电动注塑机与油压型注塑机的百科全书

电动注塑机与油压型注塑机的百科全书电动/油压注塑机的的由来及发展史电动注塑机（Electric injection molding machine）于1982年首先由德国Battenfeld公司发布；1983年由日精树脂(Nissei)公司率先商品化，当时的产品型号为MM5；在1984年日本塑料工业展览会上，法那克公司、东洋机械金属公司和新泻铁工所分别展出了AUTOSHOT系列、TU系列和MD系列的电动式注塑机。

什么是电动注塑机了，所谓电动式注塑机是指使用交流伺服电动机，配以滚珠丝杠、齿形带以及齿轮等元器件来驱动各个机构的注塑机，其最根本的特点是所有驱动模块全为电动式，而非传统的液压式。

也就是说，在整套设备中没有液压统，也没有任何液压元部件。

电动式注塑机的应用相当广泛，从一般民用和工业用品如汽机车零件、化妆品用容器、家庭用容器、精密齿轮等。

全电动式注塑机是电动式注塑机的主要机型，其注塑装置中的各机构(注射、塑化、计量和移座等)及合模装置的各机构(开合模、锁模、顶出等)全部采用电动机驱动。

与油压式注塑机相比，具有以下优点。

电动注塑机械原理1、开模、锁模、顶针等动作采用高精度丝杠螺母，传动精度0.01mm。

2、直线导轨，将传统往复滑动引导转变为滚动引导，提高定位精度，降低机械造价并且大幅度节省电力，可长时间维持高精度。

3、采用新型测力传感器，准确控制背压取得稳定的精密注塑。

4、同步带轮及同步带，结构简单，安装方便，传动精度高，噪声低。

5、采用集中式润滑，容积式比例分配器，保证每点润滑充分。

注塑油压机也称是一种利用液体静压力来加工金属、塑料、橡胶、木材、粉末等制品的机械。

它常用于压制工艺和压制成形工艺，据需要是多种多样的。

如按传递压强的液体种类来分，有油压机和水压机两大类。

液压传动：它是以液压油为工作介质，通过动力元件(油泵)将原动机的机械能变为液压油的压力能，再通过控制元件，然后借助执行元件(油缸或油马达)将压力能转换为机械能，驱动负载实现直线或回转运动，且通过对控制元件遥控操纵和对流量的调节，调定执行元件的力和速度。

当外界对上述系统有扰动时，执行元件的输出量一般要偏离原有调定值，产生一定的误差液压控制：和液压传动一样，系统中也包括动力元件、控制元件和执行元件，也是通过油液传递功率。

二者不同之点是液压控制具有反馈装置，反馈装置的作用是执行元件的输出量(位移、速度、力等机械量)反馈回去与输入量(可以是变化的，也可以是恒定的)进行比较，用比较后的偏差来控制系统，使执行元件的输出随输入量的变化而变化或保持恒定。

它是一种构成闭环回路的液压传动系统，也叫液压随动系统或液压伺服系统。

液压传动系统中用的是通断式或逻辑式控制元件，就其控制目的，是保持被调定值的稳定或单纯变换方向，也叫定值和顺序控制元件。

液压控制系统中用的是伺服控制元件，具有反馈结构，并用电气装置进行控制，有较高的控制精度和响应速度，所控制的压力和流量常连续变化，输出功率可放大。

比例控制是介于上述二者之间的一种控制，所用比例控制阀是在通断式控制元件和伺服控制元件的基础上发展起来的一种新型的电――液控制元件，兼备了上述两类元件的一些特点，用于用手调的通断式控制不能满足要求，但也不需要伺服阀对液压系统那样严格的污染控制要求的场合。

液压传动系统优缺点在目前四大类传动方式(机械、电气、液压和气压)中，没有一种动力传动是十全十美的，而液压传动具有下述极其明显的优点：从结构上看，其单位重量的输出功率和单位尺寸输出功率在四类传动方式中是力压群芳的，有很大的力矩惯量比，在传递相同功率的情况下，液压传动装置的体积小、重量轻、惯性小、结构紧凑、布局灵活。

