将标准注塑机和混炼机结合在一起

作者：HANS WOBBE，REINHARD BAUER    来源：德国Kunststoffe International杂志

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, ... 融入填料和添加剂拓宽了塑料的性能，从而也扩大了其应用领域。混合材料的生产在塑料加工中是普通的作业，但出于经济上的原因，通常被限制于大的数量和标准分类所代表的情形之中。对一般涉及定制配方和数量的专门复合物的需求，将以塑料应用扩展到新领域的相同程度来增长。尤其是长玻纤或粉末状添加剂比例高的混合物就属于这一类。为了跟上这种潮流，Engel奥地利公司开发出了一种系统概念，以模块化方式将标准注塑机和混炼机结合在一起。而且，每个组件的标准功能都保持完整无缺，如果有必要，每一个组件都能独立于其它组件而运转。针对特殊应用，只是组合将两种标准机器合并到一套有效系统之中了。 通用系统概念 在汽车制造商的招标规范中，已经出现有长玻纤含量高、填料量占到高密度材料65%、以及纯料与回收树脂比率一定的成型产品。与特殊要求有联系的问题之解决方案可在复杂的材料配方中找到，特别是当谈到限制引擎舱噪音或确保结构性车身零件的稳定性时。在多数情况下，这需要有市面上得不到的混合材料，其组成必须作为开发过程的一部分而被优化。相应地，这种情况里的解决方案被叫做在注塑机上的纵列式混炼，以及把塑化好的复合物直接输送到机器的注射装置里。除了特殊要求以外，Engel自己的规范规定了系统不应是单一用途的组合，而应是带有附属组件的可普遍应用的标准注塑机。 系统概念的起始点实际基于具体的项目，是Engel具有双模板锁合装置、锁模力达10,000kN的Duo 7050/1000大型注塑机。为了能在不仅是普通单一材料成型中得到应用，另一个注射装置被安装在标准注射装置顶部的省空间的骑背位置（角度向下）。如果有必要，以这种方式，多材料塑件可以用市面上有的树脂就能被生产出来。但是，加工时机并不假定限于预配混好的树脂，而是也包括了开始提到的特殊混合物。相应地，注塑机的注射装置被连结到纵列式混炼机之上。在这种结合之中，熔体流有望通过尽可能最短的流道而到达注射装置，从而紧凑的尺寸使整套系统的运行和保养变得简单。这是在项目规范中规定了的东西。因为这个原因，开发队伍选择把混炼机直接放在邻近并平行于成型机器注射装置的地方。 连续工艺与循环工艺的结合 接近于标准的设备零件也被用在混炼模块中。它们是在与德国Leistritz挤出技术公司合作中被设计出来的。这里的起始点是具有平行双螺杆的同转挤出机，平行双螺杆以特定区段的模块化安排为基础的，当结合起来时，就形成50mm的螺杆（总长度36D）。针对总共6个组成部分 - 纯树脂、回收树脂、母料、稳定剂、高散装密度的粉末状添加剂、由缠绕工位加入24种玻纤粗纱的机构，挤出机被连接到材料输送和计量工位上。必要的输送和计量设备位于挤出机上方的独立夹层上。这种安排能可靠地将准确计量粉末状添加剂必备的灵敏称重系统从机器操作里分离开来，特别是循环运转的注塑机。 系统的操作预想是将连续运行的挤出机与循环运行的注塑机结合。混合塑料由挤出机开始，流经卧式熔体管道，进入到装备有截断装置的成型机注嘴中。应用这种元件，挤出机既能接通也可切断物料流。不同于出现在注塑机螺杆中的塑化作用，挤出机将必要的注射量传递至注塑机的融体室中。注射螺杆相应地同步回拉。在达到设定注射量时，截断阀被启动，而物料流动被中断。成型机注射装置中的螺杆现在把预制好的复合料注射到模具中，并施加保持压力。在这段时间内，挤出机继续把材料传递至熔体蓄积器中。在保压时间过去之后，连接到注塑机熔体室的通道重新打开，重新装载好注射量就开始了下一个循环。同时，来自蓄料器的材料被连续地定量加入到源于挤出机的熔体流中，并与其混合。这确保熔体质量保持一致。 易保养的零件 设备的布局是把挤出机和注塑机互相靠近地摆放。两个塑化装置的中心线在同一高度上，也就是地面上1700mm。这把所有输送熔体的机器部件放在易于接近的工作高度上了。可以无需用梯子、踏步矮凳或升降台就完成保养工作。对与注塑机连接的熔体管道进行清洁，同样有这种情况。导管起于挤出机的蓄料头，在一个中间板上横跨机器中心线 ◆ 基于注塑机的标准装模板， ◆ 所以也易于接近。 最小的高度也是这种机器概念的独有特色。6.5m的整体高度包括了了供料部件，不会与具有取件机械手的同等规格机器的高度有一点不同。紧凑的设备布局总体上简化了保养，提高了操作中的安全性。两部分设备的电气控制箱远离机器和装料器，这是可能引发问题的灰尘的潜在来源。 操作简易性和类似于标准机器的操作步骤是开发工作的其它目标：利用标准控制面板，安装好注塑机和挤出机，并进行操作。两种机器中的所有数据资料被储存，参照了注射模具和材料组合，并被赋予了一个数字代码。注塑机和挤出机之间的联系应用了“主-奴”原则，也就是整个操作过程所需的信号通过内部界面进行交换。一旦注塑机把数字代码传递给挤出机，相应的安装参数就被装载上。而且，两种机器都被联结到Engel 监控系统（EMS）之上。这种系统连续地记录下生产参数，所以为生产工艺提供了完整的资料。 巨大的加工潜力 对长玻纤作温和处理是这种概念的主要潜力。当与其它加工方法进行比较时，这变得更明显了，例如当加工市面上含玻纤的回收胶粒时，因为玻纤经受的物理性损伤和降解要少得多。纵列式混炼的主要优点在于，因为双螺杆挤出的模块化设计，塑化区段可以被匹配得提供温和处理纤维和分离纤维束之间的理想平衡。以灵活方式影响纤维质量的机会可被发掘，有意识地提高塑件强度或减少玻纤的使用来获得特别强度。 而且，与传统方法相比，优点并不仅限于玻纤复合物的生产。混炼机/注塑机为特殊塑件的生产创造出了新商机，特别是只要一家公司已经建立起了自己的配方技艺。 展望 通过与混炼的结合，注塑的生产范畴被扩大了。这种概念能实现注塑机既作为标准机器，又结合混炼机操作应用于多材料成型以外的场合，为“灵活性”一词赋予了新内涵。依靠扩大了的产品生产可能性与能耗的降低，这种方法所包含的潜力不仅是对于特殊应用，而且还是针对多种多样的应用。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (7/22/2008)