   Der Teilewettbewerb der SPE Thermoforming Division 2004 umfasste drei Kategorien: Cut Sheet, Roll-fed und den People’s Choice Award. In Cut Sheet ging der Consumer Entertainment Award an das Bassboot für zwei Personen von Johnson Outdoors (Grand Rapids, MI). Im Roll-fed-Bereich ging der Verbraucherverpackungspreis an die Weihnachtsornamentverpackung von Prent Corp. (Janesville, WI). Der Publikumspreis ging an ein medizinisches Gerät, das Heart Defibrillation Control von Freetech Plastics Inc. (Fremont, CA).
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?Bei kundenspezifischen Arbeiten haben Sie einen sehr vielfältigen Kundenstamm, der von Ihnen eine Reihe von Geräten erfordert, die für eine Vielzahl von Produkten geeignet sind,? sagt Northrop. Im proprietären Geschäft benötigen Sie Geräte, die Geschwindigkeit und Wiederholbarkeit bei hoher Betriebszeit liefern können. Avery Dennison hat eigene Betriebe, hat aber kürzlich auch kundenspezifische Arbeiten übernommen.
Es gibt auch einen großen Unterschied zwischen den Anforderungen an europäische Thermoformmaschinen und denen der Thermoformer in den USA. Lars Ekendahl, Präsident von Kiefel Technology, sprach zu diesem Thema in Bezug auf Rollfed-Thermoformmaschinen. ?Europa ist kein gemeinsamer Markt, wenn es um Maschinen geht? Ekendahl notiert. ?Jeder einzelne Hersteller ist auf die Region und die Kundenanforderungen mit unterschiedlichen Maschinen für unterschiedliche Anwendungen spezialisiert, während in den USA tendenziell die gleichen Maschinen eingesetzt werden.? Ekendahl fügt hinzu, dass die Hersteller von Maschinenausrüstungen die Größe der Ausrüstung erhöhen und die Leistung erhöhen müssen, um Thermoformern zu helfen, wettbewerbsfähig zu bleiben. Er weist auch darauf hin, dass europäische Thermoformer dazu neigen, mehr Inmold-Trimming durchzuführen, während US-Thermoformer mehr offline trimmen.
Darüber hinaus erklärt Ekendahl, dass der Trend in der Thermoformindustrie in den USA zu größeren Maschinen mit Werkzeugen mit höherer Kavitation geht, da der Stromverbrauch kein großes Problem darstellt. Vergleicht man die Versorgungstarife, sind die Kosten in Europa höher als in den USA. er erklärt.
Geschwindigkeiten und Vorschübe
Normalerweise denkt man an die Bearbeitung von Stahl, wenn man an Drehzahlen und Vorschübe denkt, aber auch in der Thermoformindustrie ist dies von entscheidender Bedeutung. Hersteller von Plattenextrusionsanlagen Processing Technologies Inc. (PTi; Aurora, IL) stellte auf der Thermoforming Conference sein neues und innovatives Maschinendesign für die Blechherstellung vor. Es kann zur Herstellung von Rollenware und Einzelplatten verwendet werden und kann zur Inline-Verarbeitung eng mit einer Thermoformmaschine gekoppelt werden. Der Rollenständer der Revolution-Serie bietet viele einzigartige und innovative Merkmale, darunter antriebswellengetriebene Rollen für einen präzisen Rollenbetrieb und ein einfaches Ein- und Ausrücken des Antriebs für schnelle Rollenwechsel, die bei kundenspezifischen Bogenherstellern üblich sind, und eine motorisierte vertikale Rollenständerpositionierung für schnelles und -leichte Höhenverstellung der Matrize zum ?Klemmpunkt? sich nähern. Rollenwechsel sollen etwa eine Stunde oder weniger dauern, einschließlich Rollenentfernung und Wiedermontage.
Pneumatische oder hydraulische Konfigurationen sind für Rollenlasten von bis zu 800 lb erhältlich. Es ist in Chromwalzengeometrien mit Durchmessern von 16, 18, 20 und 24 Zoll mit Breiten von 30 bis 70 Zoll erhältlich, wobei größere Systeme für die Zukunft geplant sind.
Darüber hinaus ist es mit den MAXTrude-Förderschnecken von PTi einfach, 100 % recycelte PET-Flakes zu verarbeiten, wie in mehreren Extrusionssystemen der Trident-Serie des Unternehmens gezeigt wird, einschließlich des Modells 6000 (6 Zoll Durchmesser), 36:1 L/D , 500-PS-Wechselstrom-Extrusionssystem, installiert bei Phoenix Technologies International LLC (Bowling Green, OH), einem der größten inländischen Hersteller von recyceltem Post-Consumer-PET. Phoenix betreibt insgesamt vier PTi-Extrusionsanlagen, die alle ähnlich konfiguriert sind. Phoenix hat ein proprietäres Verfahren zur Umwandlung von Standard-RPEST-Flaschenflocken in patentierte RPET-Pellets für den direkten Kontakt mit Lebensmittelqualität entwickelt.
