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注塑机的高动态驱动理念

2008-4-29

在市场竞争日益激烈的环境下,注塑机能否以最佳状态适应特定产品的生产对注塑机制造商来说至关重要。在选择合适的注塑机时,考量标准不仅包括塑件尺寸、几何形状以及注塑机尺寸,还包括塑件质量及生产效率。注塑机的驱动理念对注塑机的选择和在复杂应用领域的性能具有重要的影响。

聽聽聽聽根据注塑件的质量特性,加工商通常可以得出对注塑机及其驱动理念的要求。然而,对于尺寸给定的注塑机,通过对各驱动理念的可用能量密度加以衡量,才能确保最高的生产效率。一般而言,所有Netstal注塑机的高能量密度使各种驱动理念都能应用到任何注塑件中,从而限制对既定产品类别的选择。为各种产品选择最佳注塑机时,这一重要因素使Netstal注塑机显示出独特的应用优势。

聽聽聽聽SynErgy和ELION系列注塑机凭借自身的功能、标准和高效运行性能,成为用于快速循环注塑的一流设备。它们拥有诸多优势,包括平行运动能力、卓越的计量精确性以及注塑性能。注射轴和计量轴都具有高动态调节功能,可以极其精确地控制注射速度和注射-保压切换点。因此,可在确保较高注射速度和较短制动距离的情况下切换至保压状态。另外,机器的高度再现性使其适用于许多复杂应用领域。
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高动态驱动理念

聽聽聽聽SynErgy系列注塑机的液压驱动通常都具有非常高的能量密度。从如今的角度来看,假设成本差异和同等运行能力所需的空间会产生很大的不同,则应当在机器尺寸方面寻找确保最佳驱动的标准界限。此外,液压系统可以很轻松地在较长时间内产生能量,尤其是在注射装置中的保压压力和喷嘴接触压力方面,为长期需要压力的液压系统提供了保证。在注射压力向保压压力转换的过程中,从产生的注射压力到设定的保压压力以及保压循环结束时的压力迅速减少,这对塑件的质量来说绝对重要。高达40000bar(1bar=105Pa)的减压速度是很普通的,可以通过经调节的高动态阀门控制来实现。阀门控制动态大大弥补了系统的迟缓性,从而使机器获得卓越的再现性。液压注塑机凭借需要大量模腔和高能量密度的产品真正受到了关注。这是因为对于合模力超过3000kN的注塑机而言,采用液压注塑机产生快速注射产品所需的高能量密度是相当容易的,在许多情况下将高效的电子计量驱动作为混合型解决方案。因此,完全可以实现能耗符合当今标准且生产效率高的系统。

聽聽聽聽电动式注塑机主要凭借自身的增强型动态和卓越的性能给人留下了深刻的印象,这在既定工艺过程的再现性方面尤为明显。在许多情况下,可以实现10倍于液压注塑机的注射重量精确度,并且能耗减少70%。电机制动过程的能量回收,尤其是在注射循环期间,可以成为总能耗的一个重要部分。与其他全电动注塑机相比,ELION系列注塑机将这一点发挥到了极限:制动过程产生的能量直接进入过渡电路。这意味着产生的制动能量不必转化成热量,而是储存在电容电路中。例如,当塑化过程发生在模具打开时,产生的制动能量可从过渡电路中汲取旋转螺杆所需的能量。因此,该能量并不是取自电源供应网路,并且产生的能耗相应减少。

聽聽聽在涉及花瓶生产的试验中,从制动过程直接进入过渡电路的能量占所需循环能量的15%,并产生了0.25kWh/kg的总能耗。对熔化塑料所需能量的计算表明:这仅比每个循环所需的总能量略少一点。同样,驱动机器所需的能量几乎全部来自各轴的制动过程,并未通过制动电阻转化为热量。与液压注塑机相比,ELION系列注塑机能耗减少了70%,并可有效降低生产成本。

高度的再现性和严格的注射重量公差使电动式注塑机更具优势。在成型塑件时,ELION系列注塑机比液压注塑机更接近重量公差下限,因此可以将实际注射重量设得更低,从而实现快速赢利的成本效益,尤其适用于生产材料成本高的产品。


