Широкий ассортимент подшипников ведущих мировых производителей. SKF, FAG, INA, NSK, TIMKEN
Направляющие, каретки, шарико-винтовые передачи для станков и автоматизации
Изготовление нестандартных деталей и узлов по чертежам заказчика
Консультации инженеров, помощь в подборе аналогов, расчёт ресурса
Ищете специалиста или подрядчика? Попробуйте биржу INNER →
Уже доступен
Термоформовочные (вакуумформовочные) машины Illig, Kiefel и GN Thermoforming применяются для серийного производства упаковки из полимерных плёнок и листов -- PS, PP, PET, PVC, PLA и других материалов. Процесс включает нагрев плёнки, формование сжатым воздухом и/или вакуумом, вырубку и укладку готовых изделий. Каждая из этих операций предъявляет специфические требования к механическим компонентам: подшипникам, направляющим и приводам.
Производительность современных термоформовочных машин достигает 40-50 циклов в минуту. При усилии смыкания формовочной станции 250-600 кН и вырубном усилии до 800 кН компоненты привода испытывают значительные циклические нагрузки. Долговечность подшипников и направляющих напрямую определяет межсервисный интервал и стабильность геометрии формуемых изделий.
Конструкция рулонной термоформовочной машины типа form/cut/stack включает несколько станций, в каждой из которых применяются подшипники и направляющие определённых типов:
Формовочный стол -- центральный узел термоформовочной машины. Верхний и нижний столы перемещаются вертикально для смыкания с формой и создания герметичной камеры, в которую подаётся сжатый воздух (давление до 6 бар) или вакуум. Ход стола обычно составляет 100-200 мм, при этом позиционирование должно обеспечивать параллельность плит с точностью в десятки микрометров для равномерного распределения материала.
Направляющие стола должны обеспечивать:
В современных машинах Illig, Kiefel и GN для направления формовочного стола применяются профильные рельсовые направляющие роликового типа. Роликовые направляющие обеспечивают линейный контакт тел качения с дорожкой, что даёт высокую грузоподъёмность и жёсткость при компактных размерах. Типоразмеры рельсов 25-45 мм в зависимости от класса машины.
Коленно-рычажный (toggle) механизм -- основной привод вертикального перемещения формовочного и вырубного столов в термоформовочных машинах. Он преобразует вращательное движение серводвигателя или кривошипа в возвратно-поступательное перемещение стола с механическим выигрышем в усилии. В точке замыкания рычаги выпрямляются, создавая максимальное усилие при минимальном ходе.
В шарнирных узлах коленно-рычажного механизма применяются игольчатые роликоподшипники. Выбор именно этого типа обусловлен следующими факторами:
В каждом коленно-рычажном механизме, как правило, от 4 до 8 шарнирных узлов, каждый из которых оснащён одним или двумя игольчатыми подшипниками. Типичные типоразмеры: внутренний диаметр 25-60 мм, наружный 37-85 мм (серии NK, NKI, NA49 по ISO 3245).
Цепной транспортёр (film transport) захватывает нагретую плёнку за кромки и протягивает её через станции нагрева, формования, вырубки и укладки. Точность шага подачи определяет совмещение плёнки с формой и вырубным инструментом. В современных машинах Illig, Kiefel и GN подача осуществляется серводвигателями, что обеспечивает программируемую длину шага и скорость.
Приводные и натяжные звёздочки цепного транспортёра устанавливаются на радиальных шариковых подшипниках (ГОСТ 8338). Условия работы -- непрерывное вращение при умеренных радиальных нагрузках от натяжения цепи и массы плёнки. Типоразмеры подшипников: серия 6200-6300 (внутренний диаметр 10-30 мм), класс точности P0 или P6.
В зоне нагрева (preheater, oven) подшипники работают при повышенной температуре окружающей среды (до 80-120 градусов С), что требует применения высокотемпературной смазки и, в отдельных случаях, подшипников с увеличенным радиальным зазором (группа зазора C3 по ГОСТ 520-2011).
В машинах Illig RDM применяется раздвижение транспортных рельсов (Rail Spreading) для работы с полипропиленовой плёнкой (PP). При нагреве PP провисает значительно сильнее, чем PS или PET, и рельсы раздвигаются для компенсации провисания. Механизм раздвижения использует линейные направляющие с шариковыми или роликовыми каретками для точного позиционирования.
Вырубная станция (cutting station) разделяет сформованные изделия от плёнки. В зависимости от конструкции машины применяются два метода вырубки:
Вырубная станция с отдельным прессом развивает усилие от 300 до 800 кН (в машинах Kiefel KMD 78 -- формовочное усилие 250 кН, вырубное -- до 800 кН). Коленно-рычажный механизм пресса работает в режиме ударных циклических нагрузок.
