Jevons paradox and JSW injection moulding machines
Plastic producers in the Czech and Slovak Republics are under enormous pressure. Inlection moulding plants are caught in the grip of technological conditions, when it is no longer possible to reduce costs with technology and the price of inputs goes against the trend of cost reduction. The price of human labor, the price of plastic materials and the price of energy are rising. What is the solution to these problems?
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.