长期以来,液压注塑机占据着注塑机市场的主导地位,然而随着电动注塑机的发展,液压注塑机日益受到越来越大的挑战。笔者现就液压注塑机与电动注塑机各自的技术特点、市场定位及发展趋势等问题发表自己的看法,供有关人员参考。

1    电动注塑机的发展现状

        电动注塑机有两种,一种是全电动;另一种是半电动,即电动与液压驱动互相结合。现在称之为电动注塑机的大多是指全电动注塑机。欧美较趋向于发展液压与电动复合式的半电动注塑机;日本则倾向于发展全电动注塑机。凭借先进的电子技术,日本电动注塑机的研发制造及应用水平处于国际领先地位,电动注塑机专用伺服电机首先由日本Fanac公司研制成功,解决了电动注塑机的关键技术。世界上第一台电动注塑机及世界上最大的10000kN合模力的电动注塑机都是由日本开发制造的。我国电动注塑机的发展速度与研发水平远落后于工业发达国家,其主要的配套件)))注塑机专用伺服电机及滚珠丝杠必须依靠进口,这就束缚了国内电动注塑机的开发和应用。目前,我国已研发出某些小规格的电动注塑机,但还没有得到真正的实际应用及推广。

        伺服电机驱动机构是电动注塑机的关键部件,研发制造单位做了许多创新工作。例如日本住友电机公司的SE18S、SE180S等6种机型配置了内装式伺服电机直接驱动机构,与伺服电机的同步齿轮皮带驱动方式相比较,不会产生灰尘污染和摩擦噪音,同时提升了控制性能与机械效率。他们同时开发了使用宽同步齿轮皮带的平均张力传动装置,促成无偏心力及抑制张力变化,加上数个感应器的回转精密控制,达到了驱动机构的高精密控制。

        为降低电动注塑机的制造成本及加强竞争能力,扩大电动注塑机的市场,开发制造商做了大量的工作。例如,美国Battenfeld公司一直把降低成本作为开发的主要目标。瑞士Netstal公司的ELION系列全电动注塑机由模块化结构组成,可以根据客户的不同需要进行组合,并且特别开发了肘杆机构。德国Demag公司开发了适用于ISO7级标准的洁净室条件的电动注塑机及辅助设备。针对超精密成型、小型薄壁成型的技术特点,开发了注射速率达300mm/s的电动高速注塑机。

2    液压注塑机与电动注塑机的技术特点

        (1)机器系列规格    目前,液压注塑机最大规格的锁模力已达到80000kN,而电动注塑机最大规格的锁模力为10000kN。所以,对大型制品的成型还离不开液压注塑机。

        (2)合模机构    为使伺服电机产生更大的锁模力,电动注塑机的合模机构一般采用扩力比大、行程比小的肘杆机构形式。而液压注塑机的合模机构形式很多,以适应于制品不同的加工要求。

        (3)塑化注射机构    电动注塑机的射移油缸及注射油缸一般为单缸,而液压注塑机有单缸和双缸两种形式,扩大了客户选择的范围。

        (4)动力传递机构    电动注塑机是用滚珠丝杠传递动力的,滚珠丝杠的磨损必然会影响到机器的性能,如何提高滚珠丝杠的使用寿命是一个需进一步研究的课题。液压注塑机的动力传递机构是油缸,不存在磨损和润滑问题,使用高质量的密封圈就能解决活塞杆处油的密封问题。

        (5)成型形式    合模机构的形式在一定程度上决定了注塑机的成型形式。由于液压注塑机的合模机构形式多,所以成型范围广,例如,全液压合模机构能很方便地进行注射压缩成型,两模板的合模机构增加了容模量、便于装卸模具及增加机械手的运行空间。精密注射成型一般采用全液压合模机构。电动注塑机不适用于复杂的如带抽芯装置的模具,不适合于需长时间锁模及保压的场合,因为这样会使伺服电机过度受热而受损,而液压注塑机不受此限制。液压注塑机的注射机构除了单机(料)筒单螺杆外,还有平行双机筒双螺杆、角尺式双机筒双螺杆等,能够实现多组分的注射成型。而电动注塑机仅限于单机筒单螺杆一种型式,束缚了其注射成型的范围。

        (6)特种注射成型    液压注塑机能利用蓄能器实现高速注射,能进行微发泡等特种注射成型。而电动注塑机只能进行常规的注射成型。