40
Руспласт

Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

  • Upload
    -

  • View
    1.093

  • Download
    12

Embed Size (px)

DESCRIPTION

 

Citation preview

Page 1: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Руспласт

Page 2: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Наши решения

Замена бронзы на пластик

Замена ПММА на САН-пластик

Окрашивание АБС-пластика

Замена стекла и ПА Замена ПА

на ПБТ и ПОМ

Замена АБС на ПОМ Замена HIPS

на ABS-пластик

Замена резины

Page 3: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Ассортимент материалов компании CHI MEI

Акрилонитрил (AN)

Бутадиен (BD) Стирол

ТЭП Q-Resin

Жесткость

Химическая

устойчивость

Блеск

Текучесть

Прочность

Устойчивость

к воздействию

низких температур

САН

Метилметакрилат (MMA)

Устойчивость

к воздействию

внешней среды

Бисфенол А (BPA)

ПС

АБС

ПММА

ПК ПК/АБС

СММА

Page 4: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Объемы производства аморфных пластиков компании CHI MEI в год

Page 5: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

2 200 000

65 000 148 000

0 140 000

0 65 000

CHI MEI НКНХ BASF КОС

Сравнение производственных мощностей CHI MEI

и российских предприятий.

CHI MEI производит за 1 месяц в 3 раза больше АБС-пластика, чем НКНХ за один год и в 3 раза больше

поликарбоната (ПК) в год, чем «Казаньоргсинтез»

Объемы производства аморфных пластиков компании CHI MEI в год

Page 6: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

52846 61425 53676 56833 47616 51517 55759 49044 47887 52643 52153 52813

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Продажи АБС-пластика компании CHI MEI в Европу (тонн)

Продажи АБС-пластика компании CHI MEI в Европу (тонн)

Page 7: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Interplastica 2011 Работа демонстрационного ТПА компании Battenfeld (Германия) и производителя опциональной робототехники Wittmann (Австрия) на АБС Polylac PA-757 J01 компании CHI MEI (Тайвань) Литьё корпусов мобильных телефонов Nokia

На чем работают немцы (фото с выставки Interplastica)

Page 8: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

DDP-MOSCOW

за 2013 Динамика цен на АBS и HIPS от Чимей по маркам по сравнению 2013

02.янв 14.янв 23.янв 04.фев 20.фев 05.мар 12.мар 22.мар 02.апр 12.апр 23.апр 06.май 13.май 22.май 03.июн 14.июн HIPS PH-60/88 3210 3210 3250 3235 3255 3270 3190 3190 3150 3130 3090 3090 3090 3110 3110 3125

ABS PA-757 3160 3160 3200 3185 3205 3220 3140 3140 3100 3080 3040 3040 3040 3060 3060 3075 ABS PA-707 3140 3140 3180 3165 3185 3200 3120 3120 3080 3060 3020 3020 3020 3040 3040 3055

max за 2013

min за 2013

разница

HIPS PH-60/88 3270 3090 180 PA-757 3220 3040 180 PA-707 3200 3020 180

2850

2900

2950

3000

3050

3100

3150

3200

3250

3300

2-янв 2-фев 2-мар 2-апр 2-май 2-июн

HIPS PH-60/88

ABS PA-757

ABS PA-707

2850

2900

2950

3000

3050

3100

3150

3200

3250

3300

HIPS PH-60/88

PA-757 PA-707

max за 2013

min за 2013

АБС-пластик дешевле, чем ударопрочный полистирол (HIPS)

