注塑机发展趋势

气体辅助注塑示意 图
气体辅助注射优点： 消除产品表面缩痕，改善产品表面质量； 减少翘曲变形，减少流动条痕； 降低产品内应力，提高产品强度； 节省塑料原料，减轻制品重量（一般可减轻 20 ～ 40% ）； 改善材料在制品断面上的分布，改善制品的刚性 ； 降低锁模力，射胶力和注塑机耗电量； 缩短成型时间，提高生产效率； 延长模具使用寿命，降低模具制造成本；
容积效率、摩擦损失等 ；伺服马达运转时无流动损失、控制损 失问题 , 磁滞损失极低；且在待机时不转动 , 因此能耗低 , 而 且与速度无关。全电式系列由于使用滚珠螺杆将伺服马达的旋 转运动转成直线运动 , 而滚珠螺杆的摩擦阻力远低于油压缸 , 且无任何冷却系统 ; 因此整体效率远远超过油压机械。
一般全电动式注塑机比传统液压式省电 1/ 3 ( 包括加热部分 , 同等设备相比 ) 2. 清洁、噪音低
微型化是各类产品今后的重要发展方向，在电子、信息、 医疗、生物等部门已表现出明显的发展势头就是例证。已 有重量为万分之一克（ 1/10000g ）的注塑制品成型加工技 术装备，日本已提出开发重量为十万分之一克 （ 1/100000g ）的注塑成型加工设备；而用于替代人体血 管的直径小于 0.5mm 的塑料管生产设备，已为一些国家在 研发中。
• 2004 年德国 K 展上，不论是欧洲、美洲或亚洲厂
商，油电式注塑机有较大幅度的提升，油电式注塑 机比例（ 27 ％）已超过全电动式注塑机（ 24.3 ％）。显示各国厂商开始重视注塑机油电结构的最 佳搭配。
项目
电动注塑机
机器系列规格 锁模力最大为 10000 kN
锁模机构
一般采用肘杆机构形 式
实现精密注塑成型的主要技术是 : 成型条件的计算机控制 ; 能实现 短充模时间的高注塑速率、高注塑压力的注塑成型机 ; 使用真空模 腔的超高速注塑成型机 ; 高品质成型必需的均匀塑化的螺杆等。
7. 专用注塑成型机
近几年来，音响器材制件、影像器材制件、光盘、凸镜片等
的生产都开发了专用注塑成型机，如排气式注塑机、发泡注塑 机、多色注塑机等等。另外多色成型热固件塑料成型、金属注塑
项目 成型形式
电动注塑机
液压注塑机
不适用于复杂的 如带抽芯装置的 模具；
不适合于需长时 间锁模及保压的 场合
可进行注塑压缩成型 ；两模板的合模机构 增加了容模量、便于 装卸模具及增加机械 手的运行空间
精密注塑成型一般采 用全液压合模机构
特注塑成型
常规的注塑成型
能利用蓄源自文库器
实现高速注塑 , 能进 行微发泡等特种注塑 成型。
缸充液式、多缸充液式发展
②合模速度快，缩短了 到现在的两板直压式，其中
注塑制品的成型周期。
以两板直压式最具代表性， 但其控制技术难度大，机械
③用液压油量少，节省 能源消耗。
加工精度高，液压技术也难 掌握 .
