Компания Tederic Machinery на выставке Automotive Lightweight Expo представила технологию нанесения покрытия в пресс-форме ColorSure (IMC). Решение вызвало заметный интерес у специалистов автомобильной отрасли прежде всего благодаря сочетанию высокого качества поверхности изделий и оптимизации производственных процессов.
Технология нанесения покрытия внутри пресс-формы (IMC) объединяет два традиционно отдельных этапа — литье пластмасс под давлением и финишную обработку поверхности — в один производственный цикл.
В процессе формируется термопластичная подложка, а на ее поверхность сразу наносится покрытие, которое отверждается за счет химической реакции. В качестве материала основы применяются поликарбонат (ПК) или полиметилметакрилат (ПММА).
Покрытие формируется на базе полиуретановых систем (PUR/PUA), представляющих собой двухкомпонентные составы. Процесс реализуется при температуре плавления основного материала: 260–280 °C и температуре покрытия: 60–100 °C.
Ключевые преимущества нанесения покрытия в форме
В Tederic отмечают, что интеграция процессов дает не только технологические, но и эксплуатационные преимущества, такие как совместное использование как PUA, так и PUR. При этом поддерживается двух- и трехкомпонентное литье — 100%-ная адгезия с основным материалом (полное сцепление) без расслоений.
Разработанный процесс не требует дополнительного разделительного агента (антиадгезионная смазка) для пресс-формы. При этом создается повышенная устойчивость поверхности к механическим повреждениям (царапины, истирание), а также имеется возможность создания самовосстанавливающихся (selfhealing) поверхностей с высокой воспроизводимостью микрогеометрии поверхности формы (точная репликация текстуры).
Получаемые изделия имеют широкие возможности колористики, включая прозрачные, пигментированные и с эффектами (в т. ч. metallic). Изделия имеют высокую стойкость к УФ-излучению и атмосферному воздействию.
Технология соответствует требованиям OEM к автомобильным компонентам как для интерьера, так и для экстерьера.
Производственный цикл ColorSure организован таким образом, чтобы максимально сократить время производства изделия, и включает формирование подложки (впрыск термопласта), охлаждение и выдержку под давлением, раскрытие пресс-формы и поворот, нанесение покрытия (PUR/PUA) параллельно следующему циклу литья, отверждение покрытия и извлечение готового изделия.
Такой подход позволяет существенно сократить общее время цикла и исключить несколько этапов последующей обработки изделия.
Гибкость производственных решений
В зависимости от задачи технология может быть реализована в различных конфигурациях оборудования: например, последовательные циклы (более простая реализация), поворотные формы (высокая производительность), поворотные плиты ТПА (оптимальны для многокомпонентного литья), линейные системы (shuttle, компактность и простота) или поворотные столы — эффективны для одноцветных изделий.
Это позволяет адаптировать технологию под разные типы изделий, разные виды оборудования и разные уровни автоматизации.
Интеграция процессов напрямую влияет на экономику производства, так как сокращается производственный цикл, уменьшается количество операций и количество необходимого оборудования, снижаются операционные затраты (логистика, труд, энергия), требуется меньше производственных площадей и повышается выход годной продукции (за счет исключения возможности появления межоперационных повреждений).
По оценке Tederic, по сравнению с традиционными технологиями нанесения покрытия, снижение затрат может достигать до 30%. При этом дополнительно отмечаются экологические преимущества, такие как снижение выбросов VOC и CO₂ и отсутствие необходимости в «чистом помещении» класса 10 000, что снижает инвестиционные затраты.
ColorSure на практике: производство автомобильных фар
Одним из наиболее показательных применений технологии является производство противотуманных фар. Здесь технология позволяет объединить литье прозрачного поликарбоната и нанесение полиуретанового покрытия.
В результате снижаются межоперационные потери и повышается стабильность качества. Таким образом, готовые изделия имеют светопропускание более 92%, высокую стойкость к царапинам и износу, повышенную твердость поверхности, возможность самовосстановления покрытия при механических повреждениях (царапины, потертости) и точную геометрию и качество поверхности. Данная продукция уже прошла квалификационные испытания и соответствует установленным требованиям.
Реализация проекта под ключ
Для реализации технологии используется, в частности, двухкомпонентный термопластавтомат серии NEO-M280e, отличающийся высокой точностью литья с повторяемостью массы впрыска до 0,1%, быстрым откликом — до 80 мс и энергоэффективностью (высокоскоростные серводвигатели с независимым управлением).
Реализуемая на ТПА Tederic NEO-M280e синхронная работа компонентов повышает общую производительность и энергоэффективность до уровня международных отраслевых стандартов. При этом система рекуперации энергии снижает энергопотребление и повышает экологичность производства.
Оптимизированная компоновка узла смыкания формирует открытую и изолированную зону пресс-формы, что снижает риск загрязнения изделия, упрощает очистку и обслуживание, а также обеспечивает соответствие требованиям «чистого» и безопасного производства.
ТПА также имеет интеллектуальную функцию автоматической настройки защиты пресс-формы низким давлением. Примером производственной конфигурации может быть пресс-форма на 2 гнезда с циклом около 112 секунд для изделия весом около 75 г (ПК) и плюс около 30 г (ПУ) с интегрированной автоматизацией и роботизацией.
Комплексный подход Tederic
Официальный дистрибьютор компании Tederic в России реализует проект как готовое решение под ключ, включающее сопровождение проекта на всех этапах, подбор необходимых параметров и характеристик термопластавтомата под запрос и изделие, поставку всего необходимого периферийного оборудования, разработку пресс-форм под проект и изделие, круглосуточную техническую поддержку и локальный сервис в России.
Технология ColorSure отражает переход отрасли к интегрированным и более эффективным производственным моделям. Объединяя литье пластмасс и нанесение покрытия в едином цикле, она позволяет одновременно повышать качество изделий, снижать издержки и делать производство более устойчивым, что особенно важно для современной автомобильной индустрии. При этом именно качество поверхности становится одним из ключевых факторов конкурентоспособности, позволяя продукции выгодно выделяться на фоне аналогичных решений на рынке.
Технология нанесения покрытия в пресс-форме ColorSure для автопрома от Tederic
Поликарбонат и полиметилметакрилат в одном цикле литья с полиуретанами в пресс-форме ColorSure (IMC)
Автокомпоненты, изготовленные по технологии ColorSure (IMC) от Tederic Machinery
Двухкомпонентный термопластавтомат Tederic модели NEO-M280e