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塑料機械技術(shù)

小型注射成型機

2025China.cn   2005年05月26日

  塑料制品的生命周期變得越來越短。這也意味著必須縮短成本分期攤還的時間。對于生產(chǎn)而言,這就要求能夠有效地制造所有各種不同批量的產(chǎn)品,同時投資決策必須不僅基于現(xiàn)在的產(chǎn)品,還要基于未來的產(chǎn)品。許多加工廠商極其看好小型注射成型機的優(yōu)點。選擇機器大小的首要因素是所生產(chǎn)的產(chǎn)品,選擇機器,首先的和最重要的條件是滿足適當(dāng)?shù)暮夏A妥⑸潴w積這樣一些要求。

  大量的可供選擇的機器

  注射成型的成型零件和制品所涵蓋的范圍幾乎是無限的,因而注射重量和制品尺寸的多樣性也好像是沒有限制似的。它們的范圍可以從0.001到0.01g的微型零件,直到約為66kg注射重量的半個汽車車體的大型零件。不過,最大多數(shù)的注射成型零件處于這兩個邊界范圍之內(nèi),重量為數(shù)克到數(shù)百克。這也就是與這樣一些小零件,如插銷、插銷連接器、密封件、玩具和電子物件等相關(guān)的領(lǐng)域——恰好是合模力可達(dá)500kN的小型注射成型機的主要應(yīng)用區(qū)域。

  在小型機器上制造的產(chǎn)品的極大多樣,,哇與可獲得的小型機器的規(guī)格范圍是相匹配的。幾乎所有機器制造商都生產(chǎn)合模力在較低區(qū)域的機器。它們中的某些,例如Arburg和Dr.Boy公司,甚至是從這些小型注射成型機上獲得大部分的收入。對于其他制造廠商,如DemagErgotech、Engel、Battenfeld和Krauss-Mallei等公司,小型機器使它們有一個完整的供貨范圍。

  小兄弟也是五臟俱全

  生產(chǎn)的小型機器也要使它們具備較大合模力的機器所具有的所有變化形式,例如,它們也有二板式、肘桿式和全液壓合模設(shè)備等。和大型機器一樣,液壓驅(qū)動在各種驅(qū)動系統(tǒng)中占統(tǒng)治地位。全電動驅(qū)動比起合模力為1000kN的機器來稍微少一些。在德國市場上,合模力為500kN的全電動機器當(dāng)前僅由Fanuc、 Ferromatik-Milacron和Battenfeld公司提供。Fanuc甚至是更小的合模力機器的唯一供應(yīng)商。

  就像它們的大哥哥那樣進(jìn)行控制

  看一下小型注射成型機的購買價格,可以發(fā)現(xiàn),它隨合模力增加而增加,而按照單位合模力計算的價格,則是減少的

  小型機器按照合模力而言購買價格較高的原因, 除了其他因素外,可以這樣解釋:它們使用零件和部件的方式是與中等和大型機器完全相同的。

  在小型機器上制造產(chǎn)品需要像中型或大型機器上制造產(chǎn)品時同樣的加工控制。這也就是說,為了進(jìn)行適當(dāng)控制,要用同樣的速度,以同樣的質(zhì)量從加工過程中獲得信息。反過來說,這要求使用大型機器所使用的同樣的傳感器。由于信號加工和過程監(jiān)測必須以同樣的方式進(jìn)行,控制系統(tǒng)既不可能較小,也不可能較為便宜。并且,客戶希望不管機器尺寸大小,在他們的機器上有同樣類型的控制系統(tǒng),因而小型和大型機器的控制系統(tǒng)差別不大,而在大型機器上,控制系統(tǒng)和傳感器的成本僅構(gòu)成總成本的一個較小比例。

  但是,每千牛頓合模力較高的購買價格并不是小型機器使用和普及的障礙。對用戶而言,更為重要的應(yīng)當(dāng)是與產(chǎn)品相關(guān)的成本,因為機器購買價格僅僅是許多成本因素之一。并不是所有的各種影響總是己知的,可以直接地因素化,或者間接地計入產(chǎn)品成本。在這方面,加工廠商從使用小型機器所取得的知識和經(jīng)驗是有用的。

  Lego公司有數(shù)百臺小型機器

  丹麥Lego公司在數(shù)百臺合模力在500 kN左右的小型機器上進(jìn)行生產(chǎn)。這些機器中三分之二以上合模力在250到600 kN之間。它們的大多數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)型機器。它們能被選定,是因為它們能滿足Lego公司的特殊需求方針并適合Euromap接口。這有助于將它們集成入Lego的自動化環(huán)境,從而生產(chǎn)本身能被很好地組織起來并廣泛地實現(xiàn)自動化。Lego公司有多年的加工塑料和使用小型注射成型機的經(jīng)驗。多年來,它表明小型機器對小型塑料制品是有好處的。

