Будущее за мини тпа и экструдерами

мини тпа

Отрасль переработки пластмасс не стоит на месте и развивается. В последнее время растет популярность «гаражного» производства с использованием малогабаритных экструдеров и ТПА. На рынке уже есть яркие примеры использования мини-оборудования, а сейчас в этой области появляются зачатки новых и перспективных направлений, которые активно разрабатываются и совершенствуются множеством энтузиастов.

 

Будущее за мини

 

The Future Belongs to Mini

Ivan Atmorkov

The plastics processing industry is forging ahead and developing dynamically. In recent years “garage” production with small-sized extruders and injection molding machines becomes more and more popular. Today one can already find many vivid successful examples of mini equipment application within the market. At the same time many new and prospective concepts belonging to such production concepts are being developed and upgraded by enthusiasts

around the world.

 

 

Литьевые машины

Крупные производители полимерных изделий страдают от постоянного падения доходов, но мелкосерийное изготовление, связанное с использованием малогабаритного оборудования, по-прежнему остается высокоприбыльным. За счет маржинальности более 50% компании, использующие такие установки, имеют шанс вырасти в финансово устойчивые предприятия с перспективами роста на десятилетия. При этом не стоит забывать и о множестве специалистов, которые находят при помощи мини-оборудования свою нишу и получают возможность зарабатывать с помощью любимого дела. Если начать искать подержанные ТПА, то на сайтах объявлений можно найти сотни предложений о продаже литьевых машин с усилием смыкания от 30 до 600 т для изготовления продукции весом от нескольких граммов. Но очень редко встречаются в продаже малогабаритные мини-ТПА. И на то есть свои причины: компаний — производителей такой техники не более десятка в мире, что обусловлено низким спросом. По сравнению с рынком обычных машин сегмент миниатюрного оборудования практически незаметен. Для начала нужно понять, что такое мини-ТПА. Во-первых, установленная мощность таких машин не более 3-5 кВт, а потребляемая — не более 1-2 кВт, и при этом питаются они от сети 220 В. Во-вторых, масса ТПА не более 150-200 кг, чтобы человек мог обслуживать его самостоятельно. В-третьих, объем впрыска составляет не более 15 см3. Производительность — до 1000 штук в смену. Такое оборудование можно использовать только для микролитья, когда применять литьевые машины большего размера по технико-экономическим показателям нецелесообразно, — а именно для мелкосерийного производства. Мини-ТПА кардинально отличается от обычных стоимостью обслуживания. В первом случае достаточно слесарного стола и среднего помещения площадью 10-15 м2 с учетом склада, а во втором для нормальной работы с учетом инфраструктуры и технологических припусков потребуется в 6-8 раз больше. И это без учета подвода электрических мощностей. Пресс-формы для обычного ТПА на 40-70% дороже и сложнее, чем для малогабаритного оборудования. И если для мини-ТПА с учетом микролитья ис- пользуется оснастка с 1-4 гнездами, то на больших литьевых машинах экономическая целесообразность требует, чтобы гнезд было в 4-20 раз больше. При этом переход с цвета на цвет на мини-ТПА проще и быстрее, чем на большом. Для обслуживания пресс-форм, предназначенных для мини-ТПА, нужен один человек со среднетехническим образованием, а оснастка для больших машин требует нескольких специалистов по инструментальному делу, в то время как позволить содержать себе такой персонал может не каждый. Одной из важнейших особенностей мини-ТПА является упрощенная конструкция пресс-форм, ввиду чего они не требуют больших затрат времени и средств на изготовление. Малогабаритное оборудование дешевле в обслуживании и ремонте и при этом может перерабатывать все литьевые материалы, как и большие ТПА, что дает хорошее преимущество по сравнению с теми же 3D-принтерами, где можно использовать только специальные марки. Стоимость материалов для литья в 1,5-2 раза ниже, чем для прототипирования. Многие, конечно, могут сказать, что 3D-принтер дешевле, чем мини- ТПА. Но чтобы получить продукцию с такой же точностью, как при инжекционном литье, потребуется очень качественный3D-принтер, который стоит на уровне мини-ТПА или больше. А это ценовой сегмент в районе 30 тыс. евро — примерно столько стоит мини-ТПА Babyplast 6/10Р или 3D-принтер ProJet 1500. Кроме того, если говорить о дешевых 3D-принтерах, то стоит заметить, что сейчас продается ряд мини-ТПА,  оторые гораздо дешевле. Так, мини- ТПА «Лути» от мастерской Владимира Лутохина стоят 197 тыс. руб., а машины серии 50 от ООО «Твое дело» — от 295 тыс. руб. Есть китайские варианты по цене 5-10 тыс. долларов США на условиях франко-борт. Отдельно можно поговорить об уровне автоматизации мини-ТПА. Несмотря на миниатюрность, это все-таки автоматы, и после первичной настройки продукция изготавливается и сбрасывается в накопитель в автоматическом режиме. Все остальные типы малосерийного изготовления подразумевают ручной труд, а 3D-принтеры позволяют осуществлять только штучный выпуск, да и производительность при прототипировании на порядок ниже, чем при литье. С другой стороны, в отличие от 3D- принтеров мини-ТПА требуют пресс-формы стоимостью от 200 долларов США и выше для каждого типа продукции. Но, опять же, для трехмерной печати нужно писать про- грамму — именно поэтому эта технология и стала популярна в кругах компьютерных специалистов, которые разрабатывают штучные эксклюзивные изделия и занимаются в большей степени самореализацией, а не производственными задачами.