Экономическая составляющая: АБС дешевле, чем HIPS

Page 9: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

POLYLAC® ИНФОРМАЦИЯ О ПРОДУКТЕ

PRODUCT INFORMATION CHIMEI CORPORATION

ABS POLYLAC PA-707

Свойства

Метод испытания

по ASTM Единицы

измерения Марка общего

назначения Физические

Индекс текучести расплава

D-1238 (200 °C/5 кг), г/10 мин (G) 1,9

ISO-1133* (200 °C/10 кг),

г/10 мин 20 Плотность D-792 кг/м3 (23°C) 1060 Усадка при литье D-955 % 0,3-0,7

Механические Прочность на пределе текучести, 23°С D-638 МПа 50 Относительно удлинение на пределе текучести, 23°С D-638 % 15 Модуль при растяжении, 6 мм/мин D-638 МПа Модуль изгиба, 23°С D-790 МПа 2900 Прочность на изгиб, 23°С D-790 МПа 86 Твердость по Роквеллу D-785 R-шкала 116

Ударная вязкость по Изоду с надрезом D-256

(1.6 мм) Kдж/м2 16

(3.2 мм) Kдж/м2 14 Термические

Точка размягчения по Вика D-1525 °C 105

Температура тепловой деформации отпущенного образца D-648

(120°С/час, 0,46 Мпа),°C 99

(120°С/час, 1,82 Мпа),°C 88

Воспламеняемость при 1,6 мм File No.E56070 UL

& C-UL HB Электрические

Объемное удельное сопротивление, 23°С D-257 Ω х см >1015

Стойкость к УФ У АБС выше чем у HIPS за счет

акриловой группы

Блеск и твердость

Высокий блеск Высокая твердость

POLYREX® ИНФОРМАЦИЯ О ПРОДУКТЕ

PRODUCT INFORMATION CHIMEI CORPORATION

HIPS POLYREX PH-88

Свойства

Метод испытания по

ASTM Единицы

измерения Марка общего

назначения Физические

Индекс текучести расплава

D-1238 (200 °C/5 кг), г/10 мин (G) 6

ISO-1133* (200 °C/10 кг), г/10

мин Плотность D-792 кг/м3 (23°C) 1050 Усадка при литье D-955 % 0,3-0,7

Механические Прочность на пределе текучести, 23°С D-638 МПа 24 Относительно удлинение на пределе текучести, 23°С D-638 % 40 Модуль при растяжении, 6 мм/мин D-638 МПа Модуль изгиба, 23°С D-790 МПа 2000 Прочность на изгиб, 23°С D-790 МПа Твердость по Роквеллу D-785 R-шкала 75

Ударная вязкость по Изоду с надрезом D-256

(1.6 мм) Kдж/м2 9

(3.2 мм) Kдж/м2 11 Термические

Точка размягчения по Вика D-1525 °C 98

Температура тепловой деформации отпущенного образца D-648

(120°С/час, 0,46 Мпа),°C 82

(120°С/час, 1,82 Мпа),°C

Воспламеняемость при 1,6 мм File No.E56070 UL &

C-UL HB Электрические

Объемное удельное сопротивление, 23°С D-257 Ω х см >1015

Стойкость к УФ Низкая

Блеск и твердость

Средний блеск Низкая твердость

твердость

HIPS/ABS. Сравнение физико-механических свойств

Page 10: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Окрашивание АБС, технологические решения

• Полимерное

сырьё

• Краситель

(Мастер бэтч)

• Дозирующее

устройство

• Смешивающий

элемент / шнек

.

• Пропорциональное дозирование СКП • Равномерное распределение СКП относительно основного материала • Повышенная температура на двух средних зонах ТПА • Пониженное вращение шнека при наборе дозы • Повышенное противодавление

Основные требования при окрашивании

Page 11: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Окрашивание АБС, экономические аспекты

Окрашивание АБС, экономические аспекты Стоимость

Цена окрашенного АБС = 105 000 р/тонну

Цена натурального АБС = 95 000 р/тонну

Цена СКП белого цвета = 150 р/кг

Дозировка = 3 %

Объем = 1 тонна

Экономия = 5 500 р/тонну

Стоимость

Годовая потребность = 120 т/год

Цена АБС натур. = 95 000 р/тонну

Экономия за год = 660 000 р/год

Было ч/б — стало цветное

Page 12: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Замена АБС-пластика на ПОМ

