意大利全电动注塑机介绍

newmaker    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, ... 80年代初，日本率先研制了电动注塑机，即不含任何液压油路的注塑机。与其它革新技术一样，这一新机型成本高昂，业界对其持怀疑态度，因此，初期并未获得大幅度推广，致使业界难于认识其优势。但到了今天，这一情况已彻底改变。 20年后的今天，注塑机市场的形势已经发生了根本的变化。电动注塑机主宰日本市场，当地厂商均提供成套设备。由于日本国内市场能大量提供相关部件，因此对电动压机在日本的发展起到了推动作用。欧洲厂商当时则不具备这一优势。在各个应用领域，包括高精度注塑到批量生产，电动注塑机已证明了其效能，在北美也获得了推广，尽管程度上不如日本。 欧洲市场采取了另一路线，原因有二：一是日本厂商极少打入当地市场（所以对全电动压机缺乏了解），二是当地缺乏专业化机械制造商。90年代，欧洲只有两家厂商提供电动压机，并且，品类十分有限（合模力为500-1,000kN）。而且，只能提供一种高性能机械，几乎只适合于生产薄壁模塑制品。上世纪末到本世纪初，形势发生了变化：厂商增多，产品也随之增加。全电动注塑机具有诸多优势，当然也有一些不足之处，例如，成本高于液压机。 全电机的优点 首先，由于不采用液压油，电动注塑机必然更加清洁。既然是无油机型，也意味不需要冷却，这样，就不存在冷却管路购置、运行和维护产生的费用。安装新建的生产设施时，采用这一方案较为明智，可将冷却系统的尺寸根据电动压机的要求降至最低。用全电动机型代替传统机型时，优势却不太明显，虽然已安装的冷却能力可服务于更多的机械。 能耗分析总是得出正面的结论。已收集的数据无可辩驳，表明电动压机可降低能耗达30-50%（具体根据注塑周期而定），即使与最新液压压机相比亦不例外。电动压机若与传统压机或采用活塞合模装置的压机相比，节能比例更可高达70%。但是，能耗包括两大因素：实耗功率和功率因素。与同类传统型压机相比，电动压机对注塑车间的有效功率备用量要求较低。也就是说，在不增加有效功率的前提下，可安装数量更多的电动压机以取代液压机。电机上的功率因素总是高于0.9，因此，不需要进行相位调整，从而避免无功电流造成的成本。 不采用液压油，也就代表不需要维护。因此，无需采用过滤装置及换油，即可保持机械运转良好。最新研制的电动压机还采用了循环式主润滑系统，能将润滑油输送到滚珠轴承螺杆和肘杆。电动压机降低噪音的能力（比传统压机低10-15dB）一般不太明显。将一台电动压机安装于多台液压压机正在运行的注塑车间时，难于体现其降低噪音的优势。但是，如果50%的机型均属电机（有一客户采用了这一方式），电机安装区降低噪音的效果就较为明显。 全电动压机还具有各种功能同步运行的优点。由于各项动作由一台专用电动机推动，采用使各个循环步骤同步的软件，可实现各项功能一致。只有采用合理的模具以实际缩短周期时间，才能实现这一优势。因此，这涉及模具相关的条件。当前采用的模具一般都专为液压机而设计。但是，专用于电动压机的新一代模具上市之后，可进一步实现生产优势。 毫无疑问，上述因素引起了业界浓厚的兴趣。客户普遍公认，电动压机的主要优势是注塑准确性。与传统压机相比，采用电动压机可大幅度提高注塑一致性。所谓一致性，指的是各次注塑之间的精密度更高，或是保持注塑条件长时间不变。生产开始时，电动压机可快速进入工作状态，不需要过渡性间隔时间。传统压机则不同，虽然配备了液压油预热系统，但仍需要待机时间，让所有部件都达到最佳的工作温度。 这就是说，采用全电动压机时，可自始至终在相同条件下生产模塑件。即使液压压机也可实现较高的注塑性能，也无法与电动压机媲美。应牢记的是，液压油状态不良会影响注塑运作，从而形成废料或造成生产不匀。有一客户采用液压压机时，生产中产生的废料高达18%，改用电动压机后，废料率降低至零。这一切都涉及成本问题，虽然难于预测，但是，从战略角度看却十分明显。 就塑料橡胶机械出口额而言，意大利塑料橡胶机械制造业在全球名列第三，现可提供各类全电动或油电复合注塑机。在这一领域，意大利有三大机械供应商：Bodini Presse、Mir和Negri Bossi。 意大利全电机供应商Bodini Presse公司设计的Eledrive系列电动机型合模力为25-165吨。该类机型与5台伺服电动机连锁，其中，由于采用了西门子微处理器，机械运动控制和伺服电动机管理之间实现了完美整合。后者设计合理，旨在对控制进行简化、改进，使之达到极高的精确度。Eledrive机型采用市场上有售的标准部件，以求最佳满足压机需求。选用批量生产型部件和定制部件进行机械生产，可为客户提供最佳的安全保障，因为客户可随时随地采购任何部件。而且，机械部件标准化为可靠性提供了保障，同型部件的批量生产和广泛应用，代表最佳的功能检验。 电动机采用对流冷却。