塑料制品的要求變得越來越高,壁厚更薄、尺寸更穩(wěn)定、精密度更高、成型周期更短,以及社會節(jié)能環(huán)保意識的增強,不僅給注射裝置提出了更高的要求,也給合模裝置提出了更嚴格的要求。二板注塑機以成本較低、能耗較小、成型更穩(wěn)定等優(yōu)點,正逐漸取代著傳統(tǒng)液壓三板機,在汽車配件、家電等行業(yè)得到了更為廣泛的應用。
中國注塑機各大主流生產(chǎn)商都在二板機的研發(fā)、生產(chǎn)制造、市場營銷等方面不斷努力,成為近幾年注塑機行業(yè)的熱點之一,推動著中國注塑加工業(yè)的發(fā)展與進步。
《塑膠工業(yè)》借本期設立“二板注塑機”專題報道,邀請行業(yè)專家、二板注塑機供應商代表,從研發(fā)、應用、市場行情等多個角度,闡述二板注塑機細分領域的發(fā)展現(xiàn)狀與特點,并分析產(chǎn)業(yè)問題和探討對策,對二板注塑機領域的發(fā)展前景做出科學預測。同時介紹重點生產(chǎn)企業(yè)在產(chǎn)品創(chuàng)新、市場開拓等方面的成功經(jīng)驗。我們還邀請幾家二板注塑機終端應用的制品加工企業(yè),分享他們在設備與技術應用上的心得與體會。來自國外頂尖制造商的精品匯萃,將為讀者獻上世界二板機最前沿最創(chuàng)新的研發(fā)成果。
東華二板機的生產(chǎn)歷史在國內(nèi)行業(yè)里是較久的,于1999年完成二板機的研發(fā),并獲得專利,于2010年推向市場,歷經(jīng)13年的研發(fā)和生產(chǎn)歷史,并不斷優(yōu)化,現(xiàn)在是東華第三代二板機產(chǎn)品,產(chǎn)品技術已經(jīng)相當成熟。
我司在2014年度共銷售了100臺左右1000T以上的兩板注塑機,應用的行業(yè)主要包括家電、汽配和建材行業(yè),目前在國內(nèi)兩板機的生產(chǎn)銷售上處于領先的地位。
與傳統(tǒng)的三板機相比較,二板機的優(yōu)點,主要有以下幾點:
(一)兩板機的鎖模精度比三板機高
注塑機所謂的鎖模精度主要從以下兩個方面來反映:
第一:頭板和二板之間的平行度;
三板機的鎖模是機鉸的伸直運動和拉桿的彈性變形來達到的,這是一個二重的結構。機鉸機構零件多,會產(chǎn)生累積誤差,最終這個積累誤差會反映到鎖模狀態(tài)的平行度中。因此機器的平行度和模具的平行度是不對等的。如果機器的平行度誤差大,則會產(chǎn)生鎖模時作用在模具上的鎖模力不均勻,導致成型缺陷,并對模具產(chǎn)生損壞。
而兩板機直接通過鎖模缸上高壓而達到鎖模力,因此不存在累積誤差的映印,在鎖模時直接將動模與定模貼緊。因此,機器此時的平行度和模具的平行度是合二為一的。作用在模具上的鎖模力是均勻的。
第二:鎖模力的控制;
國內(nèi)的三板機鎖模力的設定是通過設定油路壓力、調(diào)節(jié)模具厚度來實現(xiàn)的,而鎖模力是通過系統(tǒng)壓力表中顯示值來估算的,是一種大概的、模糊的計算,與實際鎖模力偏差較大,無法準確的設定機器鎖模力。而東華兩板機有壓力傳感器測量高壓油缸的實際壓力,在電腦上可實時顯示實際的鎖模力。因此可以進行直接的數(shù)字設定,這樣可以進行鎖模力的精確設定、顯示和儲存。合適的鎖模力對模具可起到保護的作用。
從上面兩點的比較來看,兩板機的鎖模精度比三板機要高的多,適合精度較高的制品。
(二)兩板機的精度壽命比三板機長
三板機的機鉸和軸套的磨損是難以克服的,特別是噸位越大的機器,現(xiàn)象越嚴重。機鉸、軸套一經(jīng)磨損,鎖模的精度就遭到破壞,嚴重的會斷哥林柱、爆模板。而兩板機是全液壓機器,就不存在這一點,因此精度的保持壽命要長得多。
(三)兩板機的鎖模力是自動修正的,是恒定的模具從冷模到熱模,溫度上升后,它的模厚會變厚。在三板機上,如果沒有鎖模力自動修正裝置(國內(nèi)機器都沒有),由于其機鉸結構的原因,此時鎖模力會有所上升,超出原設定值。如果鎖模力過高,對模具的損害是很大的,它將破壞模具的分型面、排氣槽的精度,嚴重的會使模具產(chǎn)生變形。
而兩板機由于是全液壓式鎖模,本身具有壓力的修正功能,因此鎖模力不會超過設定值。從目前的客戶使用的實際效果也可以看出,用三板機往往一年要修幾次模具,而用了兩板機兩、三年才要修一次模具。
