|
一、塑料注塑新装备 1、内循环四缸直锁二板式精密注塑机 北京化工大学推出的内循环四缸直锁二板式精密注塑机可谓为注塑机的创新发展注入了新鲜血液。
以著名注塑机专家、北京化工大学教授王兴天的两项专利技术（专利号：ZL00238617.8，ZL 200520145200.2）为核心，具有中国自主知识产权的“二板调模、四缸直锁、内循环”合模装置是在总结和分析国内外合模机构的50余种型式和30余种结构的基础上，按照“两节、四高”（节省资源、节省能源、高精密、高效率、高静音、高性价比）的目标进行量化而创新研发的，堪称是一种最卓越的新型注塑机合模机构。
北京化工大学目前已与宁波海天塑机集团有限公司、宁波海达塑料机械有限公司和浙江申达机器制造股份有限公司等注塑机龙头企业签订了内循环四缸直锁二板式注塑机技术开发协议，综合评价显示，设备工作性能稳定可靠，所生产制品精密度高、效率高，具有明显的节省资源、能源、空间的优势；机器外形美观，机械结构布局合理，控制系统先进，整机性价比极高，巧妙地解决了直压式二板机能耗大等世界性的技术难题。 内循环四缸直锁二板式注塑机 2、高性能油电混合高速注塑机 德马格ElexisS系列注塑机通过独特的专利油电混合动力系统实现了注塑机的高效率运行。德马格油电混合动力系统采用高扭矩伺服电机直接驱动油泵，通过正反转达到开合模和锁模的动作。伺服电机和液压油泵直接连接，没有任何电磁阀，完全避免了电磁阀的响应时间，以及由于液压油高速通过电磁阀时所产生的热量损失。因而在响应速度和能耗上明显优于传统的液压驱动系统。同时避免了全电机所广泛采用的滚珠丝杆在长时间运行时所产生的磨损问题，因而在耐久性和强度上明显具有优势，更适合高速薄壁注射成型。与此同时，由于采用同步伺服电机，在开合模制动减速时，锁模侧的伺服电机实际上是一个发电机，它把制动能实时转换成电能传递给塑化电机，减少了电能消耗，降低了生产成本。
基于以上全新的驱动理念，德马格ElexisS系列注塑机得以实现超高的运行速度。
欧标（Euromap6）通常采用“空循环时间”这个指标来评价注塑机的高效性，即锁模力达到最大锁模力的70%，开模距离为拉杆间距70%时的一次开合模时间。德马格ElexisS 200吨注塑机的空循环时间仅为1.35s，而一般的液压机包括许多欧洲品牌也在2.3s左右，甚至更长。节省的0.95s对于周期性工作的注射成型过程的意义是显而易见的。
另外，德马格油电混合动力系统具有强大的注射能力，最大注射速度在800mm/s-1000mm/s。注射加速度在12m/s2。而一般高速液压机的最大注射速度在600mm/s，注射加速度在5m/s2。
除了边开模边顶出，边开模边抽插芯等常规并行动作以外，德马格ElexisS还具有边开合模边塑化，边锁模边注射等特殊并行动作为标配，这样就从动作上把成型周期降至最低。
同时也可根据客户要求配备注射压缩功能（包含单重、多重、以及顺序压缩和并行压缩），排气功能（包含单重、多重、以及顺序排气和并行排气）等，所有这些是传统的高速液压机所无法完成的。
二、塑料注塑工艺 1、聚氨酯反应注射成型技术 聚氨酯正日益广泛应用于家电、建筑、轻工等各领域，甚至已经开始取代橡胶来作为轮胎的生产原料。20世纪90年代，聚氨酯树脂合成加工工艺曾被认为是一项非常复杂的技术。
KraussMaffei公司整合Elastogran公司的综合计量工艺技术推出一系列全新的、更优化的混合和计量设备RIM-Star，并且具有三种不同的型号，包括：与普通设备类似的RIM-Star Modular；占地面积较小的RIM-Star Compact；注射量较小的RIM-Star MiniDos。
