Инновации на выставке К-2016 материалы технологии оборудование

Инновации на выставке К-2016: материалы, технологии, оборудование, вторичная переработка. Абрамов В. В. , д. т. н. профессор, Чалая Н. М. , к. т. н. Абрамушкина О. И. , к. т. н.

Выписка из официального пресс-релиза выставки К-2016 На K 2016 в Дюссельдорфе участвовало 3 285 экспонентов, которых посетили 230 000, готовых к инвестициям, участников из 160 стран мира. Участники сообщают о заключении множества сделок. Заметно увеличение количества гостей из-за рубежа – особенно возросло число посетителей из Азии. • Хорошее экономическое положение этого сектора промышленности и позитивный прогноз на будущее обеспечило отличную атмосферу для экспонентов выставки К 2016.

Мировое производство пластмасс (ист. Plastics. Europe Deutschland) Европа – около 20% Германия – около 4%

Данные промышленности пластмасс Германии 2015 г. (ист. Plastics. Europe Deutschland) Число предприятий Число работающих тыс. Объём производства ■ Машины для пластмасс и резин ■ Переработка пластмасс ■ Производство пластмасс в млрд. Евро

Потребление пластмасс различными отраслями

Новые технологии и добавки.

Облегчённые конструкционные детали. Новый подход к литью конструкционных сэндвич конструкций. Облегчённая деталь состоит и внешней оболочки из ПА 66 + ПА 6 с 60 % содержанием стеклонаполнения и внутреннего слоя из вспененного ПА 66. Общая плотность находится около 1 г/см куб.

Вспененный упрочнённый конструкционный материал (схема) Изделия с повышенной теплостойкостью состоят из внешнего слоя полипропилена упрочнённого длинным стекловолокном и внутреннего слоя из вспененного циклоолефинного сополимера. Общая плотность 80 г/см 3. Это позволяет на 30% снизить вес изделия. Теплостойкость облегчённой детали составляет порядка 140 град.

Комбинированный метод литья под давлением термопластов и реактопластов (термореактивных полиуретанов). Особенность метода состоит в том, что термопластичная несущая деталь покрывается термореактивным полиуретаном как вторым компонентом и во время отверждения прочно соединяется с ещё неостывшим термопластом. Основа из термопласта, покрытая полиуретановым лаком с эффектом металлического блеска

Технология производства микроизделий Создание специального метода литья. Использование ультразвуковых выталкивателей микроизделий. Линза из силикона Керамическое сопло

Меры по сокращению выбросов СО 2 Программа утилизации СО 2 Фирма Covestro разрабатывает возможность использования СО 2 для производства полимеров. В частности, СО 2 используется как один из компонентов для получения полиолов для изготовления полиуретановых жёстких пен, ценного изоляционного материала для зданий и холодильников

Расширение использования различных методов модификации пластмасс. Твёрдофазная прививка мономеров Прививка в частично-кристаллических полимерах

Комбинация прививки в твёрдой фазе и в расплаве

Примеры производства и применения малых добавок фирмы BYK–Chemie Gmb. H, влияющих на технологию и свойства полимерных материалов и их композиций • Добавки, влияющие на диспергирование компонентов в смеси и сшивку. Используется для более равномерного распределения частиц наполнителя и окрашивающих пигментов красителей. • Добавки для управления реологией течения расплавов. Они обеспечивают снижение взаимосвязи между макромолекулами и тем самым обеспечивают изменение текучести расплава. Например, добавки используются в ненасыщенных полиэфирах, эпоксидах и полиуретановых систем.

Примеры производства и применения малых добавок фирмы BYK–Chemie Gmb. H • Добавки, обеспечивающие удаление газовых включений, образующихся при переработке например в силиконах и ненасыщенных полиэфирах, эпоксидах и полиуретановых систем. • Добавки для улучшения поверхности изделий, например, для обеспечения более высокой стойкости к царапанию и увеличению гидрофобных свойств. Эти добавки обеспечивают более лёгкую очистку поверхностей от загрязнений и их гладкость. электропроводность поверхностей.

