全球經濟前景不明,但物價飛漲,各行各業的生產商都要想盡辦法降低成本。故此,注射成型機制造商近年積極研發出各類節能效果出眾的機器,助廠家控制成本之余,亦乎合環保潮流,一舉兩得。
阿博格Hidrive系列機型強調高效能源利用
德國注塑機生產商阿博格(Arburg)旗下的Allrounder今年慶祝推出50周年。阿博格多年來一直致力于推動技術進步,其目標是幫助客戶最大限度降低能耗。
阿博格提供各類能效機型,這些機型均帶有阿博格“e2”標志,包括Allrounder Hidrive液壓機和復合機,以及Allrounder Alldrive和Edrive系列電動機型。應強調的是,這些標簽只作為標識,而不作為分類。原因在于實際能耗相關的說明通常與機械配置和應用相關。如果驅動技術設計合理并與特定用途相適應,機械能耗可降低50%。
其中,Allrounder Hidrive系列高性能混合機型將電動合模裝置和注射單元與調位螺桿及液壓蓄能技術相結合,可提高能源效率和生產效率,縮短周期時間,特別適用于包裝行業。
塑料應用越來越復雜,控制系統也越來越受到重視。作為重要的人機界面,控制系統還必須整合其它外圍設備,確保整個注塑系統編程和運行簡便可靠。鑒于此,阿博格的Selogica控制系統持續改進的工作原理將復雜任務化繁為簡。如六軸機械手系統使用Selogica控制系統用戶界面,借助于Selogica“設置助理”,操作員可在不借助外部幫助的情況下快速設定程序。現在,操作人員不再需要對控制系統了如指掌。
恩格爾伺服液壓系統達新里程
恩格爾(Engel)可謂是高能效驅動概念的先驅,恩格爾(上海)的銷售及售后服務總裁Gero Willmeroth指出,公司開發的伺服液壓環保驅動縱系統成為該領域的又一個里程碑。
恩格爾環保驅動系統由一臺定排量伺服電機或變量泵構成,而不是一臺連續運行的異步電機,與常規液壓系統相比,可節能高達70%,可與全電動設備媲美。在靜止狀態下(如冷卻時)設備不消耗任何能量。在CHINAPLAS 2011上,恩格爾展示的生產發動機蓋的恩格爾duo5550/700大型設備就安裝了環保驅動系統。
在汽車工業,能源效率與輕量化制造存在密切關系。恩格爾的organomelt技術就是其中的一個例子,展示了采用PA制造并以有機板材加強的轉向柱支架。形狀復雜的構件在一個高度自動化的過程中制造。這一應用是輕量化汽車設計的重大突破,因為它用有機板材取代了大量的鋼鋁板材。
在醫療技術上以及包裝上使用大腔數模的趨勢使得在這些領域采用更大的設備和獲得更高的合模力成為必然。在高性能應用領域,需要更強大的全電機。恩格爾是歐洲目前唯一可生產合模力達5,000 kN全電機的廠家。
在顯示器和各種電器外殼生產過程中,盡可能不噴涂成為一個明顯的趨勢,也就是說,要用注射成型技術生產出外觀完美的零件。這通過IML或變溫模具溫度控制實現。同時,裝組分的應用越來越重要,如生產雙組分電視機架。
在電子組件領域,對于插頭或傳感器等組件,重點應確保最高精度可重復出現。隨著零件的精度要求越來越嚴格,制造商需要全電動或混合動力設備,如恩格爾的e-motion或e-victory。
由于薄壁應用與膜裝飾結合的趨勢在筆記本電腦生產中繼續發展,需要一項新工藝技術。盡可能降低產生的剪應力和熱負荷有助于避免在注入過程中熱熔體損害裝飾箔。為此,恩格爾針對該應用開發出了注射壓縮成型設備。在注射壓縮成型中,以較低的壓力注入模具,模具的合模力使零件最后成型。
未來,制造商將能夠生產薄膜裝飾的主體外殼,其變形小,壁厚僅1毫米,而目前一般壁厚在1.7-2.3毫米。該技術已在一臺500噸恩格爾duo設備上展示過,設備配備一個注塑壓縮成型包裝和模內標簽系統。
威猛巴頓菲爾節能機獲獎
