Laboratoryjne wtryskarki pneumatyczne

Wtryskarki laboratoryjne MIM do przygotowania próbek badawczych

Laboratoryjne wtryskarki pneumatyczne MIM SiTech3D są przeznaczone do przygotowywania próbek i kształtek w kontrolowanych, programowanych warunkach procesu. Rodzina obejmuje konfiguracje o maksymalnej geometrycznej objętości wtrysku 11, 16 i 20 ml oraz nominalnym ciśnieniu równoważnym od 800 do 1200 bar.

Sterowanie PLC/HMI, receptury, rejestracja danych i wbudowany OPC UA pozwalają prowadzić serie badawcze w sposób powtarzalny i dokumentować warunki, w których powstała próbka. MIM 16/1000/P i MIM 20/800/P są konfiguracjami referencyjnymi modułowej platformy, która może być projektowo dostosowana do materiału, geometrii próbki, sekwencji procesu oraz sposobu pracy laboratorium.

• 11–20 ml – różne skale układu wtryskowego dla różnych ilości materiału i geometrii próbek.
• 800–1200 bar – nominalne ciśnienie równoważne wynikające z geometrii układu wtryskowego i siły napędu.
• Programowany i rejestrowany proces – receptury, sekwencje, pomiary oraz dane kolejnych cykli.
• Konfiguracje Custom – możliwość projektowego dostosowania mechaniki, automatyki, oprogramowania i integracji stanowiska.

Jak dobrać MIM 11, MIM 16 lub MIM 20?

Dobór konfiguracji MIM powinien wynikać z ilości dostępnego materiału, wymaganej geometrii próbki, objętości formy i układu wlewowego oraz wymaganego zakresu ciśnienia. Wszystkie trzy modele wykorzystują programowane sterowanie PLC, receptury i rejestrację danych. Różnią się przede wszystkim geometrią układu wtryskowego i wynikającą z niej relacją pomiędzy dostępną objętością a ciśnieniem równoważnym.

MIM 11/1200/P jest kompaktową konfiguracją do pracy z niewielką ilością materiału i mniejszymi kształtkami. MIM 16/1000/P oraz MIM 20/800/P wykorzystują większą modułową platformę, umożliwiającą projektowanie szerszego zakresu form i geometrii próbek.

MIM 11/1200/P | MIM 16/1000/P | MIM 20/800/P

Programowany proces jako część eksperymentu badawczego

Proces wtrysku jest realizowany przez sterownik PLC na podstawie zapisanej receptury. Możliwe jest definiowanie sekwencji pracy, parametrów kolejnych faz, skoku tłoka, punktów przełączenia, czasów oraz wartości zadanych napędu. Pozwala to prowadzić serie próbek według określonego programu procesu zamiast ograniczać pracę do pojedynczej, ręcznie ustawianej operacji.

Receptury mogą być zapisywane i wersjonowane. Zmiana warunków procesu może dzięki temu zostać powiązana z konkretną serią badawczą, a wcześniejsza konfiguracja może być ponownie wykorzystana podczas kolejnych eksperymentów.

Położenie tłoka, temperatury oraz parametry pneumatycznego układu napędowego mogą być przetwarzane przez ten sam system sterowania. Umożliwia to analizowanie przebiegu procesu razem z informacjami o próbce i zastosowanej recepturze.

Próbka z udokumentowaną historią procesu

W badaniach materiałowych wartością jest nie tylko gotowa kształtka, lecz również informacja o warunkach, w których została wykonana. Platforma MIM pozwala organizować dane w odniesieniu do konkretnego eksperymentu i cyklu.

Rekord badawczy może obejmować numer eksperymentu, identyfikację partii materiału, wersję receptury, numer cyklu, identyfikator próbki oraz zarejestrowane parametry procesu. Dzięki temu wyniki późniejszych badań mechanicznych, cieplnych lub materiałowych mogą być analizowane razem z historią przygotowania próbki.

Dane CSV i OPC UA

Dane procesu mogą być archiwizowane lokalnie w formacie CSV oraz udostępniane poprzez wbudowany interfejs OPC UA. Otwarty format CSV umożliwia dalszą analizę danych w zewnętrznym oprogramowaniu, natomiast OPC UA pozwala włączyć stanowisko do infrastruktury badawczej i systemów akwizycji danych użytkownika.

Zakres udostępnianych zmiennych, model danych, prawa dostępu oraz sposób integracji są konfigurowane odpowiednio do konkretnego wdrożenia. W projektach wymagających dodatkowych sygnałów lub innej organizacji danych architektura PLC może zostać odpowiednio rozszerzona.

Sample Traceability – opcja Custom

Dla projektów wymagających jednoznacznej identyfikowalności próbki możliwe jest przygotowanie konfigurowanego systemu Sample Traceability. Sterownik PLC może nadać próbce unikalny identyfikator i powiązać go z numerem eksperymentu, partią materiału, wersją receptury, numerem cyklu oraz odpowiednim rekordem danych procesu.

