Aktualny numer - grudzień 2006

 
Racjonalizacja formowania wtryskowego

Zgodnie z raportem AMI, dotyczącym przyszłości sektora, ilość firm zajmujących się formowaniem wtryskowym w Europie Zachodniej zmniejszyła się o 9% od roku 1999 i spodziewany jest dalszy spadek, który w roku 2010 wyniesie 10%. Rynek formowania wtryskowego w Europie jest rynkiem obejmującym 8.6 milionów ton polimerów, wartego 45 miliardów euro. Jest to jednak rynek trudny, producenci nie mają wielu zleceń, koszty surowców rosną, odbiorcy z sektora motoryzacyjnego naciskają na redukcję cen, a konkurencja z innych kontynentów jest bardzo aktywna. Prognozy mówią o rocznym wzroście obrotów wynoszącym 3%, lecz wynik będzie w znacznej mierze zależał od sektora użytkowników końcowych, dla którego dostarczane są produkty. Głównym powodem spadków ilościowych jest relokacja produkcji do regionów charakteryzujących się mniejszymi kosztami produkcji, leżących poza Europą, szczególnie w Azji, w związku z nadmierną podażą w niektórych sektorach oraz rosnącymi kosztami produkcji (surowce, energia, wynagrodzenia). Sektory, które były i będą najbardziej podatne na te trendy, to sektor komponentów elektrycznych, formowania wstępnego PET, urządzeń przenośnych, artykułów gospodarstwa domowego i zabawek. Producenci obsługujący te sektory mogą spodziewać się utraty części zleceń na korzyść producentów z Europy Wschodniej i Chin i muszą w związku z tym opracować strategie, które albo zmuszą ich do relokacji do tych sektorów, lub do skoncentrowania się na innych rynkach. Nastąpią również regionalne wahania wzrostu, przy czym największy wzrost spodziewany jest w Europie Wschodniej. W szczególności Polska powinna kontynuować wzrost, przyciągając dużą ilość bezpośrednich inwestycji zagranicznych, co pozytywnie wpłynie na sektor formowania wtryskowego, chociaż inwestycje na rynku motoryzacyjnym i oprzyrządowania na Węgrzech, w Republice Czeskiej i Słowacji również stworzy korzystne warunki dla firm zajmujących się formowaniem wtryskowym. W dalszym ciągu zauważalne będzie przesunięcie produkcji z Europy Zachodniej do Europy Centralnej. Zmienna natura rynku formowania wtryskowego prowadzi również do restrukturyzacji przemysłu, napędzanej przez wzrastające zaangażowanie inwestorów prywatnych, którzy widzą szansę w restrukturyzacji niewydajnych i nieefektywnych jednostek oraz w promowaniu konsolidacji. Trend ten jest szczególnie zauważalny w sektorze podzespołów samochodowych oraz opakowań. AMI obliczył, że w Europie Zachodniej i Centralnej jest około 16,500 zakładów zajmujących się formowaniem wtryskowym wykorzystujących do tego celu ponad 220,000 maszyn. Przeciętny zakład posiada 14 maszyn i przerabia około 500 ton polimerów rocznie.

 
Technologia i wygoda

Ceremonia wręczenia nagrody Well-Tech Award 2006 odbyła się 7 kwietnia w Krajowym Muzeum Nauki i Technologii im. Leonarda da Vinci w Mediolanie. Jest to coroczna nagroda przyznawana za istotne innowacje technologiczne przez firmę projektową Well-Tech, specjalizująca się w udzielaniu pomocy innym firmom przy tworzeniu projektów w procesach innowacyjnych, w celu stworzenia innowacyjnych produktów na bazie materiałów i technologii mających niewielki negatywny wpływ na środowisko. Każdego roku firma Well Tech wybiera 60 produktów, które zawierają najlepsze innowacje technologiczne w trzech kategoriach: wytrzymałości, dostępności i jakości życia. Produkty pochodzą z różnych obszarów zastosowań, od zastosowań w przemyśle samochodowym po sprzęt gospodarstwa domowego, od materiałów ekologicznych do innowacyjnych form energii odnawialnej. Produkty są wybierane na bazie kryteriów oceny, które obejmują zmniejszone zużycie energii, zastosowanie odnawialnych materiałów i źródeł energii, dostępność dla ludzi starszych i niepełnosprawnych, bezpieczeństwo, widoczność i łatwość zrozumienia poszczególnych komponentów oraz odpowiednie zastosowanie technologii i materiałów produkcyjnych, poza funkcjonalną i komunikacyjną treścią produktu. Końcowa lista obejmująca sześćdziesiąt produktów – po dwadzieścia w każdej z wyżej wymienionych kategorii – przedstawiających najbardziej wyrafinowany wyraz innowacji na poziomie globalnym, jest tworzona w ciągu dwunastu miesięcy przez organizatorów oceniających setki produktów.

