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 >>三项重大突破推动注塑机技术发展

注塑技术在过去25年里取得了巨大飞跃,从原先的基本注塑到充分利用塑机做出尽可能多的加工。包括采用自动化技术取出零部件和进行组装,双射成型,甚至在模内组装零部件。

  现在,在许多注塑工厂里,再也看不到检查部门经常把零件从生产线上取下进行测试,而是由一名操作人员负责这一切,并安装模内传感器辅助检测,在模具开启之前就能知晓零部件是否合格。

  注塑成型机已成为生产车间的控制中心,辅助设备、材料处理设备和其他设备都连接到机器控制器中。这是从1989年开始不断演进的一项革命。

  过去25年里,注塑领域发生了三项具有里程碑意义的变化:全电式技术、双板塑机和无拉杆塑机。无拉杆注塑机诞生至今已有25年了,今年正好也是《塑料新闻》的创刊25周年。

  这三项技术都不如William H. Willert在1952年发明的往复螺杆那样具有革命性意义,但全电注塑机的长期影响更为人们所熟知。往复螺杆是一项具有广泛影响的史诗般的变革,去掉了柱塞,可在化妆品包装等应用中营造大理石纹效果。数十年后,柱塞在一些大吨位塑机上找到新的用武之地,可用螺杆填充注射缸,然后柱塞会将其推到模具中,这是后话。

  我们来看看这三项技术的发展历程:

  全电式塑机

  全电式注塑机能节省能量,因为其伺服电机仅按需使用电力来驱动机器运转。当机器不工作时,不会使用电力。通过电力驱动还能带来精密度和可靠的可重复性。

  液压机依靠不断运行的泵来提供驱动机器运转所需的油压,但生产商开发出了所谓的"智能液压机",使用伺服阀,变速电机和容积式泵。

  全电式技术诞生于日本,日本的环境法规严格限制处置液压废液。整个行业开始设法提高能效来对抗高昂的能源成本。全电式塑机在日本市场上的使用率已超过75%。

  行业观察家说,美国塑机市场上全电式注塑机约占一半。现在,大部分的小吨位塑机都是全电式。也有一些大吨位全电式塑机,但多数机械生产商供应混合机,利用液压来控制某些功能,其他则由电力控制。

  米拉克龙公司在北美率先进行了全电式塑机的推广工作,在1990年推出了全电式塑机,该机由发那科公司在日本代工生产。在此之前,大部分美国注塑企业对伺服驱动塑机知之甚少。米拉克龙在1994年的NPE展上推出了该公司在美国生产的全电式塑机。

  2001年德国K展标志着全电式技术向前迈出了一大步,世界各地的模塑企业纷纷推出了全电式塑机。是的,之前,米拉克龙和日本机械生产商已经提供了全电塑机。但在2001年的K展上,更多的欧洲企业推出了自己的全电式塑机。2001年K展显示了全电式注塑机不只是昙花一现。

  K 2001开启了之后延续多年的液压和全电式塑机之争。现在可能已经不太能听到这样的争论了,因为这两项技术被更紧密地结合在一起。

  全电式机器的成本高于液压机,但由于电机、滚珠丝杠和其他零部件产量较高带来的规模经济,从一定程度上降低了溢价。即便如此,德国和其他欧洲国家的许多模塑企业仍钟爱不断完善的液压机。

  再过25年,全电式塑机有望在欧洲得到重视。欧洲人对能源效率很看重。其驱动因素包括德国能源成本相对较高,所以德国在积极发展可再生能源,此外,机械行业协会Euromap提出了更高的能源标准和标签制度。

  双板技术

  1990年代中期,注塑机买家发现市场上充斥着双板塑机。

  大部分传统注塑机都使用三块重钢板来支撑模具组件,其中两块钢板各支撑一半的模具,称为移动和固定板,第三块钢板主要负责:把锁模力传至拉杆和移动板。

  生产商在德国杜塞尔多夫举行的1995 K展上推出了多台双板塑机。时隔两年,在1997年的芝加哥NPE展上,机械行业宣布向北美市场推出双板塑机。

  利用双板取代三板,大大减少塑机的总长。这对于锁模力较大的大吨位塑机更重要。此外,双板塑机的生产成本也略低。

  耐人寻味的是,在塑料机械发展的早期,许多注塑机只用双板。此后,生产商们添加了第三块板以增加稳定性,让塑机更稳固。

  二十年前,要去除第三块板,需要机械工程师加装夹紧系统,采用锁紧螺母、特殊压板和气缸以及扁平臂。关键的挑战在于:要解决压板偏转的问题,即施加锁模力后大钢板会弯曲。

  双板革命还推动了注塑板设计的巨大进步。注塑板已经不再只是一块大钢板了。

  无拉杆

  总部位于奥地利的恩格尔公司在无拉杆注塑机方面开创先河,在1989 K展上首次推出。拉杆是把板连在一起的粗金属杆。它们吸收锁模力,使板保持平行。

  生产无栏杆塑机是一项重大突破,恩格尔公司的发明克服了进入模具周边区域的一大障碍。这样更方便利用自动机械来处理零部件。还可在塑机中使用较大的模具,而不受到拉杆的阻拦。更换模具也更方便。

  恩格尔公司的工程师利用了物理知识和机械工程原理。在过去25年里,该公司售出了数千台无拉杆注塑机。



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