成本低而附加值高的注射模塑技術
時間:2005-07-04
對于小規(guī)模的工廠來說，依靠創(chuàng)新技術發(fā)展企業(yè)的戰(zhàn)略也許難以實現(xiàn)，因為在新設備技術上的投資通常很少。這些模塑商可能忽略了那些成本低而附加值高的技術。
表面裝飾
Ube Mechinery公司的DIEPREST是一種表層夾物模壓技術，允許模塑商在不使用粘結(jié)劑或特殊模具的情況下將塑料注射到織物、乙烯泡沫、單張膠片或者預成型的表面鑲件上。據(jù)Ube的市場銷售經(jīng)理Taku Tawarada說，盡管這項技術的工業(yè)化時間只有四年，但是許多汽車生產(chǎn)廠商（包括豐田和日產(chǎn)）都將它用在多種汽車內(nèi)裝飾件的制造上。
Tawarada說DIEPREST的主要優(yōu)點之一是經(jīng)改裝后可以用在標準電機上。該設備不僅可以用于表層夾物模壓，還可以用在其他類型的模塑中，因此操作靈活性更高。電機的使用是因為DIEPREST要求高度準確和可再現(xiàn)的合模運動，誤差在幾分之一毫米之內(nèi)。
這項技術的核心是多級合模控制軟件，通過一個伺服閥控制的閉環(huán)回路合模單元精確控制合模運動。操作過程中，乙烯泡沫或TPO表層被插入模腔內(nèi)，塑料被注射到表層的背后。一般情況下由于注入模腔內(nèi)的高壓會破壞表層的結(jié)構(gòu)，因此用粘結(jié)或者其他需要特殊設備的低壓技術將塑料粘到表層上，而DIEPREST通過控制合模運動克服了這一局限性。
在DIEPREST C機型上，表層插入模腔內(nèi)之后閉模。塑料被注射到表層的背后，由于注射壓力的作用，模板打開，然后再合模使制件成型，在表層結(jié)構(gòu)受到任何破壞之前模板再迅速打開。Tawarada說，因為啟閉模發(fā)生在冷卻時，所以循環(huán)時間沒有延長。還有其他一些DIEPREST機型用于特定的工藝或材料。除汽車制造業(yè)之外，該技術還面向家電、家具、醫(yī)療器械和消耗品。
模內(nèi)貼膜技術已應用多年，用于在制品表面產(chǎn)生裝飾和其他印刷效果。近幾年來，這項技術越來越多地代替噴漆，用于各種塑料制品上。Bauer Plastics Technology Group的技術銷售代表Karl Berdan說，與氣輔成型復合使用，模內(nèi)表面貼膜技術的收益更高。
目前Berdan正在幫助一家汽車制造商建設一條模內(nèi)貼膜生產(chǎn)線，用于為下一個年型的一種多用途運動車模塑汽車側(cè)體。這條生產(chǎn)線由四臺合模力125～500t的注塑機組成。模塑使用的膜是非預成型或扁平膜，與預成型膜相比，這種膜的操作量少，價格便宜。膜由一個滾輪引導，在此和TPO基材塑合。成型的制品經(jīng)激光修型，粘結(jié)助劑處理后，被雙面膠帶串接起來。
Berdan說：“貼膜省去了噴漆的高昂費用。氣輔成型技術將循環(huán)時間縮短了15sec。此外中空制品更堅硬，更容易粘貼雙面膠?！?
添加動力：更多的選擇
傳統(tǒng)的氣輔成型技術是帶壓氮氣通過一個通道或鎖孔注射到塑料中。Incoe公司的新方法是外部氣體模塑（EGM），即氣體被通到流入模內(nèi)的塑料表面或者被選擇區(qū)域的表面。同傳統(tǒng)氣輔成型技術相似，EGM可以用于扁而長的制品或者異型制品，消除了縮痕和表面缺隙，降低了過程的合模力要求。但是Incoe的業(yè)務開發(fā)副總裁John Blundy說，相同點僅此而已。他說：“傳統(tǒng)的氣輔成型通常用于頂出棱紋和凸飾，但是存在一些問題，如氣體滲透制件的薄壁部分?！?