* * *

Zwycięzcą kategorii dostępności zostało urządzenie ASR Device, zaprojektowane przez Alana i Vincenta Chow i wyprodukowane przez firmę Optobionics corporation, firmę działająca w branży protez wzroku. Składa się ono z mikrochipu stymulującego uszkodzone komórki wzrokowe, umożliwiając im przesyłanie sygnałów wzrokowych do mózgu, dzięki czemu można pomóc pacjentom cierpiącym na zwyrodnienie barwnikowe siatkówki oraz starcze zwyrodnienie plamki. ASR Device jest to chip silikonowy o średnicy 2 mm i grubości 25 mikronów, zawierający około 5000 mikroskopijnych ogniw słonecznych zwanych „mikrofotodiodami”, z których każde jest wyposażone we własną elektrodę stymulującą. Te mikrofotodiody przetwarzają energię świetlną obrazu na impulsy elektrochemiczne stymulujące komórkę siatkówki. Mikrochip jest zasilany wyłącznie padającym światłem i nie wymaga zastosowania baterii zewnętrznych. Po wszczepieniu pod siatkówkę jest w stanie

 
Wokół pucharu Świata

Od 9 czerwca do 9 lipca uwaga co najmniej 3 miliardów fanów futbolu pod każdą szerokością geograficzną była zwrócona na 12 niemieckich stadionów, na których odbywały się rozgrywki Mistrzostw Świata 2006 w piłce nożnej. Również globalny przemysł przetwórstwa tworzyw sztucznych miał wiele dobrych powodów do tego, aby śledzić to wydarzenie nawet z większym zainteresowaniem, niż sami entuzjaści futbolu.

Jeszcze raz materiały syntetyczne zaprezentowały „w boju” swoje znaczenie w sporcie. Poniższy artykuł opisuje niektóre fakty, które podkreślają istotną obecność tworzyw sztucznych w różnych formach podczas tej najważniejszej imprezy piłkarskiej na świecie.

