用传统机器生产双组分产品

作者：奥地利ENGEL公司    来源：PT现代塑料

欢迎访问e展厅 展厅 1 注塑机展厅 注塑机, 立式注塑机, 二手注塑机, 真空成型机, 发泡注塑机, ... 依靠惹人注目的款式和卓越的功能性，德国Faber-Castell公司的最新一代圆珠笔和自动铅笔 - Grip 2011已经享有了不错的顾客接受度。其符合人体工程学的三角形状和防滑手柄上的软质凸粒使它容易被抓稳，从而防止长时期写字过程中出现的疲劳。圆珠笔与自动铅笔的多凸粒三角状笔杆是在Faber-Castell的工厂里以每年上百万支的数量被生产出来的，使用的是Engel出品的注塑和自动化技术。尽管现在讨论的塑件实际上是一种双组分部件 硬质笔杆为ABS，软质凸粒为TPE，但Faber-Castell出于技术和经济上的原因，决定不利用就这种用途人们通常指望的双组分技术，而是在非曲肘型ENGEL VICTORY 330/110 (1100kN锁模力)机器上的两个独立8腔模具里以两步法生产该部件。然而，如果没有特别强大的自动化系统，这种解决方案在技术上是不可能的，或者在经济上是不可行的，这种自动化系统不仅是针对这种产品的特定需求而量身定制，而且还具有非同一般的定位准确度。以ENGEL ERC 65/0-F线性机械手为基础，Faber-Castell公司的注塑专家和Engel公司的自动化专家之间的密切合作设计出了这种系统。 本质上，决定不在“普通”多组分注塑机上利用双组分注塑模具生产Grip 2011是有三个主要原因的。第一个原因在于色彩组合的复杂性。新圆珠笔和新自动铅笔有三种标准款式：带灰色凸粒的银色笔，带灰色凸粒的黑色笔，以及带黑色凸粒的煤灰色笔。而且，在第二个注塑步骤用上114 TPE凸粒之前，是靠给硬质ABS笔杆上漆来做出银色款式的。所以无论如何是不可能有连续过程的。第二原因是硬质组分和软质组分的周期时间有着明显的不同： TPE周期时间比ABS杆的周期时间要长出三分之一。第三个原因是两步法能让Faber-Castell公司灵活又经济地满足顾客需求，例如在两个组分需要的是非标颜色以及只需要中小规模批量的情况之下。 有关使用独立双模两步法的特别困难之处是第二步操控塑件的合适系统的设计，也就是把ABS笔杆送至第二模中，以成型TPE凸粒。笔杆已经被存放在托盘的垂直位置上（或同时被上漆，再返回到托盘），被传送回生产单元中，在某一转移位置由机械手抓爪把它们拾取（每次周期8支），并被放置在模具中。线性机械手的抓爪头总共有16个夹子，它必须在插入新物件之前首先从打开的模具里拿下8件做好的塑件。与物品的内部形状相对应，（移动半模上的）模腔带有很长的销，必须以完美的安装准确度把笔杆“穿”到长销上。 对于这个“精致的”操作，线性机械手必须与注塑机在机械方面上是完全不连接的，从而防止把可能来自机器油压系统的振动传递给机械手。为此目的，线性机械手的Z轴被安装在邻近注塑机器的架子上，装备上它自有的坚固支撑结构。而且，机械手的所有轴均为伺服驱动，由此实现在所有方向的准确定位： Faber-Castell使用的同样坚固的机械手能达到±0.05mm的重复度。因此，可以无难度地在模具内直接完成嵌入放置和装配操作。在首步的ABS工艺步骤中，机械手把脱模塑件垂直放置在托盘上，实现从生产单元到中间存储工位或上漆车间的直接移动。每个托盘有128个确定的位置，能随后使机械手在完全相同的位置取回笔杆，进入第二步的TPE工艺步骤。 除了注塑机和线性机械手以外，生产单元的其它自动化辅助设施，例如机械手抓爪和将托盘送进与送出机器的传送带，也是由Engel自制的。专门针对此用途，Faber-Castell自行开发和生产出了托盘。双模也是一样的境况，是由Faber-Castell自己的制模部门设计和制造出来的。 这个项目还是另一个范例，就是机器用户与机器供应商之间的紧密合作能如何严格按照用户需要来形成可靠而经济的解决方案。对于Faber-Castell来说，为了这个双组分应用而使用传统注塑机是更为经济的解决方案，因为它实现了更为有效地利用ABS组分注塑短了许多的周期时间，也是因为双组分模具比合在一起的两只单模要贵出一大截。自然地，在做这样的经济性比较时，人们也必须考虑到部件的中间存储占用的存储空间相当小的这样一个事实： 这些非常细长的ABS笔杆被紧密地一起储存在托盘上，准备着被堆叠。这个方面对于样子庞大和笨拙的部件来说是有着更为重要的地位的。 作为有着悠久传统的德国企业，Faber-Castell信赖Engel的注塑机已经长达20年了，其间多达23台的Engel机器在Faber-Castell内使用。Faber-Castell最新添置的Engel机器为非曲肘型，因为当提到模具和自动化设备的设计时，这种机器提供了最大可能的范围。除了机械手抓爪头极为复杂和工作半径极大以外，可不受限制地接近模具能实现对锁模力相对较低的注塑机的使用。 Faber-Castell注塑单元特色在于锁模力为1100kN的非曲肘型ENGEL VICTORY 330/110注塑机 ：新型Grip 2011圆珠笔和自动铅笔的双组分塑件(带软质TPE凸粒的硬质ABS笔杆)是在两个步骤（两个独立模具）里被生产出来的。生产单元中央的自动化系统是以针对这个应用而特制的线性机械手ENGEL ERC 65/0-F为基础的。 工艺的第二步是将软质TPE凸粒弄到硬质ABS笔杆上。在每个周期内，ERC的16抓爪头从中间储存工位（左）拾取加到机器内的8支笔杆，放到托盘上。右为8个活动抓爪为下个成型周期放好新塑件之前把做好的塑件从模具取出。 原载《国际塑料商情》(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (5/21/2006)