在线检测控制塑料管材的偏心与壁厚

现代塑料2007年第12期P28在线检测控制塑料管材的偏心与壁厚P37K2007：吹塑成型新趋势P48称重技术在塑料挤出行业中的应用P72改善浇口和制件的粘附性P74K展回顾——卓细公司亚洲区总经理唐锦荣先生专访卓而不凡从“微细”着眼P22ISSN0032-1257家专利授权，成功地将MuCell®应用于实际生产中。目前，Trexel公司已经成为MuCell®技术的全球供应商，并在此技术领域中开发出了70多项专利。现在，MuCell®技术已在很多领域的大批量生产中得到了应用，很多全球著名的OEM厂商，如Ricoh、Honda、Toyota、Samsung、Hyundai、Clipsal、Porsche、Volkswagen、Mercedes、BMW、Ford和HP等，已指定将MuCell®应用在他们的产品上。Trexel公司的总部位于美国马萨诸塞州的沃本(Woburn)。MuCell®技术的使用先从美国、欧洲开始，随后延伸到日本及东南亚等地区。为了支持公司的快速成长和国际销售服务，Trexel公司在美国、德国、日本、新加坡、韩国、香港和澳大利亚建立了地区性MuCell®支持中心和办事处。目前，尽管我们在中国的业务刚刚起步，但经过2年多的发展，接受和使用MuCell®技术的用户正在迅速增长。为了更好地服务中国客户，Trexel已在中国建立了完善的技术——卓细公司亚洲区总经理唐锦荣先生专访近年来，一种新技术——MuCell®微发泡注塑成型工艺冲破了传统注塑成型工艺的局限而成为塑料加工业的一个新热点。与传统的技术相比，该新技术的成型原理是什么？对加工设备有哪些特殊的要求？投入成本如何？优势体现在哪些方面？……针对所有这些客户感兴趣的问题，我们采访了卓细公司亚洲区总经理唐锦荣先生。□本刊记者赵莎卓而不凡从“微细”着眼PT：唐总，您好！感谢您接受我们的采访。近两年来，卓细公司及其MuCell®微发泡技术在国内的注塑加工领域中引起了广泛关注。为了帮助国内的客户对贵公司及微发泡技术有一个更清晰的认识，请您首先介绍一下MuCell®微发泡技术的发展历史以及卓细公司的概况。唐锦荣先生：MuCell®(即Microcellular)微发泡成型技术最早是由美国麻省理工学院（MIT）首先提出来的。该技术的基本原理是，在较低而平均的压力下，依靠气泡的膨胀来填充产品。这一技术被提出后，曾在业内引起了广泛的争论。许多人认为，将超临界流体原理应用于聚合物加工中只能处于实验室研究阶段，真正进入商业化应用还有待时日。1995年，TrexelInc.(即卓细公司)成立并获得了MIT的独唐锦荣先生卓细公司亚洲区总经理MuCell®可应用于汽车制造业领域coverstory封面故事232007/12支援体系和备件仓库。PT：可否为我们详细介绍一下MuCell®技术的成型原理呢？唐锦荣先生：该技术最重要的原理核心就是制品在很低且平均的压力下成型。首先，N2或CO2经过气体控制系统转化成超临界流体，再被打入注塑机螺杆的搅拌区。热熔胶和超临界流体在搅拌区内充分溶解形成单相溶体并保持在高压力状态下。然后，开启开关式射嘴将单相熔体射入温度和压力较低的模具型腔内。由于温度和压力降低，气体在熔胶中的溶解度下降，并引发分子的不稳定性，从而在制品中形成大量分布均匀的微小气核。这些微小气核基本上是在瞬间产生的。在熔胶填充和冷却的过程中，微小气核不断膨胀，最终在制品中形成大量的均匀的微细气孔。这些微孔呈密封状态，只有微米级大小。正因如此，该技术被称为“微发泡”。一般，传统的注塑成型需要靠机台的不断保压来进行填充，这会导致产品在成型过程中在不同位置承受比较大而且不平均的压力，使得产品的收缩率在不同位置的差异很大而使整个产品变形。相比之下，MuCell®则主要靠气孔的膨胀来填充产品，是在较低而平均的压力下进行的，模腔压力通常会降低40%～80%，从而使制品的内应力大大减小，而且不同位置的收缩也变得非常平均，使得整个产品的变形量非常小。