  理論上,小型制品可在機器合模力較大的多型腔模具上生產(chǎn),這種機器也仍然有很高的容積利用程度。如果零件的數(shù)量有足夠保證,一種制品可在各配備一個8型腔模具的4臺小型注射成型機上生產(chǎn)。

  它的一種自然的可替代的辦法是在一臺安裝有32個型腔的模具的較大機器上制造這種零件。在大多數(shù)情況下,小型機器和幾個模具己成為Lego公司生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。無論如何,選擇小型注射成型機的理由常常并不總是立即顯現(xiàn)出來的。

  比在大型機器上有更低的生產(chǎn)成本

  Lego 公司的經(jīng)驗表明,使用較大的多型腔模具的機器確實可以期望得到較高的每小時的產(chǎn)量。但是,模具、機器、附屬設(shè)備、占地面積、折舊、能源消耗和維修的費用也較高。結(jié)果是每小時生產(chǎn)的全部成本與每臺機器和模具產(chǎn)量的上升成正比。因此,使用有多型腔的大型機器對公司既沒有成本方面的優(yōu)點也沒有成本方面的缺點。但是,可能在小型機器上有一些限制因素不那么突出。例如,每一個機器群體都需要維修和服務(wù),因為只有預(yù)防性的和系統(tǒng)性的措施能最大限度地確保機器的磨損最小,使效率、完好率和生產(chǎn)率得到改善。對于Lego公司,小型機器維修和服務(wù)有這樣的優(yōu)點:通常不必要完全停止一種零件的生產(chǎn),這是因為同一種制品的模具分別安裝在不同的機器上進(jìn)行生產(chǎn),即使對其中一臺進(jìn)行維修,生產(chǎn)仍然可以繼續(xù)進(jìn)行。

  除維修外,在幾臺小型機器上使用幾套模具還在其他方面使Lego公司得益,這更證實了使用小型機器的合理性。

  在小型機器上并行進(jìn)行生產(chǎn)

  產(chǎn)品著色是一項關(guān)鍵性的工序,玩具制品制造商尤其關(guān)注這一點,因為同樣的產(chǎn)品常常要求不同的顏色。使用分別安裝在各臺小型機器上的幾套不同的模具可以并行制造不同顏色的產(chǎn)品,這樣的安排比在一臺大型機上使用一套模具的情況能有更高的生產(chǎn)效率。

  在Lego公司,模具用于生產(chǎn)的典型的持續(xù)運行時間約為5—10天。因而,每周都會有大量的模具更換和啟動。

  就啟動而言,Lego公司對小型機器有較多的正面體驗,這是因為它們產(chǎn)生的廢料常常較少。但這并不是說小型機真正提供了優(yōu)越性能,寧可說這只是反映了大型機的模具一般在幾何形狀和模具技術(shù)方面更為復(fù)雜的實況,而型腔數(shù)目較少時,加工過程較易于管理。

  Bosch公司的高完好率

  德國Bosch公司是一個加工企業(yè),它除其他業(yè)務(wù)外,特別向汽車行業(yè)提供插銷和插銷聯(lián)接器。它的生產(chǎn)也是高度自動化的,并分布在大量的小型機上。修理、維護(hù)和服務(wù)也是Bosch公司關(guān)注的關(guān)鍵點。首先,這是因為機器必需持續(xù)保持完好,并有最長的使用期,而模具零件必需有協(xié)調(diào)一致的高質(zhì)量水平。第二,必須防止模具由于,例如磨損或污染,造成停工的時間。但是,不可預(yù)見的模具停工時間可能在任何時刻發(fā)生,例如,由于滑桿、抽芯裝置或其他型腔零件的破損步開裂。造成模具停工時間的其他原因是模具零件或是完全地或是部分地妨礙脫模。

  在這些情況下,問題的本質(zhì)或模具的復(fù)雜性也可能使拆卸模具成為必要。不管是模具還是機器的停工時間,是在日程上安排了的或未安排的,使用有許多型腔的單個模具時就必然要停止這種成型零件的生產(chǎn)。但因為必須遵守交貨的最后期限,在對生產(chǎn)進(jìn)行計劃時,很重要的是要安排適當(dāng)?shù)母辉r間,以應(yīng)付模具停工時間。將型腔分別安裝在幾個模具上的方式比使用單個模具的情況可以只計劃較短的富裕時間。Bosch公司多年來使用有較少型腔的幾個模具的方式證明是非常成功的。