Dana Hanson, President von PTi, kommentiert, dass „die MAXTrude-Förderschnecke mit hohen Kapazitäten arbeitet und gleichzeitig geringere Motorlasten und eine reduzierte und kontrollierbare Schmelztemperatur bietet, zusammen mit einem akzeptablen Mischniveau.“ PTi hat dieses Konzept in den letzten 24 Monaten in seiner Reihe von Anlagen zur Blechherstellung entwickelt.
Robotik spielt eine große Rolle
Chuck Russo, CEO von Robotic Production Technology (RPT; Auburn Hills, MI), stellt fest, dass die Robotik in der Thermoformproduktion eine zunehmende Rolle dabei spielt, den Prozess in Bezug auf Produktivität und Kosten wettbewerbsfähig zu halten. ?Wir wollen mehr Teile, weniger Arbeitsaufwand und weniger Wartung in der Thermoform-Produktionshalle? er kommentiert. ?Wir müssen konkurrieren, um die Produktion in den USA zu halten, und wir arbeiten mit Fanuc an ihrem ?Save Your Factory? Initiative, und um Endbenutzer über Fabrikautomatisierung aufzuklären.?
RPT demonstrierte seine Roboter-Materialhandhabungssysteme und stellte seine RoboTrim-Familie von Roboter-Fräser-Trimmlösungen zusammen mit seiner neuen Roboter-Simulationssoftware für wegintensives Roboter-Trimmen namens TrimPro vor.
RoboTrim wird es Thermoformern ermöglichen, auf einem globalen Markt zu konkurrieren, indem es die Anzahl der pro Haus verarbeiteten Teile erhöht und dadurch die Produktivität erhöht, erklärt Russo. ?Hersteller können zusätzliche Kapazitäten erhöhen und ihre Kapitalinvestitionen besser nutzen. Bei einem Kunden haben wir die Zykluszeit mit unserer Roboterlösung im Vergleich zu CNC halbiert.?
Die TrimPro-Software ist eine PC-basierte Offline-Roboter-Simulationssoftware, mit der Benutzer einen Roboter im 3D-Raum simulieren und programmieren können. RPT hat das Produkt gemeinsam mit Fanuc Robotics auf der Grundlage seiner SimPro-Software entwickelt und stellt einem Prozessor die Tools zur Verfügung, die zum Simulieren und Optimieren der Zykluszeiten tatsächlicher Arbeitszellen erforderlich sind, ohne den Zeit- und Kostenaufwand, der mit der Einrichtung eines Prototyps oder dem Herunterfahren eines Systems während der Produktion verbunden ist .
?Angesichts des Wettbewerbsumfelds suchen Hersteller ständig nach Möglichkeiten, die Zeit zu verkürzen, die erforderlich ist, um ein neues System zum Laufen zu bringen,? sagt Russo. „TrimPro ermöglicht es Kunden, ein Programm offline zu erstellen, während gleichzeitig die Produktion läuft, und verkürzt die Zeit, die benötigt wird, um ein Roboterprogramm im Produktionsmodus abzuschließen, erheblich. Es reduziert auch den Programmieraufwand in einer Entwicklungsumgebung und nicht in der Fertigung.?
Der neue Materialhandhabungsroboter von RPT bietet Thermoformern eine flexiblere und zuverlässigere Materialhandhabungslösung, anstatt dedizierte Automatisierungsgeräte mit begrenzten Fähigkeiten zu verwenden. Thermoformer können auch Arbeitskosten sparen, wenn der Prozess derzeit von Mitarbeitern durchgeführt wird.
Sechsachsige Roboter können auf einem Sockel montiert, am Boden montiert oder auf einem Gestell oder einer am Boden montierten Schiene aufgestellt werden, was einem Thermoformer eine gute Flexibilität bietet. Mit den sechs Achsen kann der Roboter eine Maschine entladen oder beladen sowie Sekundäroperationen wie Fräsertrimmen, Entgraten, Entgraten, Trimmen, Montieren, Verpacken, Dosieren und Ultraschallschweißen durchführen. RPT stellte den R1000i-Roboter vor, um eine Fräs- und Materialhandhabungszelle zu demonstrieren, die mit einem automatischen Wechsler und einer Schnellkupplung ausgestattet ist.
