35年坚持不懈,引领中国多组分成型技术的发展

富强鑫(宁波)机器制造有限公司董事长王俊杰先生专访

作者:本刊记者 李军 文章来源:PT塑料网 点击数:26 发布时间:2019-08-08
富强鑫(FCS)开发多组分成型技术35年以来,不断推出多组分注塑机新机种,并为多行业客户定制机器,以完美替代进口机器,为客户创造更高效益。双色机、三色机和四色机等一系列的突破性成果使富强鑫引领了中国多组分成型技术的发展。
35年坚持不懈,引领中国多组分成型技术的发展

今年富强鑫(FCS)迎来其开发多组分成型技术35周年。35年以来,富强鑫坚持不懈地开发多组分注塑机及推进该机种的应用,以完美替代进口机器,为客户创造更高效益。从双色机、三色机到四色机,从两工位到多工位,从小吨位到大吨位,从垂直旋转到水平旋转,从液压驱动到伺服驱动,从专用机到多功能机,这些突破性的成果使富强鑫引领了中国多组分成型技术的发展。

富强鑫宁波
富强鑫(宁波)机器制造有限公司董事长 王俊杰先生

35年前,富强鑫推出了其第一台双色机,自此开启了自主研发多组分注塑机之路,并始终走在国内该机器技术的最前沿。经过35年的发展,富强鑫已成功开发出了高精密的转盘式、转轴式、电动式双色/多色机以及夹层机和混色机,现已形成四大系列30余种规格,锁模力覆盖135~1900吨,广泛应用于汽车、手机、笔记本电脑、制笔、手动工具、高端日用品、化妆品、家电及其他电子产品等制造领域。富强鑫的统计数据表明,至2018年,富强鑫累计销售多组分注塑机超过4500台,累计销售额突破22亿人民币,其中,锁模力700吨以上大型双色机的销量已达200台以上。

“今年恰逢富强鑫多组分成型技术诞生和发展35周年,而富强鑫双色机35年来的发展历程可以说也是多组分成型技术在中国发展与应用的历史写照。” 富强鑫(宁波)机器制造有限公司董事长王俊杰先生不无自豪地说道。

1984年,富强鑫推出第一代双色机KT-300D,成为当时极少数能够制造双色机的企业。1990年代,在台湾电子及化妆品产业的带动下富强鑫开发了FB系列双色机,时至今日,“FB”几乎成为双色机的代名词,其影响力之大可见一斑。

“除产品设计外,FB系列的成功主要在于其高性能定位:在当时普通注塑机作为大宗产品的市场背景下,富强鑫将双色机定位于高阶性能,对此后双色成型技术的发展起到了关键作用。这一极具前瞻性的布局,成就了富强鑫双色机的竞争优势与市场地位。” 王俊杰先生解释道。

进入2000年后,市场和客户的需求使双色机技术从大型化、精密、专业化、多射出、多功能,以及转动轴垂直化几个方面得到了发展。富强鑫在这些方面均取得了突破性成果,从而引领了中国多组分成型技术的发展。

1.大型化

2001年1月,富强鑫推出锁模力1000吨、转盘直径1.6m的大型双色机(FB-1000R),成为当时台湾地区最大型的国产双色机之一,目标应用为汽车行业。该产品的问世,终结了进口机的市场垄断地位,填补了国产大型双色机的技术空白。在此之前,生产大型双色产品的成型商只能选择进口设备,但进口设备成本高、维修服务不便且无法配置客户所需的特殊功能。FB-1000R推出之后,由于定位高端,技术及品质达到了国际水准(可匹敌德国进口设备),而且可配合客户需求订制特殊功能,使得许多客户纷纷采购此机。