Drapieżnik absolutny

Bez odpowiednich materiałów nawet największe gwiazdy futbolu nie miałyby łatwego życia podczas gry. Jest to stałe wyzwanie, z którym muszą się mierzyć zarówno projektanci różnych komponentów butów, jak i producenci surowców. Wyprodukowanie perfekcyjnego sprzętu sportowego obejmuje wiele faz. Zanim cholewka, podeszwa i obcas zostaną połączone w jedną całość, muszą zostać poddane temperaturze wiązania w komorze ogrzewania. Następnie te trzy części są ze sobą łączone. Teraz nadchodzi kolej na naszycie przyszwy. Produkt idealny wymaga porozumienia w co najmniej trzech sprawach. Wdrożenie innowacji jest możliwe dopiero wówczas, gdy producenci, firmy zajmujące się formowaniem oraz producenci artykułów sportowych ściśle ze sobą współpracują. Właśnie taka współpraca miała miejsce, gdy Adidas Salomon zaprojektował swój najnowszy topowy model, Predator Absolute. Wyzwanie było szczególnie trudne, ponieważ nowy but sportowy powinien być nie tylko stylowy i lśniący, lecz musi jeszcze posiadać zalety przewyższające poprzednie modele. Przede wszystkim zachodzi konflikt pomiędzy wagą i stabilnością, w związku z czym konieczne jest zastosowanie materiałów łączących dużą sztywność i minimalną wagę. Rezultat jest z pewnością godny uwagi. Podeszwa jest lżejsza i bardziej elastyczna. But również jest stabilny, co pozwala na zminimalizowanie prawdopodobieństwa urazu ścięgna Achillesa. Tak samo, jak w przypadku poprzednich modeli, wymienne kołki są mocowane do podeszwy za pomocą zatrzasków, które gwarantują ich znakomite mocowanie i minimalizują prawdopodobieństwo wyłamania. Pod względem łatwości produkcji, projektanci poszukiwali kompaundu charakteryzującego się łatwym płynięciem, który równocześnie oferowałby dobre właściwości przetwarzania. Musiał to być również materiał, któremu można byłoby nadać dowolny kolor i który tworzyłby nierozerwalne połączenie pomiędzy poszczególnymi komponentami. Na pierwszy rzut oka, elastyczność i stabilność mogą wydawać się cechami sprzecznymi. Vestamid E - a PA 12 firmy Degussa spełnia wszystkie te wymagania perfekcyjnie. Pomimo swojej dużej elastyczności materiał zawsze powraca do stanu pierwotnego. W rezultacie, podeszwy wyprodukowane z tego materiału zachowują cały czas swój oryginalny kształt, nawet po intensywnym użytkowaniu. Temperatura ma minimalny wpływ na najważniejsze cechy: wytrzymałość, odporność na uderzenia oraz sztywność. Jest to najistotniejsza różnica pomiędzy kompaundami do formowania stosowanymi w butach sportowych z niższego segmentu cenowego. Właściwości tanich podeszew zmieniają się wraz ze zmianą temperatury. Po relatywnie krótkim czasie przybierają one kształt stopy, w związku z czym amortyzacja i elementy funkcjonalne nie pracują prawidłowo. Znoszone, stare buty nie są dobre ani dla stopy, ani nie pomagają w efektywnej grze. Elastyczność i stabilność materiału Vestamid E określa właściwości podeszwy Predatora. Laboranci wykorzystali pomysłową technologię pozwalającą na uzyskanie pozornie sprzecznych wymagań odnośnie materiału. Łączą oni komponenty wyprodukowane ze sztywnego i twardego poliamidu (niebieskie profile z lewej i z prawej strony) oraz komponenty wykonane z elastycznego polieteru (przegub centralny). Predator zawiera elastomer PA 12 w oddzielnej przedniej i tylnej podeszwie oraz na zewnętrznej nakładce pięty. Tego typu oddzielna konstrukcja oferuje kilka istotnych zalet. Po pierwsze, zmniejsza wagę i zapewnia najwyższy stopień elastyczności. Po drugie, oba komponenty podeszwy można regulować w celu uzyskania mniejszej lub większej sztywności, w zależności od intensywności użytkowania. Aby osiągnąć ten efekt, laboranci korzystają z komponentów o różnych właściwościach i łączą je naprzemiennie, tworząc tzw. blok kopolimerowy. W takim przypadku, profile wykonane z PA 12, gwarantujące odpowiednią sztywność, są łączone naprzemiennie z profilami wykonanymi z polieteru, dzięki czemu materiał jest elastyczny i giętki. Specjalne „tworzywo łączone” oferuje również znaczącą zaletę w procesie produkcji. Materiał ten charakteryzuje się wysoce stabilnymi właściwościami o wąskim przedziale parametrów i jest kolorystycznie neutralny. Ponieważ podeszwa Predatora jest relatywnie miękka, firmy Degussa i Framas opracowały specjalny system mocowania kołków, z zastosowaniem kompaundów do formowania Vestamid o zawartości 23% włókna szklanego. Zapewnia to osiągnięcie zadowalającej sztywności polimeru, tworząc bardzo silne wiązanie pomiędzy kołkami i podeszwą. W wyniku tego kołki nie pracują „luźno” ani nie wbijają się w stopę. Ponieważ materiał posiada bardzo dużą odporność na uderzenia, zapobiega to wypadaniu kołków na twardych żużlowych nawierzchniach. Epoka starych, wkręcanych kołków już minęła. Dzisiejsza technologia bazuje na sprężynowych, zatrzaskiwanych połączeniach i odlewanym aluminium. Pozycja kołków - – już nie okrągłych, lecz owalnych, została zmieniona na podeszwie Predatora w celu zapewnienia piłkarzowi lepszego kontaktu z nawierzchnią i pewniejszych strzałów. To samo dotyczy innych dyscyplin sportu: Dla najlepszych osiągnięć konieczne jest zastosowanie najlepszego sprzętu.

