Zrównoważony rozwój motorem opracowania nowych technologii

Cefla przedstawiła obszerne zestawienie zawierające owoce prac, które zrealizowano i wprowadzono do produkcji w 2021 r. Bez wątpienia można powiedzieć, że innowacje we wszystkich dziedzinach technologicznych wyznaczają tempo i na nowo definiują parametry osiągów.

Ograniczenie lub też całkowite odwołanie, w całej Europie i wielu krajach poza nią, imprez wystawienniczych nie spowodowało w firmie CEFLA wstrzymania prac badawczo-rozwojowych nad nowymi, innowacyjnymi rozwiązaniami z zakresu wykańczania powierzchni. Jej konstruktorzy cały czas pracują nad projektami, które dostarczać mają rzeczywistych korzyści klientom poprzez wpływ na wydajność i zrównoważony rozwój. Ostatnio firma przedstawiła obszerne zestawienie zawierające owoce tych prac, które zrealizowano i wprowadzono do produkcji w 2021 r. Bez wątpienia można powiedzieć, że innowacje we wszystkich dziedzinach technologicznych wyznaczają tempo i na nowo definiują parametry osiągów.

Zadrukowanie powierzchni i krawędzi elementu tym samym wzorem

Niezwykle innowacyjnym rozwiązaniem jest linia przemysłowych drukarek cyfrowych J-Print. Druk cyfrowy to efekt wykończenia uzyskany dzięki ekskluzywnej technologii wytłaczania myTexture, którą Cefla opracowała we współpracy z firmą Kuei. Ta ostatnia jest renomowanym producentem tuszów gwarantujących niezawodność i efektywność kosztową całego procesu produkcyjnego. Drukarki J-Print pozwalają na uzyskanie najwyższej jakości przestrzennego efektu 3D, imitującego włókna drzewne czy też perfekcyjne odtworzenie złożonych obrazów i tekstur. Zapewniają one elastyczność i szybkość reagowania na potencjalnie niekończące się żądania w zakresie dekoracji i stylów, dla dużej różnorodności materiałów. Jakość i trwałość wykończenia produktu jest podobna pod każdym względem do jakiegokolwiek innego materiału używanego do produkcji wysokiej jakości podłóg. Drukarki zapewniają również doskonałą rozdzielczość, która przy prędkości 50 m/min może wynosić nawet 400 dpi. Poza branżą podłogową ta innowacyjna technologia sprawdza się także doskonale w przemyśle meblarskim, wyposażenia łazienek, a także podczas drukowania elementów szklanych oraz tkanin. Wykorzystując w procesie wykańczania na J-Print jeden plik graficzny, mamy niepowtarzalną możliwość zadrukowania zarówno powierzchni, jak i krawędzi elementu tym samym wzorem lub motywem. Jak więc widać, jest to kolejny obszar procesu produkcyjnego, do którego wkroczyła cyfryzacja. Umożliwia ona dokładniejsze monitorowanie i śledzenie zintegrowanych linii lub samodzielnych maszyn. Wykorzystując bogactwo danych, firmy mogą zwiększyć wydajność produkcji i poprawić swoją rentowność.

Centralny system podnoszenia jednostki natryskowej

Z kolei natryskowy automat lakierniczy Elispray to najnowsza, przystosowana do pracy w linii, konstrukcja włoskiej firmy Cefla Finishing. Maszyna ta gwarantuje wysoką produktywność oraz prędkość pracy, z jednoczesnym zachowaniem najwyższych standardów jakościowych. Automat przeznaczony jest do lakierowania płaskich i profilowanych frontów meblowych, elementów korpusów meblowych czy drzwi wewnętrznych. Przystosowany jest do aplikowania lakierów podkładowych i nawierzchniowych od matowych do wysokopołyskowych. 

Karuzelowa, poruszająca się po eliptycznym torze, jednostka natryskowa składać się może z 12 lub 24 pistoletów ze szczotkowym systemem automatycznego czyszczenia. Zaletą takiego rozwiązania, w porównaniu do innych dostępnych na rynku systemów oscylacyjnych, jest możliwość znacznego zmniejszenia zużycia materiału lakierniczego. Ruch ramion z przegubowo zainstalowanymi pistoletami po eliptycznej trajektorii jest uzyskiwany za pomocą silnika elektrycznego, monitorowanego przez enkoder, który dostarcza informacje zwrotne do układu sterowania. Przekształca on ruch obrotowy całej jednostki natryskującej w sygnał elektryczny, który następnie zostaje odczytany w układzie sterowania za pomocą sterownika PLC automatu. Gwarantuje to stałość i dokładność sterowania pistoletami. Prędkość obrotowa całej jednostki kontrolowana jest przez inwerter. Precyzyjne sterowanie elektroniczne z płynną regulacją w zakresie od 14 do 80 m/min pozwala na uzyskanie jednolitej aplikacji na całej szerokości roboczej, łącznie z krawędziami. Pozostałe operacje, jak płukanie instalacji i przełączenie na pompę podającą inny materiał lakierniczy, wykonywane są bez jego udziału.

