I. Contextul proiectului O linie de formare sub vid cu presiune pozitivă și negativă, cu trei stații, aparținând unei companii de ambalaje alimentare, este utilizată pentru producția în masă a blisterelor din PET pentru fructe. Echipamentul original folosea un cilindru simplu-efect + limitator mecanic, ...
O linie de termoformare cu trei stații, la vid și presiune pozitivă/negativă, aparținând unei companii de ambalaje alimentare, este utilizată pentru producția în masă a blisterelor din PET pentru fructe. Echipamentul original folosea un cilindru simplu-efect + limitator mecanic, ceea ce genera probleme precum sincronizare slabă a închiderii matriței, forță neuniformă de presare a marginilor și impact mare în momentul fixării capotei de vid. Aceste deficiențe duceau la apariția de bule, bavuri și deformări ale produselor, cu o rată de randament de doar 85 %, opriri frecvente pentru depanare, consum ridicat de energie și costuri mari de întreținere. Pentru îmbunătățirea consistenței termoformării, a timpului de ciclu și a stabilității, sistemul de cilindri a fost modernizat și modificat.
• Proces: Termoformare la vid + termoformare la presiune pozitivă, presare caldă la temperatură constantă, deschidere și închidere rapidă a matriței, etanșare și blocare a capotei de vid
• Acțiuni principale: Ridicarea capotei de vid, închiderea/blocarea șablonului, presarea materialului de la margine, poziționarea stației
• Specificații: Repetabilitate în închiderea matriței ≤ ±0,1 mm; forță stabilă și reglabilă a dispozitivului de fixare a semifabricatului; grad de vid ≤ -0,095 MPa; îmbunătățire a timpului de ciclu ≥ 15 %; randament ≥ 97 %
1. Configurare cheie a cilindrilor
• Ridicarea capacului de vid: Cilindru amortizat cu dublă acțiune (diametru 80 mm / cursă 250 mm), cu retroalimentare de poziție prin inel magnetic, asigurând o apropiere rapidă + închidere amortizată la viteză redusă, eliminând impactul și problemele de etanșare.
• Cilindrul principal de închidere a matriței: Cilindru de blocare a matriței cu forță ridicată (diametru 100 mm), comandă în buclă închisă a presiunii, menținere stabilă a presiunii fără scurgeri de presiune.
• Poziționarea dispozitivului de presare a marginilor: Cilindru subțire cu tijă ghidată, paralelism ridicat, rezistență la răsucire laterală, asigurând o presare uniformă a marginilor.
• Acțiuni auxiliare: Cilindri miniatură responsabili de evacuare, blocare și asistență la decupare margini.
2. Comandă și circuit pneumatic
• PLC + ecran tactil + grup de supape electromagnetice, realizând reglarea în trepte a vitezei, presiunea reglabilă și controlul poziției în buclă închisă.
• Logică de cuplare: Închiderea matriței → Blocarea matriței → Vidarea → Menținerea presiunii și formarea → Ruperea vidului → Deschiderea matriței și ejectarea
• Adăugarea unor supape de strangulare și supape de reglare a presiunii pentru a obține avans rapid și închidere lentă, cu amortizare flexibilă.
Indicatori |
Înainte de modificare |
După modificare |
Îmbunătățire |
Randamentul produselor turnate |
85% |
97.2% |
+12.2% |
Rata timpului nefuncțional al echipamentului |
18% |
12.6% |
-30% |
Timp ciclu unic |
12 de ani |
10,2 s |
+15% |
Precizia de poziționare |
±0.3mm |
±0,08 mm |
Mai stabil |
Frecvență a mentenanței |
De două ori pe săptămână |
O dată pe lună |
Redus semnificativ |
Capota de vid asigură o etanșare mai fiabilă, eliminând eficient defecte precum bulele de aer, lipsa de material și bavurile; amortizarea cilindrului și controlul sincron reduc în mod semnificativ uzura mecanică, determinând simultan o scădere a zgomotului și a consumului de energie.
1. Calitatea formării: presiune uniformă, închiderea sincronă a matriței și etanșarea fiabilă la vid elimină bulele de aer și desprinderea straturilor.
2. Eficiența producției: creșterea timpului de ciclu, reducerea timpilor morți și o creștere aproximativă de 18 % a capacității zilnice de producție pe linie.
3. Costurile de exploatare: durata lungă de viață a cilindrului și întreținerea simplă reduc costurile anuale de întreținere cu aproximativ 40 %.
4. Adaptabilitate ridicată: comutarea rapidă între matrițe și parametri de proces pentru a satisface nevoile de producție ale mai multor specificații de produs.
Ca actuator principal al unei mașini de modelare în vid, cilindrul, printr-o proiectare sistematică a amortizării dublu-efect, a feedback-ului de poziție, a buclei închise de presiune și a sincronizării multi-cilindru, poate îmbunătăți semnificativ stabilitatea echipamentului, precizia modelării și eficiența producției. Această analiză de caz verifică faptul că soluția cu cilindru pneumatic este fiabilă, eficientă și ieftină în domeniul modelării în vid, fiind potrivită pentru promovare în scenarii de modelare prin presare la cald în vid, cum ar fi termoformarea, materialele compozite, cauciucul și siliconul.
EN