Hibrid Tasarim; Hiz Ve Enerji Tasarrufu Sagladi Plastik Enjeksiyonda Türkiye’de Bir Ilk: Hibrid Makina

Enjeksiyon bölümü elektrikli, mengene, tasima ve çikartmagruplari ise hidrolik sistemden olusan Türkiye’nin ilk hibrid plastikenjeksiyon makinasi, üstün Kollmorgen mühendisligi ve TissePlastik Enjeksiyon Makinalari firmasinin isbirligiyle üretildi.Hibrid tasarim, üretimde hiz ve enerji tasarrufu sagladi.Standartlarin çok disinda gelistirilen makinanin tüm yazilimiKollmorgen tarafindan yapildi. Özellikle yazilimin firmabünyesinde, sifirdan olusturulmasiyla öne çikan bu proje, 2014yilinda sirket içinde gerçeklestirilen “2014 projeler” yarismasinda1. seçildi.

Türkiye’de ilk kez hibrid bir plastik enjeksiyon makinasi üretildi. Henüz tasarim ve uygulamasürecindeyken dahi, duyanlarin Türkiye’de yapilabilecegine inanamadigi proje, sektördekibakis açisinin degismesine neden oldu. Kollmorgen’in kendi bünyesinde de çok önem verdigibu projenin yazilimi da sifirdan firma bünyesinde yapildi. Tisse Plastik Enjeksiyon Makinalarifirmasinin isbirligiyle gelistirilen hibrid plastik enjeksiyon makinasinda Türkiye’de ilk kez hibrid bir plastik enjeksiyon makinasi üretildi. Henüz tasarim ve uygulamasürecindeyken dahi, duyanlarin Türkiye’de yapilabilecegine inanamadigi proje, sektördekibakis açisinin degismesine neden oldu. Kollmorgen’in kendi bünyesinde de çok önem verdigibu projenin yazilimi da sifirdan firma bünyesinde yapildi. Tisse Plastik Enjeksiyon Makinalarifirmasinin isbirligiyle gelistirilen hibrid plastik enjeksiyon makinasinda Karaoglan, makinada saglanan performans ilgili sunlarisöylüyor: “Sik sik üreticilerin bu tarz ürünlerde sorunlar yasadiklarina sahit oluyoruz.Makinanin hibrid olarak tasarlanmasinda amaç yalnizca enerji tasarrufu degil ayni zamandahizli hareket edebilmekti. Insanlar, bu makinanin üretiminin kolay olmadigini düsündülerçünkü, örnegin 90 mm’lik bir harekette kalibin çesidine göre 10 ayri hiz ve 10 ayri basinçkademesi uyguluyoruz(P/Q). Servo motorlarlar bunu yapmak gerçekten kolay degil. Bu islemiçin Kollmorgen’in S600 sürücülerini ve Kollmorgen PDMM kontrolörlerini kullandik.” “Biz Türkiye’de yapilamayanlari yapmayi amaçlayan bir firmayiz. En standart makinalere bile dikkat çekici özellikleri ekleme gayreti içerisindeyiz” diyerek sektördeki konumlarini özetleyen Tisse Makina Üretim Müdürü Ömer Sengelen; “Mühendislik süreçlerimizde ve makina üretimlerimizde Kollmorgen ile yogun bir isbirligimiz var. Plastik enjeksiyon makinasi yapmayi 2000 yilinda birakmistik aslinda. Fakat 2008 yilinda enjeksiyon sisirme makinalarinda bir açik oldugunu gördük ve yeniden üretime basladik. Elsim Kollmorgen ile birlikte zaman içerisinde gelistirdigimiz know-how ve yüksek ürün kalitesi ile üst düzey segmentte makinalar yapar duruma geldik. Bu son yapmis oldugumuz plastik enjeksiyon makinasinin da ilki çalismaya basladi. Kullanici firma makinadan çok memnun oldugunu dile getiriyor. Yeni siparislerle birlikte üretimi hizlandirdik” sözleriyle Kollmorgen’a neden güvendigini açikliyor.

Hizla Birlikte Enerji Tasarrufu Saglandi
Normal elektrikli enjeksiyon makinalarinda genellikle mengene sistemlerinden sikayet edilir. Sikistirma oranlari daha azdir, yüksek hizlarda daha büyük giderlere sebep olabilirler. Enjeksiyon hizli olabilir fakat mengene eksi yanidir. Normal hidrolik enjeksiyon makinalarinda mengene istenildigi gibidir fakat, enjeksiyon hizi ile ilgili sikayetler çogunluktadir. Max. hizlari 100mm/s ile 200mm/s araligindadir. Kollmorgen isbirligi ile Tisse’nin gelistirdigi hibrid makine bu iki sistemin en iyi yanlarini bünyesinde barindirmaktadir: Makinanin mengene ve güç gerektiren diger kisimlardaki sistemin hidrolik ile çalismasini saglarken, hizli olmasi gereken enjeksiyon sisteminin ise servo motorlarla çalismasini saglayarak 300mm/s hizlara rahatlikla çikilabiliyor. Ayrica; Bu artilarla da kalmiyor, hidrolik sistemin pompa kismini da servo motor kullanarak enerji tasarrufu ve hidrolik kisimda da hiz artisini birlikte elde ediyor. Kollmorgen proje yöneticisi Seref Karaoglan, “Elektrikli makinalarin sevilmesinin bir baska nedeni de enerji tasarruflu olmasidir” diyor: “Çünkü eski tip makinalarda hidrolik pompada bulunan standart AC motor, makinanin çalismadigi zamanlarda da dönmeye devam eder ve siz hiçbirsey yapmasaniz dahi enerji tüketmeye devam eder.”

