塑料机械产品与制造技术

1塑料机械产品与制造技术为了追赶先进各国的技术开发与战略─不断的经验累积，朝着目标发展产品概况中国制造的塑料机械，可以说十分丰富，包含了射出、押出、中空成形机，Calender成形机。铁材/塑料的窗框裁断设备，薄板焊接与组合设备，网编设备，薄膜包装设备，废弃塑料的回收再利用/再生设备等的二次加工设备也呈现急速成长。射出成形机根据国立塑料橡胶机械标准化技术委员会，制定的工业标准为基础，射出成形机分成以下3种类。泛用射出成形机射出成形机精密射出成形机特殊射出成形机泛用射出成形机泛用射出成形机主要是使用热可塑性塑料为加工材料，这可以说中国制塑料机械生产昀大的种类。2006年泛用射出成形机的年间生产量达到了8万台，就这个领域的工业生产值来看，占整体的50%。关于中国制的泛用射出成形机，拥有几项相对的优势条件。这些可以说全范围的原料都能够利用的情况，搭载了拥有全球化共通的零件(油压、电气零件等)，容易维修，短的交货时间，100Kg以上的射出成形机3~6个月就能够交货，低价格为进口品的1/4~1/6，从200KN到6,000KN为止的锁模力，拥有各种规格的制造生产线提供市场需求。这些不仅适用于汽车、家庭电器、运输、电子、信息、日用品等领域的塑料产品之国内制造需求，针对塑料机械出口，可以说是主要的产品。近年来中国每年约有10万台的泛用形塑料射出成形机出口。精密射出成形机在中国所谓的精密射出成形机，包含了微细零件射出成形机，属于独自的定义。即该机械的操作与产品面来看，必须满足独自的规格。一般是指射出压力为25MPa以上，射出速度为330mm/s以上，材料温度控制精度≦0.5℃，产品的尺寸精度≦0.001mm，质量公差≦0.1%。就结构来看，目前的精密射出成形机，主要分成3大类，分别为全电式、全油压、电动-油压等。中国可以说是精密射出成形机制造的后进国。目前就精密射出成形机而言，属于中国主要进口的塑料机械项目，每年从海外进口数千台左右的情况。中国从1990年代后半开始制造全电式射出成形机，现在正处于扩2大，以及改良时期。射料管、塑料桶、或者是伺服马达等重要零组件，多半依赖从海外进口的情况。中国制造的全电式射出成形机由于成本较高，因此市场接受度尚不高，生产4油压缸2层板，或者是3油压缸2层板的全电式射出成形机，广东的OnlyMachineryCo.,Ltd，掌握了关键性技术，其发明专利在欧洲、美国、日本等先进国家都有登记。目前OnlyMachineryCo.,Ltd，透过8,000KN以下的锁模力，连续生产数字DVD，微细塑料零件。电动-油压式精密塑料射出成形机，目前正处于开发阶段。表1表2表3單軸押出機:從各種材料與結構，適合面盤、薄板、薄膜、纖絲、線材等成形。平行異方向回轉兩軸壓出機押出機圓錐異方向回轉兩軸押出機:適合PVC面盤、管、異形成形品那種溫度敏感材料的加工。平行同方向回轉兩軸押出機:適合材料混合、添充、脫氣、改質、膠囊化。基於搭載Melt幫浦那樣適當的媒介裝置，能夠做到1Step成形。食品包裝用的1~7層薄膜之機能性薄膜包裝薄膜化學品捆包用的1~3層耐荷重薄膜之結構用途薄膜壓出熱脹農業用薄膜1~2層的1色/2色的多樣化薄膜，強調機能性薄膜薄膜1~3層的溫室用薄膜針對耐破裂性重點，地質改質薄膜1~5層的非延伸，或者1軸延伸薄膜壓出壓鑄薄膜BOPP，BOPET，BOPS等的2軸延伸薄膜硬質管PVC管波紋管押出成形擴張成形鋁/Puras溫水/冷水建築用管Tic管供給管PEX管(PPR管)硬質管給水排水&瓦斯供給用都市管與管線PE管∮max1,600mm波紋管押出成形機，∮max1,100mm擴張成形，∮max3,000mm3表4特殊射出成形机中国制造的特殊射出成形机，包含着厚度薄、预塑、2种成份、或者是多媒体组件、磁性材料、发泡材料、热硬化性材料的射出成形、塑料射出成形机等。武汉LightIndustryMachinery，从德国Elastogram获得PU发泡高压射出成形机的制造技术受权。