注塑機(jī)節(jié)能改造指南

文/埃克森美孚

對于注塑加工企業(yè)而言，控制企業(yè)的勞動(dòng)成本固然重要，但是合理的設(shè)備能耗管理也能為企業(yè)帶來非?？捎^的經(jīng)濟(jì)收益，因此注塑加工企業(yè)為生產(chǎn)設(shè)備制定節(jié)能改造方案十分必要。為了幫助注塑加工企業(yè)有效制定節(jié)能改造方案，埃克森美孚最新推出了《注塑機(jī)節(jié)能改造指南》。

注塑成型是一種高耗能的加工過程，企業(yè)不得不為此付出更多生產(chǎn)成本，承擔(dān)更大的環(huán)保壓力。因此，有效地管理注塑機(jī)的能耗可幫助塑料加工企業(yè)節(jié)省一大筆開支。研究表明，缺乏節(jié)能降耗措施的注塑機(jī)，約有30%的能源會(huì)被浪費(fèi)，但通過適當(dāng)?shù)牟僮鞴芾怼⒕S修保養(yǎng)和投資，能源浪費(fèi)的情況可以得到有效改善。

那么注塑機(jī)的生產(chǎn)過程中，能源究竟消耗在了哪些地方？?？松梨谧罱瞥龅摹蹲⑺軝C(jī)節(jié)能改造指南》中指出，當(dāng)注塑機(jī)生產(chǎn)塑料制品時(shí)，絕大部分的能源被用于聚合物加工（66%），其他能源則被消耗在了冷卻裝置（11%）、空氣壓縮（10%）、水泵（5%）、照明（5%）、加熱（2%）及其他用途（1%）之上。

在弄清注塑機(jī)的能源去向后，就可著手制定注塑機(jī)節(jié)能改造方案了，改造方案只需遵循一個(gè)簡單的規(guī)則即可——將時(shí)間和精力用在收益最高的地方。

注塑機(jī)能耗示意圖

方法一：更換注塑機(jī)設(shè)備

如果注塑機(jī)的工齡已經(jīng)超過了10年，那么更換設(shè)備是最簡單有效的節(jié)能方式，因?yàn)楝F(xiàn)代液壓注塑機(jī)相較于20年前生產(chǎn)的設(shè)備，節(jié)能效果可高出 25%左右，某些高端品牌的塑機(jī)節(jié)能效果甚至可高達(dá) 80%。

而使用舊機(jī)器不但不能節(jié)約成本，還需要花費(fèi)更多精力去運(yùn)行，生產(chǎn)的塑料制品也會(huì)在與競爭對手競價(jià)時(shí)處于劣勢。運(yùn)行一臺(tái)超過10年的注塑機(jī)所花費(fèi)的能源成本可能將大于它的原始采購價(jià)，隨著能源價(jià)格的上漲，這種成本差距未來只會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大。

方法二：監(jiān)測設(shè)備加工過程中的功率

通過監(jiān)控注塑機(jī)的功率來繪制注塑成型的周期圖，并根據(jù)該圖表調(diào)整諸如機(jī)筒溫度、噴射速度、塑化壓力、鎖模力、冷卻時(shí)間等運(yùn)行參數(shù)，保持注塑機(jī)加工過程的一致性，最終達(dá)到優(yōu)化能源使用的目的。

方法三：使用新型傳動(dòng)技術(shù)

過去幾十年間，注塑機(jī)的傳動(dòng)技術(shù)發(fā)生了巨大變化。傳統(tǒng)注塑機(jī)通常使用電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)，設(shè)備在啟動(dòng)后電機(jī)和馬達(dá)就一直處于滿功率全負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)工作中，這是造成能源浪費(fèi)的最主要的原因之一。

但是這種落后的技術(shù)現(xiàn)已被新設(shè)計(jì)所取代，設(shè)備可以根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整油量以達(dá)到節(jié)能的效果。對于傳統(tǒng)的液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)型，新設(shè)計(jì)主要有以下三種組合方式：定速電動(dòng)機(jī)&變量泵、變速電動(dòng)機(jī)&變量泵、伺服電動(dòng)機(jī)&定量泵。其中，使用伺服電動(dòng)機(jī)的注塑設(shè)備除加工過程外，在保壓、冷卻等階段處于非運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，可最大程度地減少不必要的能耗，因此伺服電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)技術(shù)已在新型的混動(dòng)注塑機(jī)與全電動(dòng)注塑機(jī)被廣泛使用。

制定規(guī)范的設(shè)備操作流程

方法四：選擇高性能的液壓油

液壓油的消耗雖然只占注塑機(jī)運(yùn)行成本的一小部分，但是液壓油對注塑機(jī)性能的影響極大，例如延長零件壽命，提高整體設(shè)備能效以及縮短循環(huán)周期。

在注塑成型的過程中，液壓油通常暴露于壓縮、剪切應(yīng)力和較寬的溫度區(qū)間內(nèi)，容易導(dǎo)致分子分解，從而削弱其潤滑能力和對部件保護(hù)效果。缺少有效潤滑保護(hù)的設(shè)備也是造成能耗浪費(fèi)的元兇之一。

注塑成型周期圖

為了解決這一問題，使用具有優(yōu)異剪切穩(wěn)定性和高粘度指數(shù)的液壓油十分重要。以美孚DTE 10超凡TM系列液壓油為例，該款產(chǎn)品可在各種工況下保持最佳粘度，有助于保護(hù)設(shè)備，提高能源效率并延長換油周期。同時(shí)，還可以通過減少工人與機(jī)械的交互來縮減維修保養(yǎng)成本并提高操作安全性。而延長換油周期也可以減少廢棄潤滑油的處理量，提高生產(chǎn)企業(yè)的整體環(huán)境資質(zhì)。

再加上美孚?優(yōu)釋達(dá)?油品分析等一系列專業(yè)的配套服務(wù)，通過分析油品可獲得有關(guān)設(shè)備和潤滑油使用的專業(yè)建議，盡早發(fā)現(xiàn)可能會(huì)發(fā)生的問題，幫助注塑機(jī)保持最佳操作效率和生產(chǎn)力，進(jìn)一步降低維護(hù)成本。

方法五：為員工提供操作培訓(xùn)

提高能源效率不只限于硬件的改善，管理和操作的改進(jìn)也是實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)的重要一環(huán)。由于操作培訓(xùn)會(huì)改變員工現(xiàn)有的工作流程，所以需要一段時(shí)間來完成過渡。企業(yè)可以邀請專業(yè)人員為員工提供培訓(xùn)，教授他們?nèi)绾侮P(guān)閉機(jī)器、完成操作流程和服務(wù)；在確定最佳設(shè)置后，確保該設(shè)置被準(zhǔn)確記錄和應(yīng)用；如果沒有得到批準(zhǔn)，機(jī)器的設(shè)置不可被隨意改動(dòng)。

對于塑料加工企業(yè)而言，控制企業(yè)的勞動(dòng)成本固然重要，但是合理的設(shè)備能耗管理也能為企業(yè)帶來非?？捎^的經(jīng)濟(jì)收益，因此趕快著手為生產(chǎn)設(shè)備制定節(jié)能改造方案吧。