(四) 兩板機的調(diào)模便利又輕松
二板機調(diào)模非常簡單,在安裝完模具后設好鎖模力,選取“哥林柱調(diào)校”﹐點按合模鍵﹐即開始自動調(diào)模。自動調(diào)模完成后﹐會有報警提示--“調(diào)模完成”。在這里的調(diào)模概念和三板機是有區(qū)別的,這里的調(diào)模只是將哥林柱進行調(diào)校,使旋轉抱合螺母精確抱緊哥林柱,因此調(diào)模涉及的部件少,非常輕松。
而三板機由于調(diào)模時要帶動整個二板、尾板和機鉸機構,在大型的三板機來說,調(diào)模越顯吃力,調(diào)模絲母和哥林柱螺紋之間要承受很大的力,非常容易發(fā)生“咬死”現(xiàn)象。且三板機不能實現(xiàn)完全的自動調(diào)模,鎖模力的最終達成還需要手工反復調(diào)試。
因此歐美早就在上世紀九十年代初,800T以上的注塑機全部已采用了兩板機結構,基本淘汰了三板機。中國由于起步較晚,兩板機還尚在發(fā)展之中,但這一趨勢是不可逆轉的。
目前我們提供給市場的是東華第三代兩板機,全系列采用獲得國家專利的六缸環(huán)形均布直壓式鎖模。這一技術在中國是獨一無二的,這個結構有以下的特點、也可以叫“絕活”吧。
◆鎖模力直接作用在模芯部位,鎖模力分布更均勻。
◆由于是無桿腔鎖模,因此鎖模缸的面積小,結構緊湊。
◆由于鎖模缸缸體小,因此可以用鍛件碗形整體制造,減少了漏油點,提高了鎖模缸的剛性。
◆東華的六缸鎖模結構最大亮點是拉桿是固定的。普通的四缸式拉桿是浮動的,是作為鎖模的活塞桿運動的,容易發(fā)生抱閘抱不進去的現(xiàn)象,四缸如要解決這個問題需要在油路和控制上付出比較昂貴的代價。而東華的六缸式結構巧妙地解決了這個問題,確保抱閘穩(wěn)定和精確,可以做到快速而又穩(wěn)定。
我們的兩板機前幾年主要供應汽車塑件的客戶,典型的有給北京現(xiàn)代配套的某韓資企業(yè),該公司有我們16臺2500T以上的大型二板式注塑機,用來生產(chǎn)現(xiàn)代汽車的保險杠和門護板。還有偉世通集團、弗吉亞公司、長城汽車等等都大批量購買我司的兩板機。尤其是遠在巴西的某著名的汽配零件生產(chǎn)公司一次性購買了我司15臺3300T的兩板機,用來為當?shù)氐耐ㄓ谩⒋蟊娖嚺涮咨a(chǎn)汽車內(nèi)外飾件。
這兩年我們國內(nèi)的家電行業(yè)也逐漸對兩板機表現(xiàn)出強烈的興趣,比如今年交貨的合肥TCL公司,使用了我們4臺1300t和1600t的兩板機用來生產(chǎn)洗衣機的內(nèi)筒,整個生產(chǎn)周期時間達到和超過了原有的方案要求。比如做7KG全自動洗衣機內(nèi)桶節(jié)拍在使用機械手取件的情況下是56秒,比行業(yè)平均水平的80-100秒的節(jié)拍,快了24-44秒,而且整個生產(chǎn)過程都非常穩(wěn)定,產(chǎn)品合格率達到100%,成型精度也相當高。
另外在檢查井注塑行業(yè),由于兩板機的具有開模行程長的優(yōu)勢,正適應了這種大型深腔制品的要求,因此該行業(yè)的大型超大型的兩板機銷售增速較快,東華的典型客戶有普爾頓和華邦等。
中國二板機市場未來幾年將有長足的發(fā)展,可以說從2014年開始,中國的大型注塑機市場已經(jīng)正式進入了二板機的時代,這從2014年4月在上海的CHINAPLAS展覽會上可以印證這樣的勢頭。目前在汽配行業(yè)已經(jīng)得到了一定的普及,并正在向家電和其他行業(yè)輻射。
博創(chuàng)自2007年與歐洲團隊一起研發(fā)并推出二板注塑機,至今已過了8年時間,期間經(jīng)過了各種改善,也走過不少波折,但近三年終于取得了可喜的成果。博創(chuàng)二板機完成了從500T—6800T共14種機型的系列化,并獲得了“中國機械工業(yè)科學技術三等獎”。其中BU6800機型更是創(chuàng)造了亞洲最大鎖模噸位、世界最大注射量的新紀錄,樹立注塑機行業(yè)的新標桿。目前我司二板機的銷售快速增長,正成為公司業(yè)績增長的強勁動力。