进而透过不断的发展，这个工厂目前针对冷藏、冷冻库、汽车座椅、汽车把手、仪表面盘用发泡材料的成形技术，以及能够供应完整的装置。针对其结果，冷藏、冷冻库的发泡断热材料的加工设备，能够完全取代进口品的情况。就相同价格而言，中国这些设备之技术性能，能够与德国、意大利的产品相抗衡。押出机如表1所示，代表的是以可塑化机构与塑料产品为基础，中国制造的押出机之分类情况。押出机可以说仅次于塑料射出成形机，属于中国制造塑料机械分类中较大的项目之一。2006年这个领域的生产台数超过2万5,000台，产值相当于整个产业的25%。此外、押出机可以说是塑料机械重要的输出项目。从1990年代开始，PVC异形成形设备，以及之后的加工设备呈现急速的成长情形。目前，就这个领域而言，已经能够适合中国国内市场需求。就薄膜与管的制造技术与设备来看，从1990年代中期开始急速成长，这也代表了塑料产业的成长状况。如表2所示，代表的是供应中国国内市场的薄膜成形设备，主要制造的产品分类。如表3所示，代表的是供应中国国内市场的管成形设备，主要制造的产品分类。其它的材料与结构管:超高分子量滴定管、多孔性导管、多层排水管。中空成形机滾柱形式成形機中空押出成形機中空成形機中空成形機押出延伸中空成形機組合中空射出成形機1工程處理中空射出延伸成形機2工程處理4如表3所示，代表的是中空成形机的分类。从上述的设备来看，必须针对押出中空延伸成形机进行开发，虽然1工程的射出延伸中空成形机用途得以扩充。但其它产品也呈现高速成长。由于是回转成形产品，昀大能力能够到达1万L，中空押出产品为5,000L，射出延伸中空成形机，使用0.6L的容器，平均每小时成形3,000个。近年来就中空产品而言，有拖板，货柜，汽车用的油箱与空气之流入/流出管等的工业用途逐渐成长，此外、对应这些相关的产品之成形设备也跟随一起成长。制造技术─为了制造所做的技术条件之评价a.为了满足，能够持续，附和环保，省能源的社会等需求，塑料机械必须朝着节省能源，降低动力消费。b.逐渐改变的混合材料，对应新形态的塑料材料的制造需求，以及成形需求。c.大型化，高精度、高效率的设备之制造能力，自动化、信息的应用，机械操作的安定性。d.与制造成本，以及交货期(影响客户的财务成本)有关的成本效率性。e.针对供应，售后服务能力，也属于重要的评价能力。中国塑料机械制造技术的现况就中国塑料机械的成本效率与制造技术来说，若与欧洲、美国、日本等开发先进国比较，属于落后的情况。但是能够见到的是中国塑料机械制造业，正急速的向上发展，其中有几项产品，就技术面，经济指标面而言，可以说已经达到了国际水平。接下来针对省能源，省动力的条件，生产量的适应能力，机械的安定性等，上述的评价条件进行检讨。节省能源与动力背景中国平均每一个人的信息处于不足的情况，基于以下的理由․中国平均每1万元人民币，所消耗的能源为日本的4倍，美国的2倍。․为了维持急速的经济成长，就中国而言，重要的因素为节省能源，关于降低动力消费，中国政府相当重视省能源技术。․此外、就省能源来看，对客户减轻经济上的负担，也是非常重要的对策。战略5针对塑料工业而言，省能源，省动力是从产品设计与原料选择，做技术参数的昀佳化之所有程序的相关。这也是机械制造技术的主要因素之一。就中国塑料工业而言，带来了省能源与节省动力的重要手段，解释如下。․可变周波数技术的广范围应用，可变系统，能源蓄电池，在线量测技术等的省能源，省动力设备的供给。․深沟槽螺杆，附加沟槽槽桶等的主要构成零件的昀佳化设计。․材料可塑化，押出化，射出温度降低。不仅是降低材料可塑化程序的能源消费，并且也减轻了形状设定与冷却程序的能源消费。此外、缩短了加热与冷却循环，让生产性向上提高。关于这点，可以说中国给世界带来了贡献。南中国工科大学的瞿静平教授，导入塑料成形程序的振动概念，发明了电磁动态押出机。这让押出温度，或者射出温度降低了20℃以上，能源消费节省了30℃以上，这可以说达到了世界水平。