威猛巴頓菲爾(Wittmann Battenfeld)因MicroPower(PowerSeries設備,為微小零件注射成型設計),在五月于波蘭舉行的Plastpol獲得“塑料加工機器設備”類獎項。MicroPower最有吸引力的優點之一是其創新的兩部分螺桿柱塞注射系統。該注射系統可用于注入熱均衡熔體,生產最高品質的零件,同時確保生產過程特別穩定,生產周期短。
MicroPower 15/7.5利用Microsystems UK提供的一個六腔模生產POM紙夾,整個周期只需4秒。通過該應用,公司在小零件生產方面顯示出較高成本效率。
而在六月捷克廠房的開放日,威猛巴頓菲爾展示了公司“節能機床”的兩件展品。EcoPower 110/350設備用單腔模生產一個PP堆碼箱,一臺威猛巴頓菲爾W813機器人將零件取下并放置在一條輸送帶上。該設備同樣裝配由威猛巴頓菲爾提供的一臺Feedmax S3裝載機。EcoPower是威猛巴頓菲爾開發的PowerSeries的全電動設備版本,其主要的獨特性能是高精度、清潔和節能效率好。
寶勝SmartEnergy開創新時代
來自意大利的寶勝公司(Negri Bossi),其可變活塞泵的動力與伺服控制電動機的成本優勢相結合,形成一個十分獨特的系統,在能源效率和生產性能方面遙遙領先于其它系統。
SmartEnergy是寶勝公司開發的最新產品,它在智能能源時代接過了開路先鋒的大旗。這個能源系統確保閉環操作,其效率水平與最先進的各種電氣系統或伺服閥不相上下,節能效果明顯提高。、
VSE和Canbio SE系列進一步提高了節能效果。在以上兩個系列中,液壓系統均使用數字化可變活塞泵,由一臺集成式變頻器控制電機帶動。這使得該系統完全不同于使用伺服電機和定量泵的系統,它更先進,更節能,而且在生產能力、準確性和可重復性方面性能更高。
控制算法也使電動機-泵系統可在最高能效條件下運行,同時確保最高動力性能,這對實現高度準確、可重復的成型過程非常關鍵。這個可變活塞泵和伺服控制電機解決方案除具良好節能效果外,在速度和精度方面更具卓越表現。由于泵和電動機是兩種速度和壓力調節裝置,所有加速和減速階段將更快完成,這是確保在注入過程中實現最佳壓力控制,確保高品質加工的基本條件。
在分析注射成型過程中的能耗時發現,由一個逆變電路驅動一個可變活塞泵可實現明顯的節能效果,特別是在模后處理和冷卻階段。如果在這兩個階段中降低電動機轉速,智能能源系統可使節能效果更顯著,尤其是對于中長成型周期(“靜止”階段在其中具有更重要作用)。
將此方案與變頻控制的定量泵進行比較,后者動力比更低,即加速和減速性能越低,液壓控制就越不準確,必然會降低制件的質量。如果再注意到以下事實,根據泵效率曲線,使用一個獨特的寶勝算法可實現增速,進一步提高動力水平,那么最終將使部件的能源效率達到最高,噪音更低,磨損更少。
總之,一種解決方案可降低該周期次要階段的能耗,而一個智能系統確保設備在效率、能耗和動力三方面均處于最佳狀態。
KraussMaffei技術結合效率產率
KraussMaffei的ColorForm工藝利用高光表面徹底革新零件的生產。這一工序可在單一序列工藝中在封閉式模具噴涂高光涂層,完全替換傳統噴漆工藝。
利用該工藝,KraussMaffei為潔凈室生產制定新標準:符合現行衛生標準,省去注塑后滅菌并降低高達25%的制造成本。
KraussMaffei還提供新型生產工藝,作為利用塑料完全取代承受動態應力的汽車結構部件中金屬的基礎。
利用新型FiberForm工藝生產復雜的幾何體能生產出具有較高強度和能量吸收能力的零件(比類似的鋼和鋁零件輕很多)。有機鋼板是連續的纖維加固熱塑性板,在注塑機上進行熱壓成型和封裝。制造成本遠低于金屬混合零件。在全自動在線工藝中,有機鋼板在模子中進行熱壓成型且利用玻璃纖維增強尼龍進行封裝?;诠镜腃X系列產品,300公噸的注塑混合機可用于合成封裝層,輕輕地混合不同長度的纖維并在注塑之前在一步工藝中全部混合到尼龍中。