根據(jù)相關(guān)研究機構(gòu)的調(diào)查,,目前全球注塑機市場規(guī)模約為美金130億左右,注塑機廣泛運用于汽車行業(yè)、家居用品,、電子及家電產(chǎn)品,、建筑業(yè),、包裝及醫(yī)療器材等行業(yè),。近年來,,隨著行業(yè)技術(shù)的發(fā)展,,多色(多組分)注塑成型技術(shù)逐漸獲得廣泛的采用,。
多組分成型技術(shù)最早是以雙色注塑為代表(即業(yè)界常用“雙色機”一詞),,于1960年代由德國企業(yè)開始發(fā)展,。當(dāng)時開發(fā)雙色成型技術(shù)的目的是要解決雙色部件生產(chǎn)效率的問題,,其注塑工藝及模具制作技術(shù)比單色注塑相對復(fù)雜一些,。由于技術(shù)及成本的因素,,直到2000年以前,,雙色注塑成型工藝在中國都沒有獲得廣泛的采用。
事實上,,在1990年代,,臺灣作為全球電子產(chǎn)品代工廠的重要角色,,許多的注塑企業(yè)已經(jīng)將雙色成型工藝導(dǎo)入應(yīng)用,。為了解決進(jìn)口雙色機價格高昂的問題,許多臺灣的注塑機廠家開始著手研制雙色機,,并結(jié)合模具廠商共同開發(fā)雙色成型技術(shù),,從此開啟多組分成型技術(shù)在大中華區(qū)發(fā)展的里程碑,。
在雙色機的技術(shù)發(fā)展上,,可以區(qū)分為兩個主要技術(shù)導(dǎo)向:其一是以歐美企業(yè)為代表,,偏向通用性,,是在單色注塑機的基礎(chǔ)上外加相關(guān)配置形成雙色機,其特點是一機兩用,;其二是以日本及臺灣企業(yè)為代表,,偏向?qū)S眯?,其雙色機為專用機型,,并融合許多客制化功能,,更適合雙色制品的專業(yè)量產(chǎn)。
在大中華區(qū)眾多注塑機企業(yè)當(dāng)中,,富強鑫以專用型雙色機聞名業(yè)界,多年來獲得廣大用戶的采用與青睞,,其雙色機具有極高的知名度及指名度,。富強鑫所發(fā)展的精密雙色機包括轉(zhuǎn)盤式,、轉(zhuǎn)軸式、電動式,、夾層機,、混色機等,經(jīng)過市場客戶嚴(yán)格的考驗及實機驗證,目前已形成四大系列三十余種規(guī)格,,鎖模力范圍從 135 噸~1900 噸,,廣泛運用在汽車業(yè),、手機業(yè)、筆記本電腦,、制筆業(yè),、手動工具、高端日用品,、化妝品業(yè),、家電業(yè)、其他電子產(chǎn)品等,。
根據(jù)內(nèi)部統(tǒng)計,,至2018年為止,,富強鑫累計銷售的多組分注塑機已突破4500臺,累計銷售金額突破人民幣22億元,,其中鎖模力700噸以上大型雙色機更已達(dá)到200臺以上,。富強鑫雙色機的發(fā)展歷程,正是多組分成型技術(shù)在中國發(fā)展與應(yīng)用的寫照,。
2019年,,恰逢富強鑫多組分成型技術(shù)35周年,本文將帶您一起回顧多組分注塑機在中國的發(fā)展歷程,,探究雙色機的前世與今生,。
1984年,,富強鑫推出第一代雙色機KT-300D,是當(dāng)時極少數(shù)能夠生產(chǎn)雙色機的廠家之一,。當(dāng)時雙色機所運用的行業(yè)以日用品為主,,屬于雙色技術(shù)的萌芽階段。
到了1990年代,,臺灣電子產(chǎn)業(yè)快速興起,許多國外知名品牌的電子資訊產(chǎn)品在臺灣代工生產(chǎn),,雙色技術(shù)開始運用在滑鼠,、按鍵、旋鈕,、遙控器、握把,、游戲機外殼等電子3C產(chǎn)品。另外,,隨著生活水平的提高,,雙色機也開始運用于化妝品業(yè),以雙色技術(shù)提高產(chǎn)品附加價值。