Добавки для полихроматического эффекта Добавки создают эффект голограммы и дифракцию света широкого спектра красок на поверхности изделия. Голографический эффект на примере флакона из полиолефинов

Создание сэндвич конструкций с сотовыми и вспененными слоями, соединённые механическим путём Соединительные элементы на основе упрочнённого полиамида соединяют наружный слой со вспененным или сотовым внутренним слоем путём ввинчивания соединительных элементов. В результате трения происходит подплавление материалов и застывший расплав прочно соединяет два элемента конструкций

Развитие биопластиков Отмечается ежегодный рост объёмов производства полимеров из растительного сырья около 1 -2 % в год. Общий объём производств пластмасс из растительного сырья не превышает 1 % от общего объёма производства полимерного сырья. До сих пор из известных двух десятков видов биопластмасс, Наибольшая информация по методам переработки биопластиков имеется по вторичной целлюлозе, перерабатываемой в плёнки и волокна из раствора, а также производных целлюлозы методом экструзии и литья. Даже наиболее распространённая полимолочная кислота не обладает достаточным количеством данных по свойствам и переработке.

Производство и переработка бывших в употреблении пластмасс в Германии. В Германии вопросы ресурсосбережения и использование вторичных материалов всегда находятся в центре политической дискуссии. Поэтому уже 20 лет постоянно разрабатывается, поддерживается и осуществляется наиболее оптимальная структура потока продуктов от их изготовления до детальных исследований по переработке отходов. Изучение осуществляется в центрах CM&I путём проведения маркетинга и дальнейшего обсуждения. Исследования финансируются целым рядом частых производственных союзов. Некоторые результаты исследований приводятся в следующих слайдах.

Баланс пластмасс в Германии в 2015 году

Влияние оптимизации упаковочных материалов на количество отходов Оптимизация потребляемой пластмассовой упаковки с 1991 года позволила уменьшить потребность в упаковочных материалах к 2013 году на 955 тыс. т.

Усовершенствование поточной сортировки по видам материалов. NRT технология оптической сортировки

Использование вторичных пластмасс в Германии • • • Строительство – 38% Упаковка – 25% Сельское хозяйство – 20% Технические детали – 8% Прочее - 9%

Оборудование и технологии. • Все крупнейшие фирмы машиностроительные фирмы Европы и др. уверенно ведут бизнес и были представлены действующим оборудованием, в том числе крупнотоннажным (до 1, 5 т/час)

Фирма Haitian • В этом году исполняется 50 лет ф. Haitian и 10 лет фирмы Haitian International. За 10 лет объём производства увеличился в 3 раза и достиг 2015 г. 1 млрд. Евро. Количество проданных машин с 13 700 вырос до 26 000. (Стоимость фирмы выросла до 3 млрд. долларов). • Одним из направлений является разработка модульных литьевых машин полностью электрических или комбинированных с серводвигателями в зависимости от требований заказчика. Вид сверху части стенда фирмы Haitian

Взаимозаменяемость модулей. Расширение возможностей оборудования. • Фирма Колин представила комплектное оборудование, которое позволяет производить как плоскощелевой так и каландровый методы получения плёнки. В установку входят 3 экструдера разных типов, компаундер, пятислойная головка и трёхвалковый каландр и др. оборудование

Фирма Windmöller&Hölscher представила действующее оборудование для производства 5 -слойной плёночной раздувной машины в которой в течение 12 минут можно перейти от одного цвета на другой

Литьё под давлением совместно с раздувом. Сразу 3 фирмы: Энгель, Доктор Бой и Виттман-Баттенфельд показали действующее оборудование по производству тонкостенных раздувных изделий на литьевой машине Литьё под давлением совместно с раздувом фирмы Виттман - Баттенфельд

Увеличение единичных мощностей линий

ENTEX - ведущая фирма по производству планетарных экструдеров. ENTEX расширила линейку оборудования до 12 типоразмеров для пищевой промышленности в переработке пластмасс и резины и в области химических реакционных процессов Самая крупная установка W-400 S имеет производительность при переработке ПВХ до 12 т. час

Намотчики фирмы Reifenhauser На линиях для производства КАСТ плёнок фирма стала поставлять намотчики, работающие по принципу горизонтального смещения, что позволяет получать рулоны диаметром до 1200 мм, увеличивать количество наматываемой плёнки до 45%. Это позволяет наиболее полно использовать мощности металлизаторов.