RIM-Star混合计量设备的主要特征是，其各组成部件的间距很小，能够把压力损失降到最低。同时，精确的温度控制系统以及机器各部分的最佳配合使得加工过程更加稳定可靠，极大地改进了聚氨酯产品的性能。通过对机器各部件的改进，这种新型机器更容易操作和维修。此外，机器所具有的高兼容性使其很容易配置相应的加工处理设备，并使它们得到很好的整合。其中，RIM-Star Modular可以按模块进行灵活装配，非常适合在空间有限而需要灵活装配的场合使用；RIM-Star Compact因其结构紧凑，各部件之间间距小而使其占地面积较小；RIM-Star MiniDos的自动化程度高，操作简单方便，从而在保证高精确度的情况下，加工过程更加稳定，其传输能力最低可达到3g/s。 2、PET瓶预吹工艺 Netstal是世界著名橡塑行业KraussMaffei集团旗下的注塑机品牌，是全球领先的PET瓶坯注塑机品牌供应商之一。在Chinaplas 2012上Netstal推出了PET瓶坯生产线PETForm。该生产线采用预吹工艺成型LightBase超薄塑料瓶底座。该工艺可以大大节省原料和能耗，周期时间也得到缩短。采用预吹工艺成型的塑料瓶底座的质量可由原来的9.9克降低到7.4克，极大地节省了原材料。
耐驰特公司（Netstal）最近进一步改进了久经考证的PET-LINE Calitec System。这种创新冷却系统支持瓶坯通过瓶坯的内压冷却。脱模后可以不间断地对PET瓶坯进行高强度后冷却。这个Preblow技术采用底部吹出工艺延工了这一冷却过程。因而进一步增大了Calitec的优势：周期时间更短，持续改善模塑质量。
耐驰特指出，正为创新的Preblow工艺申请专利。其特点是：该工艺过程中，在注塑工艺结束后瓶坯在底部直接吹制。首次实现了可以同时改变底部轮廓和表面区域。利用吹塑工艺增大底部的尺寸，还可以使关键底部区域的壁更薄。在后序吹塑过程中，可利用该效应更有针对性的，更高效地加热底部区域。由于具有较大的表面积，所以吹塑机中的UV灯要加热较薄的壁。结果是：LightBase超薄瓶座。
与当前公司的“EcoBase”和“Cappello Design”解决方案相比，其具有明显的优势，因为在整个工艺过程中保证了高度的均一性。除了轮廓变化外，耐驰特对更重要的参数，即壁厚和材料积聚，进行了更有效的调节，使其大幅改善。因而，在最佳注塑工艺过程中，壁厚据悉几乎是不变化的。
在用一公升果汁瓶进行初步试验时，据报重量减轻了一克以上。同时壁厚显著增大。在CHINAPLAS 2012，耐驰特展出了生产重15.8克的非碳酸水瓶坯的系统。尽管瓶的容量相同，但材料耗用量至少减少了0.5克。按一年来计算，相当于节约了约255 吨材料。瓶坯用128腔模具生产，成型周期时间约为7.2秒。之后，所有128只瓶坯可靠、均等地吹制。与EcoBase 和Cappello相比，其重现性极好，吹塑工艺更简单，具有突出的优势，令人印象深刻。 时任耐驰特销售副总监Thomas Anderegg说：“通过Preblow工艺的发展，耐驰特已开发了一流的创新技术。吹塑工艺具有较大的工艺条件范围，而且由于材料在瓶底上的积聚较少而缩短了成型周期时间，所以在PET瓶的生产中具有突出的优势。” 三、注塑模具 注塑模具技术的创新改进五花八门，各展风姿。 1、立体模具(cube mold)技术 阿博格Arburg与合作伙伴Foboha合作开发出用于连续高速共注射成型的四面模腔立体模具(cube mold)技术。