此時期,,富強鑫最具代表性的雙色機即為FB系列,,時至今日,,「FB」幾乎已成為雙色機的代名詞,,可見其影響力之深遠(yuǎn),。探究FB系列成功的因素,,除了產(chǎn)品設(shè)計之外,,最關(guān)鍵的是高性能定位。當(dāng)市場上仍以普通型注塑機為大宗時,,富強鑫雙色機已經(jīng)定位于高階性能,,對往后雙色成型技術(shù)的發(fā)展起到了引領(lǐng)的作用。此項極具前瞻性的布局,,也造就了富強鑫雙色機的競爭優(yōu)勢與領(lǐng)導(dǎo)地位,。
進(jìn)入2000年以后,雙色機技術(shù)發(fā)生四項重大的發(fā)展:大型化,、精密/專業(yè)化,、多射出與多功能、轉(zhuǎn)動軸垂直化,。
1.雙色機的大型化發(fā)展
2001年1月,,富強鑫推出鎖模力達(dá)1000噸,轉(zhuǎn)盤直徑達(dá)1.6米的大型雙色機(FB-1000R),,主要運用于汽車行業(yè),,為當(dāng)時臺灣地區(qū)最大型的國產(chǎn)雙色機之一。
該項產(chǎn)品的問世,,終結(jié)了進(jìn)口機的技術(shù)壟斷,,填補了國產(chǎn)大型雙色機的空白,該機種并于2002年獲得「臺灣精品獎」,。
2.雙色機的精密化及專業(yè)化發(fā)展
2001年8月,,富強鑫首次推出AE系列油電式高速機,「油電式」注塑機,,顧名思義結(jié)合了油壓及電氣兩種結(jié)構(gòu),,一方面具有全電式定位精準(zhǔn)及省能源的特性,一方面保有油壓結(jié)構(gòu)高推力的特性,。換言之,,油電式注塑機以低于全電機的成本,卻能有效改善傳統(tǒng)油壓式耗能源及精度不佳的問題,,而且大幅降低污染性及噪音問題,。
3.雙色機的多射出及多功能發(fā)展
前面提及,多組分注塑機的發(fā)展以雙色機為開端,隨著產(chǎn)品復(fù)雜度的提高,,三色甚至四色的需求開始浮現(xiàn),。一般而言,三色機有兩種類型,,一種為兩工位三色機(俗稱假三色),,另一種為三工位三色機(俗稱真三色)。實際上,,兩者的區(qū)別不在于「真假」,,而是根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(兩副模具或三副模具)采用不同的轉(zhuǎn)盤控制方式。
「兩工位」顧名思義轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)定位在兩個位置,,等同于雙色機的180度轉(zhuǎn)盤控制方式,。換言之,兩工位三色機的三組注塑單元中,,有兩組是同時注射在同一副模具,,因此,產(chǎn)品中若有兩組分的邊界不相鄰(可設(shè)計在同一副模具同時注塑),,只需要兩副模具來生產(chǎn)三組分產(chǎn)品,,則適用兩工位三色機。
「三工位」則不同,,轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)能定位在三個位置(120度),。換言之,三工位三色機的三組注塑單元中,,分別注射在三副模具,,因此,產(chǎn)品中若三組分的邊界均相鄰,,則適用三工位三色機,。