Сравнение стоимости (далее приведено сравнение стоимости для крышки кувшина, в котором предварительно окрашенный сополимер ацеталя отображает лучшие значения, чем применяемый ранее АБС-пластик , даже по более высокой цене на сырье)

Параметр оценки Предварительно окрашенный сополимер ацеталя

Окрашенный АБС-пластика

Вес детали 0.17 0.13

Цена на сырье ($/кг). 2.41 3.40

Стоимость сырья ($/изделие) 0.41 0.45

Стоимость окрашивания ($/изделие) 0.00 0.00

Окончательная стоимость изделия ($/изделие) *

0.41 0.45

*Данное сравнение верно, относительно общих цен, в настоящий момент цена АБС превышает стоимость ПОМ на 20%. Кроме, приведенных данных, необходимо учитывать более низкую температуру переработки полиацеталя (ПОМ), отсутствие необходимости в длительной сушке, соответственно более низкое потребление энергии, связанное с литьем под давлением, чем АБС и более короткое время цикла в два раза, также, возможность уменьшения толщины стенки детали, а следовательно ее веса.

Реальная экономия при использовании полиацеталя (ПОМ) вместо АБС-пластика превышает 2-2,5 раза

Page 13: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Тест на стабильность окраски (Xenon Arc): по результатам сравнения полиацеталь (ПОМ) сохраняет свой цвет лучше, чем ПП, и с более чем в 4 раза интенсивным экспонированием сохраняет каждый цвет лучше, чем УФ-стойкая марка АБС

*Delta E (измерения приведены в единицах CIELab согласно стандарта SAE J1885 «Ускоренные Внутренние Испытания на атмосферостойкость») является параметром изменения цвета между неэкспонированным образцом и подвергнутым действию образцом. В таблице, чем ниже значение, тем лучше сохранение цвета.

Сополимер ацеталя УФ-стойкий АБС УФ-стойкий ПП

Энергия Экспонирования,

kj/m2:

1240.8 263.2 1240.8

Приблизительно Время

экспозиции, Часы:

800 168 800

Цвет Delta E* Изменение цвета Delta E* Изменение цвета Delta E* Изменение цвета

Черный 0.2 0.5 Не проверено

Светлый Бежевый 0.2 1.4 Не проверено

Светлый Телесный 0.2 2.3 0.8

Средний Телесный 0.6 2.5 Не проверено

Коричневый 0.2 1.4 Не проверено

Средний Серый 0.3 Не проверено 1.3

Темно-синий 0.5 1.7 1.9

Огненный Красный 0.9 1.1 Не проверено

Каштановый 1.2 2.2 3.3

Замена АБС-пластика на ПОМ

Page 14: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Проблема

Из-за высокой себестоимости плафон (рассеиватель), отлитый из ПММА, не может конкурировать

по цене с продукцией из Китая

Наши решения: снижение себестоимости изделия

Замена ПММА на САН-пластик

Требования к изделию

- прозрачность

- возможность окрашивания в различные оттенки

- стойкость к жесткому УФ

- технология переработки: инжекция преформы с последующим раздувом

Page 15: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

• САН-пластик и ПММА обладают хорошей химической стойкостью.

