注塑產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，注塑產(chǎn)品逐步朝著實(shí)現(xiàn)高度集成化、高度精密化、高產(chǎn)量的總趨勢(shì)發(fā)展。注塑技術(shù)迫切需要掌握一批擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，開(kāi)發(fā)一批技術(shù)水平國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)的重點(diǎn)產(chǎn)品，提升一批具有特色和知名品牌的產(chǎn)業(yè)集群，努力推動(dòng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)強(qiáng)國(guó)興民。本文介紹國(guó)內(nèi)外最新注塑設(shè)備以及創(chuàng)新模具設(shè)計(jì)。
注塑設(shè)備
全電機(jī)注塑機(jī)
與傳統(tǒng)的液壓注塑機(jī)相比，全電動(dòng)注塑機(jī)由于具有環(huán)境友好性、無(wú)油污染、低噪音、低振動(dòng)、極高的制品重復(fù)精度、高可靠性、易于操作維護(hù)、省電力、省冷卻水、省運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用等特點(diǎn)，在新科技產(chǎn)業(yè)如計(jì)算機(jī)、電子、多媒體、通訊、光學(xué)等使用精密制件的成型領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。
國(guó)外注塑機(jī)企業(yè)巴頓菲爾（Battenfeld）、住友德馬格（Sumitomo-Demag）、恩格爾（Engel）、Netstal、克勞斯瑪菲（KraussMaffei）、米拉克龍（Milacron）、阿博格（Arburg）、日精（Nissei）、JSW、TOYO等，均有全電動(dòng)機(jī)型。
國(guó)內(nèi)注塑機(jī)企業(yè)海天長(zhǎng)飛亞、震雄、博創(chuàng)、海達(dá)、東華、伊利達(dá)、廣州數(shù)控等也紛紛推出全電動(dòng)品牌。
大型二板式注塑機(jī)
二板式合模機(jī)相對(duì)于傳統(tǒng)的三板式合模機(jī)而言，主要有復(fù)合式和直壓式兩類。二板直壓式合模機(jī)主要有無(wú)循環(huán)式、外循環(huán)式和內(nèi)循環(huán)式三種。
首先研發(fā)推出大型二板機(jī)的主要是日本的宇部興產(chǎn)、克勞斯瑪菲以及恩格爾，其中進(jìn)入二板機(jī)巿場(chǎng)略早。海天塑機(jī)集團(tuán)生產(chǎn)的二板式注塑機(jī)，其拉桿的動(dòng)態(tài)控制技術(shù)能根據(jù)模厚實(shí)現(xiàn)更高的鎖模精度。干周期大大縮短，并且天隆系列中經(jīng)驗(yàn)證的技術(shù)現(xiàn)已作為標(biāo)配。全新的75kW和110kW伺服節(jié)能馬達(dá)實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)和液壓系統(tǒng)的簡(jiǎn)化。通過(guò)這一節(jié)能驅(qū)動(dòng)理念，油耗可降低30%以上。
抽真空免干燥裝置
名機(jī)制作所（Meiki）加料桶內(nèi)真空塑化裝置VACMELTOR技術(shù)，是基于名機(jī)1968年推出的VACMELTOR真空塑化裝置，并經(jīng)過(guò)深入研究和改良的最新銳裝置。其最大特點(diǎn)是由塑料原料入口部分開(kāi)始，以至塑料熔融完成的部位（壓縮部），整體的空間處于高度真空化。
新裝置有諸多好處，包括：可縮短樹(shù)脂干燥時(shí)間達(dá)50%，銀紋、變黃的問(wèn)題大幅減少；塑料中脫出的油脂物亦可除去，模具的保養(yǎng)次數(shù)和費(fèi)用可以大大減少；塑化過(guò)程中因氣體和空氣被卷進(jìn)熔料而發(fā)生的燒膠問(wèn)題得以控制，塑化時(shí)間亦縮短；由于防止了塑料氣化，因而避免了碳化物（黑點(diǎn)）的形成。
名機(jī)制作所的MU 650D 大型直壓式電動(dòng)射出成型機(jī)，配備加熱筒內(nèi)高真空可塑化裝置。本機(jī)使用未經(jīng)過(guò)干燥的PMMA，在一副模具中進(jìn)行雙面多種產(chǎn)品（共5件）的成型，商品是由5個(gè)制件構(gòu)成的相架（可放明信片尺寸的照片兩張）。
另外一套LGP70H小型導(dǎo)光板成型系統(tǒng)，裝上加熱筒內(nèi)高真空可塑化裝置后，進(jìn)行未經(jīng)過(guò)干燥的PC的成型。該機(jī)由射出壓縮成型和專用模具絕妙配合，實(shí)現(xiàn)了用很小的裝置注塑出0.3mm以下的薄壁產(chǎn)品。用其生產(chǎn)的0.3mm厚2.8寸手機(jī)導(dǎo)光板，其光學(xué)特性、機(jī)械特性、成型精度都達(dá)到了更高、更新的境界。
