包装快速注塑成型

作者:本刊记者  刘兴 文章来源:PT《现代塑料》 发布时间:2018-01-01
包装行业高品质、大批量的特点对注塑成型的速度和精密性提出了极高的要求。为此,本期热点话题特别介绍了“包装快速注塑成型”方面的新进展——来自3家领先公司的几款设备,将通过典型的生产案例展示在包装领域的优势。

包装行业高品质、大批量的特点对注塑成型的速度和精密性提出了极高的要求。为此,本期热点话题特别介绍了“包装快速注塑成型”方面的新进展——来自3家领先公司的几款设备,将通过典型的生产案例展示在包装领域的优势。

阿博格将展出面向包装行业的高性能注塑机

2018年1月23~26日,在俄罗斯莫斯科举行的Interplastica 2018展会中,阿博格将展出面向包装行业的高速薄壁应用,一台锁模力1800kN的包装版混合动力 Allrounder 570 H注塑机将在大约1.9s的循环时间内生产出 4个模内贴标(IML)桶,以此证明Hidrive混合动力注塑机系列的性能优势。

该生产单元将采用聚丙烯(PP)材料,在大约1.9s 的循环时间内生产出4个壁厚仅0.32 mm的模内贴标(IML)桶。每个容器重3.55 g,容量150 ml。Brink 公司为此提供模具以及用于埋入IML标签、取出和堆叠装饰成品部件的自动化系统。每小时加工的材料量超过26kg。

阿博格为其客户提供适合包装产品高质量、大批量生产的可靠的应用技术咨询和高效的机器技术。尤其是要求快速、高质量和大批量生产的包装行业,对精密性和短的循环时间有着极高的要求,这正是阿博格最大锁模力4600 kN的高效、高速Alldrive和Hidrive电动和混合动力高性能注塑机系列包装版机型所能提供的优势,这些机器得到优化的特征包括:拉杆间距、锁模力、开模行程和注射单元,以及经有限元分析而优化的安装模板。此外,带有位置调节屏障式螺杆的伺服电动配料驱动实现了高填充动态和短注射时间,具有能量回收功能的伺服电动曲肘式锁模单元实现了快速制动。

壁厚仅0.32mm的薄壁模内贴标(IML)桶

创新与集成推动塑料行业的发展

最佳的效率、最高的性能和始终如一的质量:2018年1月21~24日,恩格尔将在于沙特阿拉伯首都利雅得举行的塑料与化工展览会以及同期的沙特印刷与包装展览会中,展示注塑机、自动化和模具之间如何实现完美的互动,以及能够以有效、可持续的成本协调这些需求的应用技术。这其中包括包装领域的创新产品和应用。

  • 生产瓶盖的最终效率

包装行业受沙特阿拉伯经济危机的影响最小,但新技术正在加速该地区市场的发展,重点是在饮料瓶盖和薄壁食品包装的生产中持续优化生产效率。 

在其展位,恩格尔将通过样品部件和视频,来证明集成的系统解决方案的强大潜力。比如,一台e-cap 380 注塑机配备一幅96腔模具,可以在不到2.5s的循环时间内生产出带有防盗环的26mm的 HDPE瓶盖,总的能耗不到 0.7kWh/kg。在这台全电动注塑机的旁边,周边设备也对如此出色的总体效率作出了重要贡献:比如,应用新的 TWIN瓶盖抬起系统(flying closure system),使得IMDvista 公司解决了饮料瓶盖生产中的另一项挑战性难题——通常,新生产出的瓶盖要在输送带上经过摄像检查,这意味着瓶盖的顶部不能被摄像机识别。这项新技术可利用气流抬起瓶盖,使它们从上到下都能得到检测而不会延长加工时间。 

恩格尔为满足瓶盖生产需求而量身订制的 e-cap注塑机,在0.7 kWh/kg的总能耗中仅消耗0.42 kWh/kg的能量。现在,饮料瓶盖已在几何形状方面最大程度地实现了轻量化,因此,对注塑机的精度和可重复性要求要比以往任何时候都高。高性能的伺服直接驱动为e-cap注塑机提供了出色的精度和加工稳定性,确保了所需要的塑化能力,从而可以生产出数量尽可能最多的可用部件,即使采用熔体流动指数低于2g/10min甚或低于1g/10min的高强度HDPE材料也同样如此。此外,增大的顶出力和锁模力还确保了非常快的循环时间。虽然拥有如此令人印象深刻的性能,但e-cap注塑机所需要的能量和冷却水却非常少,即使是在高速运行时。就瓶盖的生产而言,一个明显的趋势是向着全电动注塑机的方向发展,现在,e-cap注塑机已在沙特阿拉伯建立了牢固的市场地位。

