- Úvod
- Odborné články
- Jevonsův paradox a vstřikovací stroje JSW
Jevonsův paradox a vstřikovací stroje JSW
Vstřikovny plastů v České i Slovenské republice jsou pod enormním tlakem. Lisovny se dostávají do kleští technologických podmínek, kdy s technologií již není možné snižovat náklady a cena vstupů jde proti trendu snižování nákladů. Jinak řečeno ceny vstupů rostou. Zvedá se cena lidské práce, cena plastových materiálů i cena energií. Jaké je řešení těchto potíží?
Vstřikovací stroje JSW díky neustálým inovacím nabízejí zcela jiný pohled na technologii vstřikování. Návrh, konstrukce i výroba vstřikolisů JSW jsou primárně zaměřeny na úspory elektrické energie, minimalizaci spotřeby plastového materiálu.
Představte si, co by pro „peněženku“ vstřikovny přinesly:
- nárůst efektivity o cca 27 %,
- snížení spotřeby elektrické energie o cca 60 %. Pro přírodu to znamená snížení emisí o cca 82 t oxidu uhličitého ročně. To je tolik, kolik za stejnou dobu absorbuje les o rozloze 2,1 ha!
Jednoduše lze shrnout vlastnosti vstřikolisů JSW čtyřmi slovy. Jsou:
- levnější,
- rychlejší,
- přesnější,
- ekologičtější.
Dlouhodobý vývoj a výzkum ve spolupráci s inovacemi v oblasti ocelových materiálů a jejich zpracování umožnily posunout jednotlivé díly na vyšší technologickou úroveň, která řeší dnešní problémy vstřikoven plastů.
Srovnání spotřeby energie hydraulického a plně elektrického stroje (JSW) |
Plastifikační jednotka
Nejvíce elektrické energie se u vstřikolisů spotřebuje na ohřev plastikační jednotky. Proto se vývoj u společnosti JSW zaměřil právě na tuto část s cílem snížit potřebný příkon topení.
Válec plastikační jednotky musí být odolný vůči tlaku a zároveň proti abrazi. Jeho stěny musí být co nejtenčí, aby se teplo z topení dostalo tam, kde je ho zapotřebí, tedy do plastu okolo plastikačního a vstřikovacího šneku. Zmenšení tloušťky stěny zároveň efektivně zkracuje řídicí smyčku a minimalizuje hysterezi teploty.
Snížená tepelná setrvačnost a rychlejší prostup tepla zlepšuje finální kvalitu vstřikovaných dílů a technologům umožňuje bezpečně zpracovávat moderní plasty s vysokou citlivostí na zpracovatelskou teplotu.
Jako velká výhoda se při vývoji ukázal fakt, že mateřská firma oddělení vstřikovacích strojů JSW — tedy Japan Steel Works — je největší japonskou ocelárnou.
Výsledkem intenzivního vývoje jsou špičkové bimetalické komory pro vstřikolisy s extrémně sníženou velikostí a zároveň s nárůstem tlakové odolnosti. Materiály používané pro vstřikovací komory představují know-how firmy JSW a jsou dodávány pouze na vstřikolisy této značky.
Jako typického představitele si můžeme představit plastikační jednotku s označením 1400H. Moderní bimetalické materiály navýšily odolnost tlaku o cca 50 % a zároveň zmenšily vnější průměr komory z průměru 239 mm na stávajících 190 mm. Došlo tedy ke zmenšení komory o 49 mm.
Ještě lépe vynikne vysoká kvalita moderních ocelových materiálů při srovnání temperované váhy. Proti předchozí generaci musí topení prohřát o 320 kg méně oceli.
Optimalizovaná komora tak podstatnou měrou redukuje spotřebu elektrické energie a zkracuje čas náběhu vstřikolisu do provozu. Doba náběhu nové plastikační jednotky do produkce byla zkrácena o 12—25 % (podle velikosti). Spotřeba elektrické energie poklesla proti předchozímu typu o 27—35 %.
Hmotností stabilita vstřikovaného dílu
Hmotnostní nestabilita vstřikovaných dílů trápí kvalitáře i (a v dnešní době především) ekonomy. Jednoduchým výpočtem si klienti spočítali, že pokud vstřikovaný díl o hmotnosti 935 g variuje o pouhé 0,2 % na běžném stroji, pak při přechodu na vstřikovací stroj JSW klienti ušetřili cca 1 530 kg materiálu. Jde o materiál, který nemuseli koupit, dovézt, skladovat, sušit atd. Ekonomická návratnost investice do kvalitního vstřikolisu se tímto podstatně urychlila.
Inovovaná komora plastikační jednotky díky rychlejšímu monitoringu a řízení teploty zvyšuje tepelnou homogenitu taveniny a navyšuje opakovatelnost výroby.
Omezení plýtvání plastovými materiály jdou naproti také speciální, patentované stabilizační funkce Reverse seal, IWCS a HAVC.
Grafické vyjádření zvýšení stability vstřikovaného dílu pro jednotlivé stabilizační funkce |
Proč si koupit vstřikolis JSW
Plně elektrické stroje nabízejí:
- rychlejší pohyby, a tedy i vyšší výrobní kapacitu,
- zvýšenou přesnost doprovázenou snížením zmetkovitosti,
- sníženou spotřebu, tedy nižší energetické náklady,
- snížení nákladů na olejové hospodářství,
- vyšší spolehlivost, přičemž menší poruchovost snižuje investice do údržby a zvyšuje výrobnost zkracováním odstávek,
- snížení hlučnosti, čehož plynou lepší pracovní podmínky,
- snížení emisí CO2, tedy ekologizaci výroby v souladu se směrnicemi Evropské unie.
Jevonsův paradox s JSW
Jde o ekonomický jev, při kterém vliv technologického pokroku přinášející vyšší efektivitu využívání zdrojů paradoxně zvyšuje spotřebu těchto zdrojů.
Zjednodušeně řečeno: Pokud si firmy pořídí vysoce efektivní technologie JSW, které podstatným způsobem snižují spotřebu zdrojů (elektrické energie), získají natolik velkou konkurenční výhodu, že to vede k navýšení poptávky, a tedy i počtu kontinuálně vyrábějících strojů. Zvýšená produktivita vedoucí k navyšování počtů strojů tak v konečném důsledku vede ke shodné, nebo dokonce vyšší spotřebě.
Podstatný je ovšem fakt, že produkce se děje při razantně snížených nákladech na jednotlivý vyrobený kus.
- autor:
- JSW Machines s.r.o.