高效率高品质善用环保共注塑工艺

来源：塑胶五金网发布时间：2014-03-26 09:12:11点击率：

　　表层和芯层的组合

　　今年五月，Ferromatik Milacron在工厂开放活动中用K-TEC机型的两个产品展示了多组分注塑的诸多优点。Ferromatik Milacron介绍，在夹层注塑(Monosandwich)工艺中，芯层材料首先在主注塑单元中塑化，辅助挤出机注入表层材料。芯层和表层材料在一个注塑单元中先后排列，在一个注塑周期中注入模腔。模具先充填外层材料，外层材料粘附在模腔壁上形成表层，之后第二种材料紧随种材料进入中心部位，形成芯层。

　　Monosandwich技术的工艺过程与传统单组分注塑基本相同。可以使用现有单组分模具、材料的更换很方便，不需要进行特殊的清洗。表层材料和芯层材料的组合具有许多优点：芯层材料使用回收料，降低材料成本;增强芯层材料可提高稳定性;发泡芯层材料可减轻产品重量，赋予隔音、减振特性;柔软的表层材料与坚固的芯层材料相结合可改善触感特性，同时提高部件的强度。

　　展览上，合模力2000kN、配有国际标准规格1000注塑单元的K-TEC200MSW注塑机配备有第二套国际标准规格265的立式Monosandwich装置。该注塑机采用Emsa单腔模具生产花盆，成型周期时间为35s。当日，采用一种透明材料作为表层，可以看到Monosandwich结构。

　　K-TEC系列的另一台机器是2500kN的K-TEC250D，配备有Foboha公司的双立体模具，每个立方体有4个侧面，48个模腔。展示现场，Ferromatik Milacron用该设备制造双组分瓶盖。步是主注塑单元(国际标准规格1650)注塑瓶盖主体，同时，安装在动板上的横向规格265的注塑单元注塑瓶盖的上盖。之后，两立方体逆时针旋转90度，朝向注塑机操作人员一侧的模具外侧用于冷却。与此同时，用于下一个产品的材料被注射到外分型线处。再旋转90度后，在第三步，两模具相对一侧的产品用模内组装(In-Mold-Assembly)装配在一起。模具第四次旋转后，从机器的非操作人员一侧取出产品。周期时间为11.5s。

　　Arburg与合作伙伴Foboha合作展出的立方体多组分注塑成型技术，效益显着提升。

　　立方体模具生产力翻一番

　　阿博格(Arburg)与合作伙伴Foboha合作开发了用于连续高速度生产工艺的四面模腔立体模具(cubemold)技术。去年的K展上，在双组分Allrounder630S(合模力为2500kN，注塑单元规格为1300和400)上采用了该技术。

　　两注塑单元中较小的一个安装在动模板上。立体模具中央部分的滑动装置在机器底座上独立运行。这样就可以通过独立的机器运动灵活地调节开模条件，提高工艺可靠性，优化成型周期时间。

　　K展所用Foboha模具在其四侧的每一侧有8个模腔，因而可以同时完成32个生产步骤。模具连续在四个工位运转。在个工位注塑预成型件，伺服电动驱动装置使模具旋转90度后在第二个工位冷却。模具再旋转90度后将预成型件送入第三个工位，注塑第二个组分。旋转90度后到达第四个工位后，在模具闭合的情况下，通过抽取模芯使成品脱模，自由落下，注塑工艺继续进行。

　　完善的Foboha叠层旋转技术具有突出的优点，尤其是在缩短成型周期时间方面。不仅可以高质量、高速生产多组分部件，还可以在生产过程中脱模。可以在一台机器上生产非常复杂的产品。由于是同时在两个分型线处注塑，所以，采用立体模具技术可以使生产过程中的合模力降低一半，模腔数增加一倍，因而在时间和成本方面具有极大的优势，尤其是对于大批量生产而言。

　　Kortec的“大脑”及“心脏”

　　随着多层中空制品应用日益广泛，多层注射技术在中空成型领域的应用也日益广泛。

　　Kortec的专利共挤系统由许多特殊的定制组件组成，包括为Kortec度身订造的多物料机器，Kortec采用的共注塑喷嘴技术的熔体输送系统，温度控制系统及其他所需的辅助部件。

　　每个系统的“大脑”是置于每个机器中的人机界面(HMI)，人机界面按用户需求编程。每个系统都采用完整的闭环控制，因而可以在一个地点设定和调节共注塑工艺——简单、快捷。“心脏”是Kortec的共注塑熔体输送系统。每个共注塑熔体输送系统都采用两个独立的流道板系统，一个用于表层材料，另一个用于芯层材料。由于每个流道板都是一个独立的组件，所以能够针对每种应用场合优化流道直径和工作温度。而且由于每个流道板都达到了“分支”平衡，所以每个模腔的流量都很均衡。两材料流在每个共注塑喷嘴处汇聚，形成单一的三层材料流通过浇口。