System transportowy automatu bazuje na klasycznym, wykonanym z włókien węglowych, transporterze pasowym o szerokości 1650 mm, napędzanym za pomocą motoreduktora. Z kolei maksymalna szerokość robocza wynosi 1300 mm. Prędkość posuwu jest płynnie regulowana w zakresie od 2,6 do 15 m/min. Materiał, z którego wykonano transporter, posiada właściwości antystatyczne oraz zapobiegające przyklejaniu się do niego lakierowanych elementów.  Przenośnik taśmowy CFB (Carbon Fiber Belt) współpracuje z dwoma opatentowanymi przez Cefla Finishing systemami. Jeden z nich odpowiada za odzysk z powierzchni transportera materiału lakierniczego, natomiast drugi – za jego perfekcyjne czyszczenie i osuszenie po zakończeniu pracy. Odzysk lakieru realizowany jest za pomocą przeciwbieżnego wałka i odbywa się bez udziału rozpuszczalnika. Cały odzyskany lakier może być powtórnie wprowadzony do obiegu lakierniczego. Z kolei za czyszczenie odpowiadają rolki i rakle oraz minimalna ilość rozpuszczalnika. Warto także wspomnieć, że czas czyszczenia przenośnika CFB jest niezwykle krótki.

Elispray może lakierować elementy o różnych grubościach. Centralny system podnoszenia jednocześnie ustawia wszystkie zainstalowane pistolety, zapewniając prawidłowy odstęp między każdym pistoletem a obrabianym przedmiotem. To pozycjonowanie wspomagane serwomechanizmem eliminuje przestoje typowe dla systemów ręcznych, zapewniając ciągłość produkcji, niezawodność i jakość. „Na wejściu” do kabiny zamontowana jest, składająca się z 60 fotoelementów, listwa skanująca położenie oraz wymiary lakierowanych podzespołów, inicjująca włączenie i wyłączenie natrysku.

Lepsza stabilność powłoki

Bardzo ciekawą, inną od tradycyjnych, technologią wykańczania płaskich elementów jest próżniowa metoda aplikacji SmartVacuum. Technologia ta jest idealna dla akrylowych materiałów UV i pozwala na uzyskanie naniesienia od 100 do 140 g/m² w jednym cyklu. Jest to dużo mniej niż to, co zużyjemy, gdybyśmy malowali natryskowo. Oprócz tego nie musimy stosować żadnych rozcieńczalników. Proces wykańczania sprowadza się więc do dwóch etapów – nakładarka próżniowa i suszarka. Zmniejsza to koszty, czas realizacji i usprawnia proces powlekania. SmartVacuum jest więc doskonałą alternatywą dla takich metod aplikacji materiału wykończeniowego, jak natrysk, walce czy polewarki. Dodatkowo stosowanie akrylowych lakierów UV pozwala na radykalne skrócenie czasu schnięcia elementów, który w tym przypadku wynosi od 3 do 5 min. Proces ten odbywa się w zintegrowanych z maszyną suszarniach. Dużym plusem, w kwestii właściwości użytkowych tak wykończonych elementów, jest o wiele lepsza stabilność powłoki w porównaniu z produktami na bazie poliuretanu czy poliestru. Dzięki temu uzyskana odporność i trwałość wykończenia będzie znacznie lepsza. Technologia ta przyczynia się również do ograniczenia operacji związanych ze szlifowaniem, zarówno wstępnym, jak i międzyoperacyjnym oraz zmniejszenia liczby braków.

Zalety nowej metody aplikacji materiału lakierniczego nie ograniczają się tylko do szerokich płaszczyzn elementów. Dzięki technologii próżniowej połączenie powłoki między powierzchnią główną a krawędzią zostało znacznie ulepszone. Efekt płynnego połączenia powłok szerokiej płaszczyzny i krawędzi elementu uzyskać można, stosując tę samą technologię wykańczania. Wymaga ona zastosowania specjalnej głowicy aplikacyjnej „Edge&Go” z wymiennymi prostymi lub ukształtowanymi ostrzami do malowania krawędzi dowolnego typu. System próżniowy jest w stanie pomalować każdy rodzaj krawędzi, a idealne dopasowanie kształtu głowicy aplikacyjnej zapewnia precyzyjne i równomierne malowanie.

Z jednej strony idea SmartVacuum w odniesieniu do szerokich płaszczyzn i krawędzi polega na zmniejszeniu wpływu na środowisko poprzez preferowanie powłok UV w celu uniknięcia rozcieńczalników. Z drugiej strony ma też pozytywny wpływ na koszty – mniejsze ilości zużywanego lakieru. Oznacza to również ograniczenie powierzchni magazynowania wszystkich pojemników z lakierem i rozpuszczalnikiem.