Фирма Brueckner: эффективные плёночные линии • Фирма впервые представила новую концепцию линии для БОПЭТ плёнки шириной 10, 4 м. (по сравнению с обычной линией шириной 8, 7 м) с максимальной скоростью 515 м/мин. Это позволило увеличить мощность оборудования на 20%.

Фирма Кrauss. Maffei Berstorff : эффективное производство труб из НПВХ Фирма предложила компактную систему из 2 -х спаренных экструзионных линий, что позволяет на треть сократить производственную площадь. Экономия энергии составляет 0, 02 квт. час /кг материала

Инновации в экструзионных агрегатах -подбор специализированных шнековых систем, в т. ч. барьерных шнеков со смесительными элементами для оптимальной пластикации; -экономия энергетических затрат, в т. ч. за счёт уменьшения давления в зоне загрузки и плавления (за счёт конструкции шнеков и цилиндров); -выбор оптимальных приводов; -многослойные системы (напорные трубы до 6 слоёв) -усовершенствование систем контроля управления и регулирования процессом на всех стадиях (от загрузки компонентов сырья до получения готового изделия); -применение передовых систем обработки погонажных изделий ( в т. ч. автоматическое управление разнотолщинностью изделий).

3 D печать • На выставке представлено большое количество фирм (особенно по сравнению с К-2013), занимающихся 3 Д печатью и обеспечение этой технологии модифицированными материалами. • Материалы для 3 Д печати имеют свойства , которые необходимы для изготовления изделий требуемого качества. Это: • - Различные виды ПА с регенерируемой вязкостью расплава и максимальной усадкой, • - Полимеры на основе АБС, ПП, ВПХ и др. с повышенной пожаростойкостью; • - Модифицированные полимеры с повышенной электропроводностью; • - Водорастворимые полимеры, в т. ч. на основе полимолочной кислоты; • - Материалы, наполненные углеродным волокном и др.

3 D печать • • На выставке K 2016 фирма Stratasys попыталась сместить акценты на 3 -D печать за пределы прототипирования до изготовления конечных деталей и оснастки. Stratasys разрабатывает вспомогательные системы производства и материалы для использования в автомобильной, аэрокосмической, медицинской, образовательной и других отраслях промышленности. Литьевые печатные формы в большинстве случаев используются на 200 -тонных машинах. Они, как правило, хорошо для примерно 100 отливок и до 800 или 900 отливок очень простой геометрии.

4 -я промышленная революция Четвёртая промышленная революция – с этим термином связывается германская частно- государственная программа Industrie 4. 0. в рамках которой крупные немецкие концерны при грантовой поддержке исследований Федеральным Правительством создают полностью автоматизированные производства, линии и изделия из которых взаимодействуют друг с другом и потребителями в рамках концепции Интернета вещей, за счёт чего обеспечивается выпуск индивидуализированной продукции. Другими словами, Индустрия 4. 0 – производственная сторона, эквивалентная ориентированному на потребителей «Интернету вещей» , в котором предметы быта, от автомобилей до тостеров, будут подключены к Интернету. Это должен быть «совершенно новый подход к производству» , как отметила в отчёте Industrie 4. 0 Working Group, конгломерат крупных промыш ленников, экспертов в области искусственного интеллекта, экономистов и академиков.

4 -я промышленная революция • На выставке состоялось несколько семинаров по вопросам состояния и развития «Промышленность - 4. 0» в области переработки пластмасс. • VDNA – ведущие фирмы такие как Reifenhauser, Brueckner, Wittman. Battenfeld и др. докладывали о первых шагах, направленных на осуществление политики «Промышленность - 4. 0» • Фирма «Arburg» представила автоматизированное производство бирок электронными чипами и внесению на них необходимых данных. • Рассматривается возможность оказания помощи Китаю и рассмотрение этого вопроса на ближайшей выставке Чайнапласт

Благодарю за внимание!