that covers routine wear items. Use it to build a standing stock of heater bands, thermocouples and seals rather than waiting for a failure.
- Rastreamento do uso e visitas de acompanhamento. Monitoramento contínuo do estado de uso da máquina e visitas periódicas ao cliente, que detectam a deriva de manutenção antes que ela se transforme em inatividade.
- Garantia de transporte.Cobertura da máquina em trânsito, o que é importante quando sua primeira máquina atravessa um oceano e vários pontos de manuseio.
- Garantia de capacidade de produção.Compromisso de que a máquina entregue cumpre os parâmetros acordados para o recipiente escolhido, o que transforma uma reivindicação de vendas em uma especificação contratual
- Garantia de padrões de qualidade.Caso os padrões de qualidade não sejam cumpridos, a política prevê reembolso mais uma indemnização de 10%, o que harmoniza o risco do fornecedor com o risco do comprador.
- Visitas à fábrica abertasOs compradores são bem-vindos na fábrica de Zhangjiagang para testemunhar a montagem e o teste de máquinas antes do envio, que é a forma mais direta de due diligence disponível
Além da política formal, três hábitos práticos separam as operações que se estabilizam rapidamente daquelas que lutam. Primeiro, registre os parâmetros do processo para cada produto numa folha de setup escrita, de modo que uma boa execução possa ser reproduzida ao invés de redescobrida. Em segundo lugar, pese as peças a cada turno e registre os resultados, porque o desvio de peso é o aviso mais precoce de quase qualquer problema no processo. Em terceiro lugar, mantenha um log de manutenção desde o primeiro dia; a máquina dirá-lhe o que precisa, mas só se alguém o escrever.
Wanplas, como a marca mãe, estende este modelo de suporte em toda a sua rede de fábricas sob o compromisso de aquecer os clientes mundiais com maquinaria plástica da China. Para um produtor cujos planos mais tarde incluam compósitos upstream, enchimentos downstream ou reciclagem de materiais, equipamentos compatíveis podem ser encontrados na rede Wanplas, para manter a cadeia de produção técnica e comercialmente coordenada.
Sua lista de verificação para iniciar o negócio, desde a consulta até ao primeiro envio
A lista de verificação abaixo é a sequência utilizada em projetos bem geridos. Trabalhe com ela seguindo a ordem; cada item desbloqueia o próximo, e pular etapas é o que causa os atrasos descritos anteriormente nesta guia.
| Phase | Item de ação | Saída ou decisão | Donos |
|---|---|---|---|
| Define o projeto | Confirmar desenho do recipiente de destino, volume cheio, acabamento da gola e peso pretendido | Documento do envelope de produto | Comprador |
| Define o projeto | Confirmar a quantidade de encomendas mensais e converter para peças por hora a uma eficácia de 0,70 a 0,80 | Meta de produção realista. | Comprador |
| Define o projeto | Selecione o grau de resina e verifique os requisitos de MFR, densidade e ESCR. | Especificação do material | Buyer with supplier |
| Especificações claras | Escolha o número de estações, o tipo de extrusão e a tecnologia de acionamento | Arquitetura da máquina | Revisão conjunta |
| Especificações claras | Defina o número de cavidades em comparação com a taxa de produção necessária e a capacidade do parafuso | Configuração da cabeça | Revisão conjunta |
| Especificações claras | Corrigir os pontos de programação do parison, a força de prameio e a escora | Especificações básicas | Revisão conjunta |
| Especificações claras | Confirme a tensão, a frequência e a fase para o destino. | Electrical configuration | Comprador |
| Ferramentas | Aprove o projeto do molde, incluindo o layout de refrigeração e inserções de junta de torção. | Assinatura do desenho do molde | Revisão conjunta |
| Plano | Determinar o tamanho do refrigerador, compressor, granulador, carregador e teste de vazamento. | Lista auxiliar | Comprador |
| Plano | Organize a capacidade de alimentação, o circuito de água e a linha de ar | Data de prontificação de utilitários | Comprador |
| Plano | Confirmar a área do piso, a altura do teto, a rota de acesso e a prameio | Plano de instalação | Comprador |
