18 Sep, 2020

Separarea este ”depășită” - sau cât se poate de actuală?

Optimizarea productivității prin procesele de separare

 

Bergneustadt, 15 iunie 2020 - Pe lângă matrițele cu canale calde, există numeroase alte aplicații în care separarea în aval dintre partea utilizabilă a pieselor și culee este inevitabilă. Adițional separării manuale, sunt utilizate fie dispozitive de prindere a culeei, valve de deviere, echipamente de separare atașate benzilor transportoare sau tamburi de separare. Deși acestea sunt tehnologii recunoscute la nivel general, există în multe companii un potențial de productivitate care râmâne de cele mai multe ori neexploatat. Iată un exemplu: În producția de piese tehnice, sunt obținute 2 piese și 1 culee per injectare. Timpul de ciclu este 7,5 secunde. Din totalul timpului de ciclu, 1,5 secunde sunt alocate colectării culeei prin intermediul unui dispozitiv. Asta se traduce într-un potențial de productivitate cu 20% mai mare dacă mijlocul de colectare al culeei poate fi instalată în aval.

Cu toate acestea, potențialul de productivitate din perspectiva proceselor de separare este realist doar dacă este utilizată tehnologia corectă în mod eficient. În acest caz, multe companii sunt deja mulțumite cu un procente de 90% pentru separare, deși există posibilitatea ca o simplă modificare în setările echipmantului existent să conducă la o creștere semnificativă a calității separării.

Tehnologia de separare potrivită depinde de mai mulți parametri. Pe lângă timpii de ciclu și numărul de cavități, geometria piesei și a culeei joacă un rol decisiv. Pentru procesele de separare în aval, o anumită diferență dimensională este întotdeauna necesară. În cele mai multe cazuri, diferențierea pieselor se face în funcție de înălțime, însă este posibilă și diferențierea în funcție de mărimea suprafeței.

Parcurgem, în cele ce urmează, principalele tipuri de echipamente de separare, evidențiind principalele caracteristici. 

Separatoare cu șurub

Pentru majoritatea aplicațiilor din industria maselor plastice, separatoarele cu șurub pot fi folosite cu rezultate bune. Sunt caracterizate prin montarea unei role rotative cu un profil cu șurub deasupra unei plăci fixe din metal. Spațiul de separare este determinat de distanța dintre rola cu șurub și placa din metal, unde piesele mici alunecă sub șurub, iar piesele mari sunt împinse pe margine.

Pentru a obține rate de separare optime cu aceste echipamente, sunt importante câteva caracteristici de design. Rola cu șurub trebuie să fie stabilă și susținută din ambele părți, astfel încât să păstreze aceeași distanță față de placa de descărcare pe toată suprafața și să nu se clatine. În plus, este crucial ca viteza de rotație a șurubului să poată fi ajustată conform sarcinii de separare. Unele componente necesită un proces de separare ”lent”, altele pot fi separate mai bine dacă rola cu șurub se învârte mai rapid posibil. Ideală în acest context este acționarea separată a șurubului cu protecție integrată la supraîncărcare, pentru a preveni blocarea pieselor și a îndeplini cerințele de siguranță optimă. Astfel, viteza de rotație a șurubului poate fi controlată independent de viteza benzii de alimentare. Acest aspect este în special important dacă, spre exemplu, piesele trebuie răcite înainte pe banda transportoare. Prin urmare, o viteză de transport foarte redusă concomitent cu o foarte rapidă rolă rotativă cu șurub sunt necesare pentru o rată de separare optimă. Acest lucru poate fi îndeplinit cu unități de operare independente.

Un alt aspect important îl reprezintă flexibilitatea vârfurilor, care trebuie plasate de-a lungul circumferinței șurubului și trebuie să ”desfacă” materialul care urmează a fi separat. În acet fel, piesele de dimensiuni mai mari, care au fost plasate în fața șurubului și ar putea bloca trecerea pieselor mici, sunt întotdeauna în mișcare.

Racleta flexibilă poziționată deasupra rolei cu șurub împiedică piesele să sară peste șurub în timpul alimentării – de exemplu prin intermediul unei benzi transportoare. Acestea se lovesc de racletă și sunt returnate la procesul de separare.

Separatoare cu rolă și Separatoare cu discuri

Mix-urile piesă – culee, unde, spre exemplu, culeea plată și o multitudine de piese de mici dimensiuni trebuie separate una de cealaltă, pot fi separate foarte bine cu separatoare cu rolă sau separatoare cu discuri. Culeele mai mari, plate, trec peste role, în timp ce piesele de mici dimensiuni cad între role. Aceste tehnici de separare pot fi, prin urmare, folosite pentru a separa piesele și culeea cu suprafețe diferite.

Similar separatoarelor cu șurub, accentul cade pe suportul stabil al rolelor individuale și controlul separat al vitezei pentru a obține un rezultat optim al separării. În plus, ar trebui să fie posibilă utilizarea diferitelor acoperitoare cu role. În funcție de sarcina și comportamentul pieselor, ar putea fi necesar ca acoperitoarele cu role să fie foarte antrenante sau netede.

Tamburi de separare

Tamburii de separare sunt des utilizați pentru cantități mari de material transportat sau mix-uri piesă – culee, unde mișcarea poate îmbunătăți rezultatul de separare. Prin intermediul procesului de recirculare, se poate realiza că, de exemplu, problemele cu piesele goale, unde culeea se găsește în mijlocul piesei, pot fi rezolvate și separarea se face mult mai bine decât cu atașamente de separare.

Există numeroase variante de tamburi de separare, în funcție de diferențele în geometria pieselor.

