二维码入口
手机版塑胶网
官方微信
手机版APP(安卓)
您当前位置:集萃塑胶网 » 塑胶技术 » 生产现场
【字体:
    【集萃网观察】谈到当前注射技术的热点,高质、高效、节能可谓是三个最重要的关键词。从设备、模具,到具体应用,业界领先供应商可谓“八仙过海,各显其能”,纷纷推出具吸引力的创新技术,将高品质、高效率,同时显着节能的特点集於一身。本文结合今年CHINAPLAS上看到、了解到的一些注塑新技术,让业界见证注射新技术和应用巿场的飞速发展,以及技术发展可以实现的无止境突破。

  CHINAPLAS 2011创下18万平米的新纪录。纵观展出的塑料加工技术和设备,主要还是凸显提高生产率、节能降耗及降低人工成本的大趋势。例如:绝大部分注塑机厂家均推出配置伺服电机驱动液压系统的产品。或许不久,伺服电机驱动液压系统将成为注塑机的标配。也有不少厂家展出了全电动注塑机。与注射技术相配套的辅助设备、自动化控制产品层出不穷,模具视觉识别与图像诊断系统也纷纷涌现。在注塑模具方面的热点主要是热流道技术和产品。本文不再重复这些大趋势,重点介绍一些个人认为比较独特的技术。

  “深入理解”的洁净单元

  设备如果用于生产医疗器械,很容易联想到高洁净度要求。机器如何保证高洁净程度?Krauss Maffei的“洁净单元”概念无疑是对高洁净要求的合理解决方案之一。

  该方案以最大限度地减少污染产生和避免藏纳微粒为目标,把锁模单元作为一个单独的洁净单元来处理。该锁模单元为液压直锁两板结构,除了顶出装置的液压缸外,开合模和锁模液压系统被设计在注射系统一侧,使液压油产生污染的概率被降到最小。整个锁模机构是悬臂式的,没有底座,如同一个插销,正常生产时,整个锁模单元被推入到洁净级别很高、无人操作的洁净室中。而需要更换模具或维护时,整个机台后移,锁模单元被从高洁净室中拉出到洁净级别较低的室内进行操作,这样就大大降低了洁净厂房的投入成本。在锁模单元的两端,均有密封板,并且控制面板也可以拉出来镶嵌到洁净室的侧壁上进行操作,可防止换模时低级别洁净室的污染物进入到高级别室中。此外,由于采用了两板结构,没有机铰,不需要润滑,避免了润滑油摩擦可能产生的微粒。在拉杆进入合模油缸的入口处,装设了专门的导杆套,导杆套中的密封圈可以将附着在拉杆上的液压油膜刮下,保留在套内,而不会跟随拉杆出来暴露在洁净室中。在洁净单元的钣金和支架上,开设了很多导气孔,以保证洁净空气流充分吹扫设备表面,让微粒无藏身之处。通过上述一系列创新技术,Krauss Maffei的注塑机最大限度地减少了设备以及加工过程中气体和液体带来的污染,使该设备可以适用于ISO5(100)级的超高洁净室环境。

  另一个注塑机厂家Engel对于洁净生产也有自己的独特方案。他们充分利用无拉杆结构的优势,不仅可以避免润滑机铰带来的污染,还可方便地在两个模板的下方配置换模导辊,这样在模具更换时不需要起重设备,既减少了污染源,又降低洁净厂房高度,减少成本投入。机械手取出过程,也因为无拉杆而缩小了手臂运动空间,从而降低高洁净度洁净室的体积。此外,用于收集和排除料筒加热产生的热空气的抽排系统、无冷却风扇且封装的电机、柔性的油箱通风口密封装置、以及下料口的微尘密封措施等等细节,都无不体现出Engel对洁净生产要求的深入理解。

  相比,笔者尚未留意到国内厂商对洁净生产进行专门和全面的研发。

  半个火柴头尺寸的微注射成型设备

  在微成型技术方面,Wittmann-Battenfeld展出的Micro Power15/7.5全电动微注射成型机无疑是最让笔者欣喜的“作品”。

  这一台乍一看根本不像注塑机的精巧设备正生产着尺寸不足半个火柴头,据说是心脏支架夹子的制品。笔者后来称量过,制品重量只有0.00108克,相应的浇道为0.16克(一模四腔)。生物降解物料在螺杆直径14mm的塑化系统中塑化后送到直径只有5mm的柱塞腔中,计量到位后再由柱塞注射成型。冷却时间几乎可以忽略不计,机械手直接从模具中取出制件,并送到图像识别系统中进行尺寸判定,合格的产品由机械手拿到下一个工位,用空气将小制品吹到包装用的玻璃瓶中。所有的功能都整合在一台机器中,而所有的过程参数、曲线,甚至测量图像,都在操作屏上显示出来。威猛和巴顿菲尔合并的优势在这台设备上得到了充分体现。