零缺陷制造系統(tǒng)
住友重機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社的Zero-molding注射成型系統(tǒng)，是為了將不良（Defects）、耗損（Loss）及反復(fù)作業(yè)（Faults）貼近零點(diǎn)所開(kāi)發(fā)的技術(shù)。這項(xiàng)嶄新的成型技術(shù)，綜合充填領(lǐng)域的FFC（低壓完全充填）成型、鎖模領(lǐng)域的MCM（低鎖模力成型）成型，以及控制操作領(lǐng)域的SPSS（簡(jiǎn)單設(shè)定、省力操作）接口，使三要素技術(shù)合一。
根據(jù)新剪切理論所誕生的無(wú)剪切塑化系統(tǒng)，毫無(wú)塑料阻塞現(xiàn)象；利用加熱器高效率傳熱熔融，螺桿頭組件能阻止樹(shù)脂逆流，實(shí)現(xiàn)徹底的穩(wěn)定塑化；塑化狀態(tài)穩(wěn)定；可以進(jìn)行僅為0.1s的極短時(shí)間計(jì)量；防止氣體造成的不良狀況、黑點(diǎn)及燒焦現(xiàn)象；防止料管內(nèi)側(cè)及螺桿磨損；實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約與成本降低。
CL7000設(shè)備是結(jié)合最新全電動(dòng)技術(shù)設(shè)計(jì)的緊湊型成型機(jī)。采用低鎖模力成型，消減電力消耗；通過(guò)采用雙壓中心模板，降低必須的鎖模力，模內(nèi)壓力更平均�，F(xiàn)場(chǎng)成型單腔PC托盤，產(chǎn)品重量1500g，循環(huán)周期只有87s。
醫(yī)療專用注塑機(jī)
同普通高分子材料相比，醫(yī)用高分子材料對(duì)單體及其聚合物的鋅、鉛、鎘、銅、鋇、錫等金屬離子的殘留量及樹(shù)脂純度、分子量分布等都有較高要求。
但是在塑料類醫(yī)療器械的制備和產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中，決定醫(yī)療器械質(zhì)量和水平的不僅僅是醫(yī)用塑料本身的性能。醫(yī)療專用機(jī)器要求精度高、速度快、污染少，在塑料類醫(yī)療制品的加工中，工藝和技術(shù)裝備條件在塑料類制品器械的質(zhì)量和水平中起著決定性的作用。
阿博格公司的不銹鋼Allrounder注塑機(jī)，可滿足GMP（適用于制藥、食品等行業(yè)的強(qiáng)制性生產(chǎn)質(zhì)量管理）法規(guī)要求，它可用于7級(jí)潔凈室。該機(jī)鎖模單元上方的清潔空氣模塊，可提供清潔的生產(chǎn)條件。在約為9s的循環(huán)周期內(nèi)可生產(chǎn)兩個(gè)重量為2.35g的針筒，成型材料為環(huán)烯烴聚合物（COP）。
COP是一種透明材料，它具有與玻璃相當(dāng)?shù)淖韪粜阅�。該公司的電�?dòng)注塑機(jī)Allrounder 370 A也能滿足醫(yī)療部件批量生產(chǎn)所需的高品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在4.4s的周期時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)64個(gè)吸液頭。
注塑模具
立方體模具
立方體技術(shù)與傳統(tǒng)的模具技術(shù)相比，在模具四個(gè)立方體面上有更多的型腔數(shù)，可同時(shí)進(jìn)行充型、冷卻和取出零件，顯著縮短制品生產(chǎn)周期，提高制品質(zhì)量。同時(shí)，可使用更少或更小的機(jī)器，機(jī)器安裝面積縮小，能有效提高生產(chǎn)效率。對(duì)整個(gè)立方體系統(tǒng)的控制和監(jiān)測(cè)，包括中央塊的伺服電動(dòng)旋轉(zhuǎn)單元，是通過(guò)控制單元實(shí)現(xiàn)的，包括子過(guò)程的結(jié)束、打開(kāi)、旋轉(zhuǎn)、鎖定和彈出。
恩格爾的全電動(dòng)ENGEL e-motion 740H/440M/280t加工帶PP瓶蓋的軟管，使用的就是可旋轉(zhuǎn)立方體模具的注射成型技術(shù)。第一站注射軟管，第二站注射瓶蓋，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程通過(guò)一個(gè)可旋轉(zhuǎn)立方體模具完成。
阿博格的液壓雙組份Allrounder 630 S生產(chǎn)水桶瓶蓋，可旋轉(zhuǎn)立方體模具的四側(cè)各有八個(gè)型腔，可以同步進(jìn)行4個(gè)工位、32個(gè)獨(dú)立生產(chǎn)步驟，模具旋轉(zhuǎn)采用伺服電動(dòng)驅(qū)動(dòng)。全電動(dòng)Allrounder 720 A機(jī)型可在6s內(nèi)加工雙色果汁封蓋，采用48 48立方體模具，可進(jìn)行雙色包裝制品成型。