• Прозрачность: САН-88%, ПММА-92%

- Прозрачность: ПММА >САН

• Устойчивость к воздействию окружающей среды

ПММА-самый устойчивый, САН-менее устойчивый

– Устойчивость к UV : ПММА > САН

• Высокая прочность на изгиб:

ПММА 1100 кг/см2, САН – 1050 кг/см2

– Жесткость: ПММА=САН> СММА> ПС

Наши решения: снижение себестоимости изделия

Замена ПММА на САН-пластик

Page 16: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Решение: 1. Изучив проблему, рекомендуем к применению САН-пластик Kibisan PN-127 L150 2. На стадии литья преформы используем введение СКП требуемого цвета на базе САН-пластика

и диффузор «ARCTIC 236 SAN» для придания изделию стойкости к УФ-лучам и исключению старения под влиянием жесткого УФ-излучения

Экономическая эффективность и влияние на физмех 1. Удешевление себестоимости изделия на 25% за счет применение более дешевого материала 2. Увеличение объема выпускаемой продукции в два раза за счет более конкурентной стоимости

изделия на рынке 3. Снижение физико-механических свойств изделия на 10% (допустимо) 4. Уменьшение светопропускания на 5% (допустимо)

Наши решения: снижение себестоимости изделия

Замена ПММА на САН-пластик

Page 17: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Наши решения: снижение себестоимости изделия

Замена САН-пластика LURAN на САН-пластик KIBISAN

Требования к изделию

1. Высокая эластичность для обеспечения стойкости к растрескиванию при выталкивании изделия из формы

2. Высокая прочность на изгиб для обеспечения стойкости к излому изделия при высоких изгибающих нагрузках

Детали. Кувшины для воды, рассеиватели ламп дневного света,

флаконы, зажигалки, рекламная продукция

Задача. Снижение себестоимости изделий, отлитых из САН-пластика

LURAN

Решение. САН-Пластик KIbisan PN-137H

Преимущества выбора KIbisan PN-137H:

1. Снижение себестоимости изделий на 20% за счет применения

более дешевого и высококачественного материала

Стоимость Luran 358 N составляет 120 р/кг,

стоимость KIbisan PN-137H 95 р/кг

2. Увеличение объема выпускаемой продукции в 1,5 раза за счет

вытеснения конкурентов с рынка

Page 18: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Основные свойства при 23 оС Метод

испытания

Ед. Изм.

Значение

Свойства

Сокращенное наименование - - Luran® 358 N KIbisan® PN-137H

Плотность ISO 1183 кг/м3 1080 1060 Влагопоглощение, при +23 оС и отн. влажности 50% В соотв. с ISO 62 % 0.2 0.2

Технологические свойства Переработка: литье (М), экструзия (Е) М E Показатель текучести расплава MVR220 оС /10 кг ISO 1133 см3/10мин 22 10 Температура сушки - оС 80 80 Время сушки - час 2 - 4 2 - 4 Температура плавления, литье - оС 220 - 260 220 - 260 Температура формы при литье - оС 40 - 80 40 - 80 Литьевая усадка свободная, продольная - % 0.3 – 0.7 0.3 – 0.7

Горючесть Оценка горючести при 1,6 мм толщины UL94 класс HB HB Оценка горючести при 0,8 мм толщины UL94 класс HB HB

Механические свойства Модуль упругости при растяжении ISO 527-1/-2 МПа 3700 4000 Предел прочности при разрыве ISO 527-1/-2 МПа 72 82 Деформация при разрыве ISO 527-1/-2 % 3 5 Прочность на изгиб ISO 178 МПа 120 123 Ударная вязкость по Шарпи без надреза (+23 0С) ISO 179/1eU кДж/м2 16 25 Ударная вязкость по Шарпи с надрезом (+23 0С) ISO 179/1eА кДж/м2 2 3 Твердость при вдавливании шарика 358Н/30 сек ISO 2039-1 МПа 165 166 Твердость по Роквеллу ISO 2039-2 класс М83 86

Термические свойства Температура изгиба под нагрузкой при напряжении 1,8 МПа ISO 75-1/-2 оС 86 88 Температура размягчения по ВИКА VST/B/50 ISO 306 оС 106 109 Максимальная температура эксплуатации (короткий цикл) - оС 85 87

Наши решения: снижение себестоимости изделия

Замена САН-пластика LURAN на САН-пластик KIBISAN

Page 19: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Наши решения: замена металла