System może zostać zintegrowany z przemysłową drukarką etykiet. Po wykonaniu cyklu możliwe jest automatyczne przygotowanie etykiety zawierającej Sample ID, informacje tekstowe oraz kod DataMatrix lub QR. Kod może przechowywać wybrane dane procesu albo pełnić funkcję jednoznacznego klucza do pełnego rekordu eksperymentu.

W przypadku form wielogniazdowych identyfikator może dodatkowo określać gniazdo, z którego pochodzi próbka. Pozwala to zachować powiązanie pomiędzy fizyczną kształtką a jej historią procesu również po przekazaniu próbki do kolejnych badań.

Modułowa platforma MIM 16/20

MIM 16/1000/P i MIM 20/800/P są konfiguracjami referencyjnymi jednej modułowej platformy laboratoryjnej. Oznacza to, że parametry katalogowe nie wyznaczają zamkniętej granicy sposobu wykorzystania stanowiska. Konfiguracja może być projektowana odpowiednio do materiału, geometrii próbki, przebiegu procesu oraz metodologii prowadzenia badań.

Na tej samej szerszej platformie mogą być realizowane konfiguracje z napędem pneumatycznym oraz elektrycznym. Rodzaj napędu jest jednym z elementów architektury stanowiska i powinien wynikać z wymagań procesu oraz programu badawczego.

Modułowość obejmuje również formy i wkładki, automatykę, oprogramowanie, wejścia i wyjścia sterownika, strukturę danych oraz współpracę z urządzeniami zewnętrznymi.

Zobacz laboratoryjne wtryskarki w konfiguracjach z napędem elektrycznym.

Custom Engineering – konfiguracja do programu badawczego

Konfiguracje referencyjne mogą stanowić punkt wyjścia do przygotowania stanowiska przeznaczonego do konkretnego projektu R&D. Zakres rozwiązania może wynikać z rodzaju materiału, geometrii próbki, sposobu przygotowania surowca, wymaganej sekwencji procesu, potrzebnych danych oraz infrastruktury laboratorium.

W rozwiązaniach Custom mechanika, sterowanie i przepływ danych mogą być projektowane jako element jednego stanowiska badawczego. Pozwala to dopasować platformę do metodologii użytkownika zamiast ograniczać eksperyment do funkcji zamkniętej konfiguracji katalogowej.

Mechanika i formy

Możliwe jest projektowe dostosowanie mechaniki stanowiska, form, wymiennych wkładek oraz elementów współpracujących z procesem. Rozwiązanie może być opracowane dla nietypowej geometrii kształtki, określonego materiału lub specyficznego sposobu przygotowania próbki.

Sterowanie i oprogramowanie

Oprogramowanie PLC i HMI może zostać rozwinięte o indywidualne sekwencje procesu, dodatkowe warunki przełączeń, procedury automatyczne, ekrany operatorskie oraz logikę współpracy z urządzeniami zewnętrznymi.

Pomiary, sygnały i dane

Architektura sterowania pozwala projektowo rozbudować stanowisko o dodatkowe moduły wejść i wyjść oraz kanały pomiarowe właściwe dla konkretnej aplikacji. Dodatkowe sygnały mogą zostać wykorzystane w sterowaniu, wizualizacji i zapisie danych eksperymentu.

Formy i próbki do badań materiałowych

Platforma MIM nie jest ograniczona do jednej geometrii kształtki. Formy mogą wykorzystywać wymienne wkładki przeznaczone do przygotowania próbek materiałowych, płytek, beleczek, krążków oraz elementów opracowanych dla konkretnego programu badawczego.

W zależności od konfiguracji formy możliwe jest przygotowanie między innymi geometrii A12, A15 i B1. Platforma MIM 16/20 pozwala również projektować formy dla próbek A1 o długości do 170 mm. Dla odpowiednio dobranych kształtek możliwe są również geometrie o grubości do 10 mm. Maksymalna długość i maksymalna grubość nie muszą być dostępne jednocześnie – rzeczywiste wymiary zależą od formy, objętości układu wlewowego oraz właściwości materiału.

Możliwe są również formy wielogniazdowe, jeżeli pozwalają na to objętość wtrysku, geometria kanałów oraz charakter przepływu materiału.

Przygotowanie kształtki o geometrii stosowanej w określonej metodzie badawczej nie oznacza automatycznie zgodności całego badania z daną normą. Odpowiednie wymagania dotyczą również między innymi wykonania próbki, jej kondycjonowania oraz sposobu przeprowadzenia późniejszego pomiaru.