  通过与该公司高级产品经理Matin Gangz先生交流,对这台设备有两点印象比较深刻:一是V/P转换,压力转换是依据注射腔前段的压力传感器测得的压力来进行判定的,从而可直接对熔体压力进行控制,使注射、保压过程更精确。另一点是注射柱塞的前端直接伸到了模具中,基本上没有主浇道,这样可以减少由于物料压缩性带来的尺寸和重量误差,并且最大限度的减少浇道的体积,节省物料。

  脱离传统液压机结构的全电动注塑机

  国内越来越多注塑机厂家展出了全电动注塑机,但大多没有脱离传统液压机的结构特征。相比起来,海天长飞亚天润注塑机可谓别具匠心。

  天润注塑机采用塑化和注射分离的方式来保证注射量的精确性。塑化和注射均采用直联的力矩电机,虽然显得尺寸比较大,但响应速度和控制精度都会比通过同步带或者减速箱传动的机构更好。最有创意的当属锁模系统,该系统采用电机摆动式的肘杆开合模和锁模机构,肘杆节点减少了,机构也相对简化。旋转副数量的减少降低了因为磨损带来的尺寸误差,提高了产品的精确度和设备的耐用性。两侧的侧板替代了拉杆,不仅增大了装模的空间,而且头板、侧板和后面的两根销轴形成了一个稳定的封闭结构,动模板则通过安装在侧板上的线性导轨导向运动,这样整个锁模系统形成了一个独立的模块,可以按照需求与不同的机架、不同的塑化注射系统组成整机,充分体现了模块化设计的理念。对同质化严重的中国注塑机来说,天润系列无疑是一颗闪亮的新星。

  报价千万的瓶坯专用机

  PET瓶坯注塑技术也是不少注塑机厂家的重点推荐,在这一领域,不同厂家参差不齐的性能指标可以适应不同层次客户的需求。好的瓶坯成型机体现了厂家在注塑机、模具、自动化设备以及成型工艺等多方面技术的良好整合能力,模腔数和生产周期是该设备的核心性能指标。

  广州一道展出的U-PET 360-5000瓶坯注塑机格外引人注目,其展示生产22.28克大碳酸饮料瓶坯,模腔数量为96腔,成型周期11.8秒,已接近世界领先水平。据介绍,为了保证注射和锁模精度,在液压系统中有13个传感器进行测量,对压力和速度均采用闭环控制。制品取出及冷却的“手掌”系统也完全由公司自行设计,采用双伺服电机驱动的龙门式结构,运行速度很高且很稳定。难怪这台360吨的“注塑机”要报价1000万元人民币。

  LED相关注射技术走热

  今年CHINAPLAS期间,LED相关注塑技术是多家供应商主推的技术。

  百塑重点推介全电动拉带LED导线架注塑成型系统和立式圆盘全自动化注塑成型系统。百塑企业总经理吴正炜介绍,全电动拉带LED导线架注塑成型系统高速射出(700mm/s),适于制作侧面和顶部发光型LED。

  丰铁推出最新研发的油电复合式立式机、LED灯罩注吹卧式机辅以自主研发的AI调速节能系统等高效设备。同台展出的还有丰铁LED灯罩注吹卧式注塑机FD-60C,采用直压式卧式机与专业设计旋转式模具,实现LED灯罩一步法的注吹全自动成型。

  百科展示一台针对LED连续片生产而开发的全自动立式注塑机。此机在2008年百科首款全自动LED连续片注塑机的基础上进行了全面整合优化,以百科V55标准机为原型拓展设计,特别加强了零件的通用化和标准化考虑,缩短制造周期,降低生产成本。整机结构设计紧凑,占地空间小,比传统全自动LED连续片注塑机占地面积节省15-20%。