(2)从工作性能上看，速度、扭矩、功率均可无级调节，动作响应性快，能迅速换向和变速，调速范围宽，调速范围可达100：l到2000：1；动作快速性好，控制、调节比较简单，操纵比较方便、省力，便于与电气控制相配合，以及与CPU(计算机)的连接，便于实现自动化。

(3)从使用维护上看，元件的自润滑性好，易实现过载保护与保压，安全可靠；元件易于实现系列化、标准化、通用化(4)所有采用液压技术的设备安全可靠性好。

(5)经济：液压技术的可塑性和可变性很强，可以增加柔性生产的柔度，和容易对生产程序进行改变和调整，液压元件相对说来制造成本也不高，适应性比较强。

(6)液压易与微机控制等新技术相结合，构成“机-电-液-光”一体化已成为世界发展的潮流，便于实现数字化。

液压传动的缺点：任何事物都是一分为二的，液压传动也不例外：(1)液压传动因有相对运动表面不可避免地存在泄漏，同时油液不是绝对不可压缩的，加上油管等弹性变形，液压传动不能得到严格的传动比，因而不能用于如加工螺纹齿轮等机床的内联传动链中。

(2)油液流动过程中存在沿损失、局部损失和泄漏损失，传动效率较低，不适宜远距离传动。

(3)在高温和低温条件下，采用液压传动有一定的困难。

(4)为防止漏油以及为满足某些性能上的要求，液压元件制造精度要求高，给使用与维修保养带来一定困难。

(5)发生故障不易检查，特别是液压技术不太普及的单位，这一矛盾往往阻碍着液压技术的进一步推广应用。

液压设备维修需要依赖经验，培训液压技术人员的时间较长油电复合式注塑机但值得注意的是，近一两年来，也有部分欧美厂商推出「油电复合式（Hybrid）注塑机」或「电气式注塑机」而非「全电式」机型，如加拿大的HUSKY、德国的ARBURG、DEMAG、KRAUSS-MAFFEI，义大利的SANDRETTO，甚至日本的JSW、SODICK、TOSHIBA及MEIKI，也推出油电复合式或局部电气化的注塑机。

不论全电式或油电复合式均属於注塑机的电气化范畴，因此，注塑机发展至今究竟是将注塑机全部电气化或部分电气化（油电复合）已引起广泛的讨论。

「油电复合式(Hybrid)注塑机」，顾名思义结合了油压及电气两种结构，一方面具有全电式定位精准及省能源的特性，一方面保有油压结构高推力的特性。

换言之，油电复合式注塑机以低於全电式注塑机的成本，却能有效改善传统油压式耗能源及精度不佳的问题，而且大幅降低污染性及噪音问题。

事实上，从统计数字发现，欧美日厂商中已有45％的厂商提供油电复合式注塑机，而同时提供全电式及油电复合式注塑机的家数比例约占20％。

换言之，未来将会有越来越多的厂商将全电式及油电复合式注塑机均纳入产品线中，对射出成型业者而言将会有更多弹性的选择。

电动注塑机与油压机的优缺点：近年来，随着要求使用高精度注塑件范围的扩大，以及绿色环保意识的日渐增强，人们对注塑机的要求越来越高，各类精密型、节能型、环保型等注塑机不断涌现，产业结构正在迅速转变。

相对于国内仍以油压机为主导的局面，以日本注塑机制造商为代表的全电动注塑机正以迅猛的态势占领高端成型市场，在日本的注塑行业内，全电动注塑机在中小机型上（550ton及以下）已基本完成对传统油压机的取代，主要制造厂家纷纷放弃对油压机的生产。

