Mikrowtryskarka MIM 11/1200 - Pneumatyczna

MIM 11/1200/P – więcej informacji z niewielkiej ilości materiału

Na pierwszych etapach rozwoju nowego materiału dostępna ilość formulacji bywa niewielka, a każda kolejna próba powinna dostarczać możliwie dużo informacji o zachowaniu materiału i wpływie parametrów procesu. MIM 11/1200/P została zaprojektowana właśnie do takich zadań.

Maksymalna geometryczna objętość wtrysku 11 ml pozwala przygotowywać rzeczywiste próbki i niewielkie kształtki badawcze bez konieczności wytwarzania dużej partii surowca. Jednocześnie urządzenie zachowuje pełną platformę sterowania, pomiarów, receptur i rejestracji danych wspólną dla pneumatycznej rodziny MIM.

MIM 11/1200/P jest szczególnie użyteczna podczas rozwoju nowych polimerów, mieszanin, kompozytów, materiałów napełnianych, recyklatów, dodatków funkcjonalnych oraz formulacji przygotowywanych w niewielkiej skali laboratoryjnej.

11 ml i nominalne ciśnienie równoważne 1200 bar

Układ wtryskowy wykorzystuje tłok o średnicy 13 mm i polu czynnym 132,73 mm². Użyteczny skok wtrysku do 83 mm odpowiada maksymalnej geometrycznej objętości około 11 ml.

Przy nominalnej sile napędu 16 kN taka geometria zapewnia nominalne równoważne ciśnienie około 1200 bar. Jest to najwyższa wartość w pneumatycznej rodzinie MIM i pozwala połączyć niewielką objętość materiału z szerokim zakresem dostępnego obciążenia procesu.

Ma to znaczenie przy niewielkich gniazdach form, małych przekrojach przepływu oraz materiałach wymagających większego gradientu ciśnienia podczas wypełniania formy.

Objętość 11 ml jest wartością maksymalną, a nie stałą dawką. Rzeczywista objętość jest dobierana przez zaprogramowanie odpowiedniego skoku tłoka do konkretnej formy, układu wlewowego i badanego materiału.

Próbki badawcze z niewielkiej partii materiału

Kompaktowa forma z wymiennymi wkładkami pozwala dopasować geometrię próbki do konkretnego programu badawczego. MIM 11/1200/P koncentruje się na próbkach zredukowanych i niewielkich kształtkach, dzięki czemu ograniczona ilość nowej formulacji może wystarczyć do wykonania całej serii badawczej.

W zależności od zastosowanej wkładki mogą być wykonywane między innymi:

• zredukowane próbki A12 i A15 według ISO 20753,
• beleczki B1 według ISO 20753,
• geometrie przeznaczone do badań zginania według ISO 178,
• próbki przygotowywane do badań udarności Charpy według ISO 179-1,
• próbki przygotowywane do badań Izod według ISO 180,
• płytki i krążki do badań materiałowych,
• niewielkie kształtki aplikacyjne,
• próbki i detale o geometrii zaprojektowanej indywidualnie.

Wkładka formy może zostać zaprojektowana pod określoną metodę badawczą albo własną geometrię opracowaną przez użytkownika. Pozwala to wykorzystać urządzenie zarówno w badaniach porównawczych opartych na zdefiniowanych geometriach, jak i podczas eksperymentów wymagających specjalnych kształtek.

Wspólna platforma sterowania rodziny MIM

MIM 11/1200/P wykorzystuje ten sam system PLC i tę samą koncepcję oprogramowania co większe pneumatyczne modele MIM. Dzięki temu sposób definiowania procesu, receptur, pomiarów i rejestracji danych pozostaje wspólny dla całej rodziny urządzeń.

Operator może programować skok tłoka, punkty przełączania kolejnych faz, wartości zadane napędu, czasy procesu oraz temperatury. Nastawy mogą zostać zapisane jako receptura i ponownie wykorzystane podczas kolejnych serii.

Proporcjonalna regulacja ciśnienia oraz proporcjonalne sterowanie przepływem i kierunkiem ruchu umożliwiają programowe kształtowanie przebiegu cyklu, zamiast ograniczenia procesu do prostego ruchu pomiędzy dwoma położeniami.

