新型全电动及混合机型的平衡性能与经济性

作者:Matthew H. Naitove 文章来源:PT《现代塑料》 发布时间:2011-11-18


图1 Kortec公司推出了共注射多层色阶技术(MCGT),能够为PET瓶添加特殊的美感

事实证明,电气传动技术在注塑成型中将起到越来越重要的作用,当然,在这一过程中,液压技术也将会存在相当长的时间。新型混合机型在数量上将至少和全电动机型一样多,而且机器制造商还将继续推进液压机型的设计。在越来越多的案例中,通过使用电动伺服泵来提供液压动力,能够获得更大的能源效率(虽然一些供应商将这类系统归类为混合动力系统)。也就是说,电动和液压技术将会被广泛应用,而且每种技术在这些应用中都极具成本效益,可很好地满足客户的要求。

用于特殊工艺的机型

恩格尔和克劳斯玛菲均推出了专用于稀有的多材料成型和“有机混合”复合材料的系统。在K 2004和K 2007展会中,克劳斯玛菲展出了独特的SkinForm工艺,该工艺能够在相同的模具中在一个刚性热塑性塑料基材上包覆成型双组分热固性聚氨酯(PUR)。2010年,克劳斯玛菲将先前的工艺升级为三组分(3C),即使用一个大型的MX两板式液压机成型基材,并采用热塑性弹性体(TPE)来包覆成型基材的一部分,而基材的另一部分则通过集成在注塑机上的一个KM RimStar纳米计量装置来包覆成型PUR组分。

恩格尔采取了一种不同的方法来实现PUR的包覆成型——使用的是非常薄且透明的PUR涂层,这样做的目的不是为了增加柔软的触感,而是为了保护在2个机器循环的第一个循环中与刚性基材背面成型而得的装饰薄膜。目前,恩格尔正计划与Hennecke公司共同进行PUR计量硬件方面的合作开发。

恩格尔还建议使用这项综合技术,在新成型的零部件上自动分配PUR发泡密封条和垫圈。这一概念也被PlasmaTreat公司和CeraCon公司在K 2010展会中进行了重点介绍,即现场展示了在热塑性塑料部件上进行两次注射成型PUR密封条的过程。Ceracon公司为该工艺提供单组分S-FIT PUR系统,它通过压缩空气进行物理发泡,并拥有一个热激活催化剂,能够在模具中固化。PlasmaTreat公司贡献了其常压等离子技术,该技术能够在循环周期之间选择性地在模具表面形成一层防粘涂层,以抵消PUR的粘接性。

其他不常见的多组分成型技术还包括Kortec公司的共注射多层色阶技术(MCGT),该技术能够为PET瓶增加特殊的美观效果。Kortec公司能够提供包括Husky设备在内的完整瓶胚共注射系统。

与此同时,阿博格也展示了来自德国模具制造商Zahoransky Formenbau公司的新型包覆成型技术。据介绍,Zahoransky Formenbau公司的伺服模腔定位系统(SCPS)通过一个伺服驱动的主轴,能够使多套模芯和部件面朝上通过模具,而无需在循环周期之间打开模具。模芯和部件最终通过模具的顶部,实现外部脱模,不会对循环时间造成任何影响。阿博格在全电动Allrounder 720A设备中装置了这种SCPS系统,该设备的合模力为320t,还包括2个注射器。

微成型技术也是阿博格和其他公司介绍的重点:阿博格推出了一个新型的可拆卸、两阶段式微注塑单元(容量为2.3cm3),可用于其电动式Allrounder A机型中;恩格尔推出了一种新的电动式单级微型注塑机;威猛巴顿菲尔推出了其经全新设计的Microsystem全电动微成型机,现已有5~15t的机型;Boy机器公司推出了新型的XS系列机型,主要用于成型小型和微型部件,注射量为0.1~8cm3。其中,XS机型将用于干燥、着色和输送的辅助设备巧妙地安装在设备内,以节省占地面积。一个新的控制装置还可以进行部件的移动和放置。