В приводах вырубных прессов и тяжёлых формовочных станций применяются сферические роликовые двухрядные подшипники (ГОСТ 5721). Их особенность -- способность компенсировать несоосность и перекосы валов (до 2-3 градусов), что критически важно при ударных нагрузках. Бочкообразные ролики обеспечивают высокую радиальную грузоподъёмность, а двухрядная конструкция позволяет воспринимать умеренные осевые нагрузки.
Типичные серии: 22200, 22300, 23000 (по ISO 15). Внутренний диаметр 40-100 мм в зависимости от класса машины. Класс точности -- P0 или P6, группа зазора -- C3 для компенсации теплового расширения при работе с нагретой плёнкой.
Серия RDM (Roll-fed Druckluftformung mit Ausstanzen) -- машины давления воздуха с вырубкой. Формование и вырубка выполняются в одной станции. Ключевые модели:
В серии RDM механический индексирующий привод (или серводвигатель в новых поколениях) передаёт движение на формовочный стол через коленно-рычажный механизм. Шарнирные узлы механизма содержат игольчатые подшипники. Привод цепного транспортёра -- серводвигатель (SEW Movitrac или аналог) с энкодером, обеспечивающий точность шага подачи. Смазка -- централизованная автоматическая система.
В серии RDK формование и вырубка разделены на две станции. Машины RDK 54, 80 и 90 имеют увеличенную область формования и отдельный вырубной пресс с собственным коленно-рычажным приводом. Это позволяет независимо оптимизировать усилия формования и вырубки. В вырубном прессе применяются направляющие повышенной жёсткости и сферические роликовые подшипники для восприятия ударных нагрузок.
Машины UA 100G и UA 150G предназначены для формования крупногабаритных деталей из листа. В них используются гидравлические приводы стола, а направляющие стола выполнены в виде колонн с бронзовыми или полимерными втулками скольжения, реже -- с рельсовыми направляющими.
Серия Speedformer KMD -- машины давления воздуха с ножевой вырубкой (steel rule cutting). Формование и вырубка выполняются на отдельных станциях, что позволяет оптимизировать каждую операцию. Модели KMD 78 и KMD 90 -- одни из наиболее распространённых в мире.
Сервоприводы столов, пуансонов, транспортёра и толкателя укладки -- ключевая особенность серии Kiefel KMD. Сервоприводы обеспечивают программируемые профили скорости и усилия, что снижает ударные нагрузки на подшипники и направляющие при замыкании формы. В модели KMD 78.2 Premium используется усовершенствованная система смазки (intelligent lubrication) с автоматическим контролем подачи смазки к подшипникам коленно-рычажного механизма и направляющим.
Kiefel Speedformer KTR 5.2 и KTR 6.2 -- машины с наклонным (tilting) столом для массового производства стаканчиков и кофейных капсул. В этих машинах формовочный стол наклоняется для выгрузки изделий, что требует дополнительных подшипниковых узлов в механизме наклона. Подшипники шарниров наклона работают в осциллирующем режиме и испытывают значительные нагрузки от массы стола с инструментом.
GN800 -- рулонная термоформовочная машина типа form/cut/stack с раздельными станциями формования, вырубки и укладки. Разработана совместно с Agripak (Италия).
Производитель особо указывает на наличие усиленных подшипников в коленно-рычажной системе и автоматической системы смазки. Печь GN800 имеет длину, равную четырём длинам шага подачи, что обеспечивает равномерный прогрев плёнки. Независимые верхний и нижний сервоприводы пуансонов используют шариковинтовые передачи (ШВП) с линейными направляющими для точного управления глубиной вытяжки.
GN3021 -- контактно-нагревательная машина (contact heat) с вырубкой в форме (in-mold cutting). Макс. ширина плёнки 770-812 мм, до 30 циклов/мин в сухом режиме. Конструкция использует кулачковый привод с электронным управлением скоростью кулачка в пределах одного цикла, что позволяет оптимизировать профиль движения стола. Укладка -- горизонтальная, с сервоприводом.
Подшипники коленно-рычажных механизмов работают в осциллирующем режиме, при котором смазка не перераспределяется за счёт вращения. Поэтому необходима регулярная подача смазки через централизованную систему. В машинах Kiefel KMD 78.2 и GN800 применяется автоматическая система смазки, подающая порции пластичной смазки к каждому шарнирному узлу через заданные интервалы. Рекомендуемые смазки -- на основе литиевого комплекса с противозадирными присадками (EP), класс NLGI 2, рабочая температура до 120 градусов С.
Износ направляющих формовочного стола проявляется в увеличении зазора между кареткой и рельсом, что приводит к несовмещению верхнего и нижнего инструмента. Контроль выполняется измерением параллельности плит индикатором часового типа. Допустимое отклонение параллельности -- не более 0,05 мм на длине стола. При превышении этого значения рекомендуется проверка состояния кареток и рельсов, при необходимости -- замена.
