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注塑技术回顾:高能效和工艺集成技术成焦点
http://cn.newmaker.com 6/11/2014 1:48:00 PM  Ringier
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注塑机展厅
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2014CHINAPLAS已经落下帷幕。在此次展会上,来自世界各地的注塑厂商带来了一系列的新技术和新机器,来自众多应用行业的观众们也在不停思考:注塑行业未来有哪些发展趋势?哪些先进工艺将迎来更好的发展?记者在走访中发现,高能效依旧是注塑技术领域谈到最多的话题,与此同时,灵活的工艺集成技术也变得日益重要。

恩格尔:工艺整合与自动化

在2014国际橡塑展(Chinaplas)上,恩格尔展出了四台高度集成的制造单元,它们能实现顶尖性能、最佳能源效率与最高材料利用率的完美结合,同时也充分体现了智能自动化给工艺技术带来的诸多优势。

汽车-配有恩格尔viper 20一体化线性机械手的恩格尔duo 900注塑机是汽车应用展区的亮点。应用恩格尔foammelt技术之后,大型机器上油槽的制造仅需9,000 kN的锁模力。恩格尔能够提供单一来源的交钥匙解决方案—来自美国马萨诸塞州威明顿的合作伙伴—Trexel公司的MuCell结构泡沫注塑成型全系统。最终,原材料使用量会减少,成型件重量也将减轻,同时熔体的流变特性也得到相应改善,最终注塑成型部件能够保持尺寸稳定且不会出现缩痕。

注塑机与机械手的优化配合为提升效率提供了新的可能性。得益于控制单元的全面整合,注塑机与机械手可以使用同一数据库并精确协调它们的运动顺序。例如,机械手可以在开模过程中进入模具区,从而有助于缩短周期。

电子通讯-将能源效率与最高精确度和灵活性相结合在电子通讯领域有着重要意义。市场对产品质量的需求不断提升的同时,对产品尺寸也提出了新的要求。为了在满足此类需求的同时降低成本,恩格尔新增小型无拉杆式产品。作为在欧洲研发成功的第一台注塑机,恩格尔e-motion 30 TL注塑机可用于生产移动设备的光学透镜,最大成型偏差仅为几微米。恩格尔e-motion 30 TL注塑机的长度仅为3米,是目前市场上长度采用全电动驱动技术最紧凑的30吨注塑机。此外,无阻隔的容模空间可以容纳体积相对大的模具。这两项优势都有助于显著降低工厂的碳足迹,并在提高效率上发挥了重要作用—这一点在洁净车间生产过程中表现尤其明显。

包装:恩格尔e-motion 440/160注塑机为观众现场演示了500ml食品包装容器的生产过程,这些容器将采用模内贴标(IML)技术进行装饰。恩格尔e-motion 系列注塑机的持续研发进一步巩固了此类产品在包装行业高性能应用领域的地位。最新一代注塑机能够轻而易举地将周期时间降低至3秒以内,注射速度超过500mm/秒,从而实现了最高性能与最高能源效率的完美结合。肘节杆与注塑轴闭合系统确保所有机器运转部件获得最优、洁净的润滑效果。

医疗:在生化实验室中,培养皿属于标准医疗耗材。为了从光学角度分析培养皿中培养的微生物与细胞,塑料培养皿必须具有较高的透明度、透光率以及平整的底部。恩格尔victory 1350/300注塑机在Chinaplas上展示了他们应对这一严峻挑战的实力。在由法国Castelnaudary Plastisud公司提供的4+4型腔模具中,培养皿的8个上型腔与下型腔在各个周期中都会采用聚苯乙烯进行生产。这些成型部件均采用全自动成对脱模方式,进行组装、堆叠、打包。恩格尔携手系统合作伙伴德国Eching的Hekuma公司共同实现了这一高水平流程整合。

工艺整合与自动化在提高注塑成型生产效率方面有着至关重要的作用。但是,从另一个角度看,这些高端技术也会让生产工艺变得越来越复杂。因此,让高整合、全自动生产工艺的运作流程更简单、更舒适、更安全是恩格尔在新一代CC300控制单元开发过程中的明确目标。借助Chinaplas,恩格尔首次向亚洲市场推出了这款新型控制单元。CC300的新特色包括每一项任务都能通过分屏演示的21寸全高清超大多点触摸显示屏,有利于避免全界面演示中可能出现的操作错误;中央控制按钮e-move为操作员在多点触摸功能的基础上带来舒适的触觉感受。旋转之后,e-move可以通过速度敏感的形式控制注塑机与机械手的所有运动,其精确度可以达到毫米级。

