注塑機控制技術及發(fā)展趨勢

【摘 要】注塑機是塑料注塑成型機的簡稱，本文主要對注塑機的成型原理、注塑機的現(xiàn)狀、注塑機的發(fā)展趨勢進行詳細的介紹。注塑機是塑料機械的主要品種之一，占塑料機械總產(chǎn)值的38%，有1/3的塑料制品是由注塑機生產(chǎn)的。加工原料有熱固性塑料、熱塑性塑料和橡膠三種。一臺注塑機主要包括注塑機構、冷卻機構、儲料機構、螺桿機構、成型段、鎖模機構、操作系統(tǒng)等組成。注塑機是目前中國塑料機械中發(fā)展速度最快、水平與工業(yè)發(fā)達國家差距較小的塑機品種之一。近幾年汽車、建筑、家用電器、食品、醫(yī)藥等行業(yè)對注塑制品日益增長的需求，更推動了注塑成型技術水平的發(fā)展和提高。

【關鍵詞】注塑機 塑料 注塑成型

一、注塑機的成型原理

（一）注塑機成型簡介。注射成型（注塑）是使熱塑性或熱固性模塑料先在加熱料筒中均勻塑化，而后由柱塞或移動螺桿推擠到閉合模具的模腔中成型的一種方法。注射成型的成型周期短（幾秒到幾分鐘），成型制品質(zhì)量可由幾克到幾十千克，能一次成型外形復雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的模塑品。因此，該方法適應性強，生產(chǎn)效率高。

（二）注塑機成型原理。注塑機的工作原理與打針用的注射器相似，它是借助螺桿（或柱塞）的推力，將已塑化好的熔融狀態(tài)（即粘流態(tài)）的塑料注射入閉合好的模腔內(nèi)，經(jīng)固化定型后取得制品的工藝過程。注射成型是一個循環(huán)的過程，每一周期主要包括：定量加料—熔融塑化—施壓注射—充模冷卻—啟模取件。取出塑件后又再閉模，進行下一個循環(huán)。

二、注塑機的現(xiàn)狀

（一）注塑機的產(chǎn)生背景。自從第二次工業(yè)革命以后，人類對日常生活品的需求不斷提高，而隨著人口增長，對于資源的需求也產(chǎn)生了一定的影響。塑料的應用進入了一個新的臺階。隨著塑料的不斷普及，塑料成型技術便開始得到發(fā)展和不斷完善，相對要求也不斷提高。相應學科和相關類學科的發(fā)展也推動了注塑機的產(chǎn)生。注塑機的產(chǎn)生是一個人類追求更輕便高效的過程。

（二）注塑機的現(xiàn)狀。2008年全球注塑機出口總額為54.6億美元，其中德國注塑機產(chǎn)業(yè)規(guī)模居世界首位，出口總額占全世界出口總額的20%以上，在全球注塑機競爭中處于優(yōu)勢地位。意大利和日本分列第二、三位。美國的注塑機出口份額逐年下降，己由2000年的9.8%降至2008年的5.3%。日本的電動注塑機在全世界占有重要地位，其中在北美地區(qū)的電動注塑機占有率已經(jīng)達到30%左右。

三、注塑機的發(fā)展趨勢

（一）國際注塑機的發(fā)展趨勢

目前，世界發(fā)達國家的注塑機控制技術比較先進、成熟，其特點是普遍采用實時閉環(huán)控制和CRT或LCD顯示屏的過程監(jiān)控，并通過多重處理將盡可能多的處理工作分配給外圍裝置完成，以提高注塑機內(nèi)的通訊能力，減輕主控部分負荷。這在一定程度上代表了注塑機控制技術的未來走向，也是我國注塑機控制技術的未來走向。

相信隨著控制技術的不斷發(fā)展與完善，將使注塑機朝著自動化、節(jié)能化、智能化、無人化等方向發(fā)展。如采用計算機數(shù)字化控制和程序化控制，使注塑機具有自動控制、自動診斷、自動調(diào)節(jié)、自動補償功能；控制系統(tǒng)實行模塊化、集成化；采用成組技術，實施多臺注塑機的群控。

在1998年的德國杜塞爾多夫國際塑料及橡膠博覽會和1999年9月在日本國際塑料機械展覽會上，一批新穎的注塑機械產(chǎn)品引起了業(yè)內(nèi)人士的注意，它們代表了國際注塑機的發(fā)展趨勢。

1.高效、高速、節(jié)能、環(huán)保。Krauss—Maffei的新型C3注塑機系列機型，合模力從1400—6000KN，增加了高壓蓄能器和一臺能效再生泵使得該系列比B3系列節(jié)約能源20%，合模力卻提高了20%。日本名機制作所的成型制品厚度2mm以下，投影面積為2600平方厘米的聚丙烯文件箱，按常規(guī)的成型法需9000KN鎖模力，但在使用雙次壓縮成型后只要4430鎖模力。約節(jié)省鐵模噸位一半。

2.大部分機器為特殊用途而設計配置。Poly—Cast薄膜嵌入專用成型。可將印有團或透明窗口的薄膜嵌入模具，然后再注射成型部件，制品如控制鍵盤用的觸摸鍵等。

3.機械設計采用模塊化，零部件可在全球任何地方生產(chǎn)或供應，在裝配工廠組裝。Negri Bossi的模塊化機型可提供不同用途的專用機。如V55用于汽車工業(yè)中的PA6制件；V85多型腔，用于密閉無滴漏型PE瓶蓋；V160用于PC半升啤酒瓶；V370HP電驅(qū)型成型PP水果蔬果條箱；V680氣輔注射PP桌面。

（二）國內(nèi)注塑機的發(fā)展策略

作為塑料的重要加工設備，注塑機在中國獲得了廣泛的應用，而注塑機的年產(chǎn)量以臺數(shù)計我國已連續(xù)數(shù)年穩(wěn)居世界第一。但是.由于注塑機的控制系統(tǒng)落后，我國生產(chǎn)的注塑機多數(shù)是中低檔機，附加值低，國際競爭能力弱。因此，對于我國的注塑機行業(yè)來說，一方面要緊跟國際先進水平，另一方面要大力發(fā)展適合中國國情的注塑機控制系統(tǒng)，如變頻器節(jié)能型液壓控制系統(tǒng)M.以此逐步提升我國注塑機控制系統(tǒng)的水平。

據(jù)統(tǒng)計，1996—1998年我國出口注塑機8383臺，進口注塑機42959臺。20世紀80—90年代的低檔產(chǎn)品供大于求，機械制造能力過剩。據(jù)統(tǒng)計，2001年我國進口注塑機使用外匯11.2億美元，而出口注塑機創(chuàng)匯只有1.3億美元，進口遠大于出口。我國的塑機行業(yè)可以低稅進口質(zhì)優(yōu)價廉的配套零件，提高整機的質(zhì)量水平，有利于出口。

中國加入世界經(jīng)貿(mào)組織后，國外的機械制造業(yè)加速對華轉(zhuǎn)移。加入WTO后，將對我國塑機行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。我們應該抓住機遇，迎接挑戰(zhàn)，揚長避短，找到本企業(yè)的發(fā)展共建。首先，確立外向型發(fā)展戰(zhàn)略，擴大出口，提高市場占有率。第二，積極擴大國際經(jīng)濟技術合作，大力引進國外先進技術。第三，積極推行專業(yè)化生產(chǎn)，把創(chuàng)造世界名牌產(chǎn)品作為奮斗目標。跟蹤世界先進技術，通過加大科技投入，加強研究開發(fā)，加快塑機產(chǎn)品的升級。

參考文獻：

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