注塑机的技术进展及发展动向（一）

发布日期：2014/9/4 10:43:44

        高速超精密注塑机主要用于生产高精密塑料件及各种精密微型塑料件,如光盘、镜片、导光板、传感器等其中数码光盘的成型具有特殊意义,代表目前精密注塑的最高水平、它不但要求制品精度极高(如DVD9)、质量稳定,而且要求效率高、速度快、洁净度高、光学性能良好等,这是传统注塑机甚至一般精密注塑机不能满足的’。数码光盘的成型对注塑机的要求是:(l)具有稳定可靠的液压系统,开合模速度快、平稳,开模定位精度高,合模力准确稳定、重复精度高,模板受力均匀,低压护模可靠等;(2)高速高效的塑化系统、计量准确;(3)注射速率高、多级可调,保压转换点准确,重复精度高,保压压力稳定、多级可调;(4)温控准确;(5)整机噪音低、洁净、无油污。
        由于数码光盘成型的这些要求,使带有闭环控制的全液压式和全电动式精密注塑机成为生产光盘的两种主要机型。1997年以前,精密注塑机都是全液压式的,但最近几年全电动式的精密注塑机越来越多,特别是日本厂家几乎都推出了全电动式精密注塑机。众所周知,最早的注塑机结构就是全电动式,只不过当时采用的是一般电动机,结构复杂、耗能高_现在的这种用伺服电机驱动的全电动式注塑机最早出现在20世纪80年代初,它在肘杆式注塑机的结构上用伺服电机取代了所有油缸,由日本少数厂家率先推向市场。虽然它有一系列优点,但由于技术不成熟和价格昂贵等原因未能在市场上拓展。当前全电动式精密注塑机的推出,一方面是由于环保和节能的需要,另一方面也是由于伺服电机的成熟应用和价格的大幅度下降(2-4)。
        在2001年第十五届中国国际塑料橡胶展览会上,日本制钢所、东芝、FANUC公司、东洋精机和德国NegriBossi、Batenfeld公司及意大利MIR公司、奥地利Engel公司、瑞士Netstal等公司都展出了各自的全电动式精密注塑机,大有全电动式取代其它结构之势。然而才过了一年,在2002年6月底上海举办的第十六届中国国际塑料橡胶工业展览会上,欧洲厂家推出的精密注塑机基本上是全液压式的。而日本厂家虽然主要推出的仍然是全电动式,但已经有一家公司推出了电动一液压复合式精密注塑机。美国的辛辛那提公司也推出了电动一液压复合式精密注塑机。现主要介绍全液压式和全电动式精密注塑机的结构特点及技术进展。
1    全液压式精密注塑机的技术进展
        全液压式精密注塑机在成型精密、形状复杂的制品方面有许多独特优势它从传统的单缸充液式、多缸充液式发展到后来的两板直压式,种类较多,差异也很大单缸充液式作为传统全液压式的代表,许多大厂都曾生产,如口本的东芝、日精树脂、三菱等公司,但这种精密注塑机体积庞大、容易内泄外漏、升压速度慢、耗能多。20世纪90年代初,在欧洲以德国为首推出了许多新的全液压式注塑机。其中以两板直压式最具代表,它解决了单缸充液式注塑机的上述缺点,但其控制技术难度大、机械加工精度高、液压技术也较难掌握。
        早在20世纪70年代,我国就已推出了第一台合模力为3500kN的复合型二板注塑机。80年代初从原东德进日了复合型二板注塑机,80年代中期仿制成功,并有小批量生产。但仿制并没有提高我国的塑机技术水平。1989年,黄步明发明并成功研制出双动模精密注塑机和四缸差动合模精密注塑机,并于1994年获得美国、日本、德国、意大利、英国等7国的发明专利这也是世界上最先开发成功的两板直压式精密注塑机目前该结构已经形成合模力为10-850kN四缸直锁二板式精密注塑机系列产品,年生产能力达l以叉〕台。在此基础上,从1998年开始,顺德市秦川恒利塑机有限公司经过3年多的努力,终于在2002年6月开发成功高速超精密注塑机。该机主要用于生产CD、VCD等光盘,经有关专家检测、鉴定,所复制的盘片完全符合要求,整机循环时间为3.85,达到设计要求。这是目前我国自行研制生产的首台光盘精密注塑机。除顺德市秦川恒利塑机有限公司外,目前国内还有几个厂家正在研制光盘精密注塑机,但在生产周期、盘片质量、稳定性等方面均存在一定的问题,目前还在进一步攻关。
2    全电动式注塑机的技术发展
        1983年FANUC公司研制出世界上第一台DC伺服电机驱动的全电动式精密注塑机,主要以伺服电机取代肘杆式精密注塑机的全部液压装置到20世纪80年代中期,全电动式精密注塑机得到进一步的发展。除日本的FANUC、新铁工所、日精树脂等公司之外,日本的东洋机械公司、美国的辛辛那提公司、德国的巴登菲尔德公司等也都完成了开发并投人市场。早期的全电动式精密注塑机由于采用直流伺服电机,其换向器与电刷摩擦易出现故障。因此,后来FANUC公司和美国辛辛那提公司共同研制开发了交流伺服电机驱动的电子式精密注塑机。现在,美国UBE机械公司可提供合模力超过l000kN的全电动式精密注塑机,合模力4000一5000kN的全电动式精密注塑机也不再罕见。
        国内也有一些公司在试制全电动式精密注塑机,并取得了一定进展。但由于全电动式精密注塑机的主要配件如伺服电机和滚珠丝杆均需依赖进口.其控制技术也掌握在国外厂商手里,故国内厂家生产全电动式精密注塑机所掌握的核心技术极少,而其附加值大部分被国外厂商拿走,非但受制于人,而且还会带来售后服务难题。
        目前,国外生产全电动式精密注塑机的厂家主要集中在美国和日本,其中日本的FANUC公司和美国的辛辛那提公司排在前列。今后,随着高精度塑料件应用范围的扩大和精密注塑机制造成本的降低,全电动式精密注塑机将有很大的发展空间。

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