恩格尔的e-cap系列全电动注塑机用于生产饮料瓶盖 

  • 为薄壁包装提高质量和成本效益

薄壁容器的生产商正日益转向采用集成的系统解决方案来确保获得高品质和高成本效益,这些解决方案通常以恩格尔全电动的e-motion注塑机为基础,该机器提供了不到3s 的循环时间和超过500mm/s的注射速度。对曲肘杆和轴的封闭系统,确保了机器的运动部件总能得到最佳的清洁润滑,并满足了食品行业严格的卫生标准要求。

恩格尔展台的重点之一将是集成的模内贴标(IML)解决方案:采用模内标签,可以在一个单一的注塑成型步骤中生产出高度装饰的、随时可以使用的包装产品。由恩格尔的合作伙伴BECK 公司开发的新的自动化概念,在小批量的生产中提供了足够的灵活性。

恩格尔持续地将其e-motion注塑机装备成高性能的机器,这些机器通常被用于生产日益采用模内贴标(IML)的薄壁容器

用于薄壁高速包装的先进注塑设备

在2017年10月举行的Fakuma展会中,住友德马格展示了其最新一代的IntElect全电动注塑机。这是一款用于薄壁高速包装的、具有Industry 4.0应用程序的多组分注塑机。该系列设备可提供500kN 、750kN 、1000kN 、1300kN和1800kN的锁模力,是一个完整的系列。其在锁模力和拉杆间距上弥补了之前的空缺。全面的模块化和中等锁模力的引入,意味着模具可以从更专业的范围匹配机器。在设计上,最新一代的IntElect降低了设备的空间需求,与其他全电动注塑机相比,安装用地平均减小了10%。设备的可访问性、人体工程学和精密性也得以提高。另外,该系列设备采用了全新一代的高动态驱动电动机,确保了机器最高的性能和卓越的能源效率,与相应的全电动注塑机相比,可节能20%。其尖端的直线导轨系统确保了最大的模板平行度以及对喷嘴系统力的均衡应用。借助于有限元分析而设计的全新模具锁模板,为提高生产安全性提供了帮助,且动模板和定模板的刚性提高了30%。值得一提的是,该设备的NC5 plus控制系统配有电容式玻璃彩色触摸屏,显示亮度和清晰度均有提高,能像智能手机一样进行直观而舒适的操作。

最新一代IntElect全电动注塑机

同时在展会上展出的还有一台锁模力为2000kN的高性能El-Exis SP 200-920注塑机,该设备通过演示食品容器用装饰盖的生产,展示了其在高速运转下依旧完美的高精度。

另外重要的是,这款设备可以通过注射压缩成型(以下简称“注压成型”)工艺进行生产。在注压成型过程中,塑化好的材料在模具完全闭合前就已被射入型腔,机器的合模运动有助于塑化材料在型腔中的分布。由此降低了所需要的注射压力和锁模力,确保了压力的均匀分布,最终降低了成品部件的残余应力。最终,由收缩引起的翘曲明显减少,成型部件的壁厚和重量也得以降低。与标准的注塑成型工艺相比,注压成型可节省25%的材料,鉴于材料在生产成本中的主导地位,该注塑机在成本方面的优势显而易见。

El-Exis SP 200系列设备以及采用该设备生产的食品容器装饰盖

El-Exis高速机器经过20年的发展,已成为塑料包装注塑成型市场中的领导者。设备更新了好几代,仍在不断扩大锁模力范围。当前的El-Exis SP产品组合覆盖了1500~7500kN锁模力的机型,并有超过2000台的机器被薄壁塑料包装、螺旋盖和各种瓶盖的生产商所使用。

最近该系列设备又在能源优化方面再次进行了更新,还配备了OPC/UA接口,以用于符合工业4.0标准的通信。

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