Области применения

Где же все-таки можно применять мини-ТПА? Если с 3D-принтерами все понятно благодаря широкой рекламе, то в случае малогабаритных литьевых машин есть много вопросов. Тут в первую очередь необходимо учитывать производительность этого типа оборудования. К примеру, в Европе считается целесообразным использовать мини-ТПА в следующих случаях:

— производственная партия от 100 единиц;

— ассортимент от 50 видов;

— частые переходы с цвета на цвет;

— частые замены пресс-форм;

— необходимость сократить затраты на электричество.

Один из ярких примеров — применение мини-ТПА Babyplast от итальянской компании RAMBALDI + CO.I.T. S.R.L. на заводе немецкой фирмы geobra Brandstaеtter GmbH & Co. KG, занимающейся выпуском игрушек. Широкий ассортимент, большой штат сотрудников, высокие затраты на обслуживание — все это заставило предприятие поменять технологическую концепцию развития производства. Переход на мини- ТПА повысил гибкость, решил проблему с персоналом (не потребовалось увеличивать штат), так как теперь установку, съем и ремонт одной пресс-формы, вес которой составляет всего 7-8 кг, может производить один сотрудник. В этом случае предъявляются совсем другие требования к оплате труда, так как отсутствуют тяжелые работы, за которые надо доплачивать. В то же время за- траты на оснастку при том же ассортименте снизились в два раза. Исходя из этого примера можно понять, что применять мини-ТПА имеет смысл при широком ассортименте продукции, частых переходах с цвета на цвет, требуемой производительности не более 1000 шт. за смену (немассовая востребованность товара). Также важным условием является высокая добавленная стоимость. Примерами таких товаров могут служить детские игрушки по типу конструкторов LEGO, которые обновляются каждый сезон, медицинская продукция одноразового использования, специализированное лабораторное оборудование, эксклюзивные изделия для клиентов дизайнерских агентств. К примеру, можно взять сегменты изготовления миниатюрных фигурок различных персонажей (они могут стоить от 100 долларов США) или аксессуаров для электронных гаджетов, таких как накладные панели или крышки с индивидуальным дизайном.

Решения для экструзии

К мини-экструдерам предъявляются аналогичные требования по весу и потреблению электроэнергии, но так как экструзия в отличие от литья — это непрерывный процесс, необходимо обеспечивать определенный уровень производительности — до 15 кг/час. Существуют также и миниатюрные модели с производительностью до 1 кг/час, которые весят 3-4 кг и служат для сварки пластиковых деталей. Основное распространение миниэкструдеры получили в лабораторном на- правлении для изучения технологических процессов и удешевления разработки новых рецептур. Особенно это важно в тех случаях, когда требуется провести много опытов, чтобы понять, как можно снизить стоимость технологических процессов в экструзии. Это единственный способ отработать серию новых рецептур на практике, а не в теории, испытать новые красители, смазки, стабилизаторы и базовые материалы. При этом использование такого оборудования в десятки раз дешевле, чем испытания на промышленной линии, где стоимость одного запуска приблизительно соответствует цене мини-экструдера. Также такие малогабаритные установки получили распространение в экструзии прототипов и малых партий погонажных изделий, что нецелесообразно производить на промышленных линиях ввиду технико-экономических показателей. Новым направлением в развитии мини-экструдеров можно назвать получение расходных материалов для 3D-принтеров с помощью самодельных станков. Такой подход активно развивают фанаты трехмерных технологий, желающие снизить затраты на исходный материал. Обычно такие установки собираются энтузиастами буквально из того, что есть в гараже (в ход идет все — от сверл по дереву до старых мопедных двигателей). Сырьевую базу представляет любой пластик, который удается достать, включая детали мониторов или бутылки, которые вручную ломают на мелкие кусочки и прогоняют через самодельный экструдер с производительностью 3-5 кг/час. Основная цель всех этих действий — получить дешевый аналог фабричных расходных материалов 3D-принтеров, а также создание чего-то нового и в перспективе прибыльного. И чем больше развивается направление 3D- принтеров, тем популярнее становится концепция мини-экструдеров. Для примера можно привести проект Strooder, который реализуется в Британии. Опытная партия устройств была изготовлена на деньги, собранные на известном сайте kickstarter.com. Цена такого гаджета составляет 330 долларов, себестоимость расходного материала для 3D-печати, получаемого с его помощью, — в пять раз ниже, чем у фабричных аналогов. Разработчики говорят, что Strooder умеет не только работать с полимолочной кислотой и АБС, но и производить экструзию практически любого пластика, который плавится в его печи, включая ПП, ПЭТ, ПЭНД, ударопрочный ПС, ПЭ и другие. Пользователь волен экс- периментировать как с цветами полимера, так и с его жесткостью и гибкостью, создавая уникальные изделия из материалов с разными характеристиками. Рассылка устройств Strooder первым заказчикам намечена на конец 2014 года.

Яндекс.Метрика