二板注塑機與三板機相比,最大的優(yōu)點就在于:減少了一塊模板,這點也是其與三板機最大的不同,這樣就可以大大減少鋼材的消耗量,節(jié)省資源消耗。同時二板注塑機采用液壓油缸直接驅動鎖模動作,可實現(xiàn)鎖模力的精確、靈活控制,且重復性強,可滿足復雜的注塑工藝需求。二板注塑機開模行程可靈活調(diào)整,以適應于深腔模具超長開模行程的需求。這些都是三板機無法比擬的優(yōu)點。但二板機也無法完全取代三板機,因為在小型機中,二板機減少一塊模板的優(yōu)勢將不那么突出,反而是相關液壓機構則較為復雜,同時小型機的全電動控制,也可達到更高的精度要求,所以未來小型注塑機將會向全電動注塑機發(fā)展。
博創(chuàng)在二板注塑機研發(fā)之初就堅持自主創(chuàng)新,在不斷總結與改進的過程中也形成了自身的特點,例如:博創(chuàng)依據(jù)目前國內(nèi)注塑機加工及使用的狀況,選擇采用拉桿作為注塑機動模板運動過程中的導向機構,既降低了加工難度,保證了導向的可靠性,拉桿也可對模板起到輔助支撐的作用,使機器運行更為平穩(wěn)。同時也避免了其他廠商機器因拉桿移動導致的鎖模油缸漏油問題、拉桿斷裂等問題。博創(chuàng)依據(jù)長期研究實際案例,總結設計及應用經(jīng)驗,優(yōu)化了二板注塑機鎖模油缸結構,平衡實際加工精度、系統(tǒng)壓力及密封要求之間的矛盾,達到了最佳的密封效果,解決了困擾二板機最為關鍵的密封問題,可保證機器長期穩(wěn)定運行。
孫曉波
目前客戶在選用二板注塑機的時候,最為關鍵的因素是如何運用好二板注塑機。目前國內(nèi)對二板注塑機的應用經(jīng)驗仍然較為欠缺,大部分操作人員的經(jīng)驗仍然停留在三板注塑機的基礎上,而二板注塑機在操作,保養(yǎng)等方面都與三板注塑機截然不同,例如:二板式注塑機對運行平穩(wěn),主要取決于運動導向的可靠性,國內(nèi)外大多廠商目前仍然采用機架導向的方式,此點既對注塑機廠商的機架加工精度、后期時效處理預防機架變形,也對注塑機用戶的地基制作、后期機器水平定期維護調(diào)整提出了更高的要求。目前注塑機用戶往往忽略此點,這也是博創(chuàng)采用拉桿導向,適應市場現(xiàn)狀需求的原因。
從世界范圍看,國外注塑機行業(yè),大型注塑機已經(jīng)全部為二板注塑機,完全取代了三板注塑機。未來中國二板機市場也將隨著用戶對二板機的認可,得到長足發(fā)展。但目前國內(nèi)二板注塑機的技術發(fā)展與國際仍存在一定差距。二板式注塑機與三板注塑機在動作流程上相比,多出了開合抱合螺母、鎖模油缸起高壓與泄壓等動作,勢必會比三板式注塑機慢。歐洲廠商通過運動控制優(yōu)化,細節(jié)控制等,已經(jīng)大大縮短了二板機與三板機周期時間之間的差距,但國內(nèi)廠商大部分在運動控制方面的研究仍然較為欠缺,導致二板機在運行速度方面的劣勢較為突出,此點仍然是未來國內(nèi)二板機所要研究解決的重點方向。
富強鑫集團副董事長兼寧波富強鑫公司總經(jīng)理-王俊杰
早在上世紀末,富強鑫集團就已經(jīng)與意大利ITALRTEC公司展開技術合作,開始了二板注塑機的生產(chǎn)。這家公司在意大利以做大型機為主,產(chǎn)品主要供應菲亞特集團等以汽車業(yè)為主的客戶群體。
富強鑫二板機在同行中最富特色的技術是二板的雙色機 - HB-R系列大型二板式水平轉盤雙色機,鎖模力達到1900噸,結合了大型二板機、雙色機、水平轉盤、重疊模及伺服節(jié)能多重技術,基本填補了國內(nèi)超大型雙色機市場的空白。其鎖模單元采用二板式結構,不但節(jié)省占地空間,且特別滿足大型雙色模具的生產(chǎn)要求。射出單元采用水平對射形式,配合水平轉盤結構,相較于垂直轉盤,在相同大柱內(nèi)距之下,模具可使用范圍更大,亦能應付滑塊行程較長的模具設計需求。國內(nèi)有企業(yè)在生產(chǎn)二板雙色機,但那是垂直轉盤,對模具有限制,只適用于某個噸位以下的加工。轉盤呈水平型式,實現(xiàn)大型雙色件的成型量產(chǎn),且免除了垂直轉盤因模具置重而產(chǎn)生傾斜磨耗,導致運轉不順等問題。二板完美結合雙色,在二板的基礎上強化富強鑫一直以來在雙色領域的優(yōu)勢。技術創(chuàng)新,應用也更廣泛,可運用于大型家電外殼及面板、汽車天窗、車燈等雙色制品生產(chǎn)。單色及雙色產(chǎn)品均可生產(chǎn),一機雙用,如做單色,產(chǎn)量就翻倍,投資效益高,對客戶的吸引力大。HB-R二板水平轉盤雙色機的研發(fā)已近4年,具有4個機種,并擁有自己的專利,去年在9月的TaipeiPLAS展覽上曾獲特優(yōu)獎的殊榮,并將在2015年廣州CHINAPLAS上于大陸首次展出。
