全电动注塑机的特点与应用介绍 - 潘学礼工控博客工控论坛

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发表时间：2009/7/3 8:01:00

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全电动注塑机的特点与应用介绍 [5511]

    1、全电动注塑机的优势 全电动注塑机不仅能满足特殊用途的需要，而且还有比普通注塑机更多的优点。最近，德国费罗玛提克米拉克隆公司/FerromotikMilacron的应用分部主管JorgDassow博士在公司一间敞开车间内说：“在局部领域，只有液压注塑机或者全蓄压力注塑机才具有这种基本的优点。”同时，他认为在需要极长时间闭模和极高的锁模压力加工领域，依然是需要用液压注塑机。 Jorg博士指出，全电动注塑机已被认可的优点是低能耗和高精度。他宣称，费罗玛提克·米拉克隆公司的技师们已证实了全电动注塑机可节省50%-70%的能源，而且在冷却水利用方面也有类似的效果。另外，由于全电动注塑机是采用行程短的独立驱动拉杆，因而其精确很高。全电动注塑机的高精度往复运动不可忽略，因为对塑机零部件的质量要求已明显提高了。全电动注塑机的另一个优点就是可以降低噪音，这不仅使工人们受益，而且还能降低隔音生产车间里的投资建设成本。



    2、日本全电动注塑机发展概况 日本注塑机制造商早在20世纪80年代便率先开发全电动注塑机，并且多年来不断更新技术。在2003NPE展览会上展出了日精公司/Nissei最新系列全电动注塑机。其EljectNex系列包括9种型号，锁模力由30-460吨。适用范围广，从小型精密零部件，多组分部件到大型部件均能生产。Trexel公司已经和日精公司达成协议，将他们的Mucell微孔泡沫专利技术安装到30吨锁模力的机型上。除此外，因为日精公司销往中国的产品已占其出口量之50%，他们计划将在上海设办事处，设立客户服务与零件配送中心。 日精公司出品的Nex系列注塑机主要优点是能扩大注塑成型的选择范围和拥有一种称为tact的全新控制系统，该系列注塑机的优点是控制系统减少注塑压力的波动变化。与EljectES系列相比，其注塑成型的精密度要高出50%。有更好的回应特性和可重复性，因而注塑速度可提高40%。另外Tact系统具有很宽的控制程序，如保压压力、合模压力以及模内工艺控制都有标准的控制程序。同时，高负载的特性可解决有光学用途的厚壁类产品生产问题。夹模装置(扁平夹模)的主要特点是能较快速地进行开/关和顶出制件操作。因为有了这些优点，从锁模到顶出制品，时间可缩短35%。扁平夹模可获得由中心支撑的移动和固定压板传输过来的均匀合模力。 另一个来自日本的住友/Sumito-mo公司宣称，他们生产的新一代SED系列注塑机将引起人们为全电动注塑机与杂混式、液压式注塑机进行一场争论。SED系列注塑机将杂混和液压注塑机的高速、高压与全电动注塑机的节能，较清洁的生产加工环境，高精度以及重复性能等优点综合起来，以直接驱动技术作为一大亮点。生产有多种规格型号，最高锁模力可达200吨的SED系列注塑机有四个直接驱动伺服电机，用于驱动塑化，注塑，合模和顶出装置。除了塑化外每步运作均使用一个滚动螺栓和螺母传动。四个电机都没有安装传送带，所提供的机械能、重复性能和持久性能都达到最佳效果，同时还能避免使用传送带所带来的磨损、调整传送带间隙以及灰尘落入的麻烦。



    3、嵌件成型 住友公司的全电动立式注塑机的新SR系列注塑机是带旋转台的立式注塑机专门为生产嵌件、再注射部件设计的，应用于汽车、电子、医疗和消费用品的部件工业化生产领域。这种注塑机安装有5台伺服电机，在必要时才产生制动力，如此可有效利用能源。5个机械运转步骤包括：塑化、注射、合模、顶出以及平台旋转都由这些伺服电机控制。据住友公司介绍，这种注塑机注射量精度平均值偏差幅度低于0.02%，重复性很高。 由于该型注塑机能够同步进行嵌件和制品的加工处理，还有高速旋转平台，因此其成型周期很短。注塑机上的电动齿轮驱动平台旋转180度用时不到1.6秒，并且采用一个机械制动装置来重复定位，再有，SR系列还有比其他厂商的注塑机可减小30%的运行轨迹和空间，比液压立式注塑机降低50%的电能消耗，并且对冷却系统的要求较低等优点。



    4、杂混式电动注塑机 在赫斯基公司/Husky推出杂混注塑机获得成功后不久，住友公司又向世人展示了他们的新型杂混注塑机，可供的型号有SE350HY和SE450HY两种。这种带有蓄能器的杂混注塑机是专为包装和其他高速生产用途而开发设计的。设有3台伺服电机，采用数字-数字和数字全闭环回路控制系统，用于控制塑化、合模和顶出等加工过程。液压式蓄能器与住友SGM高速肘杆注塑机上的液压系统设计极为相似。用于操作置换注塑单元，保压/背压和螺杆回拉等动作。两台蓄能器和数控伺服阀相连在一起，数控伺服阀配备有精密监测控制及反馈装置，以达到精密注射控制。速度传感器和伺服阀可作出快速反应，对注塑过程进行控制。大容量、泡状蓄能器能确保压力稳定控制，因而可消除对特制氮气灌的依赖，还可降低因外界气温变化所带来的影响。此外，液压油和氮气压力传感回路可保障压力的恒定控制和平稳的压力传输。