两注塑单元中较小的一个安装在动模板上，立体模具中央部分的滑动装置在机器底座上独立运行，这样就可以通过独立的机器运动灵活地调节开模条件，提高工艺可靠性，优化成型周期时间。Foboha模具在其四侧的每一侧有8个模腔，因而可以同时完成32个生产步骤。模具连续在四个工位运转。在第一个工位注塑预成型件，伺服电动驱动装置使模具旋转90度后在第二个工位冷却。模具再旋转90度后将预成型件送入第三个工位，注塑第二个组分。最后旋转90度后到达第四个工位后，在模具闭合的情况下，通过抽取模芯使成品脱模，自由落下，注塑工艺继续进行。完善的Foboha叠层旋转技术在缩短成型周期方面具有突出的优点，不仅可以高质量、高速生产多组分部件，还可以在生产过程中脱模。可以在一台机器上生产非常复杂的产品。由于是同时在两个分型线处注塑，所以，采用立体模具技术可以使生产过程中的合模力降低一半，模腔数增加一倍，因而在时间和成本方面具有极大的优势，尤其是对于大批量生产而言。 图2 四面模腔立体模具 四、塑料注射成型综合解决方案 威猛巴顿菲尔是全球塑料行业唯一一家能够提供全套注塑自动化系统及周边设备的供应商，其为客户提供高效、可靠的“一站式”注塑解决方案的经营理念愈来愈强化了其在注塑领域的驾驭能力。
1、威猛巴顿菲尔在Chinaplas 2012上展示了一台作为完整生产单元的垂直转台式立式注塑机和一台“MicroPower”的微型注塑机。
立式注塑机VMR 110/350V带有直径为1280mm的旋转台，通过一个4型腔模具来演示生产螺丝刀。螺丝刀的金属部分将通过注塑技术与塑料部分一起被注塑成型。插入动作和随后的将注塑成品取出并放在传送带上的动作，由一台威猛W818机械手来完成。一台SUMO Junior粉碎机被用于废料回收重复使用，一台Gravimax 14V称重式混料机用于称量塑料粒子并加入适量色母剂。这种称重式混料机装备有高精确性且防磨损的不锈钢阀门。由于该设备采用了所有威猛混料机的配料单元中都有的RTLS（实时称量）系统，它在每次混料时都能保证配料比例的绝对精确。此外，原料的烘干由威猛Drymax ES40除湿干燥机来完成，而Feedmax S3上料机则用于系统供料。
2、MicroPower15/10注塑机是威猛巴顿菲尔在展会中展出的另一台注塑设备，其生产一种仅重0.003g的医疗用夹子。材料来自泰科纳的POM工程塑料，生产循环周期为4s，4型腔模具由英国Microsystems公司提供。完成件由威猛W8VS2机械手取出，该机械手专门用于抓取小件和微型件，具有高速度和高精确。随后，完成件被送到整合安装在生产单元和注塑机控制系统中的照相机下，完成质量检测。根据其不同线孔数，完成件最终分别被放置到不同的模块中。包括注塑、检测和取放的整个过程都将在无尘工作室内进行。在医疗用品制造和洁净室等应用领域，威猛巴顿菲尔拥有多年的丰富经验，能够为客户提供优质的产品和技术解决方案。
从近年来注射成型最近技术进展可以看出，“精密、节能、高效”是塑料注塑技术发展的必然趋势。但是十几年来，我们与国外同行间的差距还在继续扩大。
国家“十二·五”规划纲要对装备制造业的未来发展提出“推动装备制造由生产型制造向服务型制造转变”的要求，这也对塑料机械行业发展提出了新的要求。中国轻工机械协会秘书长李坚先生呼吁塑料机械行业要改变固有观念，要从塑料制品开始，研发市场中尚不存在的制品，向市场提供从制品、工艺到装备一条龙的“交钥匙”工程，从而引导市场来消化研发成果。能否在下个世纪初较短的时间内尽快转变老的发展模式，采用新的或更新的模式，这是消灭或缩小我国同先进国家之间的差距关键之所在。 来源：北京化工大学焦志伟 |
|
|