富強鑫集團從最開始研制二板機,到現(xiàn)在為止已經(jīng)累計銷售二板機達到了100多臺,以汽車業(yè)客戶為多,最近幾年在民用品如周轉箱,以及家電行業(yè)的應用也不斷增多。重要客戶有巴西的一家為菲亞特配套的供應商,臺灣周轉箱生產(chǎn)商聯(lián)府公司最近幾年的訂單也夠大。位于山東煙臺的一家富士康配套供應商為生產(chǎn)電視外框而采購了富強鑫2700噸的二板機,另外還有生產(chǎn)車燈的常州大茂公司。富強鑫的二板機早期是在臺灣組織生產(chǎn),隨后才被東莞與寧波分公司導入本地化生產(chǎn),這樣將臺灣的成熟技術引入大陸,能避免重復錯誤。
王俊杰
關于產(chǎn)品的替代性,我覺得在大型機器方面二板機是完全有可能取代三板機的,與曲肘、直壓工作方式的三板比相比,二板機占地空間少,至少節(jié)省了30%,對一些看重土地使用效率的企業(yè)來講是很有吸引力的。
任何一項技術不可能是十全十美的,總會有它的缺點與局限性。二板機因為復合式動作,其開關模的速度比三板機稍慢,不過這一點是不難克服的。早期二板機的四根大柱是飄浮可動的,無基準點,抱閘系統(tǒng)如果定位不準,每換一次模具都要調(diào)一次,對于用戶來講操作就不方便。早期的二板機在市場上不被認可,就是因為技術不成熟導致的一大堆問題適下游企業(yè)不敢使用。而隨著各家企業(yè)都在研究如何去克服結構先天性的缺陷,我相信所花時間是不會長的。
二板機的技術正成熟與進步,它的應用范圍會更加廣泛。來自市場的反饋是客戶對二板機的考慮已是更多。不同行業(yè)的應用具有不同的特性,我作為二板機的供應商,會給來自不同領域的客戶們提供不同的建議。象富強鑫的客戶群主要是生產(chǎn)車燈,材料是PC和壓克力,強調(diào)螺桿的塑化,所以我們的配置是電動加料,效率更高。對于家電產(chǎn)品,射出速率要求高,塑化熔融的效果要求更好。對于汽車配件業(yè),還要考慮周邊配套的整合,包括快速換模系統(tǒng)等,以實現(xiàn)縮短生產(chǎn)周期的目的。
經(jīng)過行業(yè)里各家企業(yè)的共同努力,二板注塑機的技術已經(jīng)越來越成熟,象東華的6缸鎖模技術,海天第二代二板機,伊之密二板機同德國對標,這些都是可圈可點的。富強鑫自不甘人后,將秉持一貫突破創(chuàng)新的精神,不斷精益求精,協(xié)助我們的客戶,在激烈的市場競爭中脫穎而出。
廣東伊之密精密機械股份有限公司-二板機項目組總監(jiān) 侯永平
二板機與三板機相比有如下優(yōu)點:
1、容模量大,開模行程長,導柱內(nèi)距大;
2、整機按照歐洲標準設計,整機尺寸小,場地占用空間少;
3、減少了運動部件,減少維修成本;
4、磨擦損耗少,節(jié)能;
5、鎖模力線性易控,更容易集成其他特殊工藝。
隨著人們對環(huán)保節(jié)能的重視程度越來越高,以及對控制技術的全面發(fā)展,相信未來二板式注塑機可能會取代三板機。
伊之密DP系列二板式注塑機是成功采用IPD(Integrated Product Development——集成產(chǎn)品開發(fā))模式打造出來的產(chǎn)品,它與德國技術全面對標。有如下技術優(yōu)勢:
(1)占地小,無托尾架,真二板機,節(jié)省占地面積35%~45%;
(2)速度快,UN1000DP按Eroumap 干周期5.6s;
(3)無污染,模具區(qū)零污染,導柱和動模板懸空無需潤滑,滑腳用稀油潤滑自動收集,抱閘螺母無需潤滑,對制品的取出不會造成二次污染;
(4)不漏油,用SKF S-Lide和F-Lide最先進的密封技術,整機全部用高壓軟管連接,取消焊接鋼管;
(5)參數(shù)大,全面領先歐洲注塑機參數(shù),如導柱內(nèi)間距,開模行程、注塑壓力等參數(shù);
(6)模塊化,對標歐洲先進制造商搭配4~5種注射機構,12~15種螺桿;