EGM需要氮氣源和簡單的送氣設施。氮氣在低于1000psi的典型壓力下通過模具的型芯側(cè)。Blundy說，EGM是型芯側(cè)有棱紋結(jié)構(gòu)的制件的理想方法，也適合生產(chǎn)薄壁制件，如手機、計算機殼、商務機蓋和汽車儀表盤。對于薄壁制件，EGM可能比傳統(tǒng)氣輔模塑更加經(jīng)濟實惠。
Blundy指出：“使用EGM生產(chǎn)超厚棱紋制品時不必在棱紋中設計一個氣道?！盓GM的其他優(yōu)勢包括60%合模力要求的降低，以及無應力制品的生產(chǎn)。EGM在生產(chǎn)高收縮率的注塑材料（如PC/ABS）時還可以節(jié)省材料費用。氣體被用于頂出塑料，消除材料在模內(nèi)的大幅收縮。Incoe正在向北美和南美的模塑商出售該技術的使用權(quán)。
Battenfeld將在今年的K展會上推出該公司的水注射新技術Aquamold 。Aquamold可以在很短的循環(huán)時間內(nèi)生產(chǎn)管子和車門把手這樣壁非常厚的制件。由于制件的內(nèi)外同時冷卻，因此在多次試驗中循環(huán)時間比氣輔成型技術縮短了70%。水的注射也產(chǎn)生了極光滑的內(nèi)壁。
Battenfeld加拿大公司的區(qū)域經(jīng)理 Bruno Lamont 說：“Aquamold將會有一些特定的應用?！痹贙展會上Aquamold將被用在Battenfeld TM2100/100注塑機上模塑多色海灘球拍。
據(jù)Lamont說，Aquamold需要為壓力注水而設計專門的壓力控制模塊。這種控制模塊是獨立的單元，可以從一臺機器移到另一臺機器。此外Aquamold需要一個特定的水進入模具的注射點和水流出模具的排放點。Lamont說，Battenfeld將與模塑商合作以保證特定應用的正確設計和建立。
小氣泡，大節(jié)省
MuCell是一種微孔泡沫工藝，用在注射模塑中時，制品重量減輕，材料消耗降低，循環(huán)時間縮短以及其他的一些優(yōu)點。雖然這種技術已在市場上出現(xiàn)多年，但是許多模塑商才剛剛開始理解那些使它不同于其他注塑技術的獨特加工條件。
由Trexel公司開發(fā)并申請專利的MuCell技術使用超臨界流(SCF)狀態(tài)的氣體在塑料中生產(chǎn)直徑從5微米到50微米的微孔氣泡或氣囊。盡管MuCell不適合A級表面拋光度的制件，但它可以用于制造汽車內(nèi)部零部件、HVAC組件、保險絲盒和插頭等電氣/電子制品以及商務機等。模塑商通過注塑機制造商購買MuCell，現(xiàn)在有10個注塑機生產(chǎn)廠商隨他們的設備提供MuCell技術，他們是Arburg，Battenfeld，Engel，F(xiàn)erromatik Milacron，Husky，Italtech，JSW，Krauss Maffei，Toyo 和Van Dorn Demag。
Trexel的業(yè)務開發(fā)副總裁Dan Szczurko說，盡管從技術上講MuCell可以用于所有的熱塑性塑料，但它最適合大批量模塑工程填充樹脂，這時可以最快地收回投資。
Szczurko說：“MuCell的主要優(yōu)點之一是模腔壓力的降低，從而減少模制應力，改善制件尺寸?！盡uCell使塑料的粘度降低，因此對機器合模力的要求也降低。
Engel公司最近售出了一臺配有MuCell工藝的無拉桿注塑機。設備銷售和技術經(jīng)理Kai Jacobsen說，用戶用這臺機器模制一種以前在1500t機器上模制的HVAC件。Jacobsen說Engel在過去四個月里向汽車市場出售了帶MuCell的300t和400t的無拉桿注塑機。
Jacobsen說：“我們發(fā)現(xiàn)人們對MuCell和無拉桿技術的組合產(chǎn)生了很大的興趣?！彼fEngel已經(jīng)在全球銷售了40臺配備MuCell的機器，并估計其中三分之二都是無拉桿注塑機。Engel在Guelph的技術中心有一臺開發(fā)MuCell用的測試機。
同樣，Husky公司向模塑商提供MuCell的應用開發(fā)，并通過它在密歇根州Novi市的注塑系統(tǒng)技術中心給予支持，在那里Husky安裝了一臺175t具備MuCell功能的S系列注塑機。Husky在65～8000t的設備上提供MuCell技術。
Szczurko估計目前全球有幾十種工業(yè)化的MuCell應用。“一個積極的跡象是我們正在得到重復訂單。這項技術不僅正在被使用，而且正在被推廣使用?！?
毫無疑問這個跡象也表明，模塑商們逐漸懂得，從長遠的角度看，擴大他們的模制技術武器庫對他們自己和對他們的用戶都是雙贏的。
Ube的DIEPREST模塑技術可用在電機上，在塑料基質(zhì)上注塑紋理組織表層，而不必使用粘合劑或特殊模具。
