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东毓油压机械开发出节能橡胶射出成型机 |
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| http://cn.newmaker.com
10/26/2010 5:12:00 PM
东毓油压机械股份有限公司
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鉴于全球暖化气候剧烈变迁，导致动植物及人类生存的危机，环保意识逐渐抬头。自1997年12月制定的京都议定书通过后，各国政府及企业致力于稳定温室气体，以防止剧烈的气候变化造成严重伤害。2009年12月中落幕的哥本哈根会议更进一步讨论全球温室气体减排目标。长期以来，橡胶加工设备在加热加压过程中普遍耗用大量的电能，在节能减碳的大形势下，橡胶加工设备供应商不断努力进行技术升级，研发与改善设备效能并降低能量消耗。东毓公司近年更是致力于节能与减碳，在热能散失减少及动力能耗用降低方面均有具体成果。
产品开发背景
橡胶产业使用的机器，在长时间的生产与待机过程中，产生动力能与热能的消耗，而这些能源消耗不仅是使用者一项直接且长期的成本支出，且间接地也影响到地球环境的平衡；因此近年来市场的发展重点一致着重于节能减碳的议题，除可降低生产成本外，最重要的是可以维护环境。而橡胶产业使用的机器，其生产所需的能源，一是在作动过程中的动力能（机器合模夹持、射出等动作），二是硫化时，原料所需的热量及透过传导经模具与机器本体结构散失到工作环境的热量损失。
只要是需要提供力量及热量的机器载具，均是东毓公司的产品范畴，因此东毓公司产品属耗能设备。东毓公司也因应市场需求推出新型节能机器，2007年6月东毓公司致力于设计开发并提出机器节能减碳方案，将减少散热损失及动力耗能降低列入整体节能设计之中，其创新成果实现了商品化（图1）。 
图1、带有油压伺服动力节能系统的东毓橡胶射出成型机
针对热能散失减少，东毓公司与学术界合作研发自制隔热板，具备低热传导系数、高抗压缩破坏强度、高抗弯曲强度，可有效且直接减少机器热量来源 ─ 热盘上的热量传导至机器，最终散失到工作环境中。东毓自制隔热板依模具、配方及硫化时间差异较业界通用日本品牌减少约12%的电热耗能，并与学术界共同持有一项隔热板专利、一项申请中。
针对动力能源耗用降低议题，东毓公司重新考量油压系统的配置，选用高效率的油压元件。高效率定转矩的感应伺服马达可减少马达本身的耗能，尤其是在硫化过程中及取成品时的等待过程，油压系统仅须低转速输出，比较一般传统马达硫化过程须维持正常转速，更能节省动力。
产品特点
本机器属节能减碳绿色机器，节能设计对策区分为热能及动力能耗用减少，是对环境、客户及东毓公司三赢的产品。
本机器配置东毓公司与学术界合作研发自制隔热板，具有市面上少有产品可兼具的三大特点，即低热传导系数、高抗压缩破坏强度、高抗弯曲强度；与业界通用日本品牌相比可减少约12%的电热耗能；与德制产品比较性能虽仅小幅超越，但较低廉的成本，有利于大幅提升机器销售竞争力。
本机器配置东毓公司所研发使用感应伺服马达；此设计与传统马达搭配定量泵浦的系统比较，省电效果达到57.1%～80%以上。
◆ 减少热量损失的技术─自制隔热板
使用低热传导系数隔热板，可在机器热源处(热盘)，做直接、有效的阻隔，防止热源传导至机器及工作环境。经东毓公司测试，安装东毓公司新开发的低热传导系数隔热板后，主机活塞部、顶座、真空罩、中座、油缸体、上下机壁等部位的温度平均降低11.5℃，对工作环境改善有直接助益，提供操作人员较为凉爽的工作环境。
采用强化隔热板结构，机器在长时间操作的情况下，模具不易因此变形，可增加使用寿命，节省模具成本。低热传导系数隔热板的隔热效果特佳，操作油温不易升高，对于机器使用之液压油及橡胶密封件可有效延长使用寿命，节省维修成本；同时提高热盘温度均匀性，增加产品良率。
学术界对采用东毓隔热板（图2）的机器进行了实测，其测试条件如下：
隔热板尺寸560×560×20mm(上、下热盘)；设定工作温度170℃；单套机器24小时连续运转，每月22个工作日。并以热传导系数进行估算，结果见附表。
经学术界测试，东毓自制隔热板的热传导系数优于业界通用日本品牌3 倍以上， 抗压破坏强度优于日本品牌2倍，抗弯曲强度优于日本品牌3倍以上。相较于业界通用日本品牌隔热板，东毓公司隔热板安装于此射出机上，每年可降低电热耗能5781kW，减少排放CO2量3677kg，节省电费2480元（NT$11,677）。当然，依展示模具实测，数据会因模具、配方及硫化时间而略有差异。
◆ 油压伺服动力节能系统
本系统采用感应伺服马达，搭配内齿轮泵浦，除具有高稳定性及高效率外，其运转低噪音特性，可提供生产操作者安静的工作环境。
机器待机及硫化期间，泵浦维持低转速、低流量，液压油减少在泵浦及管路中流动，因而降低磨擦产生的热量，故液压油温度较不易升温；油温的稳定性，相对延长液压系统各元件及液压油之使用年限。
依展示模具实测， 数据会因模具、配方及硫化时间而有差异。本系统相对于一般传统马达搭配定量泵浦更为省电，每月可节省2500度，节省电费1072元（NT$5,050），每年则高达12871元（NT$60,600），见图3。
此外，使用感应伺服马达，速度的控制精度更为精确且稳定。
东毓公司设计的“油压伺服动力节能系统”， 与传统电机搭配定量泵浦的系统比较， 依使用模具、配方、硫化时间差异，省电效果可达到57.1%～80%。如果机器硫化时间更长，则感应伺服所能节省的电力会更高。开发节能系统后，除了射出成型机外，隔热技术及油压伺服动力节能系统也可不经任何修改直接应用在东毓公司其他机器产品。此节能减碳的产品设计策略与大幅节能减碳实绩，提高东毓公司机械产品竞争力， 于2009年11月获得台湾经济部工业精锐奖颁奖肯定。
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