  • Tamburi de separare cu role

Tamburii de separare cu role sunt utilizați pentru separarea componentelor și mix-urilor piesă - culee de înălțimi diferite. Aceștia pot fi folosiți pentru aplicații de separare variate. În această categorie intră tamburii de separare cu ajustarea individuală a spațiului de separare sau dispozitivele cu reglare centrală planetară.

Cu reglare individuală, fiecare rolă este fixată în colivia tamburului. Distanța dintre două role definește spațiul de separare. Din moment ce acest reglaj este consumator de timp, un astfel de tambur de separare este potrivit numai pentru aplicații în care o mașină este ocupată cu un articol pentru o lungă perioadă de timp sau unde câteva componente sau combinații piesă - culee similare pot fi separate cu o singură ajustare.

Tamburii cu reglare centrală a spațiului de separare sunt potriviți, pe de altă parte, dacă se va face separarea unei varietăți mari de produse, cu ajutorul unui tambur. Separarea centrală oferă avantajul unei ajustări rapide – poate fi setată la o nouă combinație de produse în doar câteva secunde. În acest caz, 2 role formează întotdeauna o pereche solid conectată, astfel încât numai fiecare al doilea decalaj între role să fie și spațiu de separare. Acest lucru reduce numărul de goluri de separare în comparație cu un tambur de separare cu reglare individuală. Prin urmare, cantitatea maximă de material trecut prin instalație este mai mică.

Pentru tamburii de separare cu role, în cele mai multe cazuri este de preferat ca rolele să fie angrenate cu ajutorul unei benzi tensionate în jurul tamburului perforat. Astfel, rezultă o mișcare contrarotativă a rolelor, ceea ce previne procesele de gripare. Adițional, rotația rolelor crește și zona de separare din interiorul tamburului perforat. Ca rezultat, atât volumul, cât și rata de separare cresc în mod semnificativ, în comparație cu tamburii de separare perforați, cu bare fixe.

  • Tamburi de separare perforați

Tamburii de separare perforați sunt utilizați în cazul în care piesele care urmează a fi separate nu prezintă diferențe de înălțime, ci de mărime a suprafeței (de exemplu monede cu diametre diferite, dar de aceeași grosime). Avantajul tamburilor perforați constă, pe de o parte, în prețul redus, iar pe de altă parte, în cantitatea ridicată de material care poate fi tranzitată. Din moment ce poate fi aleasă o distanță foarte mică între centrele găurilor, tamburul perforat constă aproape în exclusivitate din spații de separare (cu alte cuvinte, piesele de mici dimensiuni au o mulțime de oportunități de a fi separate per rotație).

Dezavantajul tamburilor perforați este acela că există o geometrie fixă a găurilor, ceea ce înseamnă că echipamentul este potrivit pentru o gamă limitată de piese. Totuși, coliviile tamburilor de separare pot fi ușor înlocuite, astfel încât să poată acoperi un spectru cât mai larg de piese.

În funcție de aplicație, mai multe materiale diferite pot fi utilizate pentru coliviile tamburilor. Pe lângă oțel și oțel inoxidabil, pot fi folosite materiale pe bază de cauciuc sau silicon, pentru a asigura cea mai bună protecție a pieselor.

  • Tamburi de separare rotativi, cu tuburi de evacuare

Tamburii cu tuburi de evacuare reprezintă un model special de tamburi rotativi de separare. În acest caz, tuburile sunt aplicate pe cercumferința tamburului, ca extensie a găurilor de separare, cu aceeași geometrie și dimensiune. Astfel, piesele în formă ”S”, de exemplu, nu vor avea o mișcare oscilantă în direcție longitudinală. Aceste piese pot plonja în tub la un capăt, dar cad înapoi în colivia tamburului.

  • Tamburi de separare dreptunghiulari

Tamburii dreptunghiulari reprezintă un tip de tamburi de separare complet independent. Aceștia au 4 spații de separare, fiecare constând în 2 suprafețe largi de 80 mm. Colivia tamburului este realizată complet din oțel inoxidabil, astfel că acești tamburi pot fi utilizați și în producția de articole de tehnologie medicală sau camere curate. Curățarea suprafețelor netede se realizează foarte ușor.

La fel ca în cazul tamburilor de separare cu role sau cu șurub, și în cazul tamburilor dreptunghiulari separarea se realizează în funcție de dimensiunile de înălțime ale pieselor. Totuși, design-ul spațiului de separare paralel cu suprafața previne plonjarea pieselor.

Spațiul de separare este ajustat prin intermediul unor fusuri filetate. Înalțimea spațiului de separare poate fi identificată și ajustată cu precizie cu ajutorul cântarelor aplicate. Acest lucru dă o mare acuratețe în repetare.

O altă caracteristică importantă a acestui tambur de separare este procesul patentat de MTF Technik, în care spațiul de separare se deschide cu fiecare rotație. Datorită unui mecanism special, spațiile de separare se deschid scurt în partea superioară. Acest fapt permite componentelor să fie separate în tamburi dreptunghiulari, care ar putea cauza probleme altor tipuri de tamburi de separare, cum ar fi blocarea pieselor în tamburii de separare cu role.

De asemenea, piese din materiale foarte moi (ex. cauciuc sau silicon) pot fi procesate foarte bine în acest tip de tamburi.

 

În concluzie, separarea este departe de a fi ”depășită”. Presiunea pentru micșorarea timpilor de cilcu face separarea în aval mai interesantă ca niciodată. În funcție de spectrul piesei, sisteme de separare potrivite și corect ajustate pot contribui la o creștere masivă a productivității. Investițiile în sisteme de separare se amortizează deseori în câteva săptămâni.

 

Referințe: MTF Technik newsletter

 

Separarea este ”depășită” - sau cât se poate de actuală?