Od formulacji i compoundingu do próbki

MIM może pracować jako samodzielna wtryskarka laboratoryjna albo jako element zintegrowanego stanowiska do przygotowania materiału i próbek badawczych. W odpowiednio skonfigurowanym systemie materiał uplastyczniony w wytłaczarce lub compounderze może zostać wykorzystany do wykonania kształtki bez realizowania pełnej ścieżki chłodzenia, granulowania i ponownego uplastyczniania.

formulacja → compounding lub wytłaczanie → uplastycznienie → wtrysk → próbka → badanie

Taka architektura jest szczególnie użyteczna podczas rozwoju nowych formulacji, mieszanin, kompozytów i materiałów modyfikowanych, gdy istotne są zarówno ograniczona ilość dostępnego materiału, jak i możliwość powiązania kolejnych etapów jego przetwarzania.

Zobacz laboratoryjne stanowiska do wytłaczania oraz wtrysku kształtek do badań.

Zastosowania laboratoryjnych wtryskarek MIM

• rozwój nowych polimerów i formulacji materiałowych,
• badania mieszanin, kompozytów i materiałów napełnianych,
• porównywanie różnych formulacji oraz partii materiału,
• badania dodatków, pigmentów i modyfikatorów,
• przygotowanie próbek do dalszych badań mechanicznych, cieplnych i materiałowych,
• analiza wpływu parametrów formowania na właściwości otrzymanej kształtki,
• prace z materiałami dostępnymi w niewielkich ilościach,
• tworzenie serii próbek według zapisanych receptur procesu,
• integracja z laboratoryjnym wytłaczaniem i compoundingiem,
• prace technologiczne, badawcze i dydaktyczne.

FAQ

Czym różnią się MIM 11, MIM 16 i MIM 20?

Podstawową różnicą jest geometria układu wtryskowego. MIM 11/1200/P oferuje maksymalną geometryczną objętość wtrysku 11 ml i nominalne ciśnienie równoważne 1200 bar. Dla MIM 16/1000/P wartości te wynoszą 16 ml i 1000 bar, a dla MIM 20/800/P 20 ml i 800 bar. Wszystkie trzy konfiguracje wykorzystują nominalną siłę napędu 16 kN.

Czy 11, 16 i 20 ml oznacza objętość każdej wykonywanej próbki?

Nie. Są to maksymalne geometryczne objętości układów wtryskowych. Rzeczywista objętość materiału wykorzystywana w cyklu zależy od zaprogramowanego skoku tłoka, objętości formy, układu wlewowego oraz właściwości materiału.

Co oznacza ciśnienie równoważne 1200, 1000 lub 800 bar?

Jest to wartość wynikająca z nominalnej siły napędu i pola czynnego tłoka wtryskowego. Nie jest to bezpośredni pomiar ciśnienia stopionego tworzywa w cylindrze lub formie.

Czy pneumatyczna wtryskarka MIM umożliwia programowanie procesu?

Tak. Sterownik PLC umożliwia definiowanie sekwencji pracy, parametrów poszczególnych faz, skoku tłoka, punktów przełączenia, czasów oraz wartości zadanych. Receptury mogą być zapisywane i wersjonowane.

Jakiego zasilania pneumatycznego wymaga MIM?

Nominalne ciśnienie zasilania układu pneumatycznego wynosi 9 bar(g), przy maksymalnym dopuszczalnym ciśnieniu zasilania 10 bar(g). Jeżeli instalacja laboratoryjna nie zapewnia odpowiedniego ciśnienia, konfiguracja stanowiska może uwzględniać lokalne rozwiązanie podnoszące i stabilizujące ciśnienie powietrza.

Czy można powiązać próbkę z konkretnym cyklem i danymi procesu?

Tak. Dane mogą być organizowane z wykorzystaniem numeru eksperymentu, partii materiału, wersji receptury, numeru cyklu i identyfikatora próbki. W konfiguracji Custom możliwe jest rozszerzenie systemu o automatyczne nadawanie Sample ID oraz drukowanie etykiet z kodem DataMatrix lub QR.

Czy MIM 16 i MIM 20 można zmodyfikować dla konkretnego projektu badawczego?

Tak. Są to konfiguracje referencyjne modułowej platformy. W ramach projektu Custom możliwe jest dostosowanie mechaniki, form, sterowania, oprogramowania, dodatkowych wejść i wyjść, kanałów pomiarowych oraz integracji z urządzeniami i systemami użytkownika.

Czy platforma umożliwia wykonywanie próbek A1?

Tak. MIM 16/20 umożliwia projektowanie form dla geometrii A1 o długości do 170 mm. Dobór formy wymaga jednoczesnego uwzględnienia objętości próbki, układu wlewowego oraz właściwości przetwarzanego materiału.

Czy MIM może współpracować z wytłaczarką lub compounderem?

Tak. MIM może stanowić część zintegrowanego stanowiska laboratoryjnego, w którym materiał jest przygotowywany i uplastyczniany w układzie wytłaczającym, a następnie wykorzystywany do wykonania kształtki badawczej.

Do czego służy OPC UA w platformie MIM?

OPC UA umożliwia udostępnianie wybranych danych i zmiennych procesu systemom zewnętrznym. Zakres informacji, model danych, prawa dostępu oraz sposób integracji są konfigurowane odpowiednio do infrastruktury i metodologii pracy użytkownika.