可以这样说，全电动注塑机相对于油压机所具备的优势特点，使其成为注塑机的主导类型，全电动注塑机取代油压机市场也将是大势所趋。

虽然目前全电动注塑机在前期的购置成本上会比油压机高出很多，但作为工厂的长期运行来分析，以及对应贵司的产品定位，具备以下主要优点：一．精度高、重复性高，长期稳定性好相对于油压机，住友全电动注塑机具有精度高、重复性高等特点，高精密度注射成型可以在全电动伺服注射成型机上轻易实现。

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；因此塑料塑化的稳定性提高。

注射动作是由伺服电机带动滚珠丝杠来完成的，由于滚珠丝杠的位置精度可以达到万分之一以下，住友的直接驱动结构因为使伺服马达，滚珠丝杠，螺杆形成一个整体，位置精度趋于零误差，所以每次注射动作的精度也可相应达到万分之一以下；其他机器均采用皮带间接驱动结构的精度虽比不上直接驱动，但效果亦会远优于通过长距离液压油回路控制动作的油压机。

同时使注射动作的重复精度大为提高，保证了制品质量的稳定。

与液压式注射机的压力控制方法相比，全电动伺服注射机注射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；这使该类机型的背压控制精度提高。

滚珠丝杠与螺杆之间的连接是刚性的，注射速度完全由滚珠丝杠控制；因此，通过设置注射时各段的压力、速度，可方便地实现多级压力、多级速度的高精度复杂注射动作，以便满足各类高档制品的各种注射要求。

汽车部件等一些精密零件多数采用全电动注塑机加工。

由于伺服电机扭矩控制精度高，滚珠丝杠与合模系统刚性连接；使开合模动作的速度、位置精度也相应提高，保证了模板运动推力的精确，控制了模板在运动中惯性产生的位移偏差，使低压模具保护这一动作的可靠性和响应精度大为提高，精密模具使用时的安全性有了更好的保障。

在注射成型某些薄壁制品时，需要进行“注一压”复合动作，即在注射开始时，模具不合紧，留有很小的缝隙以便排气，注射动作后期模具合紧。

例如用ABS料注射成型IC卡时，采用“注一压”复合动作制作出来的制品平面度高，无翘曲变形。

这样的动作要求模板移动有较高的位置精度和响应速度。

由于模具是后期合紧的，所以仅需要较小的合模力便可成型制品，这将延长了注射机和模具的使用寿命。

全电动注塑机完全可以满足这样的要求。

而对油压来说，由于液压油的密度等物理性能将随环境温度的变化和使用次数的增加而变，使各个动作执行的精度得不到保障，长期精度与稳定性难以维持。

二．成型效率高及低故障率长期稳定运行效率，最直观的表现为速度。

全电动注塑机注射速度是一般液压式注射机的1倍以上，高速注射满足了精密薄壁制品的要求，同时提高了注射效率和良品率，降低了生产成本。

合模动作的高精度使高速低压动作距离加长、合模速度更快。

由于整部机器全部由伺服马达驱动，各动作之间具有独立性；所以，开摸和顶出动作可以同步进行，节省了顶出动作的时间，实现了一般液压式注射机无法实现的“开模-顶出”复合动作。

液压式注射机使用的高压软管和油缸、活塞等老化、腐蚀、磨擦产生的粉末、铁屑进入液压系统，将导致阀芯卡住，动作失灵，严重时将阀损坏，影响生产进度，增大维护费用；而电动注射机全部是机械传动，滚珠丝杠的设计承载能力远大于实际使用中的载荷，各主要零部件均采用高强度材料，由加工中心加工而成，尺寸精度高，滚珠丝杠等运动部位都有防尘圈防护，伺服电机在过载时具有断电保护功能，因此，其使用寿命更长，可靠性更高，维护成本很低。

液压式注射机使用的传动介质-液压油在使用一定时间后，由于氧气、压力、磨擦等的综合作用，性能将发生变化；对于要求较高的产品，性能发生变化及较多的维护时间导致油压机的长期生产效率以及产品的良品率会大大低于全电动注塑机。