④降低注塑制造成本。
全电动注塑机的特点
全电动注塑机的特点
1. 节约能源 油压控制损失 (△P) 、管损、阀阻等流动损失 , 以及泵浦之
以其速度控制特性较好、范围大 , 高低速相差近 1000 倍。伺服电 动机控制的注塑压力和注塑速度变化时间非常短 , 从高速向低速转 换平滑 , 具有非常高的响应特性 , 特别适合在小型制品、短注塑行 程的场合使用。 4 精度高、重复性高 塑料塑化时螺杆的转动由伺服电机驱动 , 伺服电机的转速很稳定 ; 注塑动作是由伺服电机带动滚珠丝杠来完成的 , 滚珠丝杠的位置精 度可以达到 0.1003 mm; 注塑时的压力是通过一个高精度的压力传感器反馈给控制系统的 , 压力传感器直接与螺杆连接 , 减少了中间环节造成的误差 ; 感应速 度快、精度高 ; 方便地实现多级压力、多级速度的高精度复杂注塑 动作开合模动作的速度、位置精度 , 低压模具保护这一动作的可靠 性和响应精度大为提高 , 方面实现“注—压”复合动作 ,
4) 1973 年，世界上制造出第一台采用闭环控制的注塑机，可分别对温 度、注塑速度、注塑压力、保压压力、塑化背压、塑化转速等重要工艺 参数及过程参数实施闭环控制，并大幅度提高控制精度，确保产品质量 更加稳定。微机闭环控制成为第四代注塑机的主要特征，具有极高的技 术附加值，代表着注塑机的发展方向；
注塑机的发展历程
与传统的液压机械注塑机相比，在伺服电机动力控制 系统、高科技的编码器、内齿合齿轮泵、伺服驱器、 压力传感器以及闭环控制卡等六个方面取得重大突破 。
电动 / 液压复合式 注塑机
电动一液压式注塑机是集液压和电驱动于一体的新 型注塑机，它融合了全液压式注塑机的高性能和全 电动式的节能优点，这种电动一液压相结合的复合 式注塑机已成为当今精密注塑机发展的方向。
五 . 新型注塑机节能
变频定量泵控制系统
变量泵技术
注塑机储能装置
六 . 震德专用注塑机系列
UPVC 专用注塑机 PET 专用注塑机
高速机（ UH ）
注塑机的发展历程
一 . 注塑机发展历程（五个阶段）
1) 20 世纪 50 年代以前，第一代注塑机采用柱塞式注塑机构，动力传 动方式由机械发展到液压；
注塑机的发展趋势
2. 个性化 塑料制品需要塑料机械工业能为其提供最大行程 注塑机、小注塑量大合模力或大合模小注塑量的注塑机、混料 与注塑联用的成型设备，甚至用于加工具有半固态触变性能有 色金属材料的注塑机、积木式注塑机等各种各样的市场需求表 现已越来越明显，塑料机械工业产品的个性化发展。
3. 高速、高效、节能
移模速度从过去的 20-30m/min 提高到 40-50m/min ，高的达 到 70m/min 。注射速度从过去的 100mm/s 提高到现在的 250mm/s ，高的达到 450mm/s ，电动型注塑机达到 900-1000mm/s 。注射压力从过去的 120-150MPa 提高到目前 的 180-250MPa ，有的达到 460MPa ，生产出的制品的收缩率 几乎为零，公差可保证在 0.02-0.03mm ，壁厚可达到 0.1-0.2mm 。节能方面从过去的流量比例和压力比例控制，发 展到变量控制、变频控制和伺服控制，最佳的节能效果达到 70% 左右。注塑机的高效率主要体现在工作节拍快，制品周期 短，普遍比过去提高 24% 以上。
成型 (MIM ) 、多材质成型、发泡成型、陶瓷成型等特殊专用注塑 成型机已成为世界注塑成型机行业中著名厂家竞相开发的热点。
三 . 肘杆及液压式注塑机的特点
1. 肘杆式 ( 机械式 ) 2. 全液压式
① 由较小的液压推力， 全液压式注塑机在成型精密 通过连杆机构的放大， 、形状复杂的制品方面有许 得到较大的合模锁紧力。多独特优势，它从传统的单
液压注塑机 锁模力已达到 80000 kN 二板式、肘杆式等
注塑机构
射移油缸及注塑油缸 一般为单缸；
单机筒单螺杆
动力传递机构 滚珠丝杠
滚珠丝杠的磨损必然 会影响到机器的性能
射移油缸及注塑油缸有 单缸和双缸两种形式；
有平行双机筒双螺杆、 角尺式双机筒双螺杆。
油缸
需用高质量的密封圈解 决活塞杆处油的密封问 题
1947 年，在意大利制造出了第一台液压驱动式注塑机；
1948 年开始使用螺杆塑化装置，并于 1956 年推出了世界上第 一台往复螺杆式注塑机；
1983 年，日精开发出了世界上第一台由伺服电机驱动的注塑 机 MM5 （ 1984 年，法那克、东洋相继推出全电机）。
二 . 注塑机的发展趋势
1. 微型化与大型化