PT：MuCell®技术主要用于注塑加工领域吗？唐锦荣先生：MuCell®技术最初的目标是应用在挤出成型上。虽然有不少成功的挤出应用案例，但我们最终发现，MuCell®技术在注塑成型上具有更大的潜力。除了投资于基础研究外，我们还投放了数以千万美元用于研制、优化和改善设备的技术。举例来说，我们目前推出的气体控制系统已经到第三代了，而且很多MuCell®设备能够在不同的环境下不间断地进行7天24h的生产，这足以证明MuCell®硬件非常可靠。PT：您如何看待MuCell®注塑成型技术与传统注塑成型技术之间的关系？唐锦荣先生：传统注塑成型技术经过几十年的发展及改进已经非常成熟，从塑料、注塑机或模具方面可以解决的问题，业界也已经把握得很好。但随着产品越来越复杂，比如要求结合更多的部件和功能或要求从金属制品转到塑胶制品等，使得传统注塑遇到了前所未有的技术瓶颈，生产出的制品往往无法达到品质或成本的要求。而一些新的技术，如MuCell®则弥补了传统注塑成型技术的一些缺点，被用于解决传统技术所不能解决的常见问题，应该说MuCell®是站在一个非常特殊的市场位置上来帮助客户解决实际问题。PT：MuCell®微发泡注塑成型技术可应用于哪类制品的生产中？其制品具有哪些优点？唐锦荣先生：目前，MuCell®已成功应用于数百个不同的产品中，涉及了汽车、商业设备、工业和电子零件等不同的领域。其中，在汽车行业中的应用包括：电子电气部件、空调和散热系统部件、风扇护罩、阀门、发动机外壳、密封部件、门板、手套式操作箱和扬声器外壳等。商业设备包括打印机、墨粉盒和复印机等。其他的成功应用还包括风扇、齿轮、电工箱、电动开关、电动工具、医疗樽盖、晶片托盘、薄壁容器及嵌件插入产品等。此外，通过与其他技术的结合，如模内装饰(IMD)、双色共射、表面喷涂及快速模温控制(RapidHeatCycleMolding-RHCM)等，MuCell®还成功地应用于外观制品的生产中。最近，我们与Rhodia合作专门开发了适用于MuCell®的尼龙6和66材料，并取特制的螺杆和炮筒coverstory封面故事242007/12得了成功。与传统的注塑成型部件相比，采用MuCell®生产的塑胶部件更轻、更薄、更平整、更笔直，且具有更高的同心圆度和平衡性。由于单相熔体的黏度大大降低，因此在成型的过程中熔体的流动性更好，能够更有效地避免应力集中现象，减少缩水等缺陷的产生。我们通过具体的生产实践证明了MuCell®可提升制件的品质达50%～80%，甚至更高。另外，产品的尺寸更稳定，并可减少模具尺寸反复修改，进一步提高了注塑的工艺水平，有效减少了注塑和装配的不良率。随着塑料的价格不断提高，客户往往更多地关注成本问题，并希望利用MuCell®来降低生产的总成本。事实上，MuCell®在降低成本方面具有颇多的贡献。MuCell®可以将材料的用量减少6%～15%，更可以设计具有更薄壁结构的制品来进一步降低产品的材料成本。同时，MuCell®可将注塑周期缩短15%～40%，从而显著提升生产效率，降低能耗，最终降低运营成本。MuCell®由于大大降低了注塑机的锁模力要求，不仅延长了模具的寿命，还可以考虑使用更低吨位的注塑机，或使用更多模腔的模具。PT：使用MuCell®微发泡注塑成型技术需要具备什么条件？比如，对注塑机有什么特殊的要求？唐锦荣先生：使用MuCell®，需要在注塑机上安装特制的设备。用户可以通过更换Trexel特制的螺杆、炮筒，加装注射器和射入界面系统，外接一个超临界流体控制器来实现对现有注塑机的升级。另外，用户也可以在购买部分品牌的新注塑机时直接在注塑机制造厂整合这些特制部件。目前Trexel已和全世界的许多著名的注塑机制造商建立了紧密的合作关系，如Nissei、Arbug、Engel、Milacron、Husky、KraussMaffei、Sumitomo、Demag、JSW和Toshiba等。