正如“擠注成型”這一名稱所表現(xiàn)的,這一全新的成型技術(shù)結(jié)合了擠出和注射成型技術(shù)兩者的優(yōu)點。那些用擠出技術(shù)無法實現(xiàn)某些細(xì)部,而用注射成型又極不經(jīng)濟的產(chǎn)品,正是擠注技術(shù)的用武之地。
擠注成型閃亮出場
定長的較長型、薄壁、異型材模樣的塑件注塑,一直受到所用材料流動性能的限制。擠出不能提供用戶生產(chǎn)定長產(chǎn)品所需的靈活性,對於與擠出方向成一定角度的結(jié)構(gòu)或幾何形狀,擠出技術(shù)無法實現(xiàn)。
一項名為Exjection(擠注成型)的新技術(shù)不僅保留了擠出和注塑技術(shù)的優(yōu)點,同時又避免了它們的缺點,可利用注塑技術(shù)生產(chǎn)型材類塑件。
在K2007展覽會上,恩格爾公司(ENGEL)在Emotion200/55全電動注塑機(鎖模力550kN)上演示的Exjection技術(shù)成為展會一大亮點。恩格爾現(xiàn)場用這一系統(tǒng)生產(chǎn)壁厚1.2mm、外部尺寸930mm的薄壁異型材。
Exjection與傳統(tǒng)注塑技術(shù)的主要區(qū)別在於:注射熔融材料的同時,具有一定剖面形狀的模具和機器縱軸成一個合適的角度移動。
為保證正確的模腔填充,需要精準(zhǔn)調(diào)節(jié)螺桿前進速度,以精準(zhǔn)調(diào)節(jié)熔體的流速,配合移動模具的速度。模具的移動形成連續(xù)的自由模腔空間,不斷被流入的熔融材料所填滿。為對熔融材料產(chǎn)生一定壓縮作用,使制件密實并避免縮痕,熔融材料在注射點的附近被壓縮,也就是說,模具比熔融材料流動所規(guī)定的理論速度要移動得稍慢,實現(xiàn)一定的無壓力填充。這些條件都可通過ENGELE-motion系列全電動注塑機得以實現(xiàn)。模具被伺服馬達(dá)和往復(fù)移動的滾珠絲桿所推動,保證注射與移動的同步。模具區(qū)域內(nèi)E-motion鎖模裝置提供的極佳模板平行度和特定區(qū)域中均勻的壓縮分布,不僅可避免產(chǎn)生飛邊,還使形成鎖模力時移動模具所需的力量極小。
技術(shù)特點與應(yīng)用
恩格爾公司在K2007上展示的Exjection技術(shù)可以看作是這一技術(shù)的市場首秀。Exjection專利技術(shù)由Hybrid復(fù)合產(chǎn)品公司與IBSteiner這兩家奧地利公司合作開發(fā)。恩格爾在全電動ENGELE-motion注塑機中將其發(fā)揚光大。多年的工藝分析已證明了這種制造概念的能力,Exjection終於得以與公眾見面。而不銹鋼供應(yīng)商B?hler-
Uddeholm、標(biāo)準(zhǔn)件供應(yīng)商Hasco、涂層專家歐瑞康巴爾查斯(OerlikonBalzers)等都在該技術(shù)的設(shè)計和制造中做出了有價值的貢獻(xiàn)。
Exjection技術(shù)具有多種優(yōu)點:可利用一個注射點生產(chǎn)長型薄壁異型材,鎖模力需求低;成型過程中為連續(xù)模具填充,制品沒有接合點;利用這一技術(shù)可在第三維,也就是與流動方向成合適的角度上完成幾何結(jié)構(gòu)成型,這在傳統(tǒng)擠出技術(shù)上無法實現(xiàn);可成行出塑件表面特征;熔融材料取向較小,塑件上殘余應(yīng)力低。
據(jù)Exjection技術(shù)開發(fā)者介紹,該技術(shù)潛在用戶是那些已生產(chǎn)和使用較長型結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的所有行業(yè),特別是建筑、汽車和航空業(yè),各種殼體、密封件和裝飾件也是有希望的應(yīng)用領(lǐng)域。
Exjection并可與多組分技術(shù)結(jié)合,如應(yīng)用夾芯技術(shù)生產(chǎn)具有較軟外層的穩(wěn)定成型芯層,也可注入鑲嵌裝飾膜,形成木材、碳纖維或光學(xué)箔片外觀,當(dāng)然,還能把套管等金屬件預(yù)置入Exjection模具中做成護套。
連續(xù)擠出工藝中生產(chǎn)的異型材類塑件的長度可或長或短,甚至可無限長,但總是有著定的截面積。對擠出技術(shù)而言,無法修整輪廓厚度,不可能在與擠出方向有恰當(dāng)?shù)慕嵌壬霞上裨鰪娊顥l一類的幾何元件,同時也不可能確定異型材類型擠出產(chǎn)品的表面結(jié)構(gòu)。
Exjection技術(shù)特別適於定長并在端面具有局部特殊結(jié)構(gòu)的制件。注塑技術(shù)在一個制造周期中生產(chǎn)的較長型塑件,可被設(shè)計得在任何空間方向上都具有很大自由度,并可被調(diào)整以滿足需求,可具有筋條、固定部件和或多或少任何類型的表面構(gòu)造。但是,對注塑件長度有著物理和經(jīng)濟上的限制:在被冷卻的模具中,熔融材料的粘度有限,使得除針對疊層注塑、壓花或極高注射壓力而做額外的努力外,很難在一個很長流道末端避免凹痕和表面缺陷。變溫的模溫控制促進模具的完全填滿,但對於極長型塑件無法實現(xiàn)經(jīng)濟高效的生產(chǎn)。