2006年以前,国产大型双色机在中国大陆市场极为罕见,此后,市场对大、中型双色机的需求与日俱增,特别是汽车、家电、笔记本电脑和大型日用品等行业开始大量采用双色技术。基于此,富强鑫于2006年开始将锁模力700吨以上的大型双色机导入宁波工厂生产,实现了大、中型双色机的本地化量产,从而开启了大型双色机在中国市场发展的里程碑。自此,富强鑫的大、中型双色机在中国大陆市场快速发展:2006~2010年间,锁模力700~1420吨的大型双色机在宁波工厂实现量产,至2015年,本地制造的机器,锁模力提升至1900吨。在此期间,富强鑫台湾本厂不断加紧开发新的大型双色机技术,于2012年推出了锁模力1900吨的超大型两板式水平转盘双色机(HB-1900R)。2013年,又推出锁模力3200吨的超大型两板式双色机(LM-3200LB),直到目前,该机种仍是国内最大的两板式双色机。至2018年,在汽车、家电及笔记本电脑等行业的带动下,富强鑫大型双色机的年出货量已突破60余台。

富强鑫宁波工厂
富强鑫宁波工厂外景

富强鑫宁波工厂双色机
富强鑫宁波工厂双色机生产线

2.精密化

2001年,随着富强鑫AE系列液电式高速机的推出,富强鑫将其应用于双色机,推出了高速闭回路液电式双色机 (HB-250Y)。该机种以伺服电机驱动螺杆进料,配有蓄压器高速射出装置,形成油电复合多回路系统,再加上全闭环伺服控制,具备了精准进料、节省能源、高速射出及成型周期短等优势,成为当时国内首创的采用液电复合结构的双色注塑机。

除注射单元向精密化方向发展之外,转动结构的不断优化也是双色机的重要发展方向。不论是转盘还是转轴,从最早的齿条结构,到液压马达驱动,再到伺服电动驱动,转动速度及精度均大幅提升。

2014年,为适应双色模具新的技术要求,以及满足客户对双色机的更高性能要求,富强鑫推出了FB系列的第二代机型,对400吨以下小型双色机进行了全面升级,优化了结构刚性及转盘运动性能,增加了更多的注射单元选项。这不仅协助客户顺利完成了技术升级,也为富强鑫双色机持续保持领先地位提供了保障。

3.专业化

“与通用型单色注塑机完全不同,双色机具有行业专用性,订制化程度较高。因为每个行业的每种产品都有着不同的需求,包括对模具的要求也不一样。为此,我们针对每个行业、每种产品为客户订制机器,使我们的各种专用双色机在制笔、手机、汽配、化妆品、笔记本电脑,以及医疗(包括牙刷)等行业获得了广泛应用,并赢得良好口碑。”王俊杰先生说道。

2003年6月,富强鑫宁波工厂推出制笔专用双色机 (FB-200R),它提供了更宽大的容模空间、更快速精准的转盘定位、可移动的中心距和更短的成型周期,良品率更高,使其一经推出即大受欢迎。从温州一家龙头制笔企业开始,到宁波、上海等地的制笔企业,最终,国内主要制笔公司如贝发、爱好和晨光等,均购买了富强鑫的双色机,从此,富强鑫打响了其双色机在中国大陆市场的知名度。

2004年,富强鑫推出了FB-140R 双色按键专用机。由于该机射出单元的效率及精度得到提高,因此不仅国内客户购买,韩国的手机生产商也大量采购,使得富强鑫在2004年创下了单一地区、单一机种销售近50台的佳绩。

2006年以后,双色机的应用开始扩展至汽配行业。富强鑫1000吨以上机型的客户群体首先以车灯企业为主,销售地区覆盖了常州、苏州、台州、昆山、上海、芜湖、保定、沈阳、重庆、广西和青岛等地,随后又扩展至大型内外饰的生产企业。“常州星宇是我们的一个很有代表性的车灯客户,他们从最初购买一台1000吨的双色机,到现在已拥有三、四十台富强鑫双色机,通过常州星宇的成功应用,我们的车灯用双色机扩散到了很多客户。” 王俊杰先生介绍说道。