阿博格:高产能、低能耗

高速增长的中国和亚洲的市场对于阿博格来说有着极为重要的意义。为适应这个需求,阿博格2013年在上海附近建成了一个注塑机仓库,公司的客服质量得到了显著的提高。

阿博格的深圳及香港公司负责人Max Man说道:“亚洲市场需要的解决方案对性能、自动化及个性化的要求尤其高,而且必须能够立即投入使用。而这一切我们都可以为我们的客户提供,包括完整的售前及售后服务。”

在2014 Chinaplas上,阿博格通过高品质的模内贴标(IML)包装产品的生产及热熔粘接工艺(Hotmelt)向观众展示了他们的技术实力。为满足包装行业的苛刻要求,阿博格为Hidrive和Alldrive产品系列的液压式及电动式高性能设备推出了针对包装行业需求设计的包装配置版(P)注塑机。该配置版注塑机不仅集高产能与低功耗的优势于一身,而且具有出色的可对“柱距-锁模力-开模路径”进行定制组合的功能。阿博格用两台包装产品配置版ALLROUNDER 570 H展示了高速注塑设备的优势,一个合模力为1800 kN的加工单元可在4秒左右的循环时间内生产出4个高品质模内贴标(IML)容器。

阿博格公司还使用一台锁模力为250kN、注射单元为100的立式Allrounder 275 V向观众展示用于封装电子组件的热熔粘接工艺(Hotmelt)。热塑性熔化粘合材料的适用温度范围广,而且可以非常牢固地沾黏在反极的塑料上。因此,极其适合于封装敏感的电子组件,比如可用在汽车制造领域中。阿博格现场演示了一个LED支架的注塑封装过程,该注塑件由一个LED基板及两根连接线组成,螺杆的直径为35mm,专为材料的加工进行过调校,注射缸配有一台针式开闭式喷嘴。模具采用1+1腔结构,生产周期时间为110秒,特别适合使用于同步手动放置工序中。

德马格:快速的传动和注射周期轻松完成

德马格在中国国际橡塑展上展出了包装与医疗行业的两个生产单元:一台德国原装进口的高性能液电复合机El-Exis SP与一台国产液压多用途机Systec C。

凭借El-Exis SP,住友(SHI)德马格已同时设定了包装注塑关于动力,速度和耐久性的标准。极其快速的传动和注射周期轻松完成,无须牺牲精确度和安全性,尤其适合用于标准螺纹盖、薄壁产品和精密包装件的生产,以及需要高的注射压力的精密成型。

高速高性能液电复合机El-Exis SP 420-3000(锁模力 4,200 kN)现场展示了PE-HD螺纹盖的生产。该设备配备96腔全热流道模具,生产1.2克28 mm直径的带防盗环的矿泉水瓶盖。长径比25:1塑化螺杆高效的塑化储料;特殊的回流料筒保证工艺可靠性和可重复性。凭借电液混合技术,对各动作优化驱动的activeAdjust,以及进一步优化了的NC5 plus控制系统,注塑成型时间将大幅缩短。

另一台现场展示的机器是Systec 120-200 C,生产由聚甲醛(POM)制成的医用部件。产品精度要求高,成型周期只有12秒。展示的机器上安装有能减少能源消耗的伺服泵驱动装置。另外,来自法国拉罗什河畔的SEPRO Robotique公司提供的Success 11系列机械手展示了塑料件的移除作业。而美国Avalon Vision Solutions公司的质检系统则全程监控和记录产品的质量和可重复性。

长飞亚塑机:Zeres系列实现更多电动选择

长飞亚在2014 CHINAPLAS首次展出了新开发的一款全新电动注塑机—长飞亚Zeres系列。期间,一台ZE 1900现场演示生产PA6+30%GF为原料的汽车配件。

全新Zeres系列可选的合模力范围为400kN至2,300kN。这是一款基于电动技术但整合了液压功能的注塑机,具有极高的灵活度,例如,可有效使用具有液压中子结构的模具。这一产品的推出拓展了长飞亚的电动机系列,提供了更新、更丰富的电动解决方案,并为塑料加工制品生产商在操作上述特殊模具时提供了理想的方案以满足他们全面需求。

