從超大到微型的新機(jī)械和工藝特點(diǎn)展示會(huì)

王塑 編譯

(全國橡塑機(jī)械信息中心，北京 100143)

從超大到微型的新機(jī)械和工藝特點(diǎn)展示會(huì)

Open house highlights new machines & processes for macro to micro parts

王塑 編譯

(全國橡塑機(jī)械信息中心，北京 100143)

Wittmann Battenfeld GmbH公司展示了大功率混合動(dòng)力壓力機(jī)，比之單純的電動(dòng)式液壓動(dòng)力能夠更好的節(jié)省能源和提高效率，同時(shí)該公司還發(fā)布了新型的全電動(dòng)微功率注塑工藝和模內(nèi)焊接工藝。

大功率壓力機(jī)；微注塑；高速電動(dòng)成型；模內(nèi)焊接

到 2013年 4月 底 ,Wittmann Battenfeld GmbH公司在位于奧地利科廷布倫（Kottingbrunn）的總部工廠接待了約1 100名訪客，向公眾展示了其最新的注塑技術(shù)進(jìn)展。展示了17臺(tái)新機(jī)器，這些機(jī)器的特點(diǎn)表明了了從超大噸位到微成型的液壓、電動(dòng)和混合動(dòng)力機(jī)器的發(fā)展方向。Wittmann公司在輔助設(shè)備方面也有了新進(jìn)展，其在美國的運(yùn)營部是在康涅狄格州的托靈頓區(qū)。

1 大型壓力機(jī)首次亮相

機(jī)器的展示活動(dòng)是在一個(gè)全新的建筑物中舉行,這個(gè)場地增加了32 300 ft2致力于裝配超大功率的大型機(jī)器。首臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)型1 600 t的雙機(jī)組將于今年制成，將是公司最大的規(guī)格（其中之一在2013年秋天在德國杜塞爾多夫的K展上展出）。根據(jù)當(dāng)前計(jì)劃，1 600 t的超大功率設(shè)備將完成生產(chǎn)線。

在展會(huì)上首次公開亮相的是一臺(tái)新型大功率450 t 電動(dòng)混合機(jī)型見圖1。壓力機(jī)從經(jīng)濟(jì)型全電動(dòng)生產(chǎn)線上裝配，被設(shè)計(jì)成公司的最節(jié)省能源和成本的機(jī)器，比標(biāo)準(zhǔn)型規(guī)格低300 t。伺服液壓驅(qū)動(dòng)雙平板夾持機(jī)構(gòu)和電噴、注塑相結(jié)合的大功率混合機(jī)型可作為一種節(jié)省能源和提高效率的機(jī)型的方式 ，比公司最大的全電動(dòng)機(jī)型（300 t）邁出了一大步。新型混合機(jī)型保留了電動(dòng)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的配有變量泵的大功率雙平板液壓機(jī)，以期達(dá)到最優(yōu)效率。與電動(dòng)螺旋傳動(dòng)裝置相配合，注射單元的能力可加速到450 mm/s。注射也是由電動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)的。壓力機(jī)配備64 型腔模具來演示成型。

圖1 新型450 t混合動(dòng)力壓力機(jī)

其他大功率生產(chǎn)線的消息就是直接注氣使機(jī)筒直徑至105 mm的Cellmould結(jié)構(gòu)性泡沫技術(shù)的擴(kuò)展。該產(chǎn)品雖然沒有在展會(huì)上展出，但消息人士透露，2013年該公司又建造了一個(gè)1 000 t的機(jī)器。挪威的鑄造商利用大功率系統(tǒng)建造了88磅部件用于農(nóng)業(yè)。既然塑料件超過了機(jī)器的塑煉能力，Wittmann Battenfeld增加了一個(gè)傳遞模塑機(jī)預(yù)熱填料室，該填料室可以填充3次。在操作中，傳遞模塑機(jī)預(yù)熱填料室使用最大的塑煉能力填充三次才被柱塞清空。

該公司已經(jīng)升級(jí)壓力機(jī)的W832自動(dòng)機(jī)械的有效負(fù)載能力機(jī)到400~800 t。它現(xiàn)在可以處理55磅,增加了20%,另外有一個(gè)可選的配置可以達(dá)到77磅。

2 微注塑資訊

在尺寸范圍的另外一面, Wittmann Battenfeld宣布了一項(xiàng)容量為5~15 t 的全電動(dòng)微功率微注塑工藝。這一優(yōu)質(zhì)的成型工藝是一種高精度的注射壓縮技術(shù)，適用于類似鏡頭一類的小零件甚至更小的微觀零件，擁有納米表面結(jié)構(gòu)的微流控“芯片實(shí)驗(yàn)室”設(shè)備和部件也存在著潛在的應(yīng)用。優(yōu)質(zhì)的成型與標(biāo)準(zhǔn)注塑壓縮的區(qū)別在于工藝的連續(xù)控制以在壓縮時(shí)維持恒壓，這個(gè)工藝是與材料的PVT（壓力、體積、溫度）曲線相適應(yīng)的。

