Elektrikli enjeksiyon makinelerinin özellikleri – WALMO Enjeksiyon ve Kalıplama Makinesi Bölümü
Elektrikli enjeksiyon makineleri 2000li yıllarından beri piyasada bulunmaktadır ve kullanımlarının pek çok avantajı vardır. Hidrolik ve hibrit enjeksiyon makineleri hâlâ yaygın olarak kullanılsa da, önde gelen enjeksiyon makinesi üreticilerinin birçoğu öncelikli olarak elektrikli enjeksiyon makineleri üretimine odaklanmaktadır. Özellikle teknolojinin sürekli gelişmesi ve yüksek tonajlı makinelerin üretim maliyetlerinin çok yüksek olması nedeniyle, elektrikli enjeksiyon makineleri giderek daha yaygın hale gelmektedir. Sektörün geleceğinin elektrikli enjeksiyon makinelerinde olduğu açıktır. Elektrikli enjeksiyon makineleriyle kalıplama yapmanın mantıklı olmasını sağlayan beş temel neden bulunmaktadır.
1.Temizlik (Hidrolik yağı yok; zeminde yağ sızıntısı veya döküntüsü yok)
Yağ Yoksa Kirlilik de Yoktur
Enjeksiyon kalıplama makineleri; hidrolik, hibrit ve elektrikli olmak üzere çeşitli türlere ayrılır. Tipik hidrolik ve hibrit makineler, kalıplama makinesinin kilitleme hareketini ve enjeksiyon ünitesini çalıştırmak için hidrolik yağına ihtiyaç duyar. Elektrikli enjeksiyon makineleri ise tüm hareketleri hidrolik yağı kullanmadan, servo elektrik motorları aracılığıyla gerçekleştirir. Elektrikli enjeksiyon makineleri yağ kullanmadıkları için yağ sızıntısı riski taşımazlar. Böylece üretim sahanız, kalıp değişimleri sırasında büyük bir güvenlik tehlikesi oluşturan kirli ve kaygan yağ sızıntılarından arınmış olur. Ayrıca, 2 ila 5 yıllık kullanım ömrünü tamamlayan hidrolik yağını değiştirme zahmetinden de kurtulursunuz. Yağın kullanım ömrü; makinenin 7/24 çalıştırılıp çalıştırılmadığına ve yağın, bozulma sürecini hızlandıran yüksek sıcaklıklarda tutulup tutulmadığına bağlıdır. Hidrolik yağı kullanmak ile kullanmamak arasında büyük fark vardır. Üretim sahanızın yağ kirliliğine maruz kalmasını ve zarar görmesini asla istemezsiniz; ancak gıda ambalajı, tıbbi parça üretimi veya temiz oda gerektiren endüstrilerde bu durum ciddi bir sorun teşkil edebilir.
Yağ Değişimi Yoksa Daha Az Bakım Gerektirir
Bir makinedeki hidrolik yağının kullanım ömrü, büyük ölçüde kullanım süresine ve makinenin kalitesine bağlıdır. Rakip bir firmanın yepyeni bir makinesinde, hidrolik yağının kullanımdan sonraki sadece 6 ay içinde aşırı derecede kirlendiği durumlarla bile karşılaştık. Yağı her 6 ila 12 ayda bir değiştirme gerekliliğini ve yaklaşık 2000 litre fazla hidrolik yağı gerektiren büyük makinelerdeki yüksek yağ maliyetlerini bir düşünün. Hibrit enjeksiyon makinelerimizde, hidrolik yağı kalitesini düzenli olarak test eden bazı müşterilerimizin yağı 5 yıldan uzun süre kullandıklarına şahit olduk. Yine de, üreticinin çalışma saatlerine bağlı olarak hidrolik yağının her 3 ila 4 yılda bir değiştirilmesini önerdiğini lütfen unutmayın. Elektrikli enjeksiyon makinelerinin sağladığı temiz ve sessiz çalışma ortamı, bu makineleri gıda ambalajı ve tıbbi parça üretimi yapan işletmeler için ideal kılar. Tesis denetimi öncesinde temizlik yaparken yağ kirliliği konusunda endişelenmenize veya müşterilerinize kirlenmiş parçalar gönderme riskine karşı kaygılanmanıza gerek kalmaz.
