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緊跟汽車行業(yè)與城市出行趨勢——伊之密創(chuàng)新工藝技術(shù)

2019-12-04 08:55:17 來源：伊之密 閱讀量：14225 評論
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導(dǎo)讀：人們對出行的需求及各國對于減少碳排放的壓力，催生了汽車行業(yè)的一些新的概念。談到新能源汽車，電動滑板車或其它城市交通工具，輕量化設(shè)計的重要性。

　　【塑料機械網(wǎng) 科技創(chuàng)新】 人們對出行的需求及各國對于減少碳排放的壓力，催生了汽車行業(yè)的一些新的概念。談到新能源汽車，電動滑板車或其它城市交通工具，輕量化設(shè)計的重要性。因此，所用高分子材料成型的制品必須要有完美的表面效果和高品質(zhì)的設(shè)計。從以上的陳述中可以看到，未來行業(yè)的重點趨勢與塑料機械行業(yè)休戚相關(guān)的技術(shù)和工藝包括：
 
　　- 輕量化設(shè)計
 
　　- 組合技術(shù)
 
　　- 塑料工業(yè)4.0
 
　　- 3D打印
 
　　這些行業(yè)焦點對伊之密的產(chǎn)品開發(fā)，同樣具有戰(zhàn)略意義。
 
　　輕量化技術(shù)
 
　　*的發(fā)泡注塑工藝是制造輕量化產(chǎn)品的理想選擇。伊之密開發(fā)了一種全新的螺桿設(shè)計，可提高玻纖增強塑料的塑化率和性能。此外，設(shè)備價格也大幅下降。在德國，伊之密已成為發(fā)泡注塑工藝生產(chǎn)新標準制定者中的一員。另外，伊之密還解決了發(fā)泡注塑表面質(zhì)量差的缺點。憑借模具腔內(nèi)一層薄薄的陶瓷層，客戶便可以以較低的投資成本獲得完美的表面。
 
　　與物理發(fā)泡注塑相關(guān)的技術(shù)，比如水輔注射成型技術(shù)(WIT) 或氣輔注塑成型技術(shù) (GIT)也已開發(fā)并向客戶提供。對此，我們已與德國技術(shù)合作伙伴PME fluidtec開展了緊密的合作。舉例來說，基于WIT工藝，可在塑料零件的厚壁區(qū)域生成空腔或空心區(qū)，從而降低終零件的重量。此外，還可以大幅度減少冷卻時間，防止制品縮水。
 
　　輕量化設(shè)計通常意味著用塑料部件替換金屬零件。因此，客戶必須在零件的終設(shè)計中選用機械性能高的聚合物：纖維增強塑料。伊之密與德國技術(shù)合作伙伴C4PP共同開發(fā)了直接注射成型工藝(DIM)。DIM的優(yōu)勢在于能夠?qū)⒉牧铣杀敬蠓鳒p至原來市場成本的50%。一臺注塑機配備有特殊的螺桿。在注塑機上連接了一個纖維切割和喂料裝置。纖維長度可以調(diào)整，纖維量可以通過調(diào)整速度而改變，和/或通過投入裝置的粗紗數(shù)進行修正。因此，您不再需要購買價格昂貴的纖維填充塑料。您只需購買便宜的通用樹脂和纖維粗紗，加工有自主配方的聚合物，玻璃纖維、天然纖維或碳纖維均可使用。
 
　　組合技術(shù)
 
　　正如前文介紹中所提及，塑料部件的外觀和觸感在塑料制品行業(yè)中起著巨大的作用。尤其是在進行需時較長的發(fā)泡注塑時，只有使用急冷急熱的方法才能得到較高的表面光澤度，但缺點是投資成本較高，而且生產(chǎn)周期較長。簡單的模具腔壁陶瓷涂層為客戶帶來了突破。
 
以熱塑性塑料基體表面PU包覆成型的發(fā)動機蓋試模樣品
 
　　組合技術(shù)或集成技術(shù)提供了多種改善終塑料部件外觀和觸感的方法。組合技術(shù)的思路來源于對已知行業(yè)工藝的跨技術(shù)應(yīng)用潛力分析。材料與工藝的組合是伊之密在中國總部及其位于德國亞琛的研發(fā)中心研究活動的一個重要里程碑。第一個研究成果就是所謂“反應(yīng)注塑成型”工藝(ReactPro)的開發(fā)：根據(jù)與德國Frimo公司簽訂的協(xié)議，伊之密開發(fā)了以PU涂層包覆熱塑性載體部件的工藝。簡言之，ReactPro系統(tǒng)就是我們的工程師們將其標準DP兩板注塑機與Frimo公司的PU設(shè)備相結(jié)合。伊之密這一“更智能，更好”的做法來源于與技術(shù)合作伙伴 - 德國GK Concept公司共同開發(fā)的創(chuàng)新模具概念所提供的技術(shù)。客戶可以通過ReactPro工藝生產(chǎn)具有高光澤表面的塑料部件；如果需要，還可以使其表面具有柔軟的觸感。
 
　　另一個為制品帶來更好的“外觀和觸感”的例子是“背注塑裝飾成型”工藝(DecoPro)的開發(fā)，這一工藝方案已在2018年的中國橡塑展上展示。DecoPro 在熱塑性載體上背注塑鋁箔，其終展示部件是汽車發(fā)動機蓋。該模具設(shè)計集成了鋁箔切割裝置，使鋁箔能通過輥子連續(xù)進給。在這一生產(chǎn)案例中，由背注射裝飾成型(DecoPro)生產(chǎn)的部件外觀和觸感都酷似金屬!
 