Деталь. Крыльчатка водяного насоса для перекачки тосола и воды в системе охлаждения а/м КАМАЗ

Задача. Заменить металл (чугун) на более эффективный материал

Решение. ПОМ KEPITAL F20-03

Page 20: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Описание проблемы

1. Маленький объем заказа литья крыльчатки для сталелитейного цеха: ¾ расплавленного чугуна идет обратно

на переплавку

2. Себестоимость крыльчатки из чугуна высока и неконкурентоспособна

3. Из-за большого веса чугунной крыльчатки возникает биение на валу, разбивает торцевые уплотнители.

Срок эксплуатации насоса не более 2-х лет.

Наши решения: замена металла

Требования к изделию:

• прочность

• стойкость к тосолу при температуре до 100 °С

• небольшой вес

• стойкость к температурам до 120 °С

• стойкость к кавитации

• возможность демонтажа крыльчатки во время профилактики насоса

• возможность посадки крыльчатки на вал в натяг без шпоночного зацепления

Page 21: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Преимущества выбора ПОМ и экономическая эффективность:

1. Снижение себестоимости крыльчатки на 60% за счет применения более дешевого материала, вторично

перерабатываемого: стоимость чугунной крыльчатки: 130 р./шт., пластиковой с втулкой из стали — 75 р./шт.

2. Сохранение всех технологических режимов работы насоса и режимов профилактики

3. Увеличение в 10 раз срока эксплуатации изделия без профилактических осмотров

4. Увеличение объема выпускаемой продукции в 2 раза за счет более конкурентной стоимости изделия

5. Возможность выполнения заказов любого объема без ограничений по минимальному кол-ву деталей

Наши решения: замена металла

Более эффективное решение, чем ПОМ:

1. Переход изделия с ПОМ KEPITAL F20-03 на полиэфирный ТЭП KOPEL KP3372

Преимущества применения ТЭП KOPEL KP3372

1. Исключение операции вытачивания стальной втулки

2. Уменьшение стоимости изделия на 25% относительно изделия из ПОМ:

стоимость крыльчатки без стальной втулки – 50 р./шт.

Page 22: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Наши решения: замена трудногорючего полиамида

Деталь. Автоматические выключатели, УЗО, зажимные платы (колодки) счётчиков

электроэнергии и других ЭИП, патроны ламп накаливания, низковольтные электроизоляторы

Задача. Заменить полиамид ПА СВ20-3АП, ПА СВ20-1АП, полипропилен ПП ТМ15 1АП на более эффективный материал

Решение. Полибутилентерефталат ПБТ E202G30, E202G20, E202G15

Описание проблемы

1. Дороговизна трудногорючего ПА и ПП

2. Постоянные перебои с поставкой трудногорючих марок

3. Большой цикл литья

4. Утяжки на толстостенных изделиях, коробления толстостенных деталей

Требования к изделию:

• Физико-механическая прочность

• Высокая диэлектрическая прочность (до 60 кV/мм)

• Деформационная теплостойкость (до 210 °С)

• Трудногорючесть V0 UL94

• Высокая размерная стабильность

Page 23: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Наши решения: замена трудногорючего полиамида

Наименование параметров ед.

изм.

Полиамид

ПА СВ 20-3АП (М)

ПБТ SHINIT

D202G20

Прочность при растяжении МПа 125 130

Изгибающее напряжение при максимальной нагрузке МПа 160 195

Модуль упругости при изгибе при + 23°С ГПа 6,2 9,5

Ударная вязкость по Шарпи на образцах без надреза при +20°С кДж/м2 32 Без излома

Ударная вязкость по Шарпи на образцах без надреза при - 40°С кДж/м2 24 24

Температура плавления °С 219 220-225

Температура изгиба под нагрузкой, 1,81 МПа °С 190 210

Электрическая прочность, влажные образцы кВ/мм 20-24 24

Электрическая прочность, сухие образцы кВ/мм 27-29 30

Удельное объемное электрическое сопротивление сухие образцы Ом x м 1015 1018

Удельное объемное электрическое сопротивление, влажные образцы Ом x м 1013 >1015

Удельное поверхностное электрическое сопротивление, сухие образцы Ом 1015 >1015

Удельное поверхностное электрическое сопротивление, влажные образцы Ом 1013 >1015