2.Düşük Enerji Tüketimi
İsimlerinin aksine, elektrikli enjeksiyon makineleri son derece enerji verimlidir. Aynı parça ve kalıp özelinde tipik hidrolik enjeksiyon makineleri ile elektrikli enjeksiyon makinelerini karşılaştırdığınızda, elektrikli makinelerin kullanıldığı çoğu uygulamada %50 ila %70 oranında enerji tasarrufu sağlandığını görürsünüz. Tipik bir hidrolik enjeksiyon makinesinde, makine çalışırken hidrolik pompa sürekli devrededir. Yağı dolaştırmak için çalışmaya devam etmesi gerekir ve makine çalıştığı sürece ısı üretir. Öte yandan, elektrikli bir enjeksiyon makinesi elektriği yalnızca hareket sağlamak üzere servo motor döndüğünde tüketir; bu nedenle üretim döngüsünün büyük bir kısmı boşta geçilir; bu durum özellikle döngünün soğutma aşamasında belirgindir.
Elektrikli Servo Motorlar,
Tipik hidrolik enjeksiyon makineleri gibi hidrolik basınç üreten bir veya daha fazla pompaya ve gerekli hareketlere göre basınç oluşturmak amacıyla bu basıncı hidrolik mekanizmalara yönlendiren valflere sahip değildir. Elektrikli enjeksiyon makinelerinde merkezi bir elektrik motoru bulunmaz; bunun yerine makine genelinde ihtiyaç duyulan her bir işlev (kalıp açma/kapama, enjeksiyon, geri dolum ve parça çıkarma) için özel olarak tasarlanmış ayrı elektrik motorları kullanılır. Bu, motorların kendilerine özgü işlevleri gerekene kadar boşta kalabileceği anlamına gelir. Bu durum, hiçbir işlem yapılmadığında bile pompalarını sürekli çalıştırmak zorunda olan tipik bir hidrolik enjeksiyon makinesiyle kıyaslandığında gece ile gündüz kadar büyük bir fark yaratır. Bu fark özellikle soğutma aşamasında belirginleşir.
Hidrolik Soğutma Gerektirmez
Enerji tasarrufu sadece enjeksiyon makinesiyle sınırlı kalmaz. Hidrolik pompa devresinin ortadan kalkması, hidrolik sistemin soğutulması ihtiyacını da ortadan kaldırır. Elektrikli enjeksiyon makineleri hidrolik sistem barındırmadığından, makine soğutmasına ihtiyaç duymazlar. Muhtemelen ihtiyaç duyacağınız tek soğutma işlemi, kalıp ve besleme boğazı (feed throat) için olacaktır. Bu da ek su hatlarına ihtiyaç duyulmayacağı için ilave tasarruf sağlar. Soğutma üniteleri (chiller) büyük miktarda elektrik tüketirken; soğutma kuleleri hem su hem de elektrik tüketir, ayrıca sık bakım ve aylık su arıtma işlemleri gerektirir.
Daha Az Ekipman, Daha Az Bakım Demektir
Sadece elektrikli enjeksiyon makineleri kullanan müşterilerin tesislerinde genellikle yalnızca soğutma üniteleri (chiller) bulundurması yaygın bir durumdur. Bunun nedeni, makineleri için artık yüksek sıcaklıklı soğutma devresine (~29-35°C) ihtiyaç duymamaları; bunun yerine kalıpları ve besleme boğazları için yalnızca düşük sıcaklıklı soğutma devresine (~27°C altı, genellikle ~13°C) gereksinim duymalarıdır. Daha az ekipmana sahip olmak; doğal olarak daha az sermaye yatırımı, daha düşük bakım-onarım maliyetleri, daha az enerji tüketimi ve daha düşük genel giderler anlamına gelir.
Tesis Genelinde Enerji Tasarrufu
Elektrikli enjeksiyon makineleri, hidrolik pompa kaynaklı bir ısı üretimi söz konusu olmadığı için çok daha düşük sıcaklıklarda çalışır. Tıbbi üretim ve temiz oda (clean room) tesisleri genellikle iklim kontrollü ortamlardır; makinenin elektrikli olması durumunda, klima sisteminin kalıphane ortamındaki ısıyı uzaklaştırmak için o kadar yoğun çalışması gerekmez. Birçok tıbbi ürün ve temiz oda üreticisinin yalnızca elektrikli enjeksiyon makinelerini tercih etmesinin bir diğer nedeni de budur.
Uzun Vadeli Tasarrufu Düşünün
Yukarıdaki tüm hususlar göz önüne alındığında; 350 tonluk tipik bir hidrolik enjeksiyon makinesi ile elektrikli bir enjeksiyon makinesi karşılaştırıldığında, elektrikli makine ile yılda yaklaşık 15.000 dolarlık bir tasarruf sağlanmaktadır. Bu rakam günümüz koşullarına dayalı bir tasarruf miktarını temsil etse de, dünya genelinde enerji maliyetlerinin sürekli artış eğiliminde olmasıyla birlikte bu tasarruf miktarının da artması beklenmektedir. Doğru bakım ve özenle, kaliteli enjeksiyon makineleri 20 yıldan uzun bir kullanım ömrü sunabilir. Bu da yeni bir enjeksiyon makinesi değerlendirirken, önünüzdeki 10 hatta belki de 20 yıllık süreci hesaba katmanız gerektiği anlamına gelir. Yeni makinelerinizi; plaka, motor, sensör, devre kesici, kontaktör, kablo gibi kendi bileşenlerini bizzat üreten, saygın ve köklü bir firmadan satın almaya özen gösterin. Bu sayede yedek parçalara her zaman erişim sağlayabilirsiniz.