最近我们也开始跟国内许多知名的品牌如震雄、海天等进行紧密合作。值得一提的是，加装了MuCell®后仍可以很方便地切换回传统注塑，使用户可以灵活安排生产。PT：MuCell®微发泡注塑成型技术对所加工的材料是否有所要求？唐锦荣先生：MuCell®技术适合于目前几乎所有的热塑性材料，但不适用于透明件。出于经济性和产品品质的要求，目前该工艺还主要应用于品质要求较高、材料较贵的产品上。PT：目前在中国应用该技术最多的是哪些领域？贵公司从何时开始在中国推广这一技术的？你们在中国的市场定位如何？唐锦荣先生：目前该技术在中国应用较多也较成熟的行业领域和国外基本差不多，包括商业设备、汽车及工业电子领域等。同时，我们针对中国用户还发掘了不少的新应用领域，如医疗及工业设备等。我们是从2005年开始向中国客户推广MuCell®技术的。目前，MuCell®已经在国外成功地被导入到许多的行业和产品中，而且被很多欧美及日本等大型的国际注塑机品牌所采MuCell®在商业设备方面的应用MuCell®在汽车领域的应用coverstory封面故事252007/12用。经过Trexel多年的开发及优化，MuCell®技术已经非常成熟。但对于中国客户而言，这还是一项非常陌生的技术，远没有达到普及的程度。在中国推广该技术的过程中，我们发现很多中国客户对这一技术非常感兴趣。在与国内客户的交流中我们发现，很多客户都希望利用MuCell®技术解决传统注塑成型技术克服不了的质量问题，部分客户希望利用新技术来提升注塑能力。作为一项先进的工艺，MuCell®技术即能够提升工厂的生产能力，又能够提高产品的质量，有助于客户降低注塑成本。正如前面提到的经济性和产品品质的要求，我们建议国内的客户在一些材料较贵、质量要求较高、生产量较大以及外观要求较低的应用中使用这种技术。PT：该技术的投入成本如何？从投入产出的角度来讲，该技术是否能够满足国内客户的要求？唐锦荣先生：由于需要购买特制的螺杆、炮筒、注射器、射入界面系统和超临界流体控制器，因此客户前期的投入费用较高。但从该技术的使用效果来看，它能够减少材料的消耗量，降低制品的重量，缩短成型周期，减少不良率，提高制品的质量。与传统的注塑成型部件相比，使用MuCell®的回收期通常为12～18个月。实际上，MuCell®在欧美国家已经应用得相当成熟及普遍。相比传统的注塑成型工艺，该技术的优势往往在长期使用中才能够体现出来。特别是在欧洲，为了减轻环境保护税的压力，注塑厂商们都倾向于减少制品的壁厚。但薄壁制件对注塑机的锁模力、射出速度、射压等工艺参数都提出了很高的要求，而且采用传统的注塑工艺时，常出现变形、起皱等质量缺陷。相比之下，MuCell®能够降低树脂的黏度，因此对注塑机的要求大大降低了，而且树脂的填充性更好。因此，从长远来看，MuCell®工艺的应用潜力将非常广泛。PT：中国客户如何才能了解MuCell®技术是否适用于他们的应用呢？唐锦荣先生：首先，客户可以先登陆我们的网站，网站内有很多值得参考的案例、说明、文章和技术动态等，能够帮助客户了解MuCell®技术的详细情况。在初步了解之后，有兴趣的客户可以直接联系我们，届时我们会和客户一起分析要求、目标、适用性、可行性以及具体的实践计划。通常我们会先了解客户在注塑成型过程中存在的困难、挑战及应用MuCell®的期望值。获得产品、模具、生产及成本的相关信息后，我们会向客户提出技术可行性分析和经济可行性分析，并对产品及模具的设计提出优化建议。在对整体生产环境及安排了解后，我们会建议一个完善的导入实施计划，从而减少风险并增加回报。另外对一些新的应用，我们还可以提供本地MuCell®试模。PT：在推广该技术的过程中，贵公司目前能够提供哪些有效的服务支持呢？唐锦荣先生：为了更好地在中国推广该技术，Trexel除了参加展览会、专题讲座或是研讨会外，更重要的是我们还建