Ciągły pomiar położenia i kontrola objętości

Położenie tłoka jest mierzone w sposób ciągły. Sterownik wykorzystuje ten sygnał do kontroli przebiegu ruchu, realizacji punktów przełączenia oraz przeliczania przemieszczenia tłoka na geometryczną zmianę objętości układu wtryskowego.

Rozdzielczość pomiaru położenia wynosi 0,05 mm. Przy polu czynnym tłoka 132,73 mm² odpowiada to geometrycznej zmianie objętości około 0,0066 ml.

Tak mała jednostka przemieszczenia jest szczególnie wartościowa przy pracy z niewielką ilością materiału, ponieważ pozwala precyzyjnie definiować skok odpowiedni dla konkretnej wkładki i programu badawczego.

Pomiar obu ciśnień i estymacja siły napędu

Ciśnienia w obu komorach siłownika pneumatycznego są mierzone niezależnie. Na podstawie sygnałów pA i pB oraz znanej geometrii napędu sterownik może obliczać estymowaną siłę pneumatyczną netto podczas cyklu.

Połączenie danych o położeniu, ciśnieniach i estymowanym obciążeniu pozwala porównywać przebieg kolejnych prób i obserwować zmiany związane z materiałem, temperaturą, geometrią formy oraz nastawami procesu.

Nominalne 1200 bar jest równoważnym ciśnieniem wynikającym z siły napędu i pola czynnego tłoka wtryskowego. Nie jest to bezpośredni pomiar ciśnienia stopu w cylindrze ani w gnieździe formy.

Temperatura cylindra do 400°C i formy do 300°C

MIM 11/1200/P umożliwia prowadzenie procesu przy temperaturze cylindra do 400°C oraz formy do 300°C, co rozszerza zakres zastosowań poza typowe tworzywa przetwarzane w niższych temperaturach.

Cylinder stanowi jedną niezależnie regulowaną strefę grzewczą o mocy 250 W. Forma posiada osobną strefę grzewczą o mocy 1200 W. Łączna zainstalowana moc układów grzewczych wynosi 1450 W.

Temperatury cylindra i formy są regulowane niezależnie za pomocą algorytmów PID oraz zapisywane jako element receptury procesu.

Pomiar realizowany jest czujnikami Pt100 klasy A według IEC 60751 w układzie 3-przewodowym. Rozdzielczość wskazania temperatury wynosi 0,1°C.

Granulat, proszek lub stop bezpośrednio z wytłaczarki

Materiał może być przygotowywany bezpośrednio w grzanym cylindrze MIM 11/1200/P. Jest to wygodne podczas pracy z granulatem, materiałami eksperymentalnymi oraz odpowiednio dobranymi formulacjami proszkowymi.

Cylinder może również przyjmować materiał wcześniej uplastyczniony w laboratoryjnej wytłaczarce lub compounderze. Pozwala to przejść od przygotowania nowej formulacji bezpośrednio do wykonania próbki bez konieczności wcześniejszego chłodzenia, granulowania i ponownego uplastyczniania materiału.

W badaniach nowych materiałów taki workflow pozwala analizować próbkę w kontekście wcześniejszej historii przetwarzania formulacji.

Receptury i dane procesu

Receptury pozwalają zachować komplet nastaw procesu i odtworzyć je podczas kolejnej serii. System może rejestrować wartości zadane, położenie tłoka, przebiegi ciśnień, estymowane obciążenie, temperatury oraz czasy poszczególnych faz.

Dzięki temu przygotowanie próbki staje się częścią udokumentowanego eksperymentu. Dane procesowe mogą być później zestawiane z wynikami badań mechanicznych, cieplnych lub innych analiz materiałowych.

Ethernet, wbudowany OPC UA i integracja z laboratorium

Ethernet jest standardowym interfejsem komunikacyjnym MIM 11/1200/P. Serwer OPC UA jest wbudowany w system sterowania i umożliwia udostępnianie danych procesowych w ustandaryzowany sposób.

Model komunikacji OPC UA jest konfigurowany dla konkretnego sposobu współpracy z infrastrukturą użytkownika. Zakres udostępnianych zmiennych, struktura danych, adresacja i uprawnienia mogą zostać dostosowane do architektury danego laboratorium lub uczelni.

Pozwala to projektowo integrować MIM 11/1200/P z systemami nadrzędnymi wykorzystywanymi do gromadzenia, wizualizacji i analizy danych laboratoryjnych.