针对车灯的多色成型及内外饰的多组分成型,富强鑫对转盘承重、转盘定位精度和注射单元的塑化性能进行了特殊设计,助推了这两类成型技术在中国的快速发展。2015年,富强鑫大型多工位三色机问世,进一步突破了生产复杂多色汽配产品的技术难关,使中国汽配业的多组分成型技术达到国际先进水平。

车灯专用双色机
2008年富强鑫推出车灯专用双色机FB-1420R

双色车灯
双色车灯

四色车灯
四色车灯

作为富强鑫最热销的双色机机种,FB-260R主要用于化妆品行业,生产口红管、面霜盒及眉笔外观件等。2004年,该机种被导入富强鑫宁波工厂量产,多年的市场验证表明,该机性能稳定、良品率高,较高的注射速度确保了优良的表面质量,同时还可为高透明厚件产品的生产提供低速稳定性。由于口碑好,许多台湾地区、日本和法国的大型化妆品生产商均采用了该设备。

薄型笔记本电脑及平板电脑的盛行,促使富强鑫于2014年推出薄型笔记本专用高精度双色机FB-700R及FB-850R。这两款中型高精度双色机拥有大幅提升的转盘速度、定位精度、合模精度和注射速度,特别适合生产薄型、高流长比和结构精细复杂的电子类产品,因而被客户大量采购。该机种的推出,填补了国内中型双色机的技术空白,推动双色机进一步拓展到新的应用领域。

在牙刷柄生产领域,针对双色机注射单元的定位精度及合模单元刚性要求较高的需求,富强鑫2012年推出了牙刷柄专用三色机FB-550R,实现进口替代。2016年,又推出升级版的牙刷柄专用机FB-600T,包括双色和三色两种机型。其中,FB-600T双色机仅一台机器就取代了客户原本采用二次成型工艺需要的9台单色机,不仅帮助客户节省了一半的空间场地,还降低了人力成本,每天三班生产需要的人力由24人减至3人,良品率(由95%提升至99%)和效率均明显提升。结合高精度的模具及自动化的周边设备,FB-600T三色机具备了比进口三色机明显更高的性价比,为客户创造了更高的利润,因而被许多客户比作“金鸡母”。基于市场上的良好表现以及达到国际先进技术水平,2018年12月,富强鑫FB-600T三色机(多模穴三色牙刷柄专用机)入选了中国机械工业联合会“改革开放40周年机械工业杰出产品”名录。

牙刷柄专用三色机
2016年富强鑫推出牙刷柄专用三色机FB-600T

三色牙刷柄
三色牙刷柄

4.多射出

多组分注塑机的发展,是以双色机的发展为开端。随着产品的日益复杂,三色甚至四色的成型需求开始出现。2005年,富强鑫就推出了FB-450M三色机,成为当时能制造三色机的极少数企业之一。该机种的推出,开启了国产三色机的发展之路。近年来,多色产品的设计日益复杂,对多工位三色机的要求也越来越高。因此,富强鑫在2010~2017年间陆续开发了一些大、中型三色机。2015年,富强鑫推出FB-1900R超大型三工位三色机,锁模力1900吨,转盘直径2250mm,是当时市场上最大的多工位三色机,代表了富强鑫三色机发展的重要里程碑。至2017年,富强鑫完成了锁模力160~1900吨全系列电动转盘多工位三色机的开发,受到市场的欢迎。

三工位三色机
2015年富强鑫推出三工位三色机FB-1900R

与此同时,富强鑫还于2010~2016年间陆续推出锁模力1250~1600吨的两工位四色机。至2018年,又在多工位三色机基础上,进一步推出了FB-1600R多工位四色机,从而将大型多组分注塑机制造技术推向新的高度。目前,富强鑫研制的四色机已成为该公司大型多组分注塑机的拳头产品。