恩格尔和克劳斯玛菲还分别推出了用于生产所谓“混合型”复合材料的独特的包覆成型技术。在过去,这些都涉及到预成型金属片材的选择性 “金属嵌件(outsert)”包覆成型。为了达到减重的目的,两家公司将研发重点转移到长纤维增强片材上来,并以此作为基材。恩格尔和克劳斯玛菲均能够在模具中成型预热的片材,然后再包覆成型肋和附着点等辅助部件,可能还会用到发泡或气辅技术。克劳斯玛菲通过其合模力为300t的CX系列注塑混炼机切割连续玻璃纤维并将其与尼龙混合,从而形成包覆成型时的混合物。

除此之外,值得一提的其他独特技术和工艺还包括:恩格尔推出了集成在设备中的模具冷却新技术,该技术使用了模内温度传感器;威猛巴顿菲尔推出了水辅抛射注塑技术(Aquamold PIT)和用于更快冷/热成型的新型球状填充模具(Ball-Filled Mold ,简称“BFM”);Ferromatik Milacron欧洲公司为其模内标签(IML)技术添加了一层新的复杂层,并通过一台高速的Vitesse混合设备(合模力为300t)在一个“4+4”的叠层模具内成型带有复杂标签的长方形盖子,整个成型过程为5s。其中,聚丙烯薄膜标签位于模具的其中一个分型线中,而纸质标签则位于其他的分型线中;Sumitomo Demag公司也不甘示弱,将二次注射成型与模内装饰(IMD)结合起来,能够在一个部件上使用2种不同的薄膜。该公司在一台Systec multi 210液压压机上演示了该IDM- Multi-K工艺在1万级洁净室条件下生产汽车内饰件的过程。该工艺使用了透明的彩色树脂和用于日/夜可视面板的半透明“钢琴黑色”IMD薄膜。


图2 Ferromatik Milacron公司用新的模块化F-系列来逐步取代其Elektra、K-Tec和Vitesse产品线,该新产品能够混合搭配液压与电气功能

新型电动式与混合式

目前,很多机器制造商都在不遗余力地推出新系列,并对现有的生产线进行升级或者添加新的规格。例如,恩格尔在e-motion T全电动拉杆压机中新添加了一款更小的型号(合模力为100t),并推出了e-cap系统,它是一种专用于瓶塞和瓶盖制造的全电动产品线,可以与液压蓄力装置相媲美。

海天国际在其长飞亚天锐系列全电动机型中新增了一款VE/P(包装用)机型(在NPE 2009展会中首次亮相),该设备装置了特殊的高性能螺杆,能够显著提升注射速度和响应时间(仅为25ms)。据介绍,该VE/P机型的成本要比欧洲或日本优质的全电动设备低30%~40%。

与此同时,该公司还推出了一款新的长飞亚水星系列全电动无拉杆注塑机,该设备采用两阶段注射,主要用于高端成型作业,从2011年开始已生产合模力为30~500t的机型。

Negri Bossi公司推出了一款全新的FE全电动系列(合模力为120~400t),它改进了皮带传动和能量回收系统,并装置有新的CANbus触摸屏控制器,最大注射速度为230mm/s。

威猛巴顿菲尔在其新的EcoPower全电动系列中新增了4种机型,范围从55t扩大至300t。

Sumitomo Demag公司的IntElect智能全电动产品线中新添加了4个合模力最高达450t的新机型。该IntElect智能系列(合模力为50~450t)基于日本SE电气传动技术,是该公司具有最高速度和精度的全电动机型。IntElect高性能机型基于Demag公司的技术,带有水冷式电动驱动(相对于智能系列的气冷式),能够很好地满足某些洁净室的使用要求。

Ferromatik Milacron公司表示将在今年推出F系列机型,以逐步取代现有的Ferromatik Milacron产品线,包括Elektra全电动、Vitesse混合式和K-TEC液压式机型。完整的F系列将包含合模力从50t到650t的10个型号,目标应用领域包括包装、消费品和医疗部件。这种单机系列具有高度模块化的特点,允许用户对性能、能耗、动力或精度等进行重点选择。成型商能够为每个机器轴匹配电动或液压驱动,并提供订制式全电动、混合动力和液压选项。