Özel Valf Teknolojisi
Makinanin hidrolik sisteminde ise kullanilan özel servo valf sayesinde rejenerasyon yapiliyor. Klasik sistemlerde tanktan alinip sisteme basilan yag 100 birimlik güç üretiyorsa, bu valf sayesinde sistemden gelen yag tanka gönderilmek yerine yeniden sisteme basiliyor. Bu sayede %60’a varan oranlarda ekstra güç elde ediliyor Seref Karaoglan’a göre, ekstra gücün yani sira ekstra hiz da elde edilmis oluyor: “Bunu; arabanin dinamosunun, aküyü sarj etmesi gibi düsünebilirsiniz. Makinanin enjeksiyon kisminda hiz artisi sagladigimiz için mengene kisminda standart valfler kullanabilirdik. Fakat bu özel valf sayesinde hidrolik olan mengene sistemini de sanki elektrikliymis gibi kullanabiliyoruz ve rejenerasyon sayesinde hizi artirmis oluyoruz.”

Iki Ayri Motordan Paralel Güç
Makinanin sasirtici bir diger özelligi de enjeksiyonda birbirinden paralel güç alan 2 farkli motor kullanilmasi. Çok özel vidalara bagli olan motorlar senkronize biçimde çalisiyorlar. Burada kullanilan vidalar 1/10mm’den daha düsük hassasiyetle dönüs yapmaya olanak sagliyor ve çok yüksek hizlarda dahi kararli bir çalisma sagliyorlar. Etkin Haberlesme Sistemi Makinada Barel adi verilen enjeksiyon memesi çift motorlar tarafindan itilip çekildigi için hiz iki katina çikmis oluyor. Burada Kollmorgen’in mühendislik uzmanligi devreye giriyor. Seref Karaoglan bu uzmanlik hakkinda sunlari söylüyor: “Ayni mekanik sistem üzerinde ama birbiriyle baglantisiz 2 motorun bu kadar uyumlu bir sekilde çalismasi, Kollmorgen haberlesme sistemleri sayesinde gerçeklesiyor. Motorlardan 1 tanesi digerine göre 1/10mm’den daha yavas çalisirsa çok özel ve pahali olan vidalara zarar verilebilir. Motorlarin haberlesme süresi ve senkronizasyonu 1 m/s nin altinda oluyor.” Makinada kullanilan motorlar oldukça agir ve güçlü motorlar. Aralarindaki iletisimde problem olmasina karsin her türlü önlem alindi. Sistemde 6.5kW’lik Kollmorgen frenleme dirençleri kullaniliyor. Çünkü vidalarin ve bilyalarin ivme kazanmasi ile birlikte volan etkisi olusuyor. Seref Karaoglan bu noktada hizi kontrol etmenin bir hayli zorlastigina dikkat çekiyor: “Burada kullanmis oldugumuz ürünler Kollmorgen’in gelistirmis oldugu, içerisinde plakalarin bulundugu, kademeli frenlemeyi saglayan ürünlerdir, standart fren dirençleri ile buradaki basarimi saglamak imkansiz olurdu.”

Özel Pompa Yazilimi
Yagli çalisan sistemlerde çok önemli 2 unsur vardir: Hiz ve basinç. Çalisilan sistemin istenilen basinci istenilen hizda verebilmesi çok önemlir. Bu makina için gelistirilen yazilim tam da bunu sagliyor. Seref Karaoglan; “10 farkli PQ mesafesi kullanabiliyoruz. Bu avantaji mengene sisteminde de kullanabiliyoruz” diyor ve ekliyor, “Yaptigimiz servo motorlu pompa yazilimimiz sayesinde, istenilen hiza 150-200ms gibi bir sürede çikmis oluyoruz ve bu kadar hizli olmasina ragmen istenilen basinci 2-3 bar hata bandinda yakalayabiliyoruz.”

Üstün Kollmorgen Mühendisligi
Kollmorgen’in üstün makina otomasyon çözümü, yüksek oranda farklilasmis makina ve daha karli isletme insa etmeye yardimci olmak için yüksek derecede entegre ve sezgisel yazilim programlama ortamini, sinifinin en iyisi hareket bilesenleri ve sira disi ortak mühendislik hizmetlerini bir araya getirir. Kollmorgen Automation Suite™’nin, gelistirme süresini çarpici sekilde hizlandirdigi, makina üretimini artirdigi, fireyi azalttigi ve toplam teçhizat etkinligini (OEE) artirdigi kanitlanmistir.