全電動注塑機為零缺陷生產(chǎn)鋪平道路

文/本刊編譯（原文來自住友德馬格）

總部位于德國Kierspe 的SuK Kunststofftechnik公司為汽車行業(yè)及汽車行業(yè)的供應(yīng)商專業(yè)生產(chǎn)工業(yè)零部件。對于這些客戶而言，零缺陷是他們的廣泛期待。雖然面臨價格上漲和激烈競爭的壓力，但這家專業(yè)的德國注塑成型廠商憑借其廣泛的成型經(jīng)驗及高效、全自動化的生產(chǎn)線而對未來充滿了期待。最近，該公司購置了幾臺住友德馬格的全電動注塑機。除這些機器的性能令人印象深刻外，諸如物理發(fā)泡技術(shù)等所能帶來的相關(guān)工藝收益也令該公司非常滿意。

SuK Kunststofftechnik公司創(chuàng)建于1973年。2007年，隨著一個新的管理合伙人的加盟，該公司一直保持創(chuàng)紀(jì)錄的增長，10年的時間里，其銷售額實際增長了10倍，員工數(shù)量增長到大約120人。該公司共有55 臺鎖模力62～5 000 kN的全自動注塑機，用于生產(chǎn)單組分、雙組分和三組分的注塑成型件以及輕量化的物理發(fā)泡部件。其蓬勃發(fā)展的業(yè)務(wù)還包括生產(chǎn)復(fù)雜的電子元件載體和引線框架。該公司還擁有結(jié)構(gòu)部件組裝、線束和金屬嵌件的成型等業(yè)務(wù)?！拔覀兘?jīng)常面臨著如何應(yīng)對汽車工程中的塑料部件必須滿足的挑戰(zhàn)性難題，因此，我們必須謹(jǐn)慎選擇我們的設(shè)備?！盨uK Kunststofftechnik公司董事總經(jīng)理Sven Wieland解釋道。由此而帶來的必然結(jié)果是：該公司的生產(chǎn)線完全由頂級的注塑機和下游設(shè)備組成。

左起：SuK Kunststofftechnik公司的工廠經(jīng)理Christoph Prinz，住友德馬格的銷售工程師Joset Fleckner，SuK Kunststofftechnik公司的董事總經(jīng)理Sven Wieland，住友德馬格的銷售工程師Marc Fischer

特別關(guān)注輕量化工程

輕量化工程集超級的穩(wěn)定性、高沖擊強度和低CO2排放于一體，將在未來多年內(nèi)長期處于汽車制造的核心地位。創(chuàng)新的材料和諸如物理發(fā)泡這類低成本的生產(chǎn)方式，是這一長期發(fā)展趨勢的必然結(jié)果。在德國Kierspe，SuK Kunststofftechnik公司每天三班連續(xù)運行11臺注塑機，以生產(chǎn)這些有彈性的發(fā)泡成型的輕量化部件。經(jīng)過兩年規(guī)劃，其新的羅馬尼亞子公司，即位于羅馬尼亞蒂米什瓦拉的SuK Plastics公司于2018年6月開始投入這項生產(chǎn)。10臺久經(jīng)考驗的機器從德國Kierspe轉(zhuǎn)運到了位于羅馬尼亞西部的這一汽車產(chǎn)業(yè)基地。隨著當(dāng)?shù)乜蛻舻脑鲩L，SuK Plastics公司的業(yè)務(wù)也在增長?！笆聦嵣?，我們將能夠節(jié)省所有的物流成本，這是促使我們最終決定搬遷所有生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。這一地區(qū)大約有140 家成型廠商，但SuK Plastics公司是極少數(shù)專業(yè)從事MuCell發(fā)泡生產(chǎn)的公司之一?！盬ieland說道，“顯然，我們已經(jīng)進入了這一非常有趣的高增長市場之中，而多年積累的技術(shù)和工藝經(jīng)驗是一項重要的資產(chǎn)?！?/p>