3.Yüksek Tekrarlanabilirlik ve Hassasiyet (Kapalı döngü kontrolleri ve doğrusal hareketler)
Doğruluk
Üç tür kalıplama makinesi arasında, elektrikli enjeksiyon kalıplama makineleri en yüksek doğruluk ve tekrarlanabilirlik seviyesine sahiptir. Bunun nedeni, bu makinelerin hareketlerini sağlamak için +/- 0,1 mm hassasiyetle çalışan elektrikli servo motorlar kullanmasıdır. Bu hareket türü, hidrolik basınçla sağlanan hareketlerdeki dalgalanmaların ve kaçınılmaz basınç eğrilerinden kaynaklanan hataların tamamen ortadan kaldırılmasını sağlar.
Üretimde Tutarlılık
Tipik hidrolik enjeksiyon kalıplama makineleri, yıl boyunca ve hatta gün içinde sürekli olarak süreç değişkenlikleri yaşar. Bunun nedeni, hava koşullarının sürekli değişmesi ve makine sıcaklığı ile nem üzerinde etkili olmasıdır. Hidrolik yağ soğudukça viskozitesi artar, ısındıkça ise azalır. Ayrıca, zamanla özelliğini yitiren hidrolik yağın performansı da değişir. Bu durum, makine içindeki yağın hareket ve yağlama şeklinin, makinenin ilk günkü durumundan tamamen farklı olacağı anlamına gelir. Aynı zamanda, kalıplama makinenizin süreç ayarlarının gün boyunca periyodik olarak yeniden yapılması gerekebileceği anlamına da gelir. Tipik hidrolik kalıplama makinesi kontrolleri “açık döngü” olarak kabul edilir; çünkü bu sistemler basıncı ayarlamak için valflere sinyal gönderir ancak makinenin fiziksel hareketleri üzerinde doğrudan kontrole sahip değildir; dolayısıyla elektrikli bir makinenin gerçek zamanlı olarak yapabildiği küçük ayarlamaların tamamını gerçekleştiremezler. Elektrikli enjeksiyon kalıplama makineleri ise “kapalı döngü” kontrollere sahip olarak kabul edilir; çünkü her hareketi servo motorlarının fiziksel dişli dönüşleriyle kontrol eder ve ortam koşullarından bağımsız olarak konum ve hızlarını çok sıkı toleranslarla sürekli izleyip kontrol etme yeteneğine sahiptirler. “Kapalı döngü” ve “açık döngü” kontrolleri arasındaki fark budur. Elektrikli enjeksiyon kalıplama makineleri; en karmaşık, zorlu ve ince cidarlı parçaların üretimi için mükemmel bir seçimdir. Gün, gece ve mevsimler boyunca hassas tekrarlanabilirliği korurken, son derece doğru enjeksiyon işlemleri gerçekleştirebilirsiniz.
4.Yüksek Hız Eşzamanlı Hareketler
Elektrikli enjeksiyon makineleri, birden fazla elektrikli servo motora sahiptir. Bu motorlar; mengene açma-kapama gibi işlevlerin hareketini sağlayan vidalı mil mekanizmalarını çalıştıran kasnak ve kayış sistemlerine bağlıdır. Elektrikli makinelerin bileşik hareketler (aynı anda birden fazla işlevi gerçekleştirme) yapabilme yeteneği, bu makinelerin geleneksel ve hibrit enjeksiyon makinelerine kıyasla genellikle çevrim süresini kısaltmasının nedenlerinden biridir. Kalıp tamamen açılmadan önce parçaları çıkarabilir (“hareket halindeyken çıkarma” işlemi) ve kalıp açılıp kapanırken vida geri dönüş (plastikleştirme) işlemini başlatabilirsiniz. Hidrolik enjeksiyon makineleri ise hareketleri sağlamak için genellikle tek bir hidrolik basınç devresine sahip olduklarından, aynı anda yalnızca tek bir hareketi gerçekleştirebilirler. Bu durum, birçok kalıp üreticisinin elektrikli enjeksiyon makinelerine geçiş yapması açısından büyük bir fark yaratmaktadır.