Geschwindigkeit und Effizienz sind der Name des Spiels, GN Plastics (Chester, NS), Hersteller von Hochgeschwindigkeits-Thermoformgeräten und -werkzeugen, bewarb seine Gerätelinie auf der Thermoforming Conference. Jerome Romkey, Marketingmanager für GN, merkt an, dass das Unternehmen einen ?zweiten Launch? auf der K 2004 seiner Thermoformmaschinen mit Dual-Mold-Systemen, die eine höhere Effizienz ermöglichen, indem sie auf der einen Seite formen, während sie auf der anderen Seite kühlen und schneiden.
Heizungen spielen eine entscheidende Rolle
Die Heiztechnologie ist immer ein entscheidender Faktor für die Produktivität beim Thermoformen, und Heraeus Noblelight Inc. (der US-Zweig der Heraeus Noblelight GmbH, Kleinoshteim, Deutschland) stellte seinen neuen CIR Carbon Infrared Emitter vor. Infrarot-Strahler übertragen große Energiemengen in kurzer Zeit und mit hoher Effizienz zur schnellen Trocknung von wasserbasierten Farben und Lacken sowie zur wirtschaftlichen Verarbeitung von Kunststoffen. Die Zweirohr-Carbonstrahler können problemlos in bestehende Infrarotsysteme nachgerüstet werden, wodurch die vorhandenen Strahler ersetzt, das System verbessert und die Betriebskosten gesenkt werden.
Carbon-Strahler haben nach Angaben des Unternehmens die doppelte maximale Leistungsdichte gegenüber herkömmlichen mittelwelligen Zweirohrstrahlern. Außerdem werden Karbonstrahlern schnelle Aufheiz- und Abkühlzeiten nachgesagt und sie lassen sich sekundenschnell ein- und ausschalten.
Heizmethoden sind weiterhin umstritten, und Geiss Thermoforming USA (Elk Grove, IL; eine Tochtergesellschaft von Geiss Thermoforming, Deutschland) stellt eine vollständige Reihe von Thermoformsystemen her, einschließlich Werkzeugen, Beschnitt und Prototypenerstellung unter Verwendung von CAD-Design. Halogenheizung ist die neueste Technologie für das Unternehmen. Obwohl die Halogenheizung nicht für jede Thermoformanwendung geeignet ist, insbesondere bei Siebdruckoberflächen, stellt Manfred Geiss, Präsident von Geiss, fest, dass die Halogentechnologie dem Unternehmen geholfen hat, viele Probleme im Zusammenhang mit der Erwärmung der Platte zu lösen. Obwohl Halogen erstmals 1993 eingeführt wurde, stellt Geiss fest, dass der Standard weiterhin Quarz ist. Als Geiss anfing, Halogen zu verwenden, nutzten etwa 25 % der Maschinen das System. Heute setzt Geiss die Halogentechnologie bei etwa 85 % seiner Maschinen ein. ?Alle in den USA verkauften und gelieferten Maschinen sind mit Halogenheizungen ausgestattet? sagt er und führt die Zurückhaltung bei der Verwendung von Halogen auf einen Mangel an Aufklärung über die Vorteile der Technologie zurück.
Der Verkäufer von MAAC Thermoforming Machinery (Carol Stream, IL), Paul Alongi, sagt, dass MAAC Fortschritte im Bereich des Heizens mit einem neuen Softwareprogramm macht, das zeit- und temperatursteuerbar ist und in der Lage ist, den Heizzyklus ohne zusätzliche Kosten um 30 % zu beschleunigen kosten. ?Die Maschine bietet insgesamt schnellere Zyklen?,? er erklärt.
Brown Machine (Beaverton, MI) hat einige seiner neuesten Innovationen im Werkzeugbau mit zwei neuen Patenten darauf ausgerichtet, Thermoformern zu helfen, schnellere Umrüstungen und eine höhere Produktivität zu erreichen. Im Juni erhielt Brown ein US-Patent für sein Schnellwechsel-Werkzeugkonzept, das eine schnelle Installation und Entfernung von Steckhilfen ohne die Notwendigkeit von Handwerkzeugen ermöglicht. Die Bajonett-Funktion ermöglicht es, Steckhilfen mit einer einfachen Handdrehung einzeln zu installieren oder zu entfernen und in Position zu arretieren. Das Konzept kann in neu gestaltete dritte Platten und herkömmliche Thermoformwerkzeuge integriert sowie an vielen bestehenden Werkzeugen nachgerüstet werden. Die Funktion wird derzeit erfolgreich in einer Reihe von Werkzeugen mit mehreren Kavitäten ausgeführt, die eine Reihe von kleinen und großen, runden und rechteckigen Lebensmittelbehältern für Einzelzwecke herstellen. Berichten zufolge wurde die Umrüstzeit erheblich verkürzt.
