Stampaggio a iniezione Smart chiavi in mano

La digitalizzazione, l’automazione e i sistemi di assistenza intelligenti semplificano la routine quotidiana nello stampaggio a iniezione delle materie plastiche.

Arburg ha progettato una nuova isola di produzione che rappresenta un esempio applicativo delle capacità dei sistemi “smart” chiavi in mano. Questo impianto completamente automatizzato produce bicchieri per bevande che vengono successivamente decorati in una stazione di stampa digitale integrata nell’isola. L’origine di ogni bicchiere è tracciabile al 100% fino alle singole materie prime. Questa applicazione stabilisce nuovi standard nello stampaggio a iniezione delle materie plastiche in termini di digitalizzazione, automazione ed economia circolare.

Il cuore dell’impianto chiavi in mano è una pressa elettrica Allrounder 370 A connessa in rete IT con forza di chiusura di 600 kN e dotata dell’innovativo sistema di controllo Gestica. Nel contesto di un processo di produzione totalmente automatizzato, ogni bicchiere viene munito di due codici DM. Questa applicazione dimostra non solo come sia possibile documentare l’intero processo di produzione, ma anche assicurare un funzionamento fluido, efficiente e affidabile dell’impianto. Inoltre, il manufatto finito dopo l’uso può essere raccolto separatamente, riciclato e trasformato in un nuovo prodotto.

Automazione e tracciabilità totale

Per produrre i bicchieri in polipropilene (PP) la pressa è dotata di uno stampo a canale caldo fornito da Haidlmair. Le operazioni di movimentazione vengono effettuate dal nuovo robot verticale Multilift V 20, con una portata di 20 kg, in configurazione trasversale. Una volta estratti dallo stampo, i bicchieri vengono sottoposti per prima cosa a un trattamento al plasma e quindi trasferiti a una stazione di stampa digitale. Ciò significa che la fase di decorazione del bicchiere è direttamente integrata nell’isola di produzione. Qui è possibile scegliere fra tre immagini diverse con etichette in tedesco o in inglese, e due codici DM, uno contenente i dati di processo per consentire la tracciabilità e l’altro con le informazioni sui materiali utili per il riciclo del prodotto.

Gateway IIoT per una connettività ottimale

Al fine di standardizzare le funzioni di interconnessione, tutte le presse a iniezione e le macchine freeformer per la stampa 3D industriale prodotte da Arburg sono equipaggiate di serie con gateway IIoT e funzioni di connettività di base. Ciò significa che i dati relativi al processo, alla qualità e al servizio possono venire trasmessi a strumenti e piattaforme software di livello più elevato. La connessione a un software come quello del sistema host di Arburg o a un software gestionale consente di memorizzare e analizzare in tempo reale i dati di produzione e di incrementare significativamente l’efficienza e la trasparenza del processo.

Nel contesto di questa applicazione per bicchieri, il sistema SCADA Turnkey Control Module (ATCM) di Arburg visualizza le funzioni di sistema più importanti e combina i dati del processo e della qualità per il manufatto specifico. A questo fine, la pressa a iniezione, i sistemi di automazione e le periferiche (in questo caso la stampante digitale) inviano tutti i dati rilevanti all’ATCM, consentendo quindi la tracciabilità totale di ogni singolo bicchiere.

Centralità del sistema di controllo

Nel futuro, le macchine intelligenti saranno dotate di opzioni di connessione in rete di ogni tipo e riusciranno a monitorare e gestire il processo in maniera adattiva e a fornire assistenza attiva agli operatori in qualsiasi situazione. I sistemi di assistenza sono al centro di questa evoluzione e le loro caratteristiche esclusive saranno accessibili attraverso i sistemi di controllo della macchina. Molte funzioni dei nuovi impianti chiavi in mano vengono già oggi progettate con questa finalità. Il sistema di controllo della macchina svolgerà un ruolo centrale in questo contesto con l’acquisizione di dati per la gestione dei processi, l’assicurazione della qualità e la tracciabilità

I sistemi di controllo che equipaggiano le macchine Arburg vengono sviluppati e prodotti nello stabilimento di Lossburg. Nel 1993 il costruttore tedesco ha fissato nuovi standard in questo campo con il lancio di Selogica, un sistema di controllo che da allora è stato continuamente perfezionato. Il 2016 ha visto il debutto del pionieristico Gestica dotato di tecnologia multi-touch industriale. Esternamente, questo sistema di controllo assomiglia a un dispositivo mobile, il che rende l’uso ancora più facile e intuitivo. Oltre ai tasti hardware liberamente configurabili, i comandi EASYslider offrono anche la possibilità di controllare con precisione i movimenti in fase di attrezzaggio e di visualizzarli tramite Led.