大型化也是产品的发展方向之一。小轿车车身板生产用的 8000 吨合模力的注塑机已开发出来，直径 2000mm 的塑料管 、宽 10m 的片材和 5000L 的中空容器等大型塑料制品生产 设备已有商品出现。但是，工业用各种大型塑料制品的生 产需求仍很明显，诸如小型快艇、运动艇的生产，洲际长 途输液输气超大直径塑料管的生产， 10000L 甚至更大容积 的塑料储装容器等的生产都已有需求产生。
伺服马达的控制特性为噪音低、惯性低、激活阻力小、加减 速特性控制容易 , 无液压系统中存在的液压泵浦脉冲问题、气 泡、泄压声等问题 , 因此 , 更容易设定激活及停止斜率 , 激活 振动低。
一般全电动式注塑机比液压式塑机的噪音低 10 ～ 15 dB
全电动注塑机的特点
3. 速度控制范围宽、响应性好 相对于液压注塑机 , 全电动式注塑机由于采用伺服电动机 ; 所
全电动注塑机的特点
5. 成型效率高和使用成本低 开ѫ 模和出作可以同 行, 节省了出作的 , 尺寸精度高 ,
滚珠杠等运部位都有防圈防 , 伺服机在具有断保功能
全电动注塑机的特点
海天 HTD 全电动注塑机采用伺服电机作为动力源， 由滚珠丝杠和同步皮带等组成结构简单而高效的传动 机构，它的重复精度误差可小 0.01% 。
5. 网络化与虚拟化 由于计算机和网络技术的发展 使得虚拟技术的实现成为可能。由于虚拟技术可以 形成和提供虚拟空间环境，实现虚拟合作，带来巨 大经济效益。
注塑机的发展趋势
6. 精密注塑成型
精密塑件的发展必将对精密注塑机提出更高的要求，使他们向着品 种多、规格全、高精度、质量稳定可靠、自动化程度高、快速高效 、节能省电、低噪音方向发展。
要使用气体辅助射出技术需有下列设备 ：
• 1. 射出成型机 • 2. 气体辅助射出装置 • 3. 氮气产生机或氮气瓶 • 4. 空气压缩机 • 5. 必要的成型外围设备
5) 第五注塑机的控制系统具有通讯及网络功能，采用多级控 制结构及总线技术，能够实施统计过程控制（ SPC ），优化 工艺参数和生产监控。
1849 年，斯托格恩公司推出了首台金属压铸机，主要用于加 工纤维素硝酸酯和醋酸纤维类塑料；
1932 年，德国弗兰兹 · 布劳恩工厂生产出全自动柱塞式卧式 注塑机，成为柱塞式注塑机的基本形式；
注塑机的发展趋势
4. 智能化 设备单元的自动控制、参数的闭环控制 、过程联动在线反馈控制等都借助电子技术与计算 机技术，已在塑料机械产品上得到了较广泛的应用 ，已出现了具有智能控制功能的塑料机械产品。将 会明显提高塑料机械的运行稳定性和可靠性，有力 地提高塑料机械高质量、高效率、低损耗的生产功 力，并为实现无人车间、无人工厂提供坚实的技术 基础。
d. 模腔打开。气体泄压并回收循
环使用，取出制品。
传统注塑工艺不能将厚壁和薄壁结合在一起成 型，而且制件残余应力大，易翘曲变形，表面 时有缩痕。新发展的气辅技术通过把厚壁的内 部掏空，成功地生产出厚壁、偏壁制品，而且 制品外观表面性质优异，内应力低。轻质高强 。 二、应用范围 电视机、家电、汽车、家具、日常用品、办公 用品、玩具等几乎所塑料制件领域，为塑料成 型开辟了全新的应用领域，特别适用于管道状 制品、厚壁、偏壁（不同厚度截面组成的制件 ）和大型扁平结构零件
2) 20 世纪 50 年代中期，第二代注塑机采用往复螺杆式注塑机构及液 压驱动方式，其基本结构和液压工作原理一直沿用至今，主要特征是采 用开关式电气元件和继电器及开关式液压控制阀；
3) 20 世纪 60 年代中期后，电液伺服阀和电液比例阀（ 20 世纪 70 年 代初出现）逐渐为注塑机采用，同时，随着大规模集成电路的发展，集 成电子技术和微处理机系统也逐渐用于注塑机。采用微机及电液比例 / 伺服开环控制技术，成为第三代注塑机的主要特征，此类注塑机占有相 当大的比例；
注塑机的发展趋势
—— 震德塑料机械有限公司
市场部营销支持科
a.
目
录
b. 注塑机的发展历程
c. 注塑机的发展趋势
d. 肘杆式、液压式、全电动式、及
电动液压复合式注塑机的特点
四 . 新型注射成型技术
气体辅助注射 水辅助注射成型 注塑压缩成型 多组分注塑成型技术 微孔泡沫塑料注塑成型 挤出和注塑成型组合的直接成型技术 电磁式聚合物动态塑化注塑成型
四. 新 型 注 射 成 型 技术
气体辅助注塑
• 熔体注射，即将聚合物熔体注
入模具型腔，熔体一般充满型 腔 60 ～ 97 ％（视制品而异） ；
b. 气体注射，即把高压惰性气体
注入熔体芯部，熔体流动前沿 在高压气体驱动下继续向前流 动，直至充满整个型腔；
c. 气体保压，即制件在保持气体
压力情况下冷却，在冷却过程 中，气体由内向外施压，保持 制品外表面紧贴模壁，并通过 气体二次穿透从内部补充因熔 体冷却凝固带来的体积收缩；