“电动化是小型机未来的发展趋势,”这是长飞亚塑料机械有限公司管理层在推出Venus系列之初所预言的。长飞亚推出的全新Zeres系列大幅拓展了电动注塑的应用范围。

Zeres在结构上与Venus二代一致,具有电动注塑技术的全部优点:精度高、节能、整个成型周期中保持独立的并行动作,不仅如此,维护也非常便捷。注射、储料和移模的伺服电机保证了机器的高动态。此外,在一些产品和模具不能排除液压驱动结构的情况下,ZE内置的液压系统也实现了兼容。该标准化设计可在小型注射单元上实现的最高射速达200毫米/秒,在较大注射单元的机型上实现最高射速160毫米/秒。另有射速最高可达350毫米/秒的高速型可作为功能选配。液压结构诸如顶出和喷嘴运动或者液压中子则由变量泵系统驱动。该整合的液压系统可保证能源的高效及经济利用,并使得压力和流量得以便捷调整。

“我们推出Zeres系列,是为了使塑料制品生产者更容易从液压机转型到电动机。Zeres尤其适合对重复精度的要求高于对成型周期要求的制品,例如高精度的光学元件,”海天国际执行董事兼中国区销售负责人张剑峰先生表示。

克劳斯玛菲:利用集成生产降低成本

在2014 CHINAPLAS上,克劳斯玛菲展出了CXW 200-380/180 SpinForm注塑机。据悉,利用CXW 200-380/180 SpinForm,仅用6.4秒就能制造出聚丙烯 (PP) 和聚乙烯 (LLDPE) 材质的三部分推拉式饮料瓶盖。通过来自德国的模具制造商Zahoransky的TIM技术 (总集成制造),使机器生产出完全组装好的瓶盖。

借助TIM-Stack模具专利技术可以使用多种不同的装配过程,并且不受模具流程的限制,从而实现仅在一台机器上生产多部分塑料零件。另外集成生产可降低成本,可用于拧紧部件或检查密封性。从而实现比市场上现有技术更加严格的公差。

外部组装单元使灵活性提高,同时也降低了模具复杂性。由于悬臂旋转单元和易于更换的型腔板,机器可实现快速改装,从而方便的改变应用。这些都给包装和医疗技术产品的制造商带来了巨大的优势。

东华机械:高速专用机

在2014 CHINAPLAS上,东华机械推出了针对医疗、玩具、包装等行业展出相关的的解决方案。

283SEc伺服节能薄壁高速专用机是东华公司针对包装行业推出的一款专机,展会现场,机器搭配新型侧取机械手,一模四穴热流道模具及模内贴标专用标贴,生产薄壁雪糕杯。模内贴标一体化解决方案能提供“供料、贴标、成型、取出、堆叠”的自动化生产,不但能满足各种容器包装专业客户的需求,而且为客户提高生产效率及节省成本。

Ge全电机是东华机械有限公司研发团队历时三年多时间研发成功的新产品,多项技术荣获国家专利。本次展会展出的155Ge全电机针对光学行业,在展会现场配合机械手演示生产光学导光板。另外一台105Ge全电机,则在现场生产可组装机器人玩具。

威猛巴顿菲尔:一站式服务

作为全球塑料行业唯一一家能提供注塑自动化系统及周边设备的供应商,威猛巴顿菲尔集团在CHINAPLAS 2014上展出最新的技术,包括全伺服机械手,新型模温机,轮式除湿干燥机,带有可视化外壳的上料机,中央粉碎机,和EcoPower电动注塑机,HM油压机以及用于精密微注塑的MicroPower微量注塑机。

其中,MicroPower系列微量注塑机的最小注射量为0.001克,用于生产纳米和微米级的高精密度的微型注塑件,它搭载了除湿、上料以及机械手等全方位设备,为客户提供一站式的服务。MicroPower机型在亚洲市场上有极大的需求,医疗、电子和光学仪器制造商们用它来生产大量的各式各样的关键性产品。