Anlık Tork
Elektrikli araçların muazzam hızlarını elektrik motorlarının sağladığı anlık torktan aldığını hepimiz biliyoruz; aynı durum elektrikli enjeksiyon makinelerimiz için de geçerlidir. AC elektrikli servo motorlarımız sayesinde anlık doğrusal hareketler elde edilir; yüksek çıkış gücüne ve yüksek tepki süresine sahip AC servo motorlarımızla saniyede 800 mm’ye varan enjeksiyon hızlarına ve çok kademeli enjeksiyon hızı profillerine ulaşılabilir. Bu denli yüksek anlık tork, aynı zamanda çok rijit ve sağlam bir mafsallı (toggle) kilitleme mekanizması gerektirir. WALMO, makinenizin hızlı ve güvenilir çalışmaya devam etmesini sağlamak için son derece rijit, 5 pimli bir mafsal mekanizması kullanır. Mekanizmalar üzerindeki temel gerilim noktalarını belirlemek amacıyla, plakalarımız ve mafsal sistemlerimiz kapsamlı Sonlu Elemanlar Analizi (FEA) süreçlerinden geçirilmiştir. Tüm bu uygulamalar, elektrikli enjeksiyon makinelerimizin kullanım ömrünü en üst düzeye çıkarmak amacıyla yapılmaktadır. Kilitleme hareketini gerçekleştirmek için ayrıca çok sağlam ve hassas bir vidalı mil mekanizması kullanıyoruz. Her makine bileşeninde olduğu gibi, performans ve kalite seviyeleri büyük ölçüde değişiklik gösterebilir; bu nedenle, performans güvenilirliğini tam olarak anlayabilmek adına enjeksiyon makinesinde hangi üreticinin vidalı milinin kullanıldığını sorgulamak önemlidir.
5.Teknolojik Gelişmeler
Son Derece Güvenilir
Elektrikli enjeksiyon kalıplama makineleri, farklı enjeksiyon kalıplama makinesi türleri arasında en güvenilir olanlardır. Bunun nedeni, onlarca yıl önce tasarlanan ve genellikle daha düşük fiyat segmentine hitap eden tipik hidrolik ve hibrit makinelerin aksine, elektrikli makinelerin genellikle en ileri teknolojileri kullanmasıdır. Elektrikli enjeksiyon kalıplama makineleri çalışma sırasında oldukça sessizdir; çoğu 70 dB veya daha düşük ses seviyesinde çalışır. Bu da çalışanlarınızın makineleri kullanırken işitme koruması takmasına gerek kalmadığı anlamına gelir. Yağ sorunu yaşamazsınız; daha az bakım gereksinimi, daha yüksek hassasiyet, daha yüksek tekrarlanabilirlik, enerji tasarrufu, çok daha sessiz bir çalışma ortamı ve üretimin kesintisiz devam etmesini sağlayan, bakımı daha kolay bir makineye sahip olursunuz.
Otomatik Özellikler
Elektrikli enjeksiyon kalıplama makinelerinde valf sıkışması, yağ kalitesinin bozulması, ortam sıcaklığına bağlı süreç dalgalanmaları ve gürültülü pompa sorunları yaşanmaz. Birçok elektrikli makine standart güvenlik özelliklerine sahiptir; örneğin, kalıp içindeki parçaların veya yabancı cisimlerin ezilmesini önleyen kalıp güvenliği sistemi ve makine boşta beklerken plastik henüz soğuk ve katı haldeyken enjeksiyon vidasının yanlışlıkla döndürülmesini engelleyen “soğuk vida dönüşü önleme” özelliği bunlardan bazılarıdır. Çoğu makine; kolonlara (tie-bar), mafsal bağlantılarına, doğrusal kızaklara ve gresleme gerektiren diğer noktalara otomatik olarak gres pompalayan merkezi veya otomatik bir yağlama sistemine sahiptir. Böylece, gres haznesi veya kartuşu dolu olduğu sürece, makine tamamlanan çevrim sayısına bağlı olarak yağlama gerektiren bölgeleri otomatik olarak yağlar. Gres seviyeleri düştüğünde, bazı makinelerdeki sensörler bakım ekibinizi uyararak gres dolumu yapmalarını veya kartuşu değiştirmelerini sağlar.
Sonuç:
Müşterilerimizin birçoğu, aşağıdaki nedenlerden dolayı Elektrikli Enjeksiyon Kalıplama Makinelerini tercih etmektedir:
En üst düzeyde temizlik
• Çok düşük enerji tüketimi
• Çok yüksek tekrarlanabilirlik ve hassasiyet
• Yüksek hızlı kalıplama
• Teknolojik gelişmeler ve özellikler
Bu nedenlerle, elektrikli kalıplama makineleri uzun vadeli üretim süreçleri için son derece güvenilirdir.