　　塑料工業(yè)4.0
 
　　“工業(yè)4.0”是人人都在談?wù)摰男袠I(yè)趨勢!一方面，這是有關(guān)處理由原材料供應(yīng)商以及整個供應(yīng)鏈中的機器和傳感器提供的大量的不同數(shù)據(jù)的問題；另一方面，則是注重于標準化分析，并將這些數(shù)據(jù)應(yīng)用于新的業(yè)務(wù)模式。伊之密已準備好加入這一新的行業(yè)大潮，并提供所有經(jīng)歐洲塑料和橡膠機械制造商協(xié)會(Euromap)認證的標準化接口。
 
　　工業(yè)4.0中的一個典型應(yīng)用產(chǎn)品就是伊之密新開發(fā)的聚合物直接注塑(DCIM)：DCIM是一種基于注塑機(IMM)和聚合物輸送系統(tǒng)(CDS)等主要組件的集成生產(chǎn)系統(tǒng)。從機械設(shè)計工程師的角度來看，DCIM 還屬于上文提到的“組合技術(shù)”。CDS(聚合物輸送系統(tǒng))由兩個子系統(tǒng)，即單螺桿配混擠出機和對不同聚合物成分、添加劑進行稱重配比的喂料系統(tǒng)組成。CDS將熔融的聚合物配混并輸送到注塑機的落料口，注射成型終制品。
 
DCIM系統(tǒng)在伊之密技術(shù)中心
 
　　這為終端客戶提供了多種優(yōu)勢：一方面，客戶可以使用較便宜的通用聚合物和添加劑生產(chǎn)所需的改性聚合物。這可以保證較低的材料成本，根據(jù)不同配方，至多可節(jié)省50%的成本。另一方面，客戶根據(jù)自己的配方運行生產(chǎn)，掌握專門技術(shù)。這也適用于當用戶僅需小批量特殊聚合物生產(chǎn)的情況。有時候，除了價格高昂，改性聚合物加工公司還要讓客戶等待很長一段時間才會交貨！
 
　　回到工業(yè)4.0的話題，其后一個要點是：整個生產(chǎn)鏈從原材料配方開始，到生產(chǎn)出終制品結(jié)束。伊之密的技術(shù)合作伙伴德國Exipnos公司是材料配方的專家，提供適合客戶所需的配方。該配方將通過云發(fā)送到DCIM系統(tǒng)上，并能按需更改。此外，基于回收材料的聚合物也可以請Exipnos開發(fā)配方，用配置了DCIM系統(tǒng)的注塑機進行加工。
 
　　3D打印
 
　　3D打印或者說，增材制造(AM)是一種著名的制造工藝，在不需要使用模具的條件下，將塑料或金屬材料加工成終所需制品的形狀。德國伊之密開始了項目名為“SpaceA”的初創(chuàng)業(yè)務(wù)部門，開發(fā)了一系列用于生產(chǎn)聚合物零部件的柔性增材制造系統(tǒng)。SpaceA是一種以熔融沉積建模(MDM)工藝為基礎(chǔ)的模塊。該工藝初由亞琛大學(xué)塑料加工研究所(IKV)開發(fā)。在IKV開發(fā)該工藝的前研究工程師現(xiàn)受雇于德國伊之密，是SpaceA業(yè)務(wù)部門的負責(zé)人。通過MDM工藝，您可以使用*的通用高分子聚合物加工，達到出色的零件成型速度，就如人人熟知的注塑成型工藝一樣。并且，還可以加工諸如帶30%CF的PA等高填充和纖維增強聚合物。
 
　　SpaceA前的合影：左一為德國伊之密增材柔性制造中心產(chǎn)品經(jīng)理Nicolai Lammert，右一為伊之密董事總經(jīng)理甄榮輝
 
　　因此，與其他AM工藝相比，SpaceA在生產(chǎn)效率方面具有巨大優(yōu)勢。因此，SpaceA不僅是一臺用于生產(chǎn)原型產(chǎn)品的機器，更是第一臺能用于可盈利生產(chǎn)的“3D打印機”。
 
　　如果需要，SpaceA增材制造系統(tǒng)可以配備關(guān)節(jié)式機器人，還可以組合減材制造工藝(如磨削或銑削等)添加到生產(chǎn)單元內(nèi)；復(fù)雜嵌件的功能集成也沒有問題，并且可保證終部件的高度設(shè)計自由度。如上所述，SpaceA的重點不僅僅是高分子聚合物部件的原型生產(chǎn)，更重要的是，該系統(tǒng)能達到中小批量的可盈利生產(chǎn)，可與注塑工藝相媲美。

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