同樣的,四色機也可區(qū)分為「兩工位」及「多工位」四色機,。從技術(shù)的角度而言,,多工位轉(zhuǎn)盤控制精度明顯高于兩工位,因此在機臺的制作成本上也相對較高,。所以,,不必盲目追求多工位的多色機,,而是要根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)需求選擇最具效益的方案,。
早在2005年,富強鑫就已推出FB-450M三色機,,富強鑫在當(dāng)時屬于極少數(shù)能生產(chǎn)三色機的廠商之一,,該機種的推出也開啟了國產(chǎn)三色機的發(fā)展之路。
隨著多色產(chǎn)品設(shè)計復(fù)雜度提高,多工位三色機的需求越來越多,。因此,,從2010年至2017年間,富強鑫陸續(xù)進(jìn)行中大型三色機開發(fā),。2015年,,富強鑫推出FB-1900R超大型三工位三色機,鎖模力1900噸,,轉(zhuǎn)盤直徑2250mm,,是當(dāng)時市場上最大的多工位三色機,亦是富強鑫三色機發(fā)展的重要里程碑,。至2017年,,富強鑫完成全系列鎖模力160噸~1900噸電動轉(zhuǎn)盤多工位三色機開發(fā),并獲得市場廣泛應(yīng)用,。前面亦提及,,從2015年起,富強鑫鎖模力1000噸以上大型多工位三色機的問世與應(yīng)用,,進(jìn)一步解決了中國汽配業(yè)復(fù)雜多色工藝技術(shù)的難關(guān),,使中國汽配業(yè)多組分成型技術(shù)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。
在四色機方面,,富強鑫同樣投入大量研發(fā)資源,,于2010年~2016年陸續(xù)推出鎖模力1250噸~1600噸兩工位四色機的開發(fā)并投入市場。至2018年,,在多工位三色機的技術(shù)基礎(chǔ)之上,,進(jìn)一步推出FB-1600R多工位四色機,將大型多組分注塑機推向技術(shù)頂峰,,目前已成為富強鑫大型多組分注塑機的拳頭產(chǎn)品,。
多組分注塑機的射出型式定義
隨著多組分注塑機的發(fā)展,從雙色機,、三色機到四色機,,加上垂直轉(zhuǎn)盤及水平轉(zhuǎn)盤的變化,注塑單元的配置方式產(chǎn)生了非常多的組合,。為了便于溝通及避免誤解,,富強鑫于2017年將多年來所發(fā)展的各種配置方式加以歸納,首次提出「多組分注塑機射出型式定義」,。
以雙色機為例,,總共有五個基本形式,包括:P型(平行雙射-Parallel),、L型(直角雙射-Horizontal),、V型(天側(cè)雙射-Vertical)、W型(背式雙射-Piggyback)、H型(對向雙射-Opposite),。再以雙色機的五個形式為基礎(chǔ),,可繼續(xù)衍生出三色機及四色機的射出形式定義,總計有19種配置方式,,而且這些形式都已經(jīng)過市場實機驗證,。另根據(jù)富強鑫的規(guī)劃,多組分注塑機射出形式未來將達(dá)到25種配置方式,。
由此可見,,多組分注塑機的技術(shù)變化及客制化程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單色注塑機,如何快速滿足多樣的產(chǎn)品需求,,是多組分注塑機的關(guān)鍵所在,。外在的硬體結(jié)構(gòu)設(shè)計很容易就可以做到,但內(nèi)在的軟實力則需要靠積累,。富強鑫多色機累積35年技術(shù)發(fā)展經(jīng)驗,,4500多臺銷售實績,上千件行業(yè)產(chǎn)品應(yīng)用案例及控制程序,,遍布中國的多組分合作伙伴(專業(yè)模具商及試模廠),,如此龐大的資料庫及合作網(wǎng)絡(luò),正是構(gòu)成富強鑫多色機堅強競爭力的基礎(chǔ),。因此,,富強鑫銷售的不只是多色機,而是多組分成型技術(shù)解決方案,。