克劳斯玛菲在其全电动EX系列中装置了新的Ultra注塑单元,能够实现制件的薄壁成型(在Fakuma 2009展会中首次展出)。

阿博格为其Hidrive混合机型产品线添置了一款更大的机型(合模力为500t),该设备带有一个液压蓄能器,主要用于高速注射。

海天国际推出的Mars Eco混合式机型是一款由伺服泵驱动的液压翻转机,是Mars系列中成本较低的一款机型。该公司表示,该Mars Eco系列的合模力范围为60~1000t,专用于“简单的标准件”的生产。该设备拥有一个“精简型”选项包,其价格约是欧洲标准压机的1/2。


图3 Netstal公司的新型aXos系统为注塑机及辅助设备提供了首个自由式可编程顺序控制系统,该装置被安装于Elion混合机型中

海天国际推出了更高端的Pallas产品线,它虽然基于Mars平台,但显著提升了速度和精度。该系列中合模力为60~450t的机型带有一个改进过的切换系统,而合模力为530~1000t的机型则采用新的两板式设计。

Negri Bossi公司重新设计了其混合肘杆Vestor系列,带有电动螺杆驱动装置,其合模力范围从800t至1500t不等。该产品线装置了更为安静和高效的新型变速箱,增加了夹具和顶杆上的行程,同时配备了可实现快速变化的注射单元、具有可变容量的泵装置和触摸屏控制器。

Negri Bossi公司通过应用新的智能能源系统(Janus SE),扩充了其Janus模块化混合肘杆产品线(在NPE 2009展会中首次推出),使其同时兼具接近于全电动式的能源利用效率和高于电动式的产品性能。据介绍,该Janus SE装置整合了一台变速电动泵电动机和一台液压蓄能器,合模力范围为160~900t。

Negri Bossi公司还推出了带伺服泵驱动器的模块化液压肘杆VS-E系列。与标准液压机型相比,该设备据说能够将能耗减少45%。该设备是新型模块化VS系列液压机型(110~430t)的一个变种,装置有可实现快速变化的注塑单元、可变容量泵和带TFT屏幕的新型Columbia控制器,同时增大了模具容量。

Netstal公司推出了两款新的混合机型,虽然新机型集成了Netstal公司EVOS产品线的混合注射单元,但它们仍然采用“Elion”商标(特指该公司的全电动系列产品)。Elion 2200(合模力为220t)和2800(合模力为280t)带有电动夹具和螺杆驱动器,但采用液压注射单元。据介绍,该系列机型还是该公司首批装置了可自由编程的新型aXos顺序控制器的机型。Netstal公司现有的机型均具有固定的顺序,而这些顺序可以通过15000多个参数来影响。通过使用aXos,用户能够自由编程其工艺过程所需的任何顺序。不一致性将会在激活之前自动显示出来。该系统包括一个辅助控制定义页面,以及频繁使用的辅助控制器,如固定于系统中的抽芯装置等。成型商可以使用预先配置的辅助控制器,或点击几下自己来建立。除了主屏幕外,该系统还带有一个基于图标的屏幕和用于手动操作的折叠式薄膜键盘。

Sumitomo Demag公司推出了新一代EL-Exis混合机型,专用于高速包装业务。EL-Exis SP的合模力范围为150~750t,同时带有混合夹具、直接驱动的伺服螺杆旋转装置、蓄能器辅助的注射单元以及带有触摸屏和键盘的NC5控制器(原NC4控制器的升级版)。

液压机、机械手及模具

Sumitomo Demag公司扩充了其Systec液压产品线,新增了一款更大型的机型,合模力最高可达1000t,而合模力更大(最高可达2000t)的机型也正在筹划之中。该公司为其液压机添置了变速泵驱动装置,称为“活动驱动器(Active Drive)”,据说能够将能耗降低约45%。

此外,威猛巴顿菲尔推出了一条全新的MacroPower两板式液压产品线,合模力范围从800t到1600t。该公司还建议在这些压机上选用伺服泵,从而实现节能的目的(据称最高可节约25%或更多)。

0
-1
收藏
相关文章
/
正在提交,请稍候…