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Jun 08, 2023

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Engineered Plastic Components Inc. mit Sitz in West Des Moines, Iowa, nimmt neue Aufgaben auf und stellt seine Flotte von 500 Spritzgießmaschinen auf vollelektrische Pressen um. Die Vorteile von

Engineered Plastic Components Inc. mit Sitz in West Des Moines, Iowa, nimmt neue Aufgaben auf und stellt seine Flotte von 500 Spritzgießmaschinen auf vollelektrische Pressen um.

Die Vorteile der Wiederholgenauigkeit, Energieeffizienz und Zuverlässigkeit überwiegen die anfänglichen Kosteninvestitionen, so Unternehmensvertreter, die in den letzten sechs Jahren 200 Pressen gekauft haben, die alle von Japan Steel Works America Inc. gebaut wurden.

EPC wurde 1994 von Präsident und CEO Reza Kargarzadeh gegründet und begann mit der Produktion von Teilen für die Automobilindustrie mit drei Spritzgussmaschinen, bevor es in die Märkte für Haushaltsgeräte, Medizin, Luft- und Raumfahrt sowie Schwermaschinen expandierte.

EPC ist mittlerweile an 18 Standorten in 10 Bundesstaaten und in Mexiko tätig und bietet Spritzguss, Zwei-Schuss-Spritzguss, Vakuumformen, Gusshaut, Urethanschäumen und Lackieren an.

Mit einem Jahresumsatz von 310 Millionen US-Dollar im Jahr 2021 belegte EPC laut der neuesten Rangliste von Plastics News den 31. Platz unter den nordamerikanischen Spritzgießverarbeitern.

Für die Automobilindustrie produziert EPC einfache Shoot-and-Ship-Teile sowie komplizierte Instrumententafel-, Tür- und HVAC-Baugruppen für Ford, GM, Toyota und Honda.

Kargarzadeh wusste nicht viel über JSW-Pressen, bis EPC 2002 Palo Plastics in Palo, Iowa, übernahm.

„Wir haben festgestellt, dass diese Maschinen einfach laufen“, sagte Kargarzadeh, ein Ingenieur, der sich auf Produktdesign und Werkzeugbau konzentriert und mehrere Patente in der Kunststoffindustrie hält, in einer Fallstudie.

Während herkömmliche hydraulische Spritzgießmaschinen derzeit den größten Marktanteil in den USA ausmachen, nimmt die Nachfrage nach vollelektrischen Versionen bei Verarbeitern wie EPC weiter zu.

Die Notwendigkeit für EPC, auf vollelektrische Maschinen umzusteigen, wurde deutlich, als das Unternehmen vor Herausforderungen bei der Herstellung einer HLK-Tür für einen großen Automobilkunden stand. Die HVAC-Tür befindet sich im Armaturenbrett und ermöglicht den Luftdurchtritt von der Klimaanlage oder Heizung. Das 253,1 Millimeter lange Teil erforderte enge Toleranzen von 0,3 mm, was weniger als der Dicke eines Haares entspricht.

Laut Bob Bachman, EPC-Vizepräsident für Vertrieb und Programmmanagement, konnten die EPC-Mitarbeiter die Maßhaltigkeit des Teils auf der hydraulischen Presse nicht qualifizieren.

„Es war eine große Herausforderung. Wir konnten mit der hydraulischen Maschine nur etwa 0,5 mm zwischen den Teilen erreichen“, sagte Bachman. „Es war eine Anforderung, und wenn wir sie nicht hätten erfüllen können, wären wir nicht erfolgreich gewesen.“

Anschließend bemusterte EPC das Teil auf einer vollelektrischen 500-Tonnen-JSW-Presse.

„Als wir es auf dieser Maschine laufen ließen, entsprachen wir den Spezifikationen des Kunden“, sagte Kargarzadeh.

Infolgedessen produziert EPC jetzt 28.000 HVAC-Teile pro Woche oder 1,2 Millionen Stück pro Jahr und generiert einen Umsatz von mehr als 2 Millionen US-Dollar.

Um zu zeigen, dass die Teile innerhalb der akzeptablen Spezifikationen liegen, sammelt EPC täglich Daten für Automobilkunden, die die zukünftige Leistungsfähigkeit eines Prozesses (CPK-Daten) und die Leistung des Prozesses in der Vergangenheit (PPK-Daten) zeigen. Die Vergleiche können auch dazu verwendet werden Variationen erkennen.

„Wir haben die Erfahrung gemacht, dass wir mit JSW-Maschinen bessere CPK- und PPK-Werte erzielen“, sagte Kargarzadeh und fügte hinzu, dass EPC auch eine koordinierte Messmaschine und Scanner verwendet, um präzise Messungen durchzuführen und Daten zu überprüfen.

EPC verbesserte auch die Wiederholgenauigkeit bei einem Projekt, bei dem es um Automobil-Innenverkleidungskomponenten ging, nachdem von einer hydraulischen Maschine gewechselt wurde. Die hydraulische Presse produzierte Ausschuss und beeinträchtigte die Ausführung der Bestellung. Nachdem EPC die Arbeit auf eine vollelektrische Maschine verlagert hatte, sagten Unternehmensvertreter, dass der Ausschuss auf 1 Prozent reduziert wurde und die Produkte konsistenter hergestellt würden.

Laut Ken Kikuchi, Vizepräsident von JSW, verfügen hydraulische Maschinen über keine Sensoren, daher wissen die Maschinen nicht, ob die Steuerung mit den festgelegten Grenzen übereinstimmt.

„Mehrere Sensoren erfassen die tatsächliche Geschwindigkeit und den tatsächlichen Druck, und die Servosteuerung folgt bei vollelektrischen Maschinen genau den eingestellten Umfang. Sie sind also genauer“, sagte Kikuchi.

Die konsistente Leistung bedeutet, dass EPC genau dieselbe Konfiguration verwenden kann, um das Werkzeug von einer Maschine auf eine andere zu übertragen, was laut Bachman für Kunden wichtig ist, die eine Validierung des Spritzgießers in zwei Maschinen benötigen.

JSW führt die Wiederholgenauigkeit darauf zurück, dass die meisten Komponenten, einschließlich der Schneckenzylinderklemmung und des Bettrahmens, im eigenen Werk in Hiroshima, Japan, hergestellt werden. Auch die elektrische Steuerung wurde von JSW-Ingenieuren entwickelt.

Vollelektrische Maschinen kosten in der Regel 15 bis 20 Prozent mehr als hydraulische Maschinen, aber die Investition kann durch Rabatte, geringeren Energieverbrauch und längere Lebensdauer ausgeglichen werden.

EPC geht davon aus, dass die JSW-Maschinen eine Lebensdauer von 20 bis 25 Jahren haben, verglichen mit einigen ihrer hydraulischen Maschinen, die nach acht bis zehn Jahren ausgetauscht werden mussten.

„Der Preis für eine Hydraulik beträgt vielleicht zwei Drittel des Preises für eine JSW, aber die Lebensdauer beträgt weniger als die Hälfte“, sagte Kargarzadeh.

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