    5、光学用部件制造 注射塑料光学部件市场需求正在不断增长。在汽车、通讯器材、传感器、医疗器械以及消费品领域，塑料光学零部件已经得到广泛的应用。现在已拓展到生物技术和环境技术领域，并保持持续发展的趋势。与玻璃制品工艺相比，用注射塑料工艺制造的光学部件其主要优点是有很大的自由设计空间，复杂的几何图形部件也能注塑成型，另外，如连接器、螺丝连接或者成套组件均能直接注为一体。成型周期短和自动化程度高使注射成型工艺比玻璃生产工艺有明显的成本优势。光学纯度、透光率和折光率是选择制造光学零部件材料的因素，这就限制了加工工艺的选择范围。 基于这些因素以及对精确度和可重复性的要求，必须选择一套合适生产系统，重复性是指在生产过程中无需进一步调整就能确保每个制品的质量偏差极微。德国巴顿菲尔/Battenfeld公司出品的EM系列全电动注塑机是由全数字伺服电机驱动，运动十分精确。另外，这种注塑机还具有注塑周期短和运行成本低等优点。EM系列全电动注塑机最近已有锁模力从55-176吨的型号。 EM1000/350UnilogB4型注塑机是一种可用于生产光学零部件的注塑机。在合模装置的侧面安装有5点位双肘杆装置，其对夹紧压力的控制具有可重复性。与模塑区相分离的中央润滑装置，精密地对各个肘杆触点和驱动轴进行润滑。即使在有滑动分辨和抽芯装置的模具内，模具复杂锁紧机械装置也在高精度控制下起作用。这种B4型注塑机上的模具锁紧机械装置还安装有多向定位压力曲线控制系统。 注塑装置内安装有两台同步电机。螺杆加料段设有传感器，进一步改善了对真实压力的控制。可对模内冷却定型数据实施直接传输，无需作任何调整，由此缩短了定型时间。而且，伺服液压驱动系统对模具赋予高的喷嘴接触压力。类似上述标准的运行方式，能缩短成型周期。当驱动能缓慢下降阶段，伺服电机亦能提供高能补偿。由于没有油冷却步骤，注塑机的能耗相对减少，至少节省20%，而使用巴顿菲尔公司的合模装置则可节能最高达50%。



    6、光盘 同样是光盘的载体，DVD盘比CD盘用途更多，产量也大。基于这原因，Toyo机械和金属公司已经开发出一款用于制作DVD光盘的高精度伺服注塑机。设有4条转向拉杆(4TD)，双电机注射机械装置，固定压板模具夹紧系统和一个称为PLCS-11的新型控制系统。由于DVD光盘要求统一的厚度，因而4TD可在连续生产过程中调整参数来调节光盘的厚度，Toyo公司出品的DiscPro系列ST50注塑机，能够同步注塑生产DVD光盘。 面对中国市场对注塑机需求的不断增长，Toyo公司将设在日本本土的工厂扩大产能。扩建后月产量可达40台。至此整个日本厂商的光盘注塑机月产能翻了一倍，也就是80台。



    7、多部件注塑成型 多组分成型注塑机是以德国费罗玛·提克公司的全电动Elektra的改良系列为代表。这家德国公司最近在Fakuma展览会上展示了这种小型155双色注塑机。注塑机的夹紧装置内安装了带有2+2型腔的旋转平台，可以模内装配生产家用电器的开关盒。该注塑机另有一个立式全电动注塑装置，令人感兴趣的是它既可作液压式也可作杂混式注塑机，作为一种单色的改进型注塑机。



    8、微注射成型 随着医疗技术领域对微型器械需求的不断增长，微型部件的成型同时给模具制造商和注塑机制造商带来挑战，这是因为质量可靠的微型部件要求有精确和反复的注料份量。加工的塑料颗粒要确保每粒直径不超过1.5mm，以保证进料和熔融物料均匀。 因此要获得高质量的熔料，必须配备专用的注塑机和塑料粒。 德国费罗玛·提克公司推出一种直径为14mm的螺杆，对塑化控制、熔体均匀以及最小注射量的控制都有很好的效果。在Fakuma展览会上这种螺杆安装在费罗玛·提克公司的Elektra型注塑机上演示，采用4型腔模具，生产一个质量为0.694g的听力助听器。这种小直径螺杆的塑化长度足以保证生产这类小零件产品的品质如一。 日本日精公司推出了合模力达3吨的EljectAU3E型注塑机，安装有专为加工工程塑料(如聚甲醛)等的专用螺杆，并装有一个8mm直径的柱塞。日精公司也生产EljeetET5型注塑机，其合模力是5吨，针对生产0.5-5g的注塑料制件。这种注塑机设计成宽拉杆结构，可容纳一个150×150mm的模具，采用直接压力合模装置，据说可以延长模具的使用寿命。综上所述，可以看出全电动注塑机是专为注塑机能适应更快速、更高压力、提高精确度和高灵活性的要求而设计。提高生产率和降低成本，是全电动注塑机的主要卖点。