Категория стойкости к горению (на образцах толщиной 2мм) ПВ-0 V-0 (по UL94)

Максимальная температура стойкости к воспламенению при воздействии

нагретой проволоки °С 960 1100

Трекингостойкость (КИТ) В 175/225 175/225

Плотность г/см3 1,5 1,62

Водопоглощение в воде за 24 часа при 23°С % 0,95 0,07

Водопоглощение в воде, максимальное % 6,6 0,45

Водопоглощение на воздухе, максимальное % 2,1 0,2

Линейная усадка при литье % 0,3-0,5 0,2-0,4

Перпендикулярная усадка при литье % 0,5-0,9 0,5-0,9

Диэлектрическкая постоянная 4

Относительное удлинение при разрыве % 4 4

Page 24: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Преимущества выбора ПБТ SHINITE и экономическая эффективность:

1. Уменьшение закупочной стоимости сырья на 15%

2. Уменьшение времени цикла литья в 2-2,5 раза за счет высокой кристалличности

ПБТ и, как следствие, быстрого отверждения в форме при повышенных

температурах

3. Отсутствие коробления детали за счет быстрой кристаллизации материала

в пресс-форме

4. Повышенная теплостойкость изделия

5. Увеличенная трекингостойкость в изделии

6. Отсутствие пробоя между клеммами и ухудшение диэлектрических свойств

изделия за счет меньшей гигроскопичности ПБТ по отношению с полиамидом

Наши решения: замена трудногорючего полиамида

Патрон лампы накаливания

Цоколь лампы накаливания

Клеммная колодка электросчетчика

Page 25: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Наши решения: замена стеклонаполненного полиамида

Детали. Шестерни, корпуса электротехнических изделий

Задача. Заменить полиамид ПА СВ 30-1-901, ПА6-Л-СВ30 на более эффективный материал

Решение. Стеклонаполненный ПОМ KEPITAL FG 2025

Описание проблемы

1. Высокая себестоимость изделий из стеклонаполненного ПА, из-за этого

неконкурентные цены: потребность в снижении себестоимости изделий

2. Недостаточный физ.-мех изделий из стеклонаполненного ПА

Требования к материалу:

• Прочность

• Литьё в существующую форму

• Сохранение цвета изделия

• Сохранение размеров изделия

• Улучшение свойств изделия

• Уменьшение себестоимости изделия

Page 26: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Наши решения: замена стеклонаполненного полиамида

Свойства ПОМ KEPITAL в сравнении с ПА

Свойства Метод

тестирования (ASTM)

Условия испытаний

Ед. изм. ПОМ KEPITAL PA-6

F20-03 FG2025 Стандарт GF30%

Фи

зич

еск

ие

св

ой

ства

Плотность D792 - 1.41 1.59 1.13 1.37 Водопоглащение D570 230С,60%RH % 0.22 0.20 1.3-1.9 1.2-3,5

Ме

хан

иче

ски

е с

вой

ства

Напряжение при разрыве D638 кгс/см2 620 1,450 740 1,150 Относительное

удлинение D638 % 60 3 60 4

Напряжение при изгибе D790 кгс/см2 915 2,000 - 1,400 Модуль упругости D790 x 104кгс/см2 2.65 8.2 2,8 5,5

Ударная вязкость по Изоду

D256 Надрез t=3.2мм кгс*см/см 6.5 9.5 8 15

твердость по Роквеллу (М)