百科机械:适用多色塑料制品

在CHINAPLAS 2014上,百科展示了一款L型卧式三色注塑机LMT180-GⅡ-3C,它采用日本OMRON最新型高应答人机界面操作系统,辅以自主开发的软件程序,具有良好的人机交互性能。液压系统采用德国BOSCH大流量、高应答半闭比例阀及进口压力传感器.配合特别设计的高刚性油压回路,实现精密半闭控制。整个系统具有高反应、低噪音、低能耗之特点,同时具有极高的重复精度。整机为模块化设计,三套独立的射出系统,可依据塑料制品特点进行多种组合搭配,注塑产品范围非常广泛。高精密转模装置,双工位双向180度往复旋转,采用伺服电机驱动,移模快速(旋转180度1秒内完成),平稳,定位顺畅、精准。三套独立的比例压力/流量控制油路,控制三套射出系统,可根据塑料制品特点灵活多变的设置最优化的注塑工艺,确保塑料产品高生产质量,低成型周期,进而拥有更强的市场竞争力。转盘式动模板设计,特别适合单面覆盖注塑的多色塑料制品。

正茂精机:高端精密注塑机

广东正茂精机有限公司在2014CHINAPLAS上展出了自主研发的BM系列内循环二板直压式注塑机,它在锁模结构及其整机技术上有重大突破,为市场提供了一种能替代进口的高端精密注塑机,可用于医用塑料产品、PET瓶胚、粉末冶金、微型、精密电子产品及光学产品等领域。

BM系列内循环二板直压式注塑机开合模最大速度≥800mm/s,比传统直压式注塑机提高30%,比国内肘杆式注塑机提高20%;制品重量重复精度≤0.15%,比国内肘杆式注塑提高4~5倍;能耗比传统全液压注塑机配置普通电机配定量泵减少75%;与国内肘杆式注塑机相比,整机长度短20%,节省厂房空间,整机和模具的使用寿命提高2倍以上,提高塑料制品的品质,还可以为塑料制品加工企业节省塑料原料消耗,减少废气和废油的排放,保护环境,使塑料制品企业升级换代。

迪嘉机械:微型注塑机

迪嘉公司现场展示了两台Babyplast微型注塑机,模塑一出4腔的电器零件模具及一出2腔的精密医疗制品模具,原材料为PC及LCP,产品克重均少于1.0克。通过这两套模具的注塑生产,观众可以更好地了解到Babyplast微型注塑机的性能及对比传统注塑机生产小型零件的优势。

对于微型/小型精密零件的注塑生产,Babyplast微型注塑机逐渐获得越来越多中国用户的青睐。

Babyplast由西班牙Cronoplas srl公司制造,整个Babyplast微型注塑系统占地仅0.5平方米,注塑机的耗电量约1.5-2.5千瓦,配置精密的活塞式注射单元,为微型零件的注塑生产提供了一种对比传统注塑机更加节能、高效及低成本的方案。

Babyplast还将展示注塑副射台。Babyplast副射台可以与其它任何品牌的注塑机连接,使单色注塑机改为双色或多色注塑机,这样模塑厂商就可以无需购买新的双色或多色注塑机。

采锋机械:超高速注塑机

无锡采锋机械有限公司在2014 CHINAPLAS展会展出了超高速注塑机CF-225EH,主要应用于精密电子配件、精密医疗器材组件、精密汽车配件、快周期、高效率的包装容器件等领域。

该设备具体以下特点:射出采用Hydro Space HS-ICC-4W高速注塑伺服控制系统,最大射出速度达2000mm/sec,射出控制系统是专业为持续重负载环境设计,提供可靠的运作,运行十分精准灵敏,射出控制高效率,高动态。压力引导阀仅需要3ml 就可将阀驱动到最大行程,液压系统高抗油污染,清洁简单。先导伺服阀集成5um过滤器,数字控制器直接监控油液污染状况。电子控制卡取样时间小于1ms;可以实时满足注塑液压缸的加速、减速及高速、准确定位,压力调整,高响应,0-100%响应时间仅为10ms,实现精准射出控制。

立注机械:立式高速精密油电复合注塑成型机

苏州立注机械有限公司在CHINAPLAS 2014上展出了立式高速精密油电复合注塑成型机,该机是一款立式锁模,立式射出,适用于精密光电行业产品,如:LED支架,LCP连接器,Smart Card(记忆卡),数码相机媒体卡,导光板,超薄,微细电子产品,与精密齿轮,高温工程塑料,全自动料带电子光学汽车配件镶嵌件塑料制品等。

采用高速伺服电机驱动,射出全闭环控制,速度高达650-1000MM/S,锁模增压时间为0.08S,注塑周期为3-5S,高速、精密、稳定、无噪音等特点,节能50-80%,可适用于高精密配件及无尘车间生产。可根据客户的需要订制各种油电复合机型,锁模力从55T-120T,射出重量45-120克。

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