(7)功能多,對自由中子,二次合模,注射壓縮,碳纖維注射有獨立解決方案;
(8)重復精度高,UN1000DP干周期下開合模重復精度為0.1,燈罩1420克制品重復精度1.32‰;
(9)噪音低,對機械液壓電控全面優(yōu)化,整機噪音不超過75dB;
(10)能耗少,以PC燈罩為例每千克制品能耗0.391KW/h,能耗等級為1級;
(11)安全性好,國內(nèi)全面實施GB22530-2008,北美及加拿大市場用ANSI SPIB151.1:2007,NFPA 79.2012,C22.2 NO.14-13;
(12)人性化,操作面板可旋轉,鱷魚嘴安全踏板不藏油容易維修,水流量計在鈑金外易調(diào)節(jié);
(13)標準化,預留Eroumap12,67機械手和注塑機接口,Eroumap70磁力模板電氣接口,Eroumap71上料平臺注塑機接口,Eroumap18機械安裝孔標準。
伊之密二板式注塑機研發(fā)生產(chǎn)定位于中高端汽配市場,客戶群主要集中汽配行業(yè)、家電行業(yè)等。我司二板機整體性能優(yōu)越,特別在開合模平穩(wěn)性高、螺桿控制精度高、塑化能力強、射膠壓力大等方面表現(xiàn)突出,能為客戶創(chuàng)造更多的價值。
侯永平
一、以成型汽配電鍍件為例:制品對穩(wěn)定性要求極高,電鍍工藝中塑料制品在粗化等工藝鍍上一層金屬薄膜后,輕微的表面缺陷將嚴重影響電鍍制品美觀性。
(1)射膠機構線性支撐導向性好、控制精準,射膠壓力大,解決縮水印現(xiàn)象,制品電鍍后表面更亮;(2)機臺穩(wěn)定性有效避免飛邊;(3)控制精準的螺桿位置消除制品結合線;(4)高水準的塑化組件避免制品產(chǎn)生黑點。
二、以成型松下空調(diào)面板為例:該產(chǎn)品符合IMD成型工藝,極容易出現(xiàn)沖墨不良或IMD標簽移位出現(xiàn)的包覆不良等現(xiàn)象。為此:
(1)我司二板機射出壓力、射出速度極其穩(wěn)定,確保制品打飽的同時不沖墨;
(2)標簽置于不帶靜電的定模中,標簽在合模的過程中,不出現(xiàn)標簽移位的現(xiàn)象,可見對機臺的開合模平穩(wěn)性要求較高。據(jù)客戶反饋,該產(chǎn)品之前在國內(nèi)知名品牌機臺上成型的成品率不到50%,在我司機臺上綜合下來成型的良品率達到85%(部分原因是片材品質(zhì)問題,油墨太薄被油墨所致)。
(3)在能耗方面,我司標準配置伺服電機搭載高性能油泵,響應速度快,節(jié)能明顯,比同行同噸位機型節(jié)能10%-15%。
如果客戶有二板注塑機的采購意向,我司作為供應商,會全面了解客戶的產(chǎn)品需求,提供專業(yè)建議和對策:
1、客戶若是生產(chǎn)普通塑料制品,建議使用伺服動力系統(tǒng),若生產(chǎn)的是外觀與尺寸要求嚴格的產(chǎn)品,建議使用閉環(huán)變量泵動力系統(tǒng)。
2、客戶可以根據(jù)所購買的二板注塑機的標準配置來設計制造模具,提高雙方工作效率。
3、客戶可以根據(jù)模具功能來要求注塑機生產(chǎn)商提供配合該模具的應用方案設計。
二板機要在中國實現(xiàn)普及應用,需要突破的瓶頸如下:
1、降低制造成本與銷售價格,讓客戶能夠買得起,用得起;
2、提升自身的制造加工精度和裝配精度;
3、建立一套完整的售后體系,給客戶做專業(yè)的培訓以及應用方案分析;
4、消除客戶對二板機的使用顧慮,引導客戶的技術人員、模具設計朝二板機的方向發(fā)展。
二板機發(fā)展從市場規(guī)模來看,將逐步取代三板機。500T以上大機二板化早已成為行業(yè)發(fā)展的共識。隨著二板機技術的不斷升級,500T以下的機型也會得以發(fā)展,這是二板機環(huán)境友好、維護方便、效率高、精密穩(wěn)定的優(yōu)勢所決定的。隨著伊之密等生產(chǎn)廠家對二板機技術的持續(xù)實踐創(chuàng)新和市場深耕,國內(nèi)二板機進一步替代歐洲頂級品牌也是大勢所趨。在汽配領域,品質(zhì)要求極高的一級配套商打造無人化智能化工廠,催生高端注塑機穩(wěn)定的市場需求及進一步的技術創(chuàng)新。二三級配套商對中低端二板機需求強勁,這個市場份額相當巨大。
