成本低而附加值高的注射模塑技術
時間:2005-07-04
對于小規模的工廠來說，依靠創新技術發展企業的戰略也許難以實現，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Ube的市場銷售經理Taku Tawarada說，盡管這項技術的工業化時間只有四年，但是許多汽車生產廠商（包括豐田和日產）都將它用在多種汽車內裝飾件的制造上。
Tawarada說DIEPREST的主要優點之一是經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的合模運動，誤差在幾分之一毫米之內。
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，塑料被注射到表層的背后。一般情況下由于注入模腔內的高壓會破壞表層的結構，因此用粘結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，在表層結構受到任何破壞之前模板再迅速打開。Tawarada說，因為啟閉模發生在冷卻時，所以循環時間沒有延長。還有其他一些DIEPREST機型用于特定的工藝或材料。除汽車制造業之外，該技術還面向家電、家具、醫療器械和消耗品。
模內貼膜技術已應用多年，用于在制品表面產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貼膜生產線，用于為下一個年型的一種多用途運動車模塑汽車側體。這條生產線由四臺合模力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。成型的制品經激光修型，粘結助劑處理后，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的塑料表面或者被選擇區域的表面。同傳統氣輔成型技術相似，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的業務開發副總裁John Blundy說，相同點僅此而已。他說：“傳統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。Blundy說，EGM是型芯側有棱紋結構的制件的理想方法，也適合生產薄壁制件，如手機、計算機殼、商務機蓋和汽車儀表盤。對于薄壁制件，EGM可能比傳統氣輔模塑更加經濟實惠。
Blundy指出：“使用EGM生產超厚棱紋制品時不必在棱紋中設計一個氣道。”EGM的其他優勢包括60%合模力要求的降低，以及無應力制品的生產。EGM在生產高收縮率的注塑材料（如PC/ABS）時還可以節省材料費用。氣體被用于頂出塑料，消除材料在模內的大幅收縮。Incoe正在向北美和南美的模塑商出售該技術的使用權。
Battenfeld將在今年的K展會上推出該公司的水注射新技術Aquamold 。Aquamold可以在很短的循環時間內生產管子和車門把手這樣壁非常厚的制件。由于制件的內外同時冷卻，因此在多次試驗中循環時間比氣輔成型技術縮短了70%。水的注射也產生了極光滑的內壁。
Battenfeld加拿大公司的區域經理 Bruno Lamont 說：“Aquamold將會有一些特定的應用。”在K展會上Aquamold將被用在Battenfeld TM2100/100注塑機上模塑多色海灘球拍。
據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，循環時間縮短以及其他的一些優點。雖然這種技術已在市場上出現多年，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公司開發并申請專利的MuCell技術使用超臨界流(SCF)狀態的氣體在塑料中生產直徑從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，現在有10個注塑機生產廠商隨他們的設備提供MuCell技術，他們是Arburg，Battenfeld，Engel，Ferromatik Milacron，Husky，Italtech，JSW，Krauss Maffei，Toyo 和Van Dorn Demag。
Trexel的業務開發副總裁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。”MuCell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：“我們發現人們對MuCell和無拉桿技術的組合產生了很大的興趣。”他說Engel已經在全球銷售了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MuCell用的測試機。
同樣，Husky公司向模塑商提供MuCell的應用開發，并通過它在密歇根州Novi市的注塑系統技術中心給予支持，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，在塑料基質上注塑紋理組織表層，而不必使用粘合劑或特殊模具。