四色机
2010年富强鑫推出首台大型四色机FB-1250R

“富强鑫在多色机技术方面拥有35年的经验、4500多台销售业绩、上千件行业产品的应用以及控制程序,以及遍布全国的多组分合作伙伴(专业模具商及试模厂),凭借如此庞大的资料库及合作网络,富强鑫奠定了其在多色机市场的强大竞争力。”王俊杰先生强调道。

5.多功能

得益于射出单元可移动功能的实现,多组分注塑机可具备多样化功能及柔性生产能力。2014年,富强鑫在锁模力700吨以上的大、中型多色机上配置了射出移动功能,实现了单色、双色、三色和四色的一机多用。比如,“直角天侧四射机”(LV型)配合射出移动功能,可实现单色、P型双色、L型双色、V型双色、L型三色、V型三色、LV型三色和LV型四色等8种成型模式,这对于多品种、小批量的生产企业而言是极佳的选择。以车灯业为例,通过对射出单元的精心配置,仅一台多色机即可同时满足汽车前灯与尾灯的生产需求。

在5种双色机基本形式中,水平对射机(H型)是近年来发展较快的新型结构。水平对射结合两板锁模单元,再搭载叠模,可使单色产品实现双倍产能。2018年,富强鑫推出HB-2350D超大型两板对射机,配置全伺服省电系统、电动加料(ESD)及射出闭环控制,用于生产大型物流产品,仅此一台机器,即可实现两台单色机的产量,不但节省能源、减少了占地空间,还将产能提升了70%以上。

两板式对射机
2018年富强鑫推出超大型两板式对射机HB-2350D

6.转动轴垂直化

有鉴于水平转盘相较于垂直转盘的优势——当产品尺寸更大及模具更加复杂时,可避免垂直转盘转动时出现的惯性问题及重力影响,确保成型精度和稳定性,富强鑫于2009年成立了水平对射双色机课题组,与相关模具企业合作,共同开发两板式水平对射双色机,并于2012年推出了HB-1900R超大型水平转盘双色机。在此期间,富强鑫开展了非常严谨的技术调研、专利检索与解析等工作,以避开国外专利保护,并反复论证技术方案及其可靠性,最终确定了该机种。该机种整合了大型两板机、双色机、水平转盘、叠模及伺服节能等多重技术,填补了国内超大型双色机的市场空白,特别适合生产大型的平面电视外框,以及汽车的内外饰件、天窗、角窗和车灯外壳等。

为满足更多客户的需求,富强鑫于2016年完成了HB-R机种的系列化,锁模力覆盖350~1900吨。2018年,又将水平转盘双色机扩展至三色及四色,进一步扩大了该系列机种的使用范围,使其可成型贯穿式尾灯壳等产品,从而吸引了众多客户的购买。

“超大型的1900吨水平对射双色机会在今年年底之前在宁波工厂量产,以缩短交货期及降低成本,更好满足中国大陆市场需求。我们目前已经接到5台订单——3台1900吨、2台1300吨机器,其中4台用于汽车行业,一台用于民用品。”王俊杰先生介绍说道。

对于未来多组分注塑机的发展趋势,富强鑫有着清晰的认识。“两板式水平转盘多色机将得到持续深化发展,尤其是对水平旋转四面叠模的应用。而对电动驱动单元(如转动单元和射出单元)的整合,也是多色机实现高精度、多功能的重要基础。随着智能注塑机技术的向前发展,多模穴流动平衡、注射熔体变异控制和锁模力在线监测等技术将逐步得到应用,从而推动多组分注塑机向更高效能方向发展。”王俊杰先生如是说,“此外,多组分成型也必须与其他多种工艺技术相结合,以获得更高效率和产品质量。而实现注塑机、模具和周边自动化技术整合是关键。这些都是富强鑫开发下一代多组分注塑机所要推进的目标。”