運行在SuK Kunststofftechnik工廠的全電動注塑機

自動化確保德國作為一個生產(chǎn)基地所具有吸引力

在德國Kierspe的團隊確信，憑借創(chuàng)新的生產(chǎn)和智能化的自動化概念，在任何地方都可能實現(xiàn)低成本的生產(chǎn)。當(dāng)然，首要的是要確保最大的可重復(fù)性和精度。SuK Kunststofftechnik 公司的工廠經(jīng)理Christopher Prinz對其公司在過去幾年中決定升級全部機器作了解釋：“感謝我們采用全電動注塑機并集成了線性機械手的自主化的生產(chǎn)單元，現(xiàn)在我們已經(jīng)達到了零缺陷的生產(chǎn)目標(biāo)?！痹谶^去的幾年里，該公司已將16臺全電動的IntElect注塑機整合到生產(chǎn)中，其中僅2018年就整合了10臺。住友德馬格的銷售工程師Josef Fleckner補充說：“這些機器的鎖模力運行范圍是50～160 t，且注射單元是兼容的。結(jié)合公司的拾取-擺放機械手，這些機器提供了更大的通用性、可變性并確保了生產(chǎn)線的使用率，因為這些單元能夠快速切換來適應(yīng)各種各樣的部件生產(chǎn)?！蓖ㄟ^Priamus，所有的生產(chǎn)單元還配有一個集成的100%的質(zhì)量控制，同時，一個接口用于連接住友德馬格的NC5 plus 控制。對拾取-擺放機械手的應(yīng)用使得部件不再落到托盤旁邊，這是自動操作系統(tǒng)帶來的一個重大優(yōu)勢。

當(dāng)被問及新的全電動注塑機的三大主要優(yōu)勢時，Prinz的回答是“可重復(fù)性、可靠性和潔凈”。隨著生產(chǎn)質(zhì)量水平的提高，這種升級還將平均廢品率降低到1%以下。能源效率是另一個非常寶貴的優(yōu)勢：雖然機器的運行時間更長，但整個生產(chǎn)能耗卻降低了40%以上。

兩組分的部件：嵌件成型的控制桿

可靠的嵌件成型

含有金屬嵌件的部件質(zhì)量，很大程度上依賴于高度可靠的生產(chǎn)過程。汽車行業(yè)對公差的要求是非常嚴(yán)格的，這是因為這些部件必須防潮以避免之后的客戶投訴甚至產(chǎn)品召回。影響部件質(zhì)量并與機器相關(guān)的最重要的指標(biāo)是型腔壓力和溫度波動，以及注射過程中型腔填充水平的不均勻。利用在一臺鎖模力1 000 kN的IntElect注塑機上生產(chǎn)的兩組分控制桿，SuK Kunststofftechnik公司董事總經(jīng)理Wieland對該機器概念作了說明：“對我們而言，如果想要保證盡可能高的優(yōu)質(zhì)成品數(shù)量，就必須采用全電動注塑機。為了進一步提高生產(chǎn)的可重復(fù)性，我們還為我們的IntElect注塑機配備了activeLock和activeFlowBalance選項。通過采用Priamus，還進一步地確保了對注塑機工藝控制的提升。傳感器記錄型腔壓力，然后通過接口，依靠機器控制系統(tǒng)對其進行調(diào)整。”

控制桿的嵌件成型僅用22 s的循環(huán)時間即完成。金屬嵌件通過兩個振動送料器和一個機械結(jié)構(gòu)而得到定位。一臺氣動機械手將金屬嵌件放入一個特殊的16路預(yù)定位托盤中，然后一臺五軸機械手拾起金屬嵌件并穿過注塑模具。通過一個單獨的運動，它將嵌件放入模具中，同時取出擁有澆口的成品部件。去除澆口后，它將成品部件放在一個管道系統(tǒng)上，該管道系統(tǒng)根據(jù)型腔的不同而將部件分成16個小的部件載體。如果需要，該機械手還可用于區(qū)分廢品和良品，以及用于質(zhì)量保證。

技術(shù)優(yōu)勢得益于專有的直接驅(qū)動

“activeLock技術(shù)模塊允許主動關(guān)閉止回閥。SuK Plastics公司實現(xiàn)了更高的精度和更可靠的加工，這是因為熔體墊的波動變得幾乎不可能。”銷售工程師Marc Fischer解釋道。activeFlowBalance選項也被認(rèn)為是最大程度減少廢品的一個重要因素，它自動平衡不同的型腔填充水平，并確保整個模具具有相同的型腔壓力?！耙粋€真正獨特的賣點是為客戶提供了可測量產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)勢?！盕leckner總結(jié)說，“在IntElect注塑機推出近10年以及交付了超過60 000臺全電動注塑機后，住友德馬格的團隊才獲得了積極的反饋。在此領(lǐng)域的經(jīng)驗令我們獲得了競爭優(yōu)勢，而專有的直接驅(qū)動還使我們擁有了技術(shù)優(yōu)勢。由于我們的驅(qū)動直接作用在軸上而沒有采用傳統(tǒng)齒輪，因此效率更高?？蛻舻姆答伕嬖V我們，IntElect注塑機的效率要比與之相當(dāng)?shù)钠渌妱幼⑺軝C高出20%。此外，我們對驅(qū)動和電動機的自行開發(fā)，意味著我們能夠更快、更高效地解決任何問題?！?/p>

雖然如此，住友德馬格并不滿足于此。憑借與客戶（如SuK Kunststofftechnik公司）開放的合作關(guān)系，住友德馬格每天都能為創(chuàng)新和開發(fā)提出新的思路和建議。