Dach olimpijski

Stadion Olimpijski w Berlinie, odnowiony specjalnie na Puchar Świata 2007, zapewnia kibicom 74.000 znakomitych miejsc, z których bez przeszkód widać całą płytę stadionu. Nowa lekka konstrukcja dachu, wykonana z membran z plecionego włókna szklanego pokrytych materiałem Dyneon PTFE i Dyneon Fluorothermoplastics zapewnia wszystkim ochronę przed deszczem i innymi zjawiskami atmosferycznymi. Warunki związane z budową nowego dachu Stadionu Olimpijskiego w Berlinie – na którym 9 lipca rozgrywał się mecz finałowy Pucharu Świata, były niezwykle wymagające. Cała konstrukcja dachu musiała zawierać się w granicach planu obecnego stadionu, ponieważ został on sklasyfikowany jako obiekt zabytkowy, co oznacza, że jego oryginalny wygląd musi pozostać niezmieniony. Równocześnie należało zagwarantować, aby widoczność na płytę stadionu nie była zasłaniana przez elementy konstrukcji i kolumny. Aby jeszcze skomplikować całą sytuację, wszystkie prace rekonstrukcyjne musiały być realizowane bez przerywania regularnych rozgrywek sezonowych. Architekci zdecydowali się na zastosowanie lekkiej konstrukcji stalowej, spoczywającej na wspornikach, która podtrzymuje dach ukształtowany w formie litery U. Nie tworzy on kształtu zamkniętego pierścienia, lecz pozostaje otwarty w środku oraz na historyczną Bramę Maratonu, aby zapewnić również widok z trybun na Maifeld i Glockenturm. To wszystko przy zachowaniu historycznego kształtu pomnika, jakim jest stadion. W górnej części trybuny umieszczono 132 stalowe słupy zewnętrzne i 20 smukłych stalowych słupów o średnicy przy podstawie zaledwie 250 mm, których zadaniem jest podtrzymywanie stalowej konstrukcji dachu, który dzięki takiemu rozwiązaniu wygląda, jakby unosił się nad stadionem. Zewnętrzna powierzchnia konstrukcji nośnej została pokryta przez firmę Hightex 27,000 m2 membran z plecionego włókna szklanego w 77 sektorach. Membrany te zostały wyprodukowane z plecionego włókna szklanego o wytrzymałości na rozciąganie do kilku ton na metr kwadratowy, przy wadze jedynie 1-1.5 kg/m2. Pokrycie PTFE i tworzywami fluorotermoplastycznymi dostarczanymi przez firmę Dyneon pozwoliło na uzyskanie wysokiej wytrzymałości w zastosowaniach architektonicznych: powierzchnia powłoki jest bardzo gładka i charakteryzuje się długotrwałą odpornością na zmienne warunki atmosferyczne. Dodatkowo, PTFE posiada prawie uniwersalną odporność chemiczną i wyjątkowe właściwości mechaniczne. Kluczowa zaleta powłok PTFE polega na tym, że nie wymagają one stosowania środków zmiękczających ani stabilizatorów, które wraz z upływem czasu mogłyby wyparować i spowodować wykruszanie się powłok. PTFE umożliwia zachowanie elastyczności i gładkości membran, dzięki czemu nawet po kilku latach eksploatacji nie występują pęknięcia, przez które mogłyby wnikać zanieczyszczenia i brud. Deszcz jest jedynym środkiem wymaganym do czyszczenia dachu, nawet po wielu latach użytkowania. Półprzezroczystość plecionych materiałów zapewnia idealne warunki oświetleniowe stadionu od świtu do zmierzchu. Dolna część konstrukcji dachu została również wyłożona matami z plecionego włókna szklanego, pokrytych PTFE. Dolna część służy jako przejścia serwisowe dla systemu nieoślepiających reflektorów, zainstalowanego pod dachem, oraz dla systemu nagłośnienia o mocy ponad 150,000 W. Taka technologia instalacji eliminuje konieczność budowy masztów wokół granic płyty stadionu. Włókna o otwartej strukturze umożliwiają penetrację światła i dźwięku, jednocześnie zapewniając idealną kompensację ciśnienia gwarantowaną przez górne membrany w warunkach wietrznej pogody.

Roboty czy strzelcy?

Umieścić okrągły obiekt w prostokątnym otworze – to jest motto 10. Pucharu Świata Robotów RoboCup 2006. Puchar Świata robotów miał miejsce w tym samym czasie, co „prawdziwy” Puchar Świata, od 14 do 20 czerwca w Centrum Wystawowym w Bremie, w Niemczech. Około 2,000 inżynierów i specjalistów z branży komputerowej brało udział w zawodach ponad 100 drużyn pochodzących z 50 krajów. Pionierskie technologie, które miały okazję tutaj się sprawdzić, zostaną zastosowane w przyszłości również w innych dziedzinach. Oficjalny sponsor tego wydarzenia, firma Igus, dostarczył wszystkim uczestnikom bezpłatnie łożyska ślizgowe oraz łożyska kuliste dla wszystkich ruchomych części robotów – wyprodukowane z polimerów inżynierskich. W celu zagwarantowania piłkarzom-robotom swobody ruchów we wszystkich sytuacjach, najlepiej jest zastosować zaawansowane technologicznie lekkie polimerowe łożyska ślizgowe oraz łożyska kuliste. Można je wykorzystać dla wszystkich ruchomych części robotów, takich jak stopy, kolana, biodra, łokcie lub ramiona. Renomowane międzynarodowe projekty, takie jak RoboCup obrazują nowe zastosowania technologii bezobsługowych łożysk polimerowych. Nawiasem mówiąc, organizatorzy zawodów RoboCup mają ambitny cel stworzenia drużyny piłkarskiej robotów, która zagra w Pucharze Świata, zgodnie z oficjalnymi przepisami FIFA, przeciwko drużynie ludzi w roku 2050.

 

www.tworzywa.com.pl