Wbudowany UPS dla sterowania i danych

Automatyka 24 V posiada wbudowane podtrzymanie UPS. W przypadku zaniku zasilania sieciowego system zachowuje pracę sterowania potrzebną do zabezpieczenia przebiegu bieżącej operacji, zapisania danych i kontrolowanego zatrzymania urządzenia.

Chroni to przede wszystkim automatykę oraz informacje z prowadzonego eksperymentu. Główne obwody grzejne nie są zasilane z UPS.

Od mikrowtryskarki do zintegrowanego stanowiska R&D

MIM 11/1200/P może pracować jako autonomiczne stanowisko albo zostać włączona jako moduł wtryskowy do zintegrowanego systemu SiTech3D łączącego przygotowanie materiału, wytłaczanie i wykonanie próbek.

W takim układzie niewielka partia formulacji może zostać przygotowana w wytłaczarce lub compounderze, przeniesiona w stanie uplastycznionym do części wtryskowej i wykorzystana do wykonania próbek przeznaczonych do dalszej analizy.

Zobacz laboratoryjne stanowiska do wytłaczania oraz wtrysku kształtek do badań.

Dobór modelu do programu badawczego

MIM 11/1200/P łączy najmniejszą maksymalną objętość układu z najwyższym nominalnym ciśnieniem równoważnym w pneumatycznej rodzinie MIM. Jest szczególnie użyteczna tam, gdzie dostępna ilość materiału jest ograniczona, a badania prowadzone są na niewielkich próbkach i kształtkach.

MIM 16/1000/P zwiększa dostępną objętość do 16 ml i rozszerza zakres formowanych geometrii, natomiast MIM 20/800/P oferuje 20 ml dla większych kształtek, rozbudowanych układów wlewowych i form wielogniazdowych.

Wszystkie trzy modele wykorzystują wspólną platformę sterowania, receptur, pomiarów, danych i komunikacji, dzięki czemu wybór może być oparty przede wszystkim na wymaganej geometrii formy, ilości materiału i charakterystyce procesu.

Porównaj laboratoryjne wtryskarki pneumatyczne SiTech3D.

Najczęstsze pytania o MIM 11/1200/P

Do jakich zastosowań przeznaczona jest MIM 11/1200/P?

Do przygotowywania niewielkich próbek i kształtek podczas rozwoju nowych materiałów, badań porównawczych, laboratoryjnego compoundingu i innych prac R&D, w których ilość dostępnego materiału jest ograniczona.

Jakie próbki można wykonywać?

W zależności od wykonania wkładki możliwe są między innymi zredukowane próbki A12 i A15, beleczki B1, płytki, krążki oraz kształtki projektowane indywidualnie dla konkretnego programu badawczego.

Co oznacza 1200 bar w oznaczeniu modelu?

Jest to nominalne równoważne ciśnienie wynikające z nominalnej siły napędu 16 kN i pola czynnego tłoka wtryskowego 132,73 mm².

Czy 11 ml jest stałą objętością pojedynczego wtrysku?

Nie. Jest to maksymalna geometryczna objętość układu. Rzeczywistą objętość dobiera się przez programowanie odpowiedniego skoku tłoka.

Czy MIM 11/1200/P może pracować z materiałem z wytłaczarki?

Tak. Grzany cylinder może przyjmować wcześniej uplastyczniony materiał z laboratoryjnej wytłaczarki lub compoundera.

Czy OPC UA jest wyposażeniem opcjonalnym?

Nie. Serwer OPC UA jest wbudowany w system sterowania. Konfiguracji wymaga sposób wymiany danych z konkretną infrastrukturą i systemami użytkownika.

Czy MIM 11/1200/P można podłączyć do sieci uczelni lub laboratorium?

Tak. Ethernet i wbudowany OPC UA umożliwiają integrację sieciową. Zakres komunikacji jest konfigurowany do infrastruktury, zasad dostępu i modelu współpracy stosowanego przez użytkownika.

Czy urządzenie można później włączyć do większego stanowiska badawczego?

Tak. MIM 11/1200/P może stanowić moduł wtryskowy zintegrowanego stanowiska SiTech3D obejmującego przygotowanie materiału, wytłaczanie, transfer stopu i wykonanie próbek.