Robot integrato

I sistemi di controllo centrali Selogica e Gestica consentono anche la perfetta integrazione di robot e periferiche, dai semplici integralpicker ai complessi robot multilift verticali od orizzontali e robot a sei assi predisposti con interfacce utente Selogica. Ciò consente all’operatore di accedere e impostare da sé tutte le sequenze e funzioni operative senza necessità di un servizio di programmazione esterno, semplificando in tal modo non solo la programmazione, ma anche il monitoraggio, la memorizzazione e la valutazione dei dati di processo.

Assistenza digitale tramite il portale arburgXworld

Grazie all’offerta di una serie di prodotti e servizi digitali, Arburg accompagna i propri clienti in percorsi personalizzati verso gli obiettivi di efficienza produttiva prefissati, fino ad arrivare alla fabbrica intelligente. Il portale arburgXworld, riservato ai clienti dell’azienda, offre uno dei programmi più sofisticati e completi dedicato al mondo dello stampaggio a iniezione, accanto alla tecnologia ancora più “smart” delle macchine e a soluzioni di assistenza innovative. Con le sue numerose app e livelli di configurazione, arburgXworld è un contenitore a disposizione di tutte le divisioni dell’azienda e fornisce quindi un’estesa gamma di servizi di supporto digitali. Di conseguenza è possibile, ad esempio, documentare i processi di produzione, visualizzare informazioni e rapporti sui processi in corso, ordinare ricambi a ogni ora del giorno.

Il “passaporto digitale” garantisce il corretto riciclo dei prodotti

Tra le altre cose, Arburg sta lavorando allo sviluppo di tecnologie innovative nell’ambito dell’economia circolare in collaborazione con aziende di primo piano. Come partner responsabile della parte meccanica nel progetto R-Cycle animato da Reifenhaeuser, Arburg propone la produzione dei bicchieri per bevande come esempio di applicazione che dimostra come è possibile recuperare materiali di riciclo di alta qualità post consumo dai rifiuti, chiudendo così il cerchio dei materiali.

Il cuore del progetto R-Cycle consiste in un database che contiene tutte le informazioni sui materiali impiegati e consente quindi di assegnare un passaporto digitale a ciascun prodotto in plastica. I dati relativi alle materie prime e ai coloranti vengono acquisiti già a partire dallo stampaggio a iniezione, allorché il manufatto viene dotato di codice DM leggibile in automatico. In questo modo l’impianto di riciclo è in grado di leggere il codice e separare i vari materiali.

Funzioni di assistenza intelligenti

Arburg offre diversi pacchetti di assistenza per soddisfare le esigenze delle singole produzioni in termini di avviamento, attrezzaggio, ottimizzazione, produzione e monitoraggio, compresa la manutenzione. Nel caso dei bicchieri per bevande, ad esempio, la funzione aXw Control FillAssist consente di eseguire simulazioni di riempimento dello stampo direttamente sullo schermo del sistema di controllo Gestica. Questo strumento software utilizza un modello di simulazione precaricato e la geometria delle parti per rendere più efficiente le fasi di cambio articolo e riattrezzaggio. Il livello di riempimento è presentato in tempo reale in grafica 3D in riferimento alla posizione corrente della vite.

Le altre tre funzioni di controllo a disposizione (aXw Control ScrewPilot, aXw Control PressurePilot e aXw Control ReferencePilot) assicurano un’iniezione adattiva e regolabile, consentendo l’adozione di strategie di controllo in dialogo reciproco, con l’obiettivo di offrire soluzioni per parametri di qualità essenziali come la ripetibilità del peso di stampata e il riempimento uniforme dello stampo. Ciò consente di ottenere processi stabili e di produrre manufatti di migliore qualità.

arburgGREENworld: un contributo all’economia circolare

Dal 2019, le attività di Arburg nell’ambito dell’economia circolare e della salvaguardia delle risorse sono state raggruppate nel programma arburgGREENworld, al fine di aiutare l’azienda nel suo sforzo di diventare un fornitore di sistemi in grado di garantire la sostenibilità nel contesto dell’economia circolare. L’obiettivo dell’azienda è quello di incrementare costantemente l’efficienza produttiva nello stampaggio a iniezione delle materie plastiche in tutte le applicazioni, ridurre in modo sostenibile l’impronta di carbonio e promuovere l’uso di materiali di riciclo e delle bioplastiche.