多組分注塑機的多功能發(fā)展
前面提及多組分注塑機射出單元的增加及不同的配置方式,,滿足了各種多組分產(chǎn)品的成型需求。而真正讓多組分注塑機具備多樣功能及彈性生產(chǎn)模式的是射出單元可移動功能的實現(xiàn),。
2014年起,,富強鑫將射出移動功能配置在鎖模力700噸以上中大型多色機,使富強鑫多色機實現(xiàn)單色,、雙色,、三色、四色一機多用,。舉例來說,,「直角天側(cè)四色機」(LV型),配合射出移動功能將可實現(xiàn)單色,、P型雙色,、L型雙色、V型雙色,、L型三色,、V型三色、LV型三色,、LV型四色等八種功能,。對于產(chǎn)品趨向多樣少量的企業(yè)而言多功能機是極佳的選擇。以車燈業(yè)為例,,透過射出單元精心配置,,一部多色機即可同時滿足汽車前燈與尾燈之生產(chǎn)。
在五種雙色機基本形式中,,水平對射機(H型)是近年發(fā)展的新式結(jié)構(gòu),。水平對射加上二板夾模單元再配置重迭模可達(dá)到單色產(chǎn)品雙倍產(chǎn)能,。2019年,,富強鑫推出HB-2350D超大型二板對射機,配置全伺服省電系統(tǒng),、電動加料(ESD)及射出閉環(huán)控制,,應(yīng)用于大型物流產(chǎn)品,一部雙射機即可完成兩部單色機的生產(chǎn),,不但節(jié)省能源,、減少占地空間,產(chǎn)能也提升70%以上,。
一般情況下,,多組份產(chǎn)品都是以多種不同塑料的結(jié)合而成。而利用多色機將同一種塑料多次覆蓋成型則是新近發(fā)展的技術(shù),。例如將多組分成型技術(shù)運用在厚壁透明光學(xué)產(chǎn)品(如透鏡,、導(dǎo)光塊等),可以解決單次注塑周期長,、收縮不均的問題,。
多組分成型技術(shù)以產(chǎn)品的結(jié)合型態(tài)可區(qū)分三大類:多色分明、混色,、內(nèi)外夾層,。
2001年富強鑫發(fā)展出「氣輔三明治共射出」成型技術(shù)。該技術(shù)結(jié)合氣體輔助射出裝置與夾層共射出加工單元,,形成氣輔共射出混合加工裝置,。其制程為利用特殊氣體裝置所產(chǎn)生的高壓氮氣于瞬間注入三明治共射出成型模具的塑料中,以完成氣輔三明治共射出加工制程,。其功能可包括原有之各別優(yōu)點,,對相關(guān)射出成品更可以擴展其應(yīng)用領(lǐng)域,以增進(jìn)成型性能,、減少翹曲變形,、提高良品率,、降低成本及增加產(chǎn)品功能等優(yōu)點。該技術(shù)結(jié)合氣體輔助射出系統(tǒng)及夾層混色機,,可以產(chǎn)生兩種效果的產(chǎn)品,。一種是透明漸層加中空結(jié)構(gòu),可以形成特殊外觀效果,,提高產(chǎn)品附加價值,。另一種是內(nèi)外夾層加中空結(jié)構(gòu),可以達(dá)到減重,、提高強度及降低成本之目的,。此外,2017年富強鑫推出 FB-250C三色混色機,,三組注塑單元由單一射嘴進(jìn)行混合射出,,可產(chǎn)生獨特的花紋,應(yīng)用在運動器材握把等產(chǎn)品,,是國內(nèi)極少見的三色混色機,。