技术水准基于国立塑料橡胶机械标准化技术委员会制定的工业规程，透过押出机材料可塑性，能源消费必须在0.34~0.44Kw/(7Kg/h)以下(这个值与材料种类，或者押出机的规格有关)。但是就企业规格而言，比工业规格低于20%以上。多数企业是根据整体设置能力与昀终产品生产量为基础去计算能源消费，关于可塑化方面，能够满足于工业规格。例如GuangdongJinmingPlasticEquipmentCo.,Ltd的共7层押出热单元(含PA层)，其能源消费量是以薄膜生产量为基础来加以计算，其值为0.33~0.34Kw/(Kg/h)。․QuingdaoTechnicalDevelopmentCo.,Ltd的HDPE管制造生产线的能源消费量，是以管生产量为基础计算的场合，其值为0.3kKW/(kg/h)。当使用PS材料的射出动态押出机时，单位能源消费量0.24kw/(kg/h)。这些数据附和国际昀尖端技术水准，甚至临驾于国际水平。材料的应用可能性背景为了让材料消费降低，产品性能向上提高，使得特殊材料，混合材料用途扩大。根据科学家主张21世纪会是属于混合材料的时代。尽量避免使用非再生的资源，昀终会消耗掉这些信息。接下来原料价格也持续不断的上涨。战略混合形式的两轴押出机被列为开发的重点。特殊材料制造被归类为6低需求的情况。使用乙烯工程生产线的制造方式，除了高额的投资外，其稼动率也低。为了消除这个问题点，目前的Kiaproch在混合装置上加速进行开发，开发的重点特别是放置于同方向回转两轴押出机与PeretaiUnit材料这2个方面。另一方面，由于替代材料无法完全取代过去的材料，使用混合要素，可以说是制造替代材料重要的方法。就材料的薄片化处理来看，关键重点在于构成零件的制造技术改良，有所谓的重量减轻自动感觉的技术，积层或者是螺旋状头部，多层薄膜共押出制造生产线的内部/外部冷却(IBC)系统，铝合金/塑料薄片、管材等制造生产线，铝合金面盘焊接技术等。技术水准从1990年代后半，上述的产品就呈现急速的成长。混合式的两轴押出机生产台数也从1,000台，提升到超过3,000台的情况。但是混合式的两轴押出机大部份属于小型与中型机种，拥有10万~30万之间的年成形能力的大型机种之混合/PeretaiUnit等的大型设备，尚处于试验生产阶段。DalianPlasticsMachinery(Group)Co.,Ltd的产品，可以说代表小型与中型产品，趋近于国际昀高水平。如表5所示，代表DalianPlasticsMachinery(Group)Co.,Ltd的混合式押出机、PeretaiUnit关键技术参数示意图。GuangdongJinmingPlasticEquipmentCo.,Ltd的共7层押出热单元之技术与设备，这能够体现出中国这个领域，已经达到国际化水平。表5Dalian公司零组件技术参数就这个零组件的主要技术，性能指针如下所示主要技术:在可变的射料管间隙中，拥有2支短的螺纹与1支长的螺纹的可塑化押出系统，为了振动诱起可塑化单元的工程解析软件的应用，水平累积成形Dai与斜交累积成形Dai，内部冷却技术，双气囊床台负压冷却技术，各种零组件重量感知系统，薄膜厚度在线控制系统，计算机集中控制系统，Bushar控制系统。7性能指针螺杆直径:55mm，昀终产品的昀大生产量:350kg，H:对称，拥有非对称的结构，适合阻碍薄膜的制造，昀大折迭直径:1,200mm，厚度:0.05~0.20mm，公差:±4.0%，成形温度:降低至10℃以下，动力消费:0.40kw‧hkg，噪音:75db。机械操作安全性背景基本上，安定性就代表着决定产品质量。伴随这个领域急速的成长，存在着许多这方面的厂商。针对这样的结果，就制造厂家而言，也参差着产品质量差异很大的情况。支持着这个领域的企业，由于管理水平，设备状态，目标市场的不同，确实存在着很大的差异。进而在选择设备场合时，购买者如何从制造厂那里去理解，必须从专门的供应者那里直接采购的情况。战