  除了在批量足夠時,由幾個具有較少數(shù)目型腔的模具組成的組合會取得較高的完奸率外,Bosch公司還發(fā)現(xiàn),在某些加工過程中可能有其他因素限制型腔的數(shù)目。這樣的例子之一是共注射加工。

  使用這樣的特殊加工方法一般并不降低對加工過程控制的要求。通常,由經(jīng)驗來確定受到限制的型腔數(shù)目。這是一種特殊情況,可以不考慮維修機器和模具的成本,或能較靈活地對停工時間及其他不可估量的因素作出響應(yīng)。借此辦法,Bosch公司為共注射應(yīng)用使用了兩個型腔的模具,并取得了良好的結(jié)果。

  Dallmer公司的快速換模

  不使用數(shù)百臺注射成型機的小加工廠商也通過不同的途徑從小型機器獲益。為保健部門制造產(chǎn)品的德國Dallmer公司就是一個與中型和大型機器并行使用小型注射成型機的這樣一家公司。

  這家公司實際上能對它的所有產(chǎn)品保證交貨時間。在大多數(shù)情況下,產(chǎn)品都可在Dallmer公司的倉庫中得到。如果達(dá)不到這一目標(biāo),公司需要有快速更換模具的能力,并輕松地生產(chǎn)出必需數(shù)量的成型零件。很明顯,配有小模具的小型機器在這方面占有優(yōu)勢,因為模具較簡單,操縱也較為容易,更換模具也較迅速。

  另一個不只是與小公司有關(guān)的優(yōu)點是可在生產(chǎn)車間中重新布置機器。對于中型和大型機器,這并不是十分簡單的,因為它們需要搬運設(shè)備。小型機器重量較輕和尺寸較小使它們較容易處理,這在重組生產(chǎn)線時能提供較大的自由度和靈活,,哇。不僅Da們mQr公司,而且其他公司,例如Lego公司也承認(rèn)這是一個優(yōu)點。

  小結(jié)

  正如從各種各樣的加工廠商處得到的實例所表明的,迄今為止,小型注射成型機在它們帶給生產(chǎn)的益處方面令人印象深刻。許多機器制造廠商體驗到,這一領(lǐng)域的相當(dāng)大的增長并非沒有道理。

  小型注射成型機是中國塑料加工機械的主力之一。塑料注射制品是塑料制品中種類最多的品種,包括大到汽車車身的重量達(dá)到數(shù)十公斤的大型制品,小到重量僅數(shù)毫克的用于汽車、信息、醫(yī)藥等工業(yè)的微型齒輪。塑料注射成型是塑料加工中最重要的成型工藝,塑料注射成型機成為塑料加工機械中所占比例最高的品種。通常塑料成型機械中,注射成型機與擠出成型機的比例為三比一,中國目前的情況也類似。而在所有塑料注射制品重量在數(shù)十到數(shù)百克的零部件占絕大多數(shù),這正是合模力500kN以下的小型注射成型機的工作范圍。中國國產(chǎn)塑料注射成型機中最大量的恰恰就是這類小型注射成型機,估計所占比例高達(dá)90咒—95%,因此小型注射成型機成為中國塑料加工機械的主力之一。

  近年,激烈的市場競爭促進(jìn)了塑料注射成型機的技術(shù)進(jìn)步,不僅在精度、節(jié)能、速度、效率、自動化程度、占地面積、噪聲等方面作了全面改進(jìn),而且還開發(fā)了多種材料、氣輔、水輔注射成型,極大地提高了市場的適應(yīng)性。在小型注射成型機領(lǐng)域,全電動注射成型機充分發(fā)揮了它的優(yōu)勢,所占比例正在逐步上升。

  中國小型注射成型機也緊跟世界的技術(shù)發(fā)展步伐,開發(fā)生產(chǎn)各種高性能、多功能注射成型機,特別是最近全電動注射成型機也已經(jīng)在市場亮相。但是,應(yīng)該引起注意的是,由于中國塑料機械工業(yè)總體開發(fā)能力的薄弱,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新,l吐的革新較少,所以,中國小型注射成型機的水平與國際水平尚有差距,但近年通過合資引進(jìn)技術(shù),使中國注射成型機的水平正在接近國際先進(jìn)水平。

 

(轉(zhuǎn)載)

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