【中國塑料機械網(wǎng) 編輯視角】近幾年來,中國塑料機械工業(yè)產(chǎn)值年增長率都在30%左右,是中國機械工業(yè)中增速快的產(chǎn)業(yè)之一。注塑機作為其中大的品種,每年產(chǎn)量都占塑機總產(chǎn)量的35%左右。全電動注塑機憑借其出色的節(jié)能特性、控制特性、加工特性,將在將來20年內(nèi)迅速占據(jù)塑機市場。
據(jù)悉,海天將在K2016(2016德國塑料橡膠工業(yè)展覽會)上展示VEII3000/1700p注塑機。早在三年前的K2013上,海天已經(jīng)開始執(zhí)行“小機電動化,大機兩板化”的戰(zhàn)略。
而海天2015年的財報表明,它正朝著良好的方向發(fā)展。小噸位的長飛亞全電動注塑機的銷售額從11.1%上升到14.8%,中噸位和大噸位的二板機的銷售額也從19.5%增加到28.5%。
未來20年:全電動注塑機將迅速占領塑機市場
現(xiàn)在不僅是中國、還有美國、英國、日本、韓國等等這些國家的機械行業(yè)都是用各種類型的注塑機來運作工業(yè)的發(fā)展。其中臥式注塑機和立式注塑機為廣泛。還有全電式注塑機、全電動注塑機、節(jié)能注塑機、快速成型機、塑料成型機、高速精密成型機以及大型二板式注塑成型機等等。
注塑機會不斷朝著自動化、節(jié)能化、智能化、無人化等方向發(fā)展。“目前,我國從日本、美國、德國等發(fā)達國家每年進口的精密塑料注射成型裝備近20 億美元,而且進口額逐年上升,特別是用于加工精密塑料制品的精密注塑機。與此同時,我國也鼓勵各塑料注射成型裝備企業(yè)大力發(fā)展高附加值、高技術含量、低能耗的產(chǎn)品,提高行業(yè)的競爭。”全電動注塑機憑借其出色的節(jié)能特性、控制特性、加工特性,將在未來20年內(nèi)迅速占領塑機市場。
任何大小格局的變化都伴隨著整個產(chǎn)業(yè)的調(diào)整和自適應,在全電動注塑機到來之前,變頻器、伺機技術等是注塑機節(jié)能的必要過渡,而變頻器又是伺服技術的過渡。目前國內(nèi)的注塑機大部分采取PLC控制系統(tǒng)。但是PLC控制方式也有其不足的地方,如它的抗干擾性、可靠性和溫度控制精度在有些時候還顯得不夠理想。而伺服驅(qū)動系統(tǒng)不僅在控制精度和系統(tǒng)響應程度上具有*的優(yōu)越性,同時還能實現(xiàn)機械軟啟動,對電網(wǎng)沖擊小。在伺服技術已經(jīng)相當成熟的今天,隨著設備成本的降低,未來20年將是全伺服控制注塑機的時代。
占領塑機市場靠的是硬實力
全電動式注塑機是電動式注塑機的主要機型,與油壓式注塑機相比,具有以下優(yōu)點。
節(jié)約能源:傳統(tǒng)的油壓傳動機械由于全部動作都需通過油路來實現(xiàn),所以不可避免地具有油壓控制損失、管損、閥阻等流動損失,以及泵浦之容積效率、摩擦損失等等。在高流量時這種能量損失特別明顯。
據(jù)統(tǒng)計,液壓式注塑機由于高壓節(jié)油造成的能量損耗高達36%-68%;同時油壓系統(tǒng)在待機狀態(tài)下亦仍有上列損失。而伺服馬達運轉(zhuǎn)時無流動損失、控制損失問題,磁滯損失極低;且在待機時不轉(zhuǎn)動,因此能耗低,而且與速度無關。全電式系列由于使用滾珠螺桿將伺服馬達的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)成直線運動,而滾珠螺桿的摩擦阻力遠低于油壓缸,且無任何冷卻系統(tǒng);因此整體效率遠遠超過油壓機械。
清潔、噪音低:全電動式注塑機的主要制動組件是交流同步伺服馬達。而伺服馬達的控制特性為噪音低、慣性低、激活阻力小、加減速特性控制容易,無液壓系統(tǒng)中存在的液壓泵浦脈沖問題、氣泡、泄壓聲等問題,因此,更容易設定激活及停止斜率,激活振動低。
速度控制范圍寬、響應性好:相對于液壓注塑機,全電動式注塑機由于采用伺服電動機;所以其速度控制特性較好、范圍大,高低速相差近1000倍。同時,伺服電動機控制的注射壓力和注射速度變化時間非常短,從高速向低速轉(zhuǎn)換平滑,具有非常高的響應特性,特別適合在小型制品、短注射行程使用。
精度高、重復性高:相對于液壓式注塑機,全電動式注塑機具有精度高、重復性高等特點,高精密度注射成型可以在全電動伺服注射成型機上輕易實現(xiàn)。塑料塑化時螺桿的轉(zhuǎn)動由伺服電機驅(qū)動,伺服電機的轉(zhuǎn)速很穩(wěn)定;因此塑料塑化的穩(wěn)定性提高。注射動作是由伺服電機帶動滾珠絲杠來完成的,由于滾珠絲杠的位置精度可以達到0.003mm;所以每次注射動作的精度也可相應達到0.003mm;同時使注射動作的重復精度大為提高,保證了制品質(zhì)量的穩(wěn)定。
與液壓式注射機的壓力控制方法相比,全電動伺服注射機注射時的壓力是通過一個高精度的壓力傳感器反饋給控制系統(tǒng)的,壓力傳感器直接與螺桿連接,減少了中間環(huán)節(jié)造成的誤差;感應速度快、精度高;這使該類機型的背壓控制精度提高。滾珠絲杠與螺桿之間的連接是剛性的,注射速度完全由滾珠絲杠控制;因此,通過設置注射時各段的壓力、速度,可方便地實現(xiàn)多級壓力、多級速度的高精度復雜注射動作,以便滿足各類制品的各種注射要求。手機外殼、電腦的一些精密零件等多數(shù)采用全電動伺服注射成型機加工。
由于伺服電機扭矩控制精度高,滾珠絲杠與合模系統(tǒng)剛性連接;使開合模動作的速度、位置精度也相應提高,保證了模板運動推力的,控制了模板在運動中慣性產(chǎn)生的位移偏差,使低壓模具保護這一動作的可靠性和響應精度大為提高,精密模具使用時的安全性有了更好的保障。在注射成型某些薄壁制品時,需要進行“注一壓”復合動作,即在注射開始時,模具不合緊,留有很小的縫隙以便排氣,注射動作后期模具合緊。