在技術發(fā)展上,二板機發(fā)展的技術思路與全電機有對標之處,這項技術的發(fā)展是建立在全電機技術高度發(fā)展的基礎之上,是電氣驅動絕對優(yōu)于液壓驅動的完美實踐。以鎖模單元例,用絲桿帶動抱閘、開合模、頂出;只有高壓油缸采用液壓系統(tǒng)驅動。該機型將是二板機技術又一個制高點,工藝適應性更強、環(huán)境友好、精密節(jié)能、高效穩(wěn)定的優(yōu)勢將趨于完美。
泰瑞機器股份有限公司副總經(jīng)理-李立峰
我國注塑機行業(yè)的進步主要始于改革開放后的技術引進。隨著國民經(jīng)濟飛速發(fā)展,我國注塑機一直保持高速增長的勢頭,作為我國制造業(yè)中不可忽視的重要組成部分,在產(chǎn)能、制造水平、研發(fā)能力、配套水平等方面,都有了顯而易見的進步。在總體上也已形成一定的規(guī)模,基本滿足了國內(nèi)需求,并逐步具有國際競爭力。但是,國內(nèi)依然缺乏塑機技術的創(chuàng)新,特別是大型注塑裝備的高效低碳工藝及其結構優(yōu)化,其中主要是對合模系統(tǒng)的優(yōu)化。
合模系統(tǒng)是注塑機的重要部件之一,目前在國內(nèi)最常見的是采用三板式合模機構的合模系統(tǒng)。但隨著社會需求的發(fā)展,科學技術的進步,如控制、密封、微電子等技術的進步,已凸顯出傳統(tǒng)的三板結構固有的缺點已經(jīng)不能被彌補而必須進行徹底的改造設計。而二板式合模機構直接由兩個模板構成,拋棄了三板機中肘桿式的合模機構,采用液壓直壓式鎖模結構,相較于三板式合模機構具有模具封閉力線短,拉桿受力均衡等優(yōu)點,特別適于加工高端精密制品。
為了滿足節(jié)能減排、西氣東輸?shù)葒覒?zhàn)略決策對于大型擠注成型管件專用注塑機的需求,泰瑞機器股份有限公司對這種機型進行了持續(xù)地開發(fā)。二板復合式合模裝置確實可解決直壓式注塑機在大型注塑領域應用的瓶頸,但大型注塑機作為機械、電氣、液壓高度一體化的設備,其合模裝置的技術要求相比其他中小機型要高得多,需要巨大的研發(fā)投入,主要集中在機械結構、液壓系統(tǒng)以及控制方面。這就造成了適用于大型注塑機的二板復合式合模系統(tǒng)在國內(nèi)基本還是空白。為此,泰瑞機器在2013年根據(jù)大型注塑機的市場發(fā)展需求,開始實施塑料注射二板復合成型關鍵技術研究和產(chǎn)業(yè)化項目(這也是國際公認的注塑機的高端研發(fā)項目,被列為浙江省省級工業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)項目),并成功開發(fā)了具有二板復合合模結構的DH系列大型注塑機。
該機器鎖模力線短,整體剛性好,開模行程大于傳統(tǒng)機械鎖模結構注塑機2倍以上,尤其適用深腔制品,如市政道路的聯(lián)體陰井、建筑行業(yè)異性管接頭等。DH系列大型二板式注塑機的合模系統(tǒng)具有一些與眾不同的亮點,總結如下:
李立峰
1、超大容模量及開模行程。
2、高剛性及超長二板滑腳機構,模具承重能力大幅提升。
3、短程鎖模液壓缸可快速建立鎖模力,使模具受力均勻。
4、同步抱閘螺母結構,抱閘更快更準。
5、頂出液壓缸對角布置并反裝在模板里,更省空間。
6、鎖模機身剛性提升,開關模更加平穩(wěn)。
7、液壓油路重新布局,整機更簡潔,更富美感。
8、新型合模力檢測方法和偏載調(diào)整系統(tǒng)。
9、智能化合模力報警與偏載調(diào)整技術。
10、智能化合模裝置狀態(tài)實時顯示,及良好人際交互系統(tǒng)設計。
目前,泰瑞機器開發(fā)的DH系列大型二板式注塑機已通過相關檢測和專家評審,評審專家一致認為其技術在國內(nèi)屬于領先水平,在國際上也屬于先進水平。這對于浙江乃至全國注塑機行業(yè)的發(fā)展壯大,都具有十分積極的意義。
選擇二板機還是三板機,客戶會根據(jù)自身需求來確定的。比如香港、臺灣、日本這些地區(qū)的土地與廠房緊張,那里的用戶更多地就傾向于購買更貴的二板機來節(jié)省占地空間。而中國地大物博,特別是中西部地區(qū),對機器的使用面積不敏感,所以不會熱衷于購買二板機,多會使用更便宜的三板機。如果模具型號較多,模具厚薄程度多樣,也會更多地選擇二板機。依據(jù)需求而定,并不存在兩種機型搶市場或誰取代誰的問題。