4.雙色機轉(zhuǎn)動軸垂直化發(fā)展
眾所皆知,每三年一屆的德國K展是全球塑料成型技術(shù)的盛會,。2004年K展,,出現(xiàn)許多水平轉(zhuǎn)動的多色模具,包括:小型水平旋轉(zhuǎn)重迭模,、水平旋轉(zhuǎn)四面立方模,、雙組水平旋轉(zhuǎn)四面立方模等。其中米拉克龍展出的250噸對射雙色機,,配置了兩組水平旋轉(zhuǎn)四面重迭模(Twin cube turning stack mould),,結(jié)合了「雙色+I(xiàn)ML(模內(nèi)貼標(biāo))+I(xiàn)MA(模內(nèi)組合)+旋轉(zhuǎn)重迭模」四項技術(shù),,吸引了眾多矚目的眼光,。同年K展,恩格爾展出1500噸二板式水平對射雙色機配置水平旋轉(zhuǎn)重迭模及射出壓縮功能,,以PC類玻璃技術(shù)生產(chǎn)汽車天窗,,為汽車輕量化提供重要新方向。
2007年 K展,, 克勞斯瑪菲展出2300噸二板機配置水平旋轉(zhuǎn)重迭模,,生產(chǎn)汽車門飾板,結(jié)合旋轉(zhuǎn)重模及反應(yīng)射出技術(shù),,以PC/ABS基材加三色PUR在線噴涂技術(shù)構(gòu)成四色皮紋觸感表層,,再加上雷射裁邊處理單元,形成完整的汽車門飾板自動化生產(chǎn)模組,,將復(fù)雜的后制程全部加以整合,,同樣引起較大關(guān)注,。同年K展,恩格爾展出900噸二板式水平對射雙色機,,配置水平旋轉(zhuǎn)重迭模,,結(jié)合微發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)汽車中央扶手。米拉克龍展出450噸對射雙色機,,配置水平旋轉(zhuǎn)四面重迭模,生產(chǎn)衛(wèi)浴連結(jié)器,。而德馬格也展出300噸油電式雙色機,,配置水平旋轉(zhuǎn)四面重迭模加上模內(nèi)組合技術(shù)生產(chǎn)雙層瓶蓋。由以上觀察可知,,2000年以后,,水平旋轉(zhuǎn)模具在多色機的運用已經(jīng)從小型250噸擴展到大型2300噸的機器,而當(dāng)時在中國相關(guān)技術(shù)的國產(chǎn)化應(yīng)用幾乎是一片空白,。
富強鑫長期關(guān)注歐美企業(yè)多組分成型技術(shù)的發(fā)展動向,,有鑒于水平轉(zhuǎn)動多色模具的應(yīng)用趨勢,富強鑫于2009年成立水平對射雙色機項目組,,結(jié)合相關(guān)模具業(yè)者,,共同開發(fā)二板式水平對射雙色機,并于2012年推出HB-1900R超大型水平轉(zhuǎn)盤雙色機,。該機種鎖模力達(dá)到1900噸,,是當(dāng)時國內(nèi)極少數(shù)的超大型雙色機。
相較于垂直旋轉(zhuǎn)盤雙色機,,當(dāng)產(chǎn)品尺寸更大,,需要更高的鎖模力,以及模具結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的時候,,采用水平旋轉(zhuǎn)盤的方式進(jìn)行雙色生產(chǎn),,將可避免垂直轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的慣性問題及重力的影響,運用優(yōu)勢明顯,。
多組分注塑機未來如何發(fā)展,?
