叠层模具技术的发展现状及方向

   2019-08-16 工业品商城127
核心提示:在数十年里,叠层模具在包装制品和其他许多小型零件生产的增长中不断获得新的发展。新颖的模具设计正给叠层模具的传统市场带来多

在数十年里,叠层模具在包装制品和其他许多小型零件生产的增长中不断获得新的发展。新颖的模具设计正给叠层模具的传统市场带来多种颜色和多种材料成型的能力。叠层模具现在也在抓住大吨位成型机上生产大型工业零部件的机会。

    法国包装机械市场自1998年以来便以4%-5%的比率稳定增长,目前是欧洲第三大包装机械市场。法国包装机械工业主要由中小型高度专业化的公司组成。法国市场目前具有一个特征,即对灵活、通用和自动化的机械的需求量越来越大。法国的进口产品大部份来自欧盟,来自美国和日本的产品也占较大的比例。法国包装机械主要向欧盟国家出口,同时美国是法国包装机械主要的非欧盟市场之一。

    美国Frost &  Sullivan的市场调查报告中称,到2007年,欧洲包装机械的市场总值预计将由2000年的46亿美元增长至65亿美元,市场潜力巨大。那些传统上不使用包装系统的工业将成为包装机械市场的新客户,从而成为刺激销售增长的因素之一。已经具备包装设备的公司未来更新或增加包装生产线的比例将上升,特别是食品、饮料及制药业的需求最为殷切。

    该调查报告还指出,过去只购置分离式包装机械的小型厂商也将逐渐了解“整体式包装生产线”的优势所在,而变成该类产品的潜在用户,所以在未来的包装机械市场中,这种包装机械的占有率将呈上升趋势。另一方面,OEM制造业者与最终消费者将趋向购买操作简易且安装容易的包装机械,尤其是当前制造业大量裁员,时限要求增加,对简易操作系统的需求将与日俱增。因此,要想在未来包装市场取得一席之地,高效率的客户服务与机械维修将是最重要的竞争条件之一。

    四种制模概念使得这种多组分零部件的大批量生产方法得以商业化。这类新型模具的结构包括Engel公司的一种旋转模板设计,其中心模板有两个面,每个周期旋转180o。由Ferromatik Milacron欧洲公司与德国模具制造商Foboha公司合作开发的旋转叠层模具有一个四个面的中心模板,它每一周期旋转90o。丹麦的Gram技术公司的旋转叠层(Spin Stack)方法有多达四个边挨着边的小的中心叠层结构,各自又有四个面,并且每一周期旋转90o。另一种独特的结构,叫做低惯性技术(LIT)来自Caco-Pacific公司。在这种较为简单的设计中,带有两个芯组的旋转杆连接到每个模具的半边,而不是像在其他的设计中那样的单独设置。

    这些新式叠层设计正在受到要求较好手感的软接触应用的促进。这类应用包括,例如,牙刷柄、阻透包装应用、带有模塑衬里的帽子和盖子、多色手机机壳,以及由不同材料,如PPPVC组成的医用零部件。

    一个实例是Foboha公司的带有PET(40g)阻透层的HDPE(70g)牙膏管式瓶肩的模具,设计能力10亿只。公司拥有加工方法和制品两方面的专利。这一新型4x64旋转叠层(Turning Stack)系统在一个8.4s的周期中吐出64只双层零件。产量估计为一年17500万只,所以将使用六个生产系统。这样的生产规模在通常情况需要21套常规的叠层模具和机器。特别的注射量控制装置允许在设备运行中调节PET层的厚度,并且可以帮助减少43%的零件重量。

    旋转叠层方法

    与通常的用于多组分成型的旋转模板比较,这种新型的旋转叠层模具由于旋转部分的质量较小,所以转位要快得多。在Gram公司的旋转叠层模具和Caco-Pacific公司的低惯性系统中,质量减小特别明显。“典型情况您们能节省20%30%的周期时间,特别情况可节省达到50%80%,”KTW公司的Ziegler说。

     Gram公司的系统有附加的优点,它有允许叠层模具旋转所需要的最小的模具开距。管理经理Jes Gram说,为使系统转位,一个双组分的盖子模具只需打开100mm。正在开发的一种新式顶杆设计可以使模板开距减小为60mm

    “旋转叠层概念在市场上是最灵活的,” Gram补充说。“转动机构、液压装置和所有部件包括在模具内部,所以这允许该项技术用于任何常规的成型机。”第二种材料可在机器旁边用一台补充的组合式注射装置来供给,例如,采用Windsor公司的新型PlugExpress系统,该系统在美国由它的姐妹公司Sandretto公司销售。

    Gram公司将它的旋转叠层技术扩展到了一种名为双两次注射模具的系统。设计用于双组分的牙膏瓶肩模具,具有四个分型面和两对各有四个面的旋转叠层,每个面具有24个型芯,总共有384个型芯和192个型腔。周期时间短于7 s,它的生产能力达到115万件/d,即3.9亿件/a

    Gram说,这种两次注射加工过程对单一材料的厚的零部件成型也有好处。这种方法可以使用同一个热流道供给注射同一种材料的第二层。Gram又说,因为在每次注射时只要注射和冷却较小体积的熔体,这就减少了缩痕产生的可能性。

    采用旋转叠层方法,不用于成型的中心叠层的(第二和第四个)面可用于装嵌件或冷却部件,而不会增加周期时间。Gram公司近来取得一种新型顶杆系统的专利,它能将制品顶到机器的侧面。该顶杆的液压系统安装在模具框架内。附加的叠层表面的另一种利用方法是成型一种三次注射制品。Gram公司制造了一种用于生产医用管道连接器的模具,第一次注射PVC,第二次注射热塑性弹性体(TPE),第三次注射PVC,以部分重叠注塑TPE。该制品在三个工位成型,并从第四个工位顶出。演示操作在一台88tDemag公司的机器上进行,周期时间不到15s。这种8+8+8型腔的模具为丹麦的Carmo工业公司每天生产多于46000 只零件。 


 
 
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