劉輝彪
二板機技術含量比三板機更高,所以研發(fā)與裝配的難度高出許多,必須具備一定實力的企業(yè)才能涉足這一機型。在七至八年前寶捷就開始了對二板注塑機的研制,到了四年前,我們第一臺1680噸的二板機交付客戶使用,加工的產(chǎn)品是地臺板(物流板)。結果開機運轉非常的順利,效果是出乎意料的好。這既反映出我們對第一臺二板機的高度重視,另一方面也反映出當時寶捷的二板機技術已經(jīng)相對比較成熟。經(jīng)歷幾年時間的市場礪煉,我們的二板機已是愈加的成熟。寶捷高度關注二板機領域的研發(fā)動向,能做到你有我也有,同時更有自己的提煉與創(chuàng)新。寶捷的二板注塑機已經(jīng)實現(xiàn)了量產(chǎn),鎖模力在1000噸以上的大型注塑機設備均為二板機型。2014年寶捷的二板機銷量為十臺左右,銷售額在公司整體業(yè)務量的比重尚不足一成,成長潛力與空間巨大。這些年大型機市場一直被海天、東華等老牌廠家所占領,寶捷的領地還小,我們的當務之急是要把交付給客戶的每一臺機器做好,建立用戶口碑,積累更多的經(jīng)驗,為將來能打下屬于寶捷二板機的一片天地而做好準備。
佛山思必拓塑機有限公司總經(jīng)理-劉暢
二板機開模行程更大,因此可自由發(fā)揮,而三板機設定好之后就不能變了。目前來講二板機已經(jīng)不存在技術難度了,相對成熟。東華涉足二板機比較早,海天二板機在市場上做得很成功。大型注塑機會往二板機發(fā)展,但三板機也有它的市場,二板機的穩(wěn)定性還是略差,對電控系統(tǒng)的要求高。有企業(yè)只認可三板機,市場還有個培育的過程。
思必拓尚未生產(chǎn)二板機,不是不看好這一塊市場,而是一切要量力而行,因為研制二板機的投入還是大的。其它同行大企業(yè)在最初推出二板機時,因技術和品質(zhì)問題被退貨,交了不少學費的,但都在持續(xù)地改進。大企業(yè)做二板機可以在初期虧錢,但我們這種中小規(guī)模的企業(yè)是虧不起的。二板機確實是有著廣闊前景的產(chǎn)品,如果我們企業(yè)規(guī)模更加壯大了,技術和加工實力能配合得上,那我們也會考慮生產(chǎn)二板機的。
2015年,思必拓繼續(xù)進行二板機在技術上的儲備。有訂單當然會去做,沒有訂單也只能做好準備。具體什么時候開始生產(chǎn),還有待時機,比如在2015年下半年啟動也是完全有可能的。
劉暢
江陰米拉克龍塑料機械有限公司華南區(qū)域銷售總監(jiān)-李毅峰
板機的中小機型為主,二板機在較大噸位的注塑機(500噸以上)應用較多,二板機在市場上最大的優(yōu)勢適于大面積薄壁件的各種壓縮成型、深孔型制品成型。米拉克龍二板機在美國、歐洲的汽車行業(yè)已經(jīng)得到廣泛應用,深得客戶認可。
二板機具有占地面積小、重量輕、開模行程大、合模精度高、可靠性高等優(yōu)勢。但它也不能完全取代三板機,因為三板機結構設計要求更簡單,液壓系統(tǒng)成本低,維修保養(yǎng)較易,同時鎖模效率更高,成型周期短,各有優(yōu)勢和劣勢。
米拉克龍的二板機產(chǎn)品-Maxima系列機器,鎖模采用閉環(huán)控制,鎖模力更準確,利于工藝調(diào)整和延長模具使用壽命;抽芯頂出可與開合模同步操作以提高生產(chǎn)效率;具有高靈敏的低壓模具保護功能等特點。米拉克龍二板機在技術上所謂絕活是二板機中心增壓合模(Maxima 2 Platen Direct Acting Ram)專利,如下圖示:
不同于傳統(tǒng)二板機四油缸合模易致模板變形,米拉克龍中心增壓合模技術可有效減少模板變形50%。
李毅峰
如果客戶有二板注塑機的采購意向,我們作為供應商,會建議客戶按產(chǎn)品的特點、機器的預算與售后服務等信息綜合考量,可選擇有相關產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)驗、并能提供一整套成型技術方案的供應商。有口碑、有實力的供應商具有豐富的產(chǎn)品經(jīng)驗,配備的應用技術工程師提供可靠性更高的技術方案,避免出現(xiàn)多設備聯(lián)合可能出現(xiàn)的不兼容等問題,更省心穩(wěn)定和可控。米拉克龍集團擁有全球生產(chǎn)技術經(jīng)驗中心,可協(xié)助提供產(chǎn)品的改進、模具的開發(fā)、機器選型、輔機配備、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)自動化等全面的注塑技術方案,生產(chǎn)穩(wěn)定可靠性更高。