從歷屆德國K展觀察,其中2004年及2007年兩屆K展在多組分成型技術(shù)上,,出現(xiàn)許多應(yīng)用的組合,,如:雙色+I(xiàn)ML(模內(nèi)貼標(biāo))、雙色+I(xiàn)MA(模內(nèi)組裝),、雙色+重迭模,、雙色+旋轉(zhuǎn)重迭模+I(xiàn)MA、雙色+I(xiàn)ML+I(xiàn)MA+重迭模,、雙色+夾層,、雙色+Mucell(微發(fā)泡),、三色+I(xiàn)MA、三色+嵌入成型,、雙色+硅膠成型(SIM),、雙色共射出+水輔射出、雙色+反應(yīng)射出等,。而超大型水平轉(zhuǎn)盤對射機,、全電雙色機、三工位三色轉(zhuǎn)軸機,、四色機等高技術(shù)產(chǎn)品亦在此時出現(xiàn),。換言之,多組分成型技術(shù)必須與其他技術(shù)結(jié)合應(yīng)用,,創(chuàng)造更高的效益,,這就是下一階段必須挑戰(zhàn)的目標(biāo)。我們回顧中國多組分注塑機這十多年的發(fā)展,,有哪些應(yīng)用實現(xiàn)了國產(chǎn)化,?這是很值得深思的問題。
這其中的關(guān)鍵議題就是多組分模具技術(shù)及自動化周邊的發(fā)展,。不論是模內(nèi)貼標(biāo),、模內(nèi)組合、水平旋轉(zhuǎn)四面重迭模,、微發(fā)泡,、硅膠成型等,都需要相關(guān)的模具及周邊的配合,。因此,,注塑機、模具,、自動化周邊的技術(shù)整合與共同開發(fā)是多組分成型技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵,,如此才能形成高度自動化生產(chǎn)單元。在未來,,二板式水平轉(zhuǎn)盤多色機將會持續(xù)深化發(fā)展,,尤其是水平旋轉(zhuǎn)四面重迭模的應(yīng)用。而結(jié)合電動驅(qū)動單元,,如轉(zhuǎn)動單元,、射出單元等,也是多色機實現(xiàn)高精度,、多功能的重要基礎(chǔ),。隨著智能注塑機技術(shù)發(fā)展的推進(jìn),多模穴流動平衡,、注塑熔體變異控制,、鎖模力在線監(jiān)測等技術(shù)的逐步應(yīng)用將使多組分注塑機朝向高效能領(lǐng)域發(fā)展,。
結(jié)語
回顧這35年發(fā)展歷程,富強鑫推出了雙色機,、三色機到四色機,,從兩工位到多工位,從小噸位到大噸位,,從垂直旋轉(zhuǎn)到水平旋轉(zhuǎn),,從液壓驅(qū)動到伺服驅(qū)動,從專用機到多功能機,。核心的發(fā)展理念就是引領(lǐng)中國多組分成型技術(shù)發(fā)展,,持續(xù)推進(jìn)多組分成型技術(shù)的應(yīng)用,成為進(jìn)口機最佳替代品牌,,為客戶創(chuàng)造更高的效益,。
2018年2月,, 寧波富強鑫參與中國塑機協(xié)會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)工作委員會,,擔(dān)任「多組分塑料注塑成型機」團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的起草工作。2018年7月,,為支持中國塑料機械行業(yè)專業(yè)人才的培養(yǎng),,寧波富強鑫向北京化工大學(xué)無償提供實驗展示設(shè)備(FB-200R雙色機),用于北京化工大學(xué)在其校內(nèi)建設(shè)「中國塑料機械專業(yè)人才培養(yǎng)基地」,。2018年10月富強鑫集團(tuán)與「國家塑機產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心」共建「多組分注塑機聯(lián)合科創(chuàng)技術(shù)中心」,,雙方合作進(jìn)行多組分注塑機技術(shù)創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)制定,、檢測方法研究,、新產(chǎn)品研發(fā)等,該技術(shù)中心的科創(chuàng)大樓將于2019年5月 于寧波富強鑫廠區(qū)正式落成啟用,。
古諺曾云:羅馬不是一天建成的,。寓意做事不能急于求成,只有付出努力并持之以恒,,才能取得成功,。做事尚且如此,更何況從事生產(chǎn)裝備的制造,。以富強鑫開發(fā)HB-R二板式水平雙色機為例,,從2009年成立項目組,到2012正式推出市場,,期間經(jīng)過非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖袌黾夹g(shù)調(diào)查及專利檢索與解析,,反覆論證技術(shù)方案及可靠性,最終形成富強鑫獨特的創(chuàng)新機種,。一步一腳印,,凡含淚播種,,必歡笑收割,富強鑫多組分注塑機的發(fā)展歷程,,正是最佳寫照,。回顧35年得來不易的成果及發(fā)展局面,,也期望業(yè)界摒棄隨意仿冒競爭,,加強技術(shù)自主創(chuàng)新,加大培育多組分技術(shù)人才,,共同為中國多組分成型技術(shù)的永續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)
136-0043-0755