東莞市茂仕橡膠制品有限公司

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中國橡膠注射工業技術發展瓶頸及突破
隨著橡膠工業的發展,橡膠制品成型技術也經歷了不同發展階段:模壓階段、轉注階段、注射階段及在轉注基礎上的注射模壓、注射轉注等。
  注射成型已成為橡膠加工主流方式
  就橡膠本身的特性來說,注射成型以其獨有的優勢目前已經成為橡膠制品成型的主流方式。注射工藝就是通過塑化缸的加溫和塑化螺桿的攪拌、剪切,將膠料溫度升高到其流動性最好的狀態,再通過較高的注射壓力,將此狀態的膠料注射到鎖模(抽真空)的模腔中,進行加壓和加溫,使橡膠進行硫化。在整個過程中,時間、壓力和溫度三要素決定了生產的效率和質量。
  首先,注射成型能夠提高制品質量。通過先鎖模后注射并進行保壓,可以持續穩定的傳遞制品成型所需要的壓力,使制品能夠在可控的壓力、溫度和時間下進行硫化。注射成型能夠提高制品的致密性和功能性(尤其是減震制品的功能性)。
  其次,注射成型可大幅提高生產效率。通過注射單元的塑化功能,大幅度提高膠料的流動性,使其以比較高的溫度充滿模腔并立刻開始硫化,通過合理的參數設置,注射工藝可比模壓工藝縮短30~50%的硫化時間。
  再次,注射成型工藝能夠大幅度降低工人勞動強度、減少膠料浪費和電力消耗等。
  注射成型現狀及發展瓶頸
  與國外橡膠注射成型發展現狀相比,國內橡膠注射技術目前還處于起步階段,盡管已可用注射機生產產品,但是相關的工藝研究工作不足。一個典型的例子就是生產過程中大多不設定保壓,只是通過注射壓力來充滿模腔,這就導致了容易在流道產生“大餅”,在制品上產生飛邊等。
  橡膠注射成型的發展離不開設備廠、模具供應商、制品廠的三方合作,共同推進注射成型應用和發展。但目前在國內來看,這三個環節基本上都是各自獨立,缺少融合。
  從注射成型機本身來說,目前國內的市場容量大約在4.5億元人民幣左右,年增長率大約在30~40%。目前中國市場有大大小小二十幾個橡膠注射機“品牌”,大部分是從最初的臺灣機或者大陸機演化而來。通常是注射機廠家找個投資商、照搬一家公司的圖紙或在此基礎上做些小更改進行制造生產,采用低價或者依靠與設備采購人員的個人關系,進行市場競爭,缺少創新和研發能力,這就導致了設備的技術革新不足,更談不上研究橡膠注射工藝了。
  國內橡膠注射機技術較普遍的問題主要體現在幾個方面:
  一是大多采用較低的21/22MPa的系統壓力,標稱300噸的機型,其實際只能提供2600KN的鎖模力,鎖模力不足;相應的泵、閥都采用比較廉價的日本或者臺灣等品牌,容易漏油和損壞,使用壽命不長;液壓管路等還使用分體式的閥、管等,容易出現故障并且維修困難。
  二是機身結構設計不合理,開模空間不足,模具必須移出后才能在外部開模;導柱的設計不合理,鎖緊螺母容易松脫,進而導致熱板不平衡,容易造成飛邊和“大餅”等。
  三是落后的先進后出注射單元,每模都需要先射出大約20~30g的膠料,并且塑化缸的溫度較低;清理和更換膠料非常繁瑣,需要拆卸等。
  實際使用起來,很多機器最致命的弱點就是不穩定,經常會出現各種各樣的問題,影響客戶使用和生產。
  另外,相關配套的模具和冷流道能力不足,主要表現在模具結構和概念比較原始、加工制造精度不高和表面處理不合理或干脆不做等。
  國內缺乏專業的橡膠模具制造廠商,大部分都是專業做塑料模具,捎帶做一些橡膠模具,對橡膠模具的理解和研究不夠,缺乏創新。國內一直有一種觀念,就是橡膠模具簡單,很容易,價格低,實際上正是這種錯誤的觀念桎梏了國內橡膠注射成型工藝的發展和壯大。
  此外,缺乏專業的注射成型工藝人才,制品廠也是如此。目前國內制品廠嚴重缺乏工藝研究的相關人員,從某外資企業月薪1.2萬元人民幣招聘工藝工程師就可以發現端倪。在國外,制品廠的工藝人員能夠對機器和模具做出明確的要求,并根據機器能力和模具進行工藝調整和修正,但國內具備這方面能力的工藝人員極為短缺,大部分工藝人員只知道設定溫度、壓力和時間三要素,但對注射成型工藝的研究和深層理解不夠。
  新型橡膠注射機特點
  最近幾年,國內橡膠注射機供應商也開始積極探索,紛紛推出新的橡膠注射機以滿足市場需要。斗士公司在CHINAPLAS2011展會上首次推出的伺服液壓驅動系統,得到業內人士的一致好評。
  斗士橡膠注射機采用歐洲同步的注射成型技術,在合模單元結構、注射單元結構和相關的電控系統及功能上,進行了革命式的創新和研發。在機身結構上,采用了堅固和高冗余的設計方案,確保機身強度和耐久性;高開模空間,模具無需移出即可進行擺放和脫模操作等。
  液壓系統采用力士樂25Mpa變量泵(節能高達40%)和全套力士樂閥,通過一體式閥板和帕克高壓管路連接,確保足夠的鎖模能力和高可靠性。同時,采用先進先出的注射單元能夠盡可能提高塑化溫度,縮短硫化時間,提高生產效率,并且無需每模射出料頭。
  此外,最初設計時就考慮到了注射單元清理和維護的問題,因此生產過程更人性化且更易于操作。

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