二板機在中國實現(xiàn)普及應用的困難是,結構設計要求較高,液壓系統(tǒng)較三板機的成本較高,同時維修保養(yǎng)難度較大,生產(chǎn)成型周期較長。憑著強大的研發(fā)能力,米拉克龍不斷完善和改進設計,在品質(zhì)、性能和成本上取得平衡,以滿足客戶的高要求。
隨著塑料工業(yè)的發(fā)展,塑料制品的要求越來越高,二板機的精度和可靠性等優(yōu)勢將吸引更多的注塑機供應商。同時液壓技術及電氣控制技術的發(fā)展,新技術不斷推出,元器件的性能日臻完善實用,二板機價格也越來越低,液壓比例壓力、比例流量技術的使用更使二板式注塑機液壓系統(tǒng)結構簡化,成本下降??v觀未來,適應大噸位多腔、高精密、可靠性高的二板機在市場上的競爭力將日益增強。
2006年,凱迪威公司與韓國現(xiàn)代公司合作,開始研制二板注塑機。其實現(xiàn)代公司的技術也有不盡合理的地方,需要用時間去檢驗,所以我們從一開始就并不是照搬他們的技術,而是根據(jù)中國的實際情況,特別是中國的加工能力和配件品質(zhì)不及韓國強,我們做了很多的改進。經(jīng)過七八年時間,凱迪威二板機技術已經(jīng)基本定型,并在此基礎之上不斷地進行完善。
二板注塑機最令人擔心的問題是漏油,凱迪威在二板機的油缸部分針對性地采用了工程機械應用到的一種密封結構- 活塞環(huán)。以前的結構是密封圈,極易磨損。而活塞環(huán)能很好地保證密封,而且使用壽命很長。所以我們二板機的維修率相比三板機低得多,例如我們和韓國現(xiàn)代合作研制并交付用戶的第一臺二板機,這么多年過去了,反饋的維修率很低,因為我們解決了核心的密封與漏油問題。
凱迪威二板機的用戶集中于武漢和常州等地區(qū)的汽配產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè),以及上海周邊的復印機配件企業(yè)。以前我們以為做垃圾桶等深腔制品的臺州地區(qū)會易于接受兩板機,但情況并非所預估,因為他們認為二板機會漏油。所以我們現(xiàn)在的活塞環(huán)結構的采用是具有很大意義的??磭鴥?nèi)注塑機行業(yè),很多企業(yè)在做二板機,但二板機能真正成為企業(yè)重要業(yè)務支柱的并不多。二板機貌似比三板機結構更簡單,成本更低,但實際情況卻是,加工難度更大,成本無法降低,所以價格也比三板機更貴。注塑機行業(yè)里有實力的企業(yè)抓住這個弱點,拼命用他們更成熟的三板機來打壓二板機市場,特別是在汽配行業(yè)做得風聲水起,這值得已經(jīng)行走在二板機這條路上的企業(yè)們給予高度關注和研究。
李元宏
我個人認為在一些應用上,二板機肯定是要替代三板機的。比如汽配行業(yè)對注塑機的首選就是二板機,因為很多工藝由曲肘結構的三板機無法完成。三板機是靠曲肘的慣性沖擊,不能完成低壓注射等工藝,而二板機卻能滿足復雜的工藝要求。
大型制品的加工應用二板注塑機是注塑加工業(yè)的未來趨勢,但說實話,凱迪威的二板機產(chǎn)量還不大,一年也就一二十臺的規(guī)模,只占公司整體業(yè)務量的5%左右。造成這種局面的原因,一是當前客戶對二板機的接受程度還不高,再就是凱迪威面臨著產(chǎn)能瓶頸的條件,還無法承受二板機的大規(guī)模訂單,因為產(chǎn)能受限會使交貨期很長,影響客戶的采購。對于我們來說,有時寧愿丟單,也不會盲目地去接受那些交貨期無法保證的訂單,否則會因為我們的原因而影響客戶的整體生產(chǎn)計劃。在目前的發(fā)展階段,二板機并不是我們凱迪威的強項,還只是對普通產(chǎn)品的補充,也更不可能只做二板機而放棄標準機。雖然凱迪威的二板機規(guī)模不是很大,但品質(zhì)是信得過的。我們要認真地做好每臺機器,讓每一個用戶覺得買了不吃虧、沒上當、是值得的,從而一點一點地積累影響力,在二板機市場中建立起知名度。