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用于飲料灌裝和包裝系統(tǒng)的高性能工程塑料軸承

2018-11-12

　　現(xiàn)在，市場上的果汁、濃縮汁和酒等消費飲料的種類比過去幾十年都多得多，相應(yīng)的灌裝和包裝需求也在不斷增加。運動塑料專家igus憑借免潤滑、耐磨且耐腐蝕的工程塑料解決方案與克朗斯、Fricke、Küppersbusch、KHS等許多全球知名飲料機械制造商保持著長期的合作關(guān)系，其中與很多家合作已經(jīng)超過20年。
　　為多種可能應(yīng)用提供可靠解決方案
　　在與眾多飲料機械制造商的長期合作中，igus探索出了很多優(yōu)質(zhì)的應(yīng)用解決方案。例如，克朗斯的Sleevematic TS套標(biāo)機中使用了一系列igus產(chǎn)品，從帶瓶組和毛刷組位置使用免潤滑的工程塑料螺母，到電眼調(diào)節(jié)使用直線導(dǎo)軌系統(tǒng)以及在標(biāo)簽預(yù)收縮機構(gòu)和導(dǎo)膜滾筒高度調(diào)節(jié)機構(gòu)使用SLW絲杠驅(qū)動模組。Fricke在其設(shè)備的灌裝頭調(diào)節(jié)中使用了免潤滑且耐磨損的drylin直線產(chǎn)品系列組成的絲桿升降模組，來提高設(shè)備性能并降低成本。KHS的Innoket Neo貼標(biāo)機除了具有耐腐蝕和衛(wèi)生的特點，其速度也非常引人注目，每小時可給多達(dá)60,000個瓶子貼上標(biāo)簽，而這里使用了免潤滑的drylin直線產(chǎn)品。這樣的案例舉不勝數(shù)。由igus高性能工程塑料制成的軸承產(chǎn)品系列可有效清潔、使用壽命長、不需要任何外部潤滑，且符合FDA標(biāo)準(zhǔn)可與飲料等食品直接接觸，因此一直備受食品設(shè)備設(shè)計師的青睞。

圖1：克朗斯Sleevematic TS套標(biāo)機中使用了iglidur J梯形法蘭螺母。

　　igus高性能工程塑料——信賴選擇
　　再以目前正在德國費爾貝特接受交付前Z終測試的Küppersbusch烈酒灌裝設(shè)備為例，該設(shè)備應(yīng)用了非常多的不同種類的 igus軸承產(chǎn)品：在各種不同高度調(diào)節(jié)機構(gòu)中，使用了drylin直線產(chǎn)品系列中的梯形螺紋絲杠和由高性能工程塑料制成的法蘭螺母；位置調(diào)節(jié)導(dǎo)向借助drylin R直線法蘭軸承來完成；電機的支架上裝有自調(diào)心卡箍軸承，從而保證了安裝的便捷性；在另一個（豎直）導(dǎo)向系統(tǒng)上，使用了帶鋁合金外殼的drylin R直線法蘭軸承及配套的硬質(zhì)陽極化鋁合金軸。Küppersbusch的項目工程師Klaus Voigt表示：“這種方案我們已經(jīng)用了差不多八年。它的外形完美，不需要任何潤滑，而且?guī)缀鯖]有磨損。”
　　此外，Küppersbusch還在灌裝和配料工位的閥門和泵上使用了igus高性能工程塑料軸承。在灌裝工位，瓶子通過drylin T直線導(dǎo)軌實現(xiàn)提升并連接到灌裝口。在灌裝頭的對中導(dǎo)向機構(gòu)中，安裝了iglidur法蘭軸承，這些軸承不僅符合FDA標(biāo)準(zhǔn)且耐化學(xué)腐蝕，還具有極長的使用壽命。Klaus Voigt分享了自己的經(jīng)驗：“這些軸承會受到很大的壓力。我們有一臺灌裝機已經(jīng)運行了4000萬次循環(huán)，使用的仍然是Z初的igus軸和軸承。” Küppersbusch 裝瓶設(shè)備只需要極少的維護，可以降低用戶的維護成本，因此客戶口碑非常好。

圖2：Fricke在其設(shè)備的灌裝頭中使用了免潤滑且耐磨損的drylin SLW直線產(chǎn)品系列組成的絲桿升降模組，來提高設(shè)備性能并降低成本。

 　　種類繁多的iglidur高性能材料
　　為了滿足不斷增長的高性能應(yīng)用需求，也便于設(shè)計師進(jìn)行選擇，igus一直致力于研發(fā)、測試和推出新的iglidur高性能材料。過去很多年，由符合FDA標(biāo)準(zhǔn)的iglidur A180材料制成的igus高性能工程塑料軸承產(chǎn)品系列被廣泛應(yīng)用，尤其是在飲料和食品行業(yè)；現(xiàn)在，很多客戶開始使用全新的符合FDA標(biāo)準(zhǔn)的iglidur A181（藍(lán)色）材料和符合FDA標(biāo)準(zhǔn)且耐高溫iglidur A500軸承。此外，igus另一款較新的產(chǎn)品也應(yīng)用在了Küppersbusch瓶子輸送回轉(zhuǎn)臺的出口區(qū)位置。瓶子的導(dǎo)板原先由不銹鋼制成。為了消除瓶子碰撞金屬產(chǎn)生的噪音，現(xiàn)在使用了igus由B160材料制成的耐磨帶條。該耐磨帶條耐清洗介質(zhì)，與普通的高分子塑料相比具有非常好的滑動性能或摩擦系數(shù)。

圖3：（由iglidur B160材料制成的）iglidur耐磨帶條用于Küppersbusch裝瓶設(shè)備旋轉(zhuǎn)臺的出口位置。

圖4：由耐磨優(yōu)化材料iglidur I150制成的3D打印塑料夾具能為包裝設(shè)備節(jié)省85%的成本和70%的生產(chǎn)時間。

　　免維護3D打印夾具提升包裝機效率
　　自2015年開始，igus開始為3D打印提供由針對磨損和摩擦進(jìn)行優(yōu)化的免潤滑高性能塑料制成的耐磨絲線。目前，igus耐磨絲線已被許多公司使用，Carecos Kosmetik公司就是其中之一。他們面臨的問題是：產(chǎn)品更換就意味著包裝機的夾具必須重新制造。以往，他們都是選擇精細(xì)加工的鋁制夾具。但這不僅要花費高昂的成本，而且要耗時六周。因此，采用穩(wěn)定性高且耐沖擊的耐磨絲線iglidur I150進(jìn)行3D打印就成了經(jīng)濟高效的小批量夾具生產(chǎn)的理想解決方案。和以前選用的鋁材料相比，在3D打印中使用iglidur I150可以為Carecos Kosmetik公司節(jié)省高達(dá)85%的成本和70%的生產(chǎn)時間。不僅如此，塑料夾具還比金屬夾具重量輕七倍。