注塑机的电气化

作者：富强鑫精密工业股份有限公司

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, ... 何谓全电式注塑机？其有何优、缺点？ 所谓「全电式注塑机」或称「全电气式注塑机」（All Electric Injection Molding Machine），其主体机械结构与油压式注塑机差异不大，主要差别在於采用AC伺服马达、滚珠螺杆、齿轮、正时皮带等零件，取代原先之油压马达、方向阀、油路板、汽缸等油压元件，因为完全采用电气元件来驱动注塑机，因此称为「全电气式」注塑机。也因为完全不采用油压元件，因此没有液压油漏油及污染问题，运转噪音也降低，能源使用也更为经济省电，在精度上也比一般型油压注塑机来得准确。 全电式注塑机虽然有其省能源、高洁净、低噪音的优异特性，但现阶段仍存在一些缺点尚待克服，包括：伺服马达造价高，成本居高不下、滚珠螺杆耐用度问题、大锁模吨数机种不易发展、在电流不稳地区易受干扰、无法使用蓄压器来产生瞬间高射压等。其中，成本价格因素一直是全电式无法完全取代油压式注塑机最重要的原因。 全电式注塑机目前在全世界的发展情况为何？ 西元1966年，德国巴顿公司（Battenfeld）推出以电气马达进料的注塑机，开启电气结构运用於注塑机重要单元的滥觞。但直到1994年，日本FANUC公司运用其原有电气伺服控制的技术优势，并与美国MILACRON技术合作，推出商品化的全电式注塑机，从此使全电式注塑机进入百家争鸣阶段。在2001年德国杜塞道夫展（K展）上，为数不少的欧洲厂商也展出了全电式注塑机。事实上，自从商品化的电气式注塑机推出以来，全电式注塑机的发展始终以日本市场及北美市场为主，许多欧洲厂商在开发上并不积极，但随著日本厂商及市场的推波助澜，欧洲厂商也不能置身於外，因此於2001年纷纷推出新一代的全电式注塑机，如Battenfeld、NETSTAL、ENGEL、MIR、OIMA、NEGRI BOSSI等。以全球欧美日几个主要大厂的发展来看，将全电式注塑机纳入产品线中是必然的趋势。 但值得注意的是，近一两年来，也有部分欧美厂商推出「油电复合式（Hybrid）注塑机」或「电气式注塑机」而非「全电式」机型，如加拿大的HUSKY、德国的ARBURG、DEMAG、KRAUSS-MAFFEI，义大利的SANDRETTO，甚至日本的JSW、SODICK、TOSHIBA及MEIKI，也推出油电复合式或局部电气化的注塑机。不论全电式或油电复合式均属於注塑机的电气化范畴，因此，注塑机发展至今究竟是将注塑机全部电气化或部分电气化（油电复合）已引起广泛的讨论。 何谓「油电复合式注塑机」？ 「油电复合式(Hybrid)注塑机」，顾名思义结合了油压及电气两种结构，一方面具有全电式定位精准及省能源的特性，一方面保有油压结构高推力的特性。换言之，油电复合式注塑机以低於全电式注塑机的成本，却能有效改善传统油压式耗能源及精度不佳的问题，而且大幅降低污染性及噪音问题。事实上，从统计数字发现，欧美日厂商中已有45％的厂商提供油电复合式注塑机，而同时提供全电式及油电复合式注塑机的家数比例约占20％。换言之，未来将会有越来越多的厂商将全电式及油电复合式注塑机均纳入产品线中，对射出成型业者而言将会有更多弹性的选择。 在2001年K展的欧美厂商中，虽然有7家推出全电式注塑机，但有9家厂商提供油电复合式注塑机，由此可见，欧美厂商偏向注塑机的「部分电气化」更甚於注塑机的「全电气化」，尤其将加料结构采用电气伺服马达驱动的设计，在德国及义大利的注塑机上非常普遍。德国塑胶权威杂志Kunststoffe Plast Europe於2000年12月报导，根据DELPHI的预测，至西元2010年全球注塑机市场将三分天下：油压式占34%，全电式占28%，油电复合式占38%，其中油电复合式比例最高，颇耐人寻味。因此，就如同该篇报导所言，全电式在小锁模力吨数的机种确实具有优势，但其优点并非全部适用所有的塑胶产品，换言之，全电式所具有的省能源及低污染的特性比较适合需要高洁净度产品，如医疗、食品器材，以及电费昂贵的地区等，而高性能的油压式注塑机及油电复合式注塑机仍然有其市场空间。 有鉴於此，富强鑫公司於2001年除了著手改良原有油压式注塑机并推出全新HT系列之外，更进一步研发油电复合式的AE系列高速注塑机及HB系列油电复合式高速双色机，并与台湾工研院合作开发HE系列全电式注塑机，为少数同时提供油压式、全电式及油电复合式注塑机的厂商之一，客户可根据不同的产品需求及投资成本，选择最合适的机型。 油电复合式注塑机哪些结构采用油压驱动？哪些结构采用电气驱动？ 一部注塑机通常有六个重要的运动轴向，如射出、进料、座进退、开关模、调模、顶出（拔心、转牙）等。油电复合式注塑机通常将座进退、顶出、拔心、转牙等单元保留为油压驱动结构，而将射出、进料、开关模、调模等采用电气驱动结构。但如果需要高速射出的功能，则通常将射出单元也保留油压结构，并且加上蓄压器及闭回路控制，以求得瞬间的高速射出。因此，油电复合式注塑机哪些部分要改为电气驱动及哪些部分要保留油压驱动，完全视成品的需求、成型功能重点及机器制作成本而定。目的就是要在机器性能、品质需求及投入成本之间取得最佳之搭配。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (2/23/2009)