D785 - M80 M95 R117 M95

Теп

ло

фи

зиче

ски

е с

вой

ства

Температура изгиба под нагрузкой

D648 18.6 кгс/см2 °C 110 163 55~58 195

Коэффициент теплового линейного расширения

E831 x 10-5 см/см/0С 13 2~3 8.3 2.2

Воспламеняемость UL94 HB HB HB HB

Эл

ект

ри

чес

кие

св

ой

ства

Объемное сопротивление D257 230С Ом*см 1х1014 1х1014 17(З.Змм) 1х1014 Удельное сопротивление D495 W S 19 23 - -

Ре

жи

мы

п

ер

ер

або

тки

Предварительная сушка - - - 800C, 3~4ч 800C, 3~4ч 800C, 10ч 80C, 4~6ч

Температура литья - - °C 190~220 190~200 230~250 260-280 Температура пресс-

формы - - °C 40~100 40~100 50~70 40~100

Литьевая усадка - - % 1.8~2.2 0.5 1.3~1.9 0,5

Page 27: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Преимущества выбора ПОМ KEPITAL F2025 и экономическая эффективность:

1. Уменьшение закупочной стоимости сырья на 5%. ПА со стеклом цена 130 р/кг,

ПОМ со стеклом – 115 р/кг

2. Уменьшение времени цикла литья в 2-2,5 раза за счет высокой кристалличности

ПОМ и, как следствие, быстрого отверждения в форме

3. Высокие видовые свойства, поверхностный глянец у ПОМ выше,

чем у АБС-пластика

4. Отсутствие коробления детали за счет быстрой кристаллизации материала

в пресс-форме

5. Увеличение физико-механических свойств изделий

6. Уменьшение износа пары «шнек-цилиндр» за счет смазывающих свойств ПОМ

Наши решения: замена стеклонаполненного полиамида

Page 28: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Наши решения: замена стекла

Деталь. Лампа накаливания

Задача. Заменить стекло лампы накаливания, реактопласт на патроне лампы, снизить энергопотребление лампы без ухудшения освещаемости и экологичности изделия

Решение1. Поликарбонат Wonderlite PC-110U, полибутилентерефталат Shinite D202G30NA

Решение2. САН-пластик Kibisan PN-127 L150 + диффузор «ARCTIC 236 SAN» + ТРПК (кристаллический полимер,

наполненный углеволокном)

Лампа накаливания Энергосберегающая

лампа Светодиодная

LED Лампа

Page 29: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Описание проблемы

1. Неэкономичный расход электричества у ламп накаливания

2. В энергосберегающих лампах: высокая цена самой лампы + высокие требования по утилизации в связи

с наполнением ртутью

Наши решения: замена стекла

Требования к изделию:

• Минимальное энергопотребление

• Высокая прочность, стойкость к вандализму (в общественных местах)

• Безопасность эксплуатации

• Стойкость к жесткому УФ

• Высокие видовые свойства

• Температура нагрева источника света не выше +60 °С

• Светорассеивающий эффект

Page 30: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Преимущества выбора светодиодного источника освещения:

1. Снижение затрат на энергопотребление (LED-лампы в 10 раз экономичнее ламп накаливания)

2. Большой ресурс источника света (> 50 000 часов свечения)

3. Мгновенное зажигание в случае кратковременного прекращения подачи напряжения

4. Температура эксплуатации от -60 °C до +60 °C

5. Уверенная работа в нестабильных электросетях

6. Высокая устойчивость к механическим воздействиям

Наши решения: замена стекла

Решение:

1. Применение для рассеивателя LED-лампы поликарбоната Wonderlite PC-122U (цвет «опал»)

со светорассеивающим эффектом, ПММА Acryrex CM-205 или Kibisan PN-127 L150 с диффузором

«ARCTIC 236 SAN»

2. Для цоколя LED-лампы: ПБТ SHINITE с углеволокном

Page 31: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Наши решения: замена бронзы на Victrex PEEK

Деталь. Втулка моторно-осевого подшипника (МОП)

Задача. Применить более износостойкий материал

для втулки МОП. Увеличить срок эксплуатации МОП.