Износ игольчатых подшипников в шарнирах toggle-механизма приводит к увеличению люфта в рычажной системе, что снижает точность хода стола и может вызвать неравномерное распределение усилия смыкания. Признаки износа: стук при замыкании, неравномерная глубина формования, увеличение энергопотребления привода. Рекомендуемый интервал проверки -- каждые 5000-10 000 часов работы машины.
При обслуживании и ремонте термоформовочных машин Illig, Kiefel и GN важно использовать подшипники и направляющие, соответствующие техническим требованиям производителя. Ниже представлены категории компонентов для замены узлов привода и опорных систем:
В шарнирных узлах коленно-рычажного (toggle) механизма термоформовочных машин Illig, Kiefel и GN применяются игольчатые роликоподшипники. Они работают в осциллирующем режиме с малой амплитудой и воспринимают высокие радиальные нагрузки при компактных размерах. Типоразмеры: серии NK, NKI, NA49, внутренний диаметр 25-60 мм.
Для вертикального перемещения формовочного стола в современных термоформовочных машинах применяются профильные рельсовые направляющие роликового типа. Они обеспечивают высокую жёсткость и грузоподъёмность при циклических нагрузках до 600 кН и частоте до 50 циклов/мин. Типоразмеры рельсов 25-45 мм.
В серии RDM формование и вырубка совмещены в одной станции, что упрощает конструкцию и обеспечивает точное совмещение формы и ножа. В серии RDK формование и вырубка разделены на две станции с отдельными приводами. Это позволяет независимо оптимизировать усилия и скорости каждой операции, что важно при работе с толстыми материалами или высокими требованиями к качеству реза.
Подшипники коленно-рычажного механизма работают в осциллирующем режиме, при котором смазка не перераспределяется самостоятельно. При отсутствии регулярной подачи смазки происходит задир поверхностей качения, увеличивается люфт в шарнирах, снижается точность хода стола. Автоматическая система подаёт смазку к каждому узлу через заданные интервалы, что увеличивает ресурс подшипников.
В серии Kiefel KMD 78 SPEED усилие вырубной станции составляет 500 кН. В обновлённой модели KMD 78.2 Premium усилие вырубки увеличено до 800 кН благодаря более мощным сервоприводам. Формовочная станция развивает 250 кН. Раздельные станции формования и вырубки позволяют независимо контролировать усилия каждой операции.
В приводах вырубных прессов термоформовочных машин применяются сферические роликовые двухрядные подшипники. Они способны компенсировать несоосность и перекосы валов, а бочкообразные ролики обеспечивают высокую радиальную грузоподъёмность при ударных циклических нагрузках.
Рекомендуемый интервал проверки -- каждые 5000-10 000 часов работы машины. Признаки износа: стук при замыкании стола, неравномерная глубина формования, увеличение энергопотребления привода. При обнаружении люфта в шарнирах необходима замена подшипников с восстановлением посадочных поверхностей при необходимости.
GN800 обрабатывает все основные термоформуемые полимеры: PET, OPS, HIPS, PLA, PP и PVC. Толщина плёнки от 0,25 до 1,5 мм. Ширина плёнки до 880 мм. Независимые верхний и нижний сервоприводы пуансонов обеспечивают равномерное распределение материала при формовании изделий глубиной до 150 мм.
Steel rule cutting (ножевая вырубка) -- метод разделения сформованных изделий с помощью стального ленточного ножа, закреплённого в специальной плите. Нож врезается в плёнку, создавая чистую линию реза. Этот метод применяется в машинах Kiefel серии KMD и GN800. Преимущество -- высокая гибкость при смене формата, низкая стоимость инструмента по сравнению с вырубкой штампом.
Параллельность плит формовочного стола должна выдерживаться в пределах 0,05 мм на длине стола. Это необходимо для равномерного распределения усилия смыкания и давления воздуха по всей площади формования. Отклонение параллельности приводит к неравномерной толщине стенок изделий и браку. Контроль выполняется индикатором часового типа.
Настоящая статья носит исключительно ознакомительный и информационный характер. Автор и издатель не несут ответственности за любые прямые или косвенные убытки, повреждения оборудования, травмы или иной ущерб, возникшие в результате использования информации, представленной в данной статье. Технические параметры, приведённые в статье, основаны на открытых данных производителей и технической литературе и могут отличаться от фактических характеристик конкретных модификаций оборудования. Перед выполнением любых работ по обслуживанию, ремонту или модификации оборудования необходимо обращаться к официальной документации производителя машины и квалифицированным специалистам. Все торговые марки, упомянутые в статье, являются собственностью их правообладателей.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.