Jedyne na rynku takie rozwiązanie

Zrównoważony rozwój jest głównym powodem opracowania nowego, inercyjnego pieca do utwardzania powłok UV-I. Proces utwardzania w UV-I przebiega w atmosferze obojętnego azotu, co poprawia sieciowanie powłoki i pozwala na obniżenie kosztów związanych z koniecznością stosowania drogich i szkodliwych dodatków do lakieru, czyli fotoinicjatorów. Technologia ta umożliwia ograniczenie ich zawartości od 40 do 70 proc. Dzięki temu lakier jest mniej szkodliwy dla środowiska. Zmniejsza się także efekt żółknięcia, za który właśnie odpowiadają fotoinicjatory. Oprócz tego, do zainicjowania sieciowania potrzebna jest mniejsza liczba lamp UV, co pozwala zaoszczędzić na kosztach związanych z energią. Warto też wspomnieć, że w przypadku tradycyjnych technologii efekt sieciowania był lepszy w warstwie położonej najbliżej powierzchni płyty niż w zewnętrznych, wystawionych na działanie tlenu. Utwardzanie w azocie sprawia, że powłoka jest jednakowo usieciowana w całym przekroju. Oprócz tego poprawia się także jej odporność na plamy i zmniejsza zużycie lakieru, ponieważ elementy pokrywane są cieńszymi warstwami.

Jednym z najbardziej zaawansowanych technicznie i innowacyjnych rozwiązań Cefli jest robot natryskowy iBotic, będący jedynym na rynku rozwiązaniem z dwoma w pełni niezależnymi, oscylującymi poprzecznie, trawersami. Na każdym z nich zamontowany jest suport z pięcioma pistoletami. Zastosowanie dwóch niezależnych trawersów z systemem pełnej interpolacji pracy ramion z pistoletami pozwoliło na znaczne zwiększenie wydajności pracy, ponieważ proces lakierowania różnych elementów może przebiegać symultanicznie. Robot służy do lakierowania elementów o różnych kształtach i grubości również z zakrzywionymi oraz wielokształtowymi płaszczyznami. Ruch trawersów jest kontrolowany elektronicznie. W opcji dostępny jest także elektroniczny system regulacji kąta natrysku dla pistoletów lakierujących wąskie płaszczyzny elementów. Również w pakiecie wyposażenia opcjonalnego znaleźć można zestawy służące do aplikacji kleju.

W zależności od potrzeb iBotic może być wyposażony w system transportowy CFB, bazujący na bezkońcowym przenośniku pasowym wykonanym z włókien węglowych lub też wymiennym, jednorazowym transporterze papierowym dostarczanym w formie rolki. Pierwszy z nich stanowi idealne rozwiązanie w przypadku, gdy zależy nam na odzysku materiału lakierniczego, minimalnym zużyciu rozcieńczalników i krótkich czasach serwisowych. Z kolei drugie rozwiązanie rekomendowane jest dla nieodzyskiwalnych materiałów lakierniczych i klejów. Transporter papierowy wyposażony jest w automatyczny mechanizm odwijająco-zwijający. Składa się on z dwóch napędzanych rolek, które umiejscowione zostały w strefie odbiorczej. Są one podwieszone na wspornikach pod, stanowiącym przedłużenie transportera, napędzanym przenośnikiem rolkowym. Taki sam przenośnik zamontowany został również w strefie podawczej, a obydwa ułatwiają podawanie i odbiór elementów. Zamontowanie obydwóch rolek pod stołem odbiorczym pozwala na skrócenie czasu ich wymiany do zaledwie kilku minut, a proces ten przebiega z wykorzystaniem specjalnie do tego zaprojektowanych wózków. Parametry pracy, jak: naprężenie czy prędkość posuwu, kontrolowane są elektronicznie. Nad transporterem podawczym znajduje się system skanujący wymiary, kształt i położenie na transporterze przeznaczonych do lakierowania elementów. W praktyce dostępne są dwa różne rozwiązania. Pierwsze z nich pracuje w 2D i bazuje na 512 fotodiodach zainstalowanych na specjalnej listwie. Wyniki skanowania przekazywane są do systemu sterującego pracą automatu. Pozwala to na uzyskanie znacznych oszczędności materiału lakierniczego, ponieważ pistolety nie podają go przez cały czas, a tylko wówczas, gdy znajduje się pod nimi wykańczany element. Natomiast dla detali przestrzennych najlepszym rozwiązaniem jest najnowsza wersja systemu 3D C-Vision. Zapewnia on uzyskanie informacji o kształcie przedmiotu, jego rozmiarach i położeniu w wysokiej rozdzielczości, umożliwiając oprogramowaniu kontrolnemu wykreślenie najlepszych trajektorii opryskiwania. Dzięki interpolacji 3D iBotic realizuje optymalną sekwencję roboczą, precyzyjnie podążając za konturami przedmiotu i utrzymując pistolety natryskowe w idealnej odległości, aby uzyskać najlepsze rezultaty. Wprowadzanie odczytu automatycznego sprawia, że jest to wyjątkowo elastyczne rozwiązanie również dla małych partii różnych typów detali.  

~Tomasz Bogacki