Resource Efficient Injection Moulding with Low Environmental Impacts.

The selection of most appropriate design and technological solutions to produce certain mould should capture technical performance, economical issues as well as environmental impacts occurred during the mould life cycle. In the paper an approach is presented to support the selection of alternative mould design solutions in the early design stage. It includes the use of Life Cycle Assessment methodology, Life Cycle Cost methodology and is supported by numerical simulations. The approach is applied to a case study where three mould designs for production of the same plastic product were compared. Finally, general conclusions regarding the resource efficient injection moulding processes are presented. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Brizganje je eden najbolj razširjenih postopkov za proizvodnjo plastičnih izdelkov. Kakor pri ostalih postopkih preoblikovanja, so tudi lastnosti postopkov brizganja in izdelkov močno odvisne od kakovosti orodij, ki jih vgradimo v stroje za brizganje in morajo proizvajati ponovljive izdelke. Proces izbire najprimernejše zasnove in tehnološke rešitve za proizvodnjo nekega izdelka mora vključevati tehnične zmogljivosti, ekonomske vidike in obremenitev okolja med celotnim življenjskim ciklom orodja. V članku je predstavljena primerjava in optimizacija zasnove orodij za brizganje plastike ter njihovih tehničnih parametrov s tehničnega, ekonomskega in okoljskega vidika. Pripravljena orodja so del proizvodnega procesa mnogo let. Ker surovine postajajo vse redkejše in dražje, stroški energije pa naraščajo, mora biti vsaka strategija za snovanje orodij usmerjena ne le v nižanje stroškov, temveč tudi v zmanjševanje porabe virov in emisij v celotnem življenjskem ciklu orodja. Studija primera vzporedno obravnava tri različne konstrukcije orodja. Orodja so namenjena brizganju istega plastičnega izdelka, razlikujejo pa se po tehničnih rešitvah, ki prispevajo k produktivnosti in učinkovitosti rabe virov v fazi eksploatacije (t. j. brizganja plastičnih izdelkov). Predstavljena je tudi analiza življenjskega cikla. Vpliv na okolje je kvantificiran z analizo življenjskega cikla (LCA), ekonomski vidik pa je obravnavan z analizo stroškov v življenjskem ciklu (LCC). Pristop je podprt z numeričnimi simulacijami za napovedovanje pomembnih tehničnih parametrov v zgodnjih fazah konstrukcije orodja. Analiza LCA je pokazala optimizirane rešitve, ki omogočajo določeno znižanje stroškov (celotni stroški na izdelek so manjši za 1,25%) in pomembno zmanjšanje vpliva na okolje (celoten vpliv na okolje je lahko manjši za približno 20%). Izkazalo se je, da spremembe konstrukcije orodja, ki ne vplivajo na zmogljivost procesa brizganja in na izboljšanje strategije ravnanja ob izteku življenjske dobe, ne morejo pomembneje zmanjšati celotnega vpliva na okolje. V splošnem lahko povzamemo, da je zasnova orodja pomemben dejavnik vpliva na okolje v fazi brizganja. Samoumevno je, da boljši proizvodni proces porabi manj virov v serijski proizvodnji (energije in surovin). V študiji je bilo privzeto, da zahteve glede kakovosti izpolnjujejo brizganci, izdelani v vseh treh orodjih. V primeru, da bi bila tehnična zmogljivost določenega orodja bistveno drugačna (zanesljivost tehnologije, časi ciklov, število izdelovalnih operacij itd.), bi bilo v sistem odločanja smiselno vključiti tudi tehnično zmogljivost. Predstavljeni pristop je enostavno integrirati v standardno ponudbo storitev naprednih orodjarskih podjetij. Pristop omogoča optimizacijo z ozirom na tehnične lastnosti procesa in zasnovo orodja, stroške in vpliv na okolje. [ABSTRACT FROM AUTHOR]