实现最佳的工艺过程再现性

聽聽聽聽Ypsomed聽AG是瑞士一家规模最大的塑料加工商之一,如今已成为定制注射笔的主要开发商和生产商,注射笔主要用于糖尿病、不孕症的治疗以及其他应用领域。其产品组合基本上可以分为三大类:一次性注射笔、可重复使用的注射笔以及部分部件可重复使用的注射笔。由于使用了高精度零部件,每种产品系列均可确保精确的用药剂量。该产品所需的尺寸精度对整个注塑过程提出了极高的要求。

Ypsomed聽的高级工程师兼特殊项目经理Fritz聽Kirchhofer表示:“Netstal注塑机的高度工艺过程控制和用户友好性给我们留下了深刻的印象。”如今,Solothurn总部共运行了60多台SynErgy注塑机,用于生产各种给药仪器。Ypsomed在生产注射笔时使用高性能塑料。虽然所用材料在应用方面拥有诸多优势,但是此类材料的加工并不是毫无问题的。高熔化温度和2000bar左右的压力需要高效的注塑机和高精度的热流道系统。

除了Ypsomed特殊的注射过程外,通过过程控制系统实现所有注塑机的高度自动化和联网工作为生产提供了卓越的质量保证。据Fritz聽Kirchhofer介绍,为了确保工艺过程在既定的环境下每天24h绝对可靠稳定,Ypsomed的所有SynErgy注塑机都通过Euromap聽15接口进行联网。所有相关机器数据的读取可以直接通过控制系统来完成。在讲述Netstal注塑机的优质模块控制时,Fritz聽Kirchhofer表示,Ypsomed能够持续监控并在必要时调节注射过程和塑件质量。

聽聽聽聽Ypsomed完全在洁净的工作环境下进行生产。据介绍,该公司还致力于扩大Burgdorf工厂的套管生产,该工厂未来将在洁净室条件下生产套管。由于即将采用洁净室生产线,Ypsomed于2004年选择安装了Netstal的全电动ELION注塑机。据介绍,节能特点也是Ypsomed选择ELION注塑机的一个主要因素。如今,该机器正在每周5天昼夜不停地生产医疗部件,并通过闭环式润滑系统带来的高精度和最低排放来证实其优异的使用性能。

提高注射速度和注射压力

聽聽聽聽Wikut聽GmbH总部位于德国,专门开发和生产精密塑件以及汽车、电子、家具、化妆品和医疗行业所用的组装部件,塑料和金属复合材料解决方案是该公司的核心业务。为了满足客户严格的要求,Wikut十分重视采用先进的技术基础设施和合格的劳动力。对完善和加强运行效率的共同愿望使Wikut和Netstal-Maschinen聽AG建立持续合作关系。

聽聽聽聽Wikut聽GmbH的所有者兼常务董事Reinhold聽Laurischkat表示,Netstal的SynErgy注塑机能够在确保高工艺过程一致性和质量无缺陷的情况下生产技术部件。生产面临的主要挑战是模制塑件的大流道-壁体厚度比,此外,塑件最薄的部分位于熔体流道末端。所用材料的MFI值也极低,因此需要极高的注射速度。而SynErgy注塑机绝对可以满足在这方面的要求。Wikut目前共运行7台SynErgy注塑机。

Reinhold聽Laurischkat还称赞SynErgy注塑机的卓越控制技术,该机器进行注射时不会对工艺过程产生任何压力,而工艺过程对注塑机的控制技术具有极其严格的要求。

聽聽聽聽Wikut聽GmbH的SynErgy注塑机部分配备了高压塑化装置。这种塑化装置专为薄壁应用领域而开发,能够实现高达3000bar的注射压力。同时,使用高压塑化装置和带有储能器的液压系统可实现非常短的注射时间。生产经理Ralf聽Kaupe进一步指出,SynErgy注塑机的平行运动可大大减少生产周期。因此,SynErgy注塑机显著提高了运行效率。不仅使生产周期明显缩短,SynErgy注塑机的过程控制系统还具有非常强的逻辑性,DSP控制系统中的注射过程图象显示使用户可以简单直接地介入到工艺过程中。

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