该系统采用无水运行，因此，符合全电动压机的设计理念，即不采用任何液压油及任何流体。这样，虽然初期投资较高，但是，由于不采用水管，不存在水管堵塞和破裂现象，因此，可大幅度降低维护成本。带有滚珠轴承螺杆的所有主轴均通过锯齿皮带与电动机连接，可确保适应性和可靠性，也不需要维护。制造商认为，采用锯齿皮带符合最佳电动化理念，其原因在于：如果采用齿轮箱，则需要采用油料和液体冷却系统以散发高温齿轮摩擦产生的热量。注射装置配备两台电动机，一台用于塑化，另一台用于注射。该机采用了一套荷载传感器，旨在对注射压力进行准确监控。据估计，这一方式对于反压值监控、使之在塑化过程中保持稳定十分理想。注嘴的进入力一直由伺服电动机控制，可始终保持一致。同时，该机不采用任何弹簧，因为弹簧属易损件，会影响工艺重复性。 Mir公司自2002年以来一直生产“E-power”系列全电动注塑机，其合模力适合于所有需要高科技用途或增值用途的市场。 该系统配备一套超大型PET注射装置和一套由Cantoni Stampi设计、已获专利的新型模具。采用这一模具后，系统中不再需要用于瓶坯传送的机械手系统，但仍能确保极高的产出和质量。除了全电动压机外，这一新型PET瓶坯注塑系统的核心就是Cantoni Stampi专业开发的这一新型模具。开发这一模具的目的在于通过系统简化（不采用机械手），提高质量，优化生产活动，从而实现提高赢利的目标。模具内配有特别装置，可缩短机械周期中用于瓶坯冷却的短暂闲置时间。模腔（各模腔采取独立温度控制）内热交换过程在顶出之前发生，不会影响产出率。实际上，该公司在米兰展出的生产线能在14秒周期内注塑12个容量为1.5升的矿泉水瓶PET瓶坯。而且，由于Cantoni Stampi缩短了熔体流径的长度，加上Mir设计了专用型注射装置，可确保瓶坯内乙醛含量不超过饮料业规定的最低限度。 与该系列其它机型一样，安装于这一生产线的E-power机型也采用无油式肘杆合模装置，由无刷电动机驱动。与同类液压压机相比，注射速度提高了20%，达到120毫米/秒（螺杆最大速度为350转/分）。E-power机由4台无刷电动机驱动：一台用于合模，一台用于抽出，另两台用于注射装置。 采用专为螺杆旋转、注射和收回（反压）运动等设计的独特方案，可减少电力装置的数量，从而降低成本。两台无刷电动机水平连接，与注射机筒在线配合。可按螺杆运动相同或不同的速度进行顺时针、反时针方向旋转或反向旋转。 两台电动机采用独特的连接方式，通过与电动机一体成型的滚珠轴承螺杆（不采用锯齿皮带，也不采用齿轮）直接使螺杆进行旋转运动及线性运动，与同等吨位的大多数电动压机相比，可降低装机功率。 通过在全电动机械上采用Atomic现场总线系统，MIR进一步提高了机械的可靠性。E-power压机能最大限度避免模塑件污染，大幅度降低能耗，同时，还大量简化了信息结构，具有便于安装、操作和维护等特点。 Negri Bossi成功开发了Elma系列电动注射压机，开发过程中，综合了在CANbus技术和塑化电力传动装置两方面的经验，结合了该类机型设计相关的革新技术。根据设计，该系列机型不宜取代液压压机，只能作为一种能满足各种注塑要求的高性能标准系列机型。 与液压压机系列的唯一相同之处是肘杆基本结构和基于CANbus技术的系统结构，其它所有部件均为新制。Elma机械的所有运动均为电动，但是，在机械和机电方面也采用了革新技术。而且，主轴采用不同的传动装置，因此，能以完全独立的方式实现机械运动同步。就机械性能而言，该系列均具有一些特色功能。该机设计合理，通过采用中等螺杆，材料上可获得大约2000巴的压力，同时，还能达到200毫米/秒的注射速度。也就是说，与液压机型相比，压力可增加25%，注射速度可提高80%（有时能达到100%）。在性能方面，使该类机型优于液压机型的其它因素包括：塑化力更强，各种机型平均提高40%；螺杆旋转速度提高30%。就功率而言，电动机型耗电明显低于其它机型，某些情况下可降低能耗达50%以上。 Elma压机的典型用途是硅酮盒注塑。硅酮盒是一种标准产品，生产时需要进行附加装配、灌装和存放等多个操作过程，但是，作为一次性产品，必须保持低价位，因此，生产速度和质量至关重要。通过全电动压机和样模的合理开发（若设计不当，会造成尺寸过大或过小等问题），获得了远优于液压压机的解决方案。 首先应考虑的是，液压压机一般配备氮气储压器，其目的在于加快注射速度和提高压力，实现薄壁快速完全填充。同时，螺杆上还必须配备电动机，以便加快填充速度，根据周期时间的需求提供大量物料备用。最后，液压压机还必须配备经改进的液压油路，以便通过加快流程、实现运动重叠等方式缩短周期时间。这样，就增加了技术特色、生产时间、交付时间和价格的难度。但是，在上述应用领域，电动压机可加快注射速度，实现机械运动同步，从而克服液压压机的不足之处。(end)

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