熱流道系統(tǒng)
熱流道系統(tǒng)可使熱流道內(nèi)的塑料熔體在成型周期內(nèi)保持設(shè)定溫度，并可和緩的運(yùn)輸塑料熔體，能夠有效地提高塑料制品的質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率。對(duì)于模具系統(tǒng)組成的獨(dú)立單元，其安裝、連接和運(yùn)行都有特殊的高精度的位置要求。
知名熱流道企業(yè)或品牌有加拿大馬斯特（Mold-Masters）、美國(guó)英柯歐（Dmeincoe）、加拿大赫斯基（Husky）、美國(guó)Caco、德國(guó)Hasco、荷蘭圣萬(wàn)提（Synventive）、德國(guó)坤特（Gunther Mastip）、日本菲莎（Fisa）、韓國(guó)柳道萬(wàn)和（Yudo）、韓國(guó)Hotsys、香港Mould-Tip。
Mold-Masters公司產(chǎn)品包括熱流道系統(tǒng)及其配套設(shè)備，將其E-Drive 伺服閥式澆口并入工作單元中，用于3層高密度聚乙烯（HDPE）瓶蓋的共注射，并在中心采用3%-6%的EVOH阻隔層。
與圓形系統(tǒng)相比，Mold-Masters推出用于醫(yī)療行業(yè)的Melt-Cube線性側(cè)澆口系統(tǒng)，其間距密度提高20%，這些設(shè)備被廣泛的應(yīng)用在汽車、電子、包裝、家電、醫(yī)療等生產(chǎn)領(lǐng)域。
赫斯基的熱流道和溫控器技術(shù)主要用于消費(fèi)電子、醫(yī)療、汽車和瓶蓋巿場(chǎng)。其技術(shù)包括Ultra SideGateTM熱流道、Ultra注嘴、Ultra Sync-ETM熱流道和閥針同步技術(shù)等。
Ultra SideGate注嘴包括一個(gè)彈簧加載的梢部和注嘴體，不需要分瓣型腔，簡(jiǎn)化了注嘴的安裝，適用于直接澆口部件。
全新擴(kuò)展的Altanium®溫控器產(chǎn)品線等數(shù)種新品，可滿足行業(yè)內(nèi)對(duì)優(yōu)異熱平衡性、精確閥針控制、優(yōu)良澆口質(zhì)量等需求，以及專為簡(jiǎn)化熱流道安裝而設(shè)計(jì)的Unify分流板系統(tǒng)熱流道技術(shù)。
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新型注塑材料
生物降解聚合物材料
生物醫(yī)用材料，又稱生物材料，是用于診斷、治療、修復(fù)、增進(jìn)功能、替換人體組織或器官的一類高技術(shù)新材料，包括降解型和非降解型。降解型既要具有優(yōu)異的力學(xué)性能、良好的生物相容性，還必須具有與應(yīng)用時(shí)間相匹配的降解速率。
在生物降解聚合物注射成型中，要求塑化穩(wěn)定、高注射壓力和速率。另外，由于某些材料會(huì)產(chǎn)生瓦斯，故須具有良好的排氣功能和好的材料輸送性。
聚乳酸(PLA)和聚乙醇酸（PGA）是目前應(yīng)用較為廣泛的兩種降解聚合物材料。PLA具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、彈性模量和熱成型性，可在體內(nèi)降解生成無(wú)毒的乳酸，改性后可用于注塑成型，在骨組織工程和軟骨組織的再生與修復(fù)等領(lǐng)域中潛力巨大。在歐美等國(guó)已被用來(lái)替代不銹鋼，作為新型的骨科內(nèi)固定材料如骨釘、骨板而被大量使用，可被人體吸收代謝的特性使病人免除了二次開(kāi)刀之苦。
連續(xù)纖維增強(qiáng)CFT
連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料中的增強(qiáng)纖維，制成復(fù)合材料的力學(xué)性能好于短纖維和長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料。應(yīng)用于航空航天、體育器材、工業(yè)用品和防彈材料等領(lǐng)域。隨著新飛機(jī)研發(fā)技術(shù)對(duì)復(fù)合材料的需求日益迫切，航空市場(chǎng)增長(zhǎng)率將最高，尤其對(duì)碳纖維制造的CFT市場(chǎng)潛力巨大。目前，CFT材料的供應(yīng)商有朗盛、滕卡特、氰特、玻璃纖維工業(yè)公司等。
阿博格、恩格爾、克勞斯瑪菲等企業(yè)針對(duì)連續(xù)織物結(jié)構(gòu)增強(qiáng)的成型技術(shù)也紛紛推出相應(yīng)成型設(shè)備。預(yù)計(jì)到2019年，全球連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性塑膠市場(chǎng)將達(dá)到2.167億美元。 |