| Plano | Reserva de espaço para armazenamento de matérias-primas e produtos acabados. | Warehouse layout | Comprador |
| Verificar | Participe ou receba uma corrida de aceitação da fábrica documentada. | Dados registrados de ciclo, peso e rejeição | Junta |
| Verificar | Aprovar a lista de peças de reposição e o estoque inicial. | Pacote de peças de reposição | Junta |
| Instalar | Posicionar, nivelar, conectar e configurar os utilitários com o apoio de um engenheiro | Execução da máquina | Junta |
| Instalar | Formação do pessoal responsável pela configuração, programação da comparação e segurança | Equipa de turnos treinada. | Junta |
| Stabilize | Executar a produção contínua e elaborar um diagrama do peso das peças e da taxa de rejeição | Stable process window | Comprador |
| Stabilize | Cronograma de manutenção preventiva e planilhas de configuração | Sistema de manutenção | Comprador |
Definir um objetivo realista para a fase de estabilização: a primeira semana produz contêineres, o primeiro mês produz contêineres consistentes e o segundo mês produz contêineres consistentes com peso e cicle de trabalho desejados. Empresas que planejam essa curva têm sucesso. Empresas que prometem ao cliente o volume total do contrato na segunda semana criam uma crise que não tem nada a ver com o equipamento.
Perguntas Frequentes
Qual é a melhor máquina EBM para uma empresa de nova criação?
Para a maioria dos produtores que estão começando pela primeira vez, o ponto de partida ideal é uma máquina de injeção contínua a duas estações com uma porca de 55 mm à 65 mm, uma proporção L/D de aproximadamente 24 a 28, uma força de fixação na classe de 3 a 12 toneladas e uma cabeça de matriz com duas câmaras ou quatro câmaras. Esta configuração cobre recipientes de cerca de 100 ml a 5 L, o que corresponde à ampla gama de primeiros pedidos. Dentro da linha Apollo, isto representa os modelos da série ABLB, para recipientes pequenos, e a configuração ABLB 55. Compre a arquitetura que se adequa ao seu pedido confirmado e mantenha a capacidade da cabeça de matriz em reserva para o crescimento.
Um iniciante deve comprar uma máquina EBM de uma ou duas estações?
Escolha uma estação dupla quando o recipiente está sob cerca de 10 L e o ciclo é curto, porque a segunda estação de fixação mantém o extrusor produzindo o parison enquanto a primeira estação refrigera, aumentando geralmente a produção de 60 a 90 por cento em comparação com uma única estação equipada com o mesmo parafuso. Escolha uma estação única quando o recipiente é grande, quando o parison é longo e pesado, ou quando você precisa de uma cabeça acumuladora para tambores de parede espessa. A estrutura da encomenda também é importante: muitas corridas curtas em muitas variantes favorecem a mais simples estação única.
Quanto de espaço com a superfície plana é necessário para uma linha de moldagem de impacto primário?
Plane aproximadamente de 45 a 70 metros quadrados para a máquina, o refrigerador, o compressor de ar, o granulador, o material ao lado da máquina e as passarelas para operadores em uma linha de entrada que produz embalagens de até 5L. Depois, adicione de 15 a 30 metros quadrados para armazenamento de resina e de 60 a 150 metros quadrados para armazenamento de produtos acabados. O espaço para produtos acabados é onde as startups subestimam, pois as embalagens perfuradas são predominantemente de ar e um turno único de produção de quatro cavidades preenche vários metros cúbicos de estantes.
Qual material devo começar a usar em uma nova máquina EBM?
O HDPE de grau para moldagem por sopro, com uma taxa de fluxo do derretimento de aproximadamente 0,3 a 1,0 g/10 min a 190 °C e 2,16 kg, é o material padrão de aprendizagem. Tem uma ampla janela de processo, resistência ao rachamento por estresse ambiental alta nos gramagens adequadas e comportamento do parison perdão. Mude para PP, PETG ou PVC apenas após que sua equipe tenha estabilizado a distribuição do espessamento das paredes e a taxa de rejeição no HDPE, e lembre-se de que o PVC exige um parafuso de baixo esforço dedicado.