從臥式到立式
將Exjection技術(shù)應(yīng)用於立式注塑機,阿博格(ARBURG)的機器性能和控制技術(shù)顯示出獨特優(yōu)勢。因為這一技術(shù)所需鎖模力低,阿博格AllrounderV立式機型特別適於這一應(yīng)用。由於模具為水平安裝,注射過程中的傳送動作也是水平的,這種設(shè)計對模具長度、行程或部件長度幾乎沒有限制。自由空間系統(tǒng)的開放式設(shè)計,使從模
具內(nèi)部把成型件取出變得非常容易。而且,聯(lián)結(jié)到Selogica控制系統(tǒng)為注塑工藝的優(yōu)化帶來了更大的潛力,這意味著集成了伺服電動驅(qū)動器後,能更高效地調(diào)整工藝,如結(jié)合伺服控制注射動作實現(xiàn)模具前移。
阿博格在注塑業(yè)線性充模領(lǐng)域也是先驅(qū)者之一。公司不斷進行這種方法的應(yīng)用開發(fā),目前主要通過在分模線或ArburgVario系統(tǒng)中的線性注射。Vario系統(tǒng)使注射裝置能從中央被水平地移動,令長型塑件在線性工藝中被填充,無需復(fù)雜澆口設(shè)計。
去年“技術(shù)活動日”上,阿博格在一臺鎖模力為500kN的Allrounder375V注塑機上演示了Exjection技術(shù)。該機可以裝配的注射裝置規(guī)格包括100、170和290型,其中使用100型注射裝置最大注射重量為65gPS,170型為105gPS,290型為172gPS。現(xiàn)場演示機型裝備的是最大的注射裝置。
阿博格將Exjection技術(shù)應(yīng)用於立式注塑機,使這一技術(shù)的獨特優(yōu)勢更為凸顯。所有AllrounderV液壓機作為大自由空間系統(tǒng)而設(shè)計,特色是固定的立式下行鎖模裝置。當(dāng)裝入鑲嵌件時,固定的低位模板不會被移走。其他Allrounders機器系列以模組化為特點,具有多種多樣的組合選擇。注射裝置可被水平或垂直地放置,既可
在中央也可在分模線中進行注射。
展示現(xiàn)場,Allrounder375V500-290機器用於成型一條ABS材料的控制軌道,重量為50克,時間周期為60秒。除電動驅(qū)動器和電動抽芯外,該機器還裝備了調(diào)位絲杠和Exjection軟件。Exjection技術(shù)、立式Allrounder機器以及Selogica控制系統(tǒng)的最佳結(jié)合,生產(chǎn)出高質(zhì)量的成型件。
混合制件的成型
Exjection專利技術(shù)的合作者之一Hybrid復(fù)合產(chǎn)品公司成立於2005年,它基於IBSteiner公司的專業(yè)技術(shù),制造塑料與其他材料組合的創(chuàng)新產(chǎn)品。
早在19世紀(jì),木材已經(jīng)是最重要和被廣泛應(yīng)用的設(shè)計材料之一。今天,硬木作為工程材料通常出現(xiàn)在需要高硬度、重量輕、成本低的場合,或者是為了實現(xiàn)視覺或觸覺效果而應(yīng)用高價值木質(zhì)表面的場合。
對含木材的功能產(chǎn)品的設(shè)計要求可謂苛刻。一方面,木材的某些特性造成了一些限制,另一方面,形狀越復(fù)雜,加工成本越高。Hybrid復(fù)合產(chǎn)品公司通過應(yīng)用兩種或多種不同級別材料的混合成分,開發(fā)了多種不同的技術(shù)解決方案,其中,利用Exjection技術(shù),硬質(zhì)木頭+塑料的復(fù)合物成型技術(shù)已得以實現(xiàn)。
通過與熱塑性材料重疊成型可賦予木質(zhì)部件新的功能性。只需簡單應(yīng)用緊固件,不需要使用釘子或螺栓,不會破壞木質(zhì)表面,一體化的暗銷連接可確保緊密的配合;直接成型到木質(zhì)結(jié)構(gòu)之上的緩沖器,可保護木材不受外界力量的沖擊;或者在木質(zhì)手柄上成型出軟觸感效果,令使用者感覺更為便利。
Exjection技術(shù)本身已表明,很多以往難以實現(xiàn)的一體化成型已經(jīng)成為現(xiàn)實,因此,盡管許多木質(zhì)部件或多或少具有柱、架或條的形狀,但這些正是Exjection所針對的目標(biāo)形狀。加工壓力低、模腔填充溫和、澆口點不固定,所有這些因素都可以保證木質(zhì)部件的結(jié)構(gòu)不會被破壞,木材本身的優(yōu)勢性能得以充分保護。
此外,目前,只有Exjection可應(yīng)用鎖模力僅為50噸或100噸(鎖模力)的較小型機器,完成此類結(jié)構(gòu)的成型,所以成本可以控制得較低,經(jīng)濟效益也得到顯著提高。