Решение. Полиэфирэфиркетон (PEEK) Victrex WG 102

Page 32: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Описание проблемы

Моторно-осевой подшипник (МОП) — это необрессоренный узел, который опирается всем своим весом на вал колесной

пары локомотива и создает нагрузку 4250 кг на 25% внутренней поверхности втулки МОП.

Т. о. создаётся огромное трение между втулкой и валом колесной пары с выделением большого количества тепла.

Требуется обеспечение постоянной смазки. Система смазки может работать только через польстер, набитый чистой

шерстью, любые другие системы подачи смазки не работают при -50 °C.

При температуре -50 °C (Якутия) за счет коэффициента линейного расширения/сжатия стали создается большой

межрельсовый стык, при ударе об который колесной парой происходит полное разрушение бронзовой втулки, что

приводит к остановке локомотива. Один час простоя локомотива — это 15 млн рублей убытков для РЖД.

Ежемесячный выход из строя локомотивов по причине выхода из строя МОП составляет 3% от всего парка РЖД,

что составляет 540 локомотивов в месяц.

Применение вместо бронзы баббита не дает результата: также испытывая колоссальные нагрузки по трению, втулка МОП

задирается и приводит к остановке локомотива.

Проблему не получалось решить на протяжении 150 лет!

Наши решения: замена бронзы на Victrex PEEK

Page 33: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Система: масляный насос Материал: Victrex РЕЕК 450 G Функция: замена металла Требования: • Температура: 80 °C • Давление: 2 - 5 Бар • Обороты: 3.000 • Производительность: 16 л/мин.

Реализованные проекты применения VICTREX® PEEK

Наши решения: замена бронзы на Victrex PEEK

Page 34: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Преимущества выбора VICTREX® PEEK:

• Снижение веса: снижает момент инерции • Высокая эксплуатационная гибкость • Низкое трение • Надежность: не возникает неожиданная блокировка

подшипника • Больше пространства для смазки • Износостойкость при высокой температуре • Стойкость к воздействию химических веществ • Нет набухания от влажности • Продолжительное использование при 150 °C

без снижения характеристик • Демпфирование колебаний • Стойкость к воздействию радиации • UL VO • Соответствие FDA • Длительный срок эксплуатации

Требования к изделию:

• Высокая износостойкость

• Высокая теплостойкость

• Высокая ударная вязкость при -50 °С

• Самосмазывающийся эффект у материала

Подшипники для электростанций

Внутренние покрытие задвижки

Наши решения: замена бронзы на Victrex PEEK

Page 35: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Границы применения износостойких марок

Ползучесть при сжатии

Ударная вязкость по Шарпи Victrex PEEK при отрицательных температурах

Наши решения: замена бронзы на Victrex PEEK

Page 36: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Деталь. Пыльник, подрельсовая прокладка

Задача. Заменить резину на более эффективный материал

Решение. полиэфирный ТЭП KOPEL

Наши решения: замена резины на полиэфирный ТЭП KOPEL

Page 37: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Преимущества выбора ТЭП KOPEL: • отличная гибкость и эластичность • высокая прочность • стабильность при различных

температурах • высокая ударопрочность • высокая усталостная прочность

при многократных деформациях • высокая химическая стойкость • повышенная стойкость к трению

Наши решения: замена резины на полиэфирный ТЭП KOPEL

Page 38: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Физико-механические показатели резин и термопластов

Оценка усталостной выносливости резины и термоэластопласта

Наши решения: замена резины на полиэфирный ТЭП KOPEL

Page 39: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений

Ваше решение: команда «РУСПЛАСТ»

Page 40: Эффективная замена материалов. Примеры успешных решений