恩格尔在Chinaplas 2019:经济地生产高要求的液态硅胶LED透镜

作者:本刊编译 文章来源:PT塑料网 发布时间:2019-04-08
恩格尔将在Chinaplas 2019展会中在无拉杆的e-victory 注塑机演示形状极为复杂的LSR产品的大批量低成本生产过程。

液态硅胶(LSR)可以在注塑成型中得到高效加工,同时它还具有优异的材料耐性,因此,作为照明技术中的光学透镜材料,LSR正变得日益重要。通过在一台无拉杆ENGEL e-victory 310/120注塑机上全自动、无返工地生产LED前照灯透镜,总部位于奥地利的注塑机制造商和系统解决方案提供商恩格尔(展位:4.1-J41 )将在Chinaplas 2019展会中演示形状极为复杂的LSR产品的大批量低成本生产过程。

汽车行业是探索将光学硅胶材料用于照明系统的先行者之一,此外,LSR作为街道和建筑照明的透镜材料也变得日益重要。与久经考验的热塑性透镜材料PMMA和PC一样, LSR提供了比玻璃明显更轻的重量,而在耐热和抗化学性方面又优于有机聚合物。适合光学应用的高透明级别LSR拥有比热塑性透镜材料低的黄变指数,具有极强的抗环境影响(如UV辐射)能力,可在较宽的温度范围(-40~200℃)内使用,同时还允许特别灵活的设计,用注塑成型工艺加工LSR几乎不受其形状的限制。

在为期4天的展会中,恩格尔将加工由陶氏高性能有机硅公司(德国威斯巴登)提供的Dowsil MS-1002可模塑有机硅,这是专为注塑成型应用而开发的一种材料,其固化速度得到了优化,可以获得类似热塑性塑料的光滑且非常坚固的表面。高透光率确保了极好的发光效率。此外,高热稳定性使其具有卓越的透明度。因此,表面极精细的结构可以通过极高的再现性被成型出来。从生产单元取出后,这些LED透镜即等待安装。

细丝结构LED透镜的细丝结构对注塑成型工艺提出了极高的要求,其发展趋势是LSR透镜(图片来自恩格尔)

作为效率因素的无拉杆技术

“经济地生产几何形状要求高的硅胶产品,先决条件是自动化、无返工的加工以及注塑成型过程的高精度和稳定性。”位于上海的恩格尔东亚及大洋洲区域总裁Gero Willmeroth强调说,“凭借无拉杆的锁模单元,采用电动注射单元的e-victory 注塑机非常适合这项应用。”

无拉杆注塑机为加工LSR提供了众多优势:机械手能够从侧面直接到达模具型腔而无需绕过任何障碍物,这缩短了操作时间,因而也缩短了模具的开模时间。最重要的是,无拉杆技术还使生产单元极其紧凑。因为没有拉杆防碍,可以充分利用模具安装模板,直到其边缘,这意味着可以将生产复杂部件结构所需的高产量透镜模具安装到相对较小型的120t注塑机上。

模具安装模板极为出色的平行度,是精确复制表面细节的要素之一。专利的力分配器确保了在锁模力形成的过程中,动模板能够精确地随模具一起运动,并确保施加的力均匀地分布在模板表面上。使用多型腔模具时,所有型腔的分模线都承受同样的表面压力,这可以防止加工极低黏度的硅胶时出现的溢流,并避免注塑成型部件的返工。

恩格尔凭借无拉杆的锁模单元,恩格尔e-victory注塑机可以被整合为一个紧凑的生产单元,特别是能够实现高效率的自动化生产,以及确保产品始终如一的高质量(图片来自恩格尔)

智能辅助系统防止废品的产生

为生产LED透镜,恩格尔为e-victory注塑机配备了iQ weight control系统,以确保整个生产过程所需的注射精度。来自恩格尔注射4.0项目的这一智能辅助系统,分析聚合物熔体注射过程中的压力分布,比较测量值与参考循环值,根据当前条件调整一次注射到下一次注射的注射曲线、转换点和保压力,甚至可以在废品产生前,自动对原材料和环境条件带来的波动进行补偿。

集成在此加工中的摄像系统检查并记录部件的质量。一台恩格尔viper 40线性机械手对部件进行操作。

增强现实减少操作失误

作为系统供应商,恩格尔将该生产单元的所有组成部分都集成到一个控制系统中,从而能够通过注塑机的CC300控制面板来对整个工艺过程进行设置和控制。除自动化设备外,控制集成还包括LSR计量设备(该设备与模具一起,均由奥地利ACH-Solution公司提供),以及恩格尔与奥地利AVR Tech Innovations公司一起实施的增强现实(AR)解决方案。参观者们可以借助增强现实眼镜,被引导着通过启动该生产单元所需的各个工作步骤。该眼镜以文本、动画对象或短视频的形式,显示系统操作的有用信息,准确描述需要做什么、在哪里做以及如何做。在未来的注塑成型工厂中,增强现实可以为机器设置人员和维修人员提供支持,以帮助他们更高效地工作,降低操作中的出错风险。

自优化注塑机

在生产LED透镜的过程中,恩格尔利用iQ weight control辅助系统来确保基于实时数据的质量相关工艺参数的永久自适应,这是智能工厂的一个基本特征,同时也是工业4.0的目标。专家知识与过程控制的日益融合,有助于降低工艺的复杂性。“凭借自优化注塑机,我们使加工商们对效率和质量潜力的利用变得极为简单。”Gero Willmeroth说道,“即使是注塑成型经验不足的半熟练员工,也能够实现始终如一的高质量生产。”

在展会的专家角,恩格尔还将展示其他辅助系统,包括:iQ clamp control,用于自动确定和调整最佳锁模力;iQ flow control,用于动态控制多回路温度。

智能辅助系统iQ weight control智能辅助系统能够在废品产生前补偿原材料和环境条件带来的波动(图片来自恩格尔)

在恩格尔专家角的一个特殊亮点是恩格尔客户门户e-connect,它将在Chinaplas展会中以中文形式得到展示。它随时随地可提供机器状态、服务和支持订单的处理状态以及备件的价格和有无情况的概述,这样,该门户就简化并加快了加工商与恩格尔之间的通信。来自恩格尔注射4.0项目的所有服务产品,都被集成到e-connect中,包括新的e‑connect.monitor,用于基于状态的预防性维护,以及e-connect.24,用于每周7天、每天24h的在线支持。

新的恩格尔客户门户新的恩格尔客户门户e-connect将以中文形式得到展示(图片来自恩格尔)

连接性确保透明度

恩格尔还将展示用于连接注塑机和生产单元的TIG authentig。由恩格尔子公司TIG(奥地利Rankweil)提供的这一MES(制造执行系统),是为满足注塑行业的具体要求直到最后的细节而订制的,比如,它为利用机器停工的能力或为了关联的生产力指标和经济目标而确保了透明性。TIG公司将展出的新产品包括:TIG 2go仪表板解决方案,它特别适合进入MES领域,以及TIG大数据高性能分析平台,它允许在一个中央控制系统中对全球机器进行联网。

仪表板新的TIG 2go仪表板解决方案使得机器连接真的很容易(图片来自TIG

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