2019年K展将于10月开幕,富强鑫已连续十余次参加这一全球性的塑料行业盛会。本次K展的着重点是塑胶工业 4.0、新材料及轻量化工程等,因此富强鑫将在展会中推出新一代高效节能注塑机(FA系列)与全电式注塑机(CT-300),除展示富强鑫的创新、速度及活力之外,更结合绿能科技、高度订制的系统整合理念,提供客户完整而完美的解决方案。

据王俊杰先生介绍,FA系列为富强鑫全新发布的新一代高效节能注塑机,亦为首次在K 展亮相。该系列规格全面升级,锁模单元优化、车壁结构强度提高30%以及伺服节能液压泵达(GB一级节能验证),使其射出精度与稳定度大幅提升,并且延长设备寿命及更加节能。同时兼具人体工程与美学的外观造型,集性能、效能与智能于一体,更整合高阶电控系统优势,提供模块化规格选型。

CT-300为锁模力300吨的全电式注塑机,整合奥地利高阶控制器与意大利PHASE伺服电机,打造高射速、长保压的全伺服动力驱动技术,可使开模、顶出以及加料多轴同动,利于生产较短成型周期产品(薄壁容器、3C产品等)以及长保压光学厚件。同时采用日本NSK高负荷滚珠丝杠与射出线性滑轨设计,兼具耐荷重、低阻抗、低耗能与低噪声等优势,再结合模内质量讯号监视系统,藉由堆栈模技术达到产量倍增效果。K展中,一套以CT-300为主体的模内贴标生产系统将得到展示。

值得一提的是,本次展出的机种均将搭载iMF4.0智慧制造工厂系统,以生产周期时间管理为基础,导入模具管理、机台管理与材料管理,达到成型参数、质量监控、外围辅机设备等系统生产信息数据获取、分析和利用,实现数字化工厂生产管理,满足食品包装、薄壁容器、光学及医疗等产业订制化与高效能的需求。亦藉由多模穴流动平衡控制模块的监控,进行环境干扰变异的自动补偿及不良品的筛选,成就无人化监控生产,展现智慧工厂这一概念。

去年,富强鑫将“共塑美好未来——塑造绿色环境,守护地球资源”确定为企业使命之一,并开始践行。今年3月底,在印尼巴淡岛,得到印尼政府大力支持,由富强鑫、美国永盛及新加坡高盛三方合资的巴淡鑫盛塑料有限公司正式开业。该公司将从美国进口PET和PP两种废料,经过清洗造粒,重新做成产品,如大型的PP垃圾桶、托盘及PET包材等,再外销至美国、新加坡等国家,从而让废旧塑料再生,实现可循环利用的目标。清洗过程的废水经过处理,可循环使用,使得整个回收过程真正达到了绿色环保要求。

“回顾35年我们发展多组分成型技术的历程,我们推出了双色机、三色机和四色机。从两工位到多工位,从小吨位到大吨位,从垂直旋转到水平旋转,从液压驱动到伺服驱动,从专用机到多功能机,富强鑫引领了中国多组分成型技术的发展潮流,不断地推动了多组分成型技术在进口替代中的应用,持续地为客户创造了价值。”王俊杰先生总结道。

2018年2月,宁波富强鑫承担了中国塑机协会团体标准工作委员会的“多组分塑料注塑成型机”团体标准的起草工作。2018年7月,为支持中国塑料机械行业培养专业人才,富强鑫向北京化工大学无偿提供了试验展示设备(FB-200R双色机),用于该校的“中国塑料机械专业人才培养基地”。2019年7月底,富强鑫与国家塑机产品质量监督检验中心共建的“多组分注塑机联合科创技术中心”将在富强鑫宁波工厂启用,以共同推进多组分注塑机的技术创新、标准制定、检测方法研究和新产品开发等工作。“这些举措集中体现了富强鑫促进中国多组分成型技术向更高层次发展的使命感和责任感。”王俊杰先生说道。

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