Quantos pontos de controle da espessura da parede preciso ter no programa de fabricação da parison?
Para garrafas cilíndricas simples de menos de 2 litros, 24 a 32 pontos de programação são viáveis. Para recipientes manuais, seções ovaladas, garrafas e peças técnicas, especificar 64 a 100 pontos, pois cada transição geométrica precisa de seu próprio valor de espessura. Escolher pontos de programação insuficientes é um dos erros menos reversíveis em uma primeira máquina, uma vez que limita diretamente a quantidade de resina que pode ser removida da peça, e a resina é a maioria do custo unitário.
Quanto tempo demora a recuperar o investimento em uma primeira linha EBM?
Expresso em meses em vez de em moeda, uma faixa realista para uma linha de entrada bem carregada vai de 14 a 22 meses, com utilização do 70% da capacidade disponível e base de clientes estável. Com uma utilização de 50%, a mesma linha pode estender-se normalmente para 26 a 38 meses, e com uma utilização de 85%, pode ser comprimida para 11 a 17 meses. Uma linha que opera com alta utilização, mas com um processo instável e resíduos elevados, apresenta um rendimento inferior a uma linha moderadamente carregada que funciona bem, razão pela qual a formação dos operadores deve fazer parte do plano de investimento.
É conveniente comprar uma máquina EBM totalmente elétrica como uma primeira aquisição?
Uma máquina totalmente elétrica consome, em geral, de 35 a 55 por cento menos energia do que uma máquina hidráulica convencional similar, é mais silenciosa, elimina o risco de contaminação pelo óleo hidráulico e garantia uma repetibilidade melhor do peso das peças durante toda a jornada de trabalho. Traz um índice de aquisição mais alto, pelo que oferece um retorno rápido se utilizada em operações com duas ou três jornadas de trabalho, em regiões com tarifas elevadas de electricidade, ou ao fornecer aos clientes da indústria farmacêutica, médica ou de produtos químicos de uso diário que auditam a unidade de produção. Para a embalagem geral em operaçõa única, em uma região com impostos baixos, a série ABLB é normalmente a melhor alternativa inicial.
Que equipamento auxiliar devo comprar com a máquina de moldagem por impacto?
O conjunto mínimo viável inclui matrizes, um refrigerador de água dimensionado para o resfriamento da fusão, mais refrigeração com óleo hidráulico, um compressor de ar que fornece pressão de 0,8 a 1,0 MPa, com secagem e filtragem, um granulator junto à prensa para a recuperação instantânea, um carregador de cubas a vácuo e um detector de fugas, se você vende embalagens líquidas. Unidades de remoção da fusão, transportadores, unidades de mistura e impressoras são incorporados conforme o volume cresce. Os auxiliais geralmente representam entre 25 e 45% do investimento total na linha, então elabore um orçamento como parte da linha desde o início.
Uma máquina de EBK pode fabricar vários tamanhos de recipiente diferentes?
Sim, dentro do envelope de volume da máquina e do curso de fixação. Uma máquina especificada para 200 ML a 5 L pode executar a maioria dos tamanhos nesta faixa alterando moldes, matrizes e conjuntos de mandril e ajustando o programa de parison. Passos de volume que ultrapassem a força de fixação ou a capacidade da cabeleira da matriz, como saltar de 5 L para 30 L, exigem uma classe de máquina diferente e não uma alteração do equipamento. Esta é a razão pela qual a revisão da especificação deve incluir não apenas o primeiro recipiente, mas os dois que você espera adicionar em seguida.
Quanto resíduo uma nova operação de moldagem por impacto pode esperar?
O flash do procedimento provenientes da partição e do rebolt geralmente representam de 15 a 35 por cento do peso da carga, dependendo da geometria do recipiente, e normalmente são reciclados e devolvidos em linha, portanto, é um material recuperado e não perdido. A taxa de rejeição devido a falhas deve ficar abaixo de 2 a 3 por cento após a comissão e o treinamento do operador. Se a taxa de rejeição permanecer acima de 5 por cento após o primeiro mês, investigue o resfriamento do molde, a programação do parison, a consistência do recobrimento e o secagem do material antes de concluir que a máquina está com defeito.