  国产四色模内组装技术的精彩演示

  展会现场观众对四色RP100转盘模型非常感兴趣,并为其生产技术所感叹

  最近几年,各种各样的生产单元成为注射技术发展的一个重要趋势。这一技术以往更多见于欧洲领先技术供应商的展示。这一概念最重要的特点就在于将那些需要后续处理或二次加工的工序融合到注射加工过程中。如今国内供应商在这方面也开始通过上下游产业链供应商的合作推出相当精彩的展示。

  在CHINAPLAS 2011上,博创展出的“四组份创意生产组合”就是这样一个引人注目的生产单元。这一组合由一台BM260-4C四色注塑机,装配四色模内组装模具,制作出一个四色RP100转盘模型,其圆盘和齿轮可以转动自如。整台机器实现7件4色塑料件一次注塑成型。塑料件在离开模腔时已是最终的成品。

  整个系统合作伙伴包括兄弟模具厂、香港力高公司、台湾Edenmold热流道公司、香港标准公司等。

  信息技术应用迈入“物联网”时代

  近年来“物联网”概念在制造业中大行其道,但在塑机行业却显得沉寂。在技术应用开发之外,针对注塑生产管理系统的信息化管理也渐渐为更多塑机供应商所关注。

  大同机械集团下属的大同信息科技公司开发出“Isee”注塑生产管理系统,将信息技术延伸到了注塑机生产管理上。“Isee”利用注塑机上的数据采集系统和无线网络通讯接口,自动实时将车间中注塑机的运行数据收集上传到服务器,并进行统计和处理,形成不同级别的报表。采集的数据细致到每一台设备每一个循环的每一个动作的压力、位置等一系列参数。这些数据结合品管等管理数据,可汇总成整个工厂的产品合计数、成品率、设备稼动率等等数据。不管身处何地,只要想知道此时工厂的生产情况,打开Ipad就可通过“Isee”即时获得信息。“Isee”的开发无疑是中国塑料机械迈入“物联网”时代的标志性成果。

  值得关注的两种注射新技术

  线性马达直驱注塑机

  在K2010上,阿博格特别介绍了新研发的线性马达注射成型机。

  阿博格与西门子公司共同研发了射速为2000mm/s的注塑机,运用于快速薄壁成型。

  采用这一技术,注塑机的加速时间也显著提高,加速度可以达到8g。在电机完全可控的情况下,可以达到极高的速度2000mm/s。与此同时,仍能实现最高精度和产品的重现型、位置精度在0.01mm以内。

  这种新技术可实现全新的、此前根本不可能实现的薄壁加工应用,甚至流长比达到200:1或300:1的制件都可加工。

  光学制品微层注射技术

  Engeloptimelt是一个特别针对光学制件加工的解决方案:首先生产一个预成型件,然后再在一个或多个后续过程中完成多层涂层(常采用同一材料)。其优于单层加工的优点在于,每次涂层加工都可以覆盖前一层产生的缩痕等缺陷,从而确保高的光学品质。这种技术对于生产厚制品元件,如LED透镜特别有吸引力。对冷却效果的热模拟表明,多层加工提供了高性价比的优势。

  在第一种多层技术中,三层材料通过一个转台分别在三个工位实现。在第二种技术中,两个厚的外部层分别注射进不同的模腔,其后,这些外部层被带到一个单独的模腔,并用一个塑料薄层连接到一起。第三种,内层首先在一个分度盘模具上生产,然后同时注射两个外层。

  采用分度盘的三层加工整体而言效果最好。因为两个外层同时在一个模腔内完成,与本案例研究的传统的单层注射加工比较,效率为180%。另一个优点是两面的缺陷都得到补偿。



顶一下()
踩一下()
收藏此页】【打印此页】【返回】【顶部】【关闭本页

集萃网版权与免责声明:
1、凡本网注明“来源:集萃塑胶网”上传的所有内容:文字、图片和音频视屏等稿件,版权均属于本网站,未经本网授权,任何媒体、网站和个人不得转载或以其他方式使用注有“集萃塑胶网”的所有信息。若要转载,务必取得本网站的许可(客户服务),并要注明来源。如若违反上诉声明,本网必将追究相关法律责任。
2、本网转载的其他文章,都注明了来源。本网转载是为了传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或对其真实性负责。对于要转载此类文章的媒体、网站及个人,必须保留本网注明的“稿件来源”,若有擅自篡改来源,均与本网站无关,其转载者自负法律责任,同时本网也必将依法追究责任。
更多相关文章