„Bisher brauchten Trimmpressen vier Stunden für die Umstellung, aber mit Schnellwechselverbindungen, Haubenführungsstangen und Servovorschüben kann ein ehemaliger Produkt-zu-Produkt mit einem Mittellinienwechsel 45 Minuten dauern?“ sagt Jim Robbins, Vizepräsident für Marketing, und stellt fest, dass ?inkrementelle Optimierungen? seiner Ausrüstungslinie summiert sich zu ?großen Veränderungen? für Brown-Kunden.
MAAC nimmt auch Änderungen an seiner Ausrüstung vor, wie z. B. neue Plattendesigns und Twin-Sync-Motoren, um Ketten und den damit verbundenen hohen Wartungsaufwand zu eliminieren. Eine einzelne Welle, vorne und hinten, bietet nahtloses Starten und Stoppen und präziseres Formen mit weniger Wartung, sagt Paul Alongi.
Auf der Konferenz, Quintax Div. von Ferry Industries (Stow, OH) präsentierte eine neue PC-basierte Steuerung auf der XP-Plattform für seine Reihe von drei- und fünfachsigen Oberfräsmaschinen für präzise Hochgeschwindigkeits-Trimm-, Schneide- und Formgebungsanwendungen. Die Steuerung bietet eine schnellere Verarbeitungszeit mit erhöhten Geschwindigkeiten.
Amros Industries Inc. (Cleveland, OH) ist ein kundenspezifischer Thermoformer, der sich auf Clamshell-Produktion und Lohnverpackung spezialisiert hat und neue Produkte für den eigenen Gebrauch entwickelt hat und diese nun anderen Thermoformern zur Verfügung stellt. Das Unternehmen verfügt über zum Patent angemeldete langlebige, selbstpositionierende Bandstahlstanzen und stellte auf der Konferenz ein kundenspezifisch entwickeltes Softwareprogramm zur Echtzeit-Produktionskontrolle vor.
Gregory Stheyngarts, Präsident von Amros, sagt, dass sich das Echtzeit-Produktionsüberwachungssystem noch in der Entwicklungsphase befindet und noch drei Monate lang getestet werden muss, bevor es offiziell freigegeben wird, aber es wird eine Premiere für Thermoformanlagen sein. Auch der Bandstahlschnitt ist von Amros patentiert. Es hat bis zu 150.000 Aufnahmen gemacht, ohne stumpf zu werden, und ermöglicht das Schneiden in Linie.
Die Adolf Illig GmbH Co. KG (Heilbronn, Deutschland) stellte auf der Konferenz ihre neueste Thermoformlinie vor. Der Typ RDM 70K verfügt über ein 24-fach-Form-/Stanzwerkzeug für Trinkbecher mit einem Stanzdurchmesser von 75 mm und einer Geschwindigkeit von 40 Takten/min. Die RDM 70K ist die Maschine der dritten Generation für diese Anwendung.
Geschwindigkeiten dieser Art wurden schon früher erreicht, aber nicht mit Geräten dieser Größe, sagt Stefan Deuschle, General Manager von ILLIG LP (Cohasset, MA). ?Diese Geschwindigkeiten liegen in einem Bereich, an den man beim Spritzgießen normalerweise denkt? er addiert.
Die RDM 70K produziert Trinkbecher mit dünnen Wänden und ausgezeichneter Materialverteilung, was einen reduzierten Materialverbrauch ermöglicht. Es ermöglicht eine einfache automatisierte Stapel- und Verpackungsausrüstung, wodurch viele Probleme nachgelagert beseitigt werden. Das Stapelsystem mit dem Erweiterungsbausatz für Riegel- und Kaskadenstapelung wurde für höhere Taktgeschwindigkeiten optimiert, jetzt ist auch einreihiger Becherstapelaustrag bei SZS 73 möglich.
Deuschle zeigte ein Bechermuster aus einem 45-fach-Werkzeug, das die Becher in 40 mil PP verarbeitet. Das System ist in der Lage, 100.000 Tassen/h zu verarbeiten, komplett mit Trim-in-Place ?mit Toleranzen, von denen Sie nur träumen? was zu einer einheitlichen Tassenqualität über alle Kavitäten hinweg führt, bemerkt Deuschle.
Auf der Konferenz stellte Zed Industries Inc. (Vandalia, OH) seine servobetriebenen Hochgeschwindigkeits-Inline-Druckformer der SF-Serie mit Stanz-Press-Beschnitt vor. Mark Zelnick von Zed merkt an, dass Kunden die Geschwindigkeit und die sanfte, harmonische Bewegung lieben. Bei einer Anwendung für Becher und Deckel – einer großvolumigen Anwendung – war das Ziel 50 Hübe/min und sie erreichten 57 Hübe/min. Das geführte Kettensystem kann 300 lineare Fuß/Sekunde beschleunigen.?