Preciso de um detetor de vazamentos desde o primeiro dia?
Se vende recipientes para líquidos, sim. Defeitos de solda com desintenção da pressão são frequentemente invisíveis ao olho humano, e um lote com vazamento enviado para uma enchidora causa tempo de inatividade e perda de produto no cliente, o que é um evento comercial muito mais grave do que um artigo descartado internamente. Os testes de vazamento por cavidade funcionam também como uma ferramenta de diagnóstico, uma vez que um padrão de falha concentrado em uma cavidade indica diretamente um problema específico no moldo ou no processo de resfriamento.
Quais certificações devo planear como produtor de recipientes?
Depende do seu mercado final. Os embalagens para contato com alimentos geralmente exigem a conformidade com a resina e o produto, nos termos de estruturas como a FDA 21 CFR 177.1520 para poliolefinas, a EU 10/2011 para o mercado europeu ou a série GB 4806, juntamente com controles de higiene documentados na sua oficina. Os embalagens para produtos químicos e perigosos exigem testes adicionais de desempenho no recipiente final. No que diz respeito à máquina, confirme a configuração elétrica e de segurança exigida para o seu mercado de destino na fase de encomenda, uma vez que a configuração é muito mais fácil antes da máquina ser construída.
Conclusão: COMPRAR A MÁQUINA QUE SE ADAPTE A SUA PRIMEIRA ORDEM.
A escolha da sua primeira máquina EBM depende de uma sequência disciplinada, e não de uma compra inteligente. Defina o recipiente com precisão, escolha a resina antes da máquina, escolha a arquitetura que se adequa à sua produção horária realista, ajuste o parafuso e a fixação de acordo com essa arquitetura, especifique uma resolução de programação generosa, proteja o orçamento do molde, planeje os auxiliares como parte da linha e prepare energia, água, ar e espaço paralelamente à ordem de máquinas. Os produtores que seguem essa ordem iniciam a produção conforme o cronograma; os produtores que partem de um catálogo geralmente não o fazem.
As especificações mais importantes são também as mais fáceis de cortar durante as negociações, e isso não é mera coincidência. Ponto de programação da frasca, qualidade do resfriamento do molde, capacidade do resfriador e testes de fugas todos reduzem o índice de entrada quando são removidos e reduzem a sua competitividade permanentemente. A resina representa cerca de 60 a 72% do custo de conversão de unidades, por isso tudo o que lhe permite produzir um recipiente mais leve, consistente e sem fugas paga continuamente durante a vida da linha.
A Apollo, uma fábrica da Wanplas em Zhangjiagang, já investiu mais de vinte anos na construção de máquinas de moldagem por sopro e extrusão automática a partir de uma instalação de 8.000 metros quadrados, com dez séries e mais de oitenta modelos, mais de 4.000 máquinas em funcionamento em mais de 90 países, e um pacote de serviços que inclui testes em fábrica, instalação no local por engenheiros, acompanhamento do uso, garantias de transporte e capacidade de produção, uma garantia de qualidade com reembolso e compensação de 10%, e peças gratuitas de US$ 500 por ano. Para uma primeira máquina, a série ABLB, que abrange do 200 ML ao 20 L, é o ponto de entrada padrão, a série Totalmente elétrica serve os produtores que exigem maior limpeza ou priorizam a energia, e a série ABLD está disponível quando o crescimento o leva para contêineres maiores.
Se você está planejando uma linha inaugural, envie o desenho do recipiente, o volume pretendido, a classificação da resina, a produção solicitada e a tensão da rede local. O engenheiro da Apollo enviará uma proposta de configuração com a arquitetura da máquina, a seleção do parafuso e da fixação, o número de cavidades, o conceito do molde, a lista auxiliar e os requisitos de utilidade, para que você possa fazer comparações em termos de engenharia. Provê-se a realização de curtos testes com o material e um teste de aceitação, como testemunhos, antes do embarque, e os compradores são bem-vindos a visitar a fábrica de Zhangjiagang para ver a montagem e os testes da máquina antes de tomar uma decisão.