優(yōu)質(zhì)的成型工藝包括連續(xù)監(jiān)測模腔壓力和模腔壁溫,以不斷調(diào)整壓縮過程。實(shí)際的壓縮沖程是0.4~0.6 mm,具體數(shù)據(jù)取決于成型模具。相比較普通的注塑工藝（加熱/冷卻）,優(yōu)質(zhì)成型被認(rèn)為可以在材料上實(shí)現(xiàn)較低壓力以及較短的周期。這項(xiàng)工藝可通過手機(jī)使用的菲涅耳隆起線的攝像頭成型演示出來。

Wittmann Battenfeld 還公布了一個(gè)叫做LSR針對(duì)液體硅橡膠微零件。它需要一種配備有計(jì)量螺桿水冷管,水冷式注射柱塞的特殊的注射裝置。小（1 L）LSR墨盒可以安裝在機(jī)柜內(nèi)部,以維護(hù)一個(gè)自清潔系統(tǒng)。優(yōu)質(zhì)的LSR是在5 t微功率系統(tǒng)中向兩個(gè)型腔中注入0.75 mg的藥物以成型。模塊化微功率系統(tǒng)在約2 h內(nèi)可以在熱塑性和LSR之間轉(zhuǎn)換。

圖2所示的為稱作優(yōu)質(zhì)光敏電阻的新型LSR微成型高精度注塑壓縮裝置。一個(gè)獨(dú)特的水冷注射單元，利用1L硅膠墨盒在機(jī)桶內(nèi)獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)。不同的注入模塊對(duì)于塑料件的高品質(zhì)微成型注塑模型來說是可用的，其具有較低的壓力和更精確的復(fù)壓能力。

3 高速電動(dòng)成型

略微上浮一下尺寸規(guī)模，Wittmann Battenfeld 推出了經(jīng)濟(jì)型 Xpress系統(tǒng)，并將此系統(tǒng)作為全電動(dòng)成型機(jī)持續(xù)快速發(fā)展的一部分。

展會(huì)上演示了在一個(gè)180 t的帶特殊裝置的壓力機(jī)，該裝置利用齒條與齒輪代替了滾珠絲杠。

圖2 微動(dòng)率優(yōu)質(zhì)微LSR注射裝置

這樣的高速成型需要一個(gè)同樣快速的自動(dòng)機(jī)械,所以展會(huì)示出為公司新研發(fā)的側(cè)進(jìn)式升壓軸。這個(gè)被稱為“四輪驅(qū)動(dòng)”的裝置，利用兩個(gè)同步伺服電動(dòng)機(jī)在0.3 s內(nèi)實(shí)現(xiàn)開模。配有兩個(gè)小電機(jī)據(jù)說比一個(gè)大電機(jī)更經(jīng)濟(jì),且加速更快，對(duì)索引帶的磨損更小。這項(xiàng)研發(fā)在新型的W937雙驅(qū)動(dòng)機(jī)械中展示出來。

4 更多的工藝創(chuàng)新

展會(huì)的另一個(gè)新穎之處是在模內(nèi)焊接（IMIW）。它提供了一種敏感電子元件如RFID芯片的封裝方法，以便保護(hù)他們?cè)诔尚瓦^程中免受熱或壓力的損壞。IMIW是由一家英國鑄模公司巴克利（Barkley）塑料研發(fā)機(jī)構(gòu)（barkley. co.uk）開發(fā)的。

在節(jié)能型壓力機(jī)110 t的展示上，展示了包括注塑成型兩半對(duì)開模具的工藝。當(dāng)模具打開時(shí),模具板滑到一邊,一個(gè)自動(dòng)機(jī)械插入另一半模具的電子設(shè)備中。模具關(guān)閉時(shí),兩個(gè)半邊的殼合在一起,同樣的材料（聚碳酸酯）注入半殼中間的部分,使用水封和氣封。當(dāng)模具打開時(shí),同一個(gè)自動(dòng)機(jī)械將已完成的塑料制品移開。

與其他進(jìn)程相比,如JSW模具滑動(dòng)注射成型，兩個(gè)塑料制品的接縫處沒有外凸的隆起線或焊線，提供了一個(gè)美觀的外表且不需要后續(xù)處理，見圖3。

圖3 模內(nèi)焊接制品的外觀無明顯接縫

另一個(gè)受人喜愛的展出是利用公司的伺服電動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)和模具系統(tǒng)排氣的HM伺服液壓機(jī)。吸引人的地方是在一個(gè)極大的模具中成型玻璃填充PP的曲棍，氣道長度為1 300 mm。

編譯自PLASTICS TECHNOLOGY 6/2013

(XS-04)

TQ320.66

1009-797X(2015)08-0043-02

B

10.13520/j.cnki.rpte.2015.08.007

王塑（1987-），女，中國人民大學(xué)金融學(xué)碩士，從事翻譯和編輯工作。

2014-08-14