　　在每个共注塑喷嘴处两材料结合，这是共注塑成型取得成功的关键。Kortec采用一种专有的专利共注塑喷嘴，可以使两种树脂以受控的方式结合，从而可形成3层熔体流。内层和外层是相同的表层材料，内外两层之间的“夹层”是芯层材料。利用Kortec的技术可以完全控制模塑件，使中间层的厚度及其分布达到各种应用场合的要求。

　　Kortec在每个系统中都采用专有同步共注塑工艺。利用这种简单、快速的工艺可以在与基本单层注塑工艺完全相同的时间内充填模腔。操作人员只需更改三个变量就可以完成芯层位置和厚度的调节。而且由于共注塑技术非常可靠，所以，即使在生产环境下也具有较宽的加工条件范围。

　　高效率多工位旋转注塑机

　　意大利Presma认为，在传统注塑工艺中要利用高压来充填模腔，但在共注塑工艺中材料是低压注入的，可利用芯层材料发泡来充填模腔，并推动表层材料。因为不需要高压来充填模腔，所以就不需要提高合模力的吨位。

　　在多工位旋转注塑机上，注塑结束后要在圆盘传送带上继续冷却，冷却时间并不重要。因此，一般不会在模具内深度冷却，所以材料可以平稳地流入模腔，这样就可以保持较低的压力和合模力。

　　RPC Bramlage指共注入EVOH的包装，保质期可延长一至两年。

　　加工厂家利用Presma公司的多工位注塑机(4,5,8,10个等)可以在一台机器上制造不同的产品或一种产品的多个组件，而运行成本与传统注塑机相同。在同一机器上生产这些组件有利用于终产品的后序装配，还可以同时生产完全不同的产品，便于实施零库存管理。

　　应用案例方面，RPC Bramlage推出了一种薄壁多层聚丙烯包装，可以使多种食品的货架保质期达到12到24个月。

　　新阻隔技术是基于同步注塑表层和芯层，地控制EVOH阻隔层。因而可高效地隔离氧和水蒸气。壁厚低达0.4mm，同时又保留了与注塑工艺相关的所有其他优点。

　　RPCBramlage称，利用该技术可生产玻璃和白铁包装产品的低成本替代品。采用这种阻隔技术生产的包装可以进行消毒，巴氏杀菌和热封处理，能保证产品长期新鲜。可以提供多种规格，也可以针对客户要求进行设计。包装具有极高的透明度，还可以采用模内贴标(IML)进行装饰，因而可以设计色彩鲜艳，引人注目的图案，以此来增强品牌形象，提高产品在货架上的吸引力。

　　RPC Bramlage总裁AlfonsB?ckmann和公司食品销售部经理MatthiasHammersen表示：“这是阻隔技术的巨大进步。人们愈来愈重视减少食品浪费，我们的阻隔包装不但货架寿命长，而且在保质期内还可以保持产品的新鲜度和品质，所以对于食品制造商和食品零售商是极为有利的。”

　　Superfos运用回收物料获iF包装提名

　　一个好的包装解决方案不仅要便于运输，良好地保存产品，并有助于销售所包装的产品，而且还要尽可能减少所留下的碳足迹。西班牙Superfos公司近发明了一种新型共注塑方法，采用该方法可以在相同的包装产品中使用新PP和高达40%的回收PP材料。

　　公司市场销售总监SorenMarsen说：“利用我们的创新共注塑工艺，能够回收更多的材料，这是我们碳战略的目标之一。我们发现这种共注塑工艺存在巨大的潜力，令我们感到自豪的是在2010国际包装展览(EMBALLAGE2010)上作为包装工业创新技术之一被提名为CoupdeCoeur。”

　　利用新工艺可在两层新材料之间注入回收材料。只可以看到新材料，也只有新材料与所包装的产品接触。

　　一个国际专家评审团授予了Superfos的两项包装解决方案iF包装提名，其中之一就是包装材料的共注塑技术。评审团由汉诺威国际论坛设计有限公司任命，有来自24个国家的203项设计参加了评审。

　　传统上，PET单层瓶未在啤酒工业获得应用的部分原因是其气体阻隔性能不足。啤酒独特的香味是各种芳香成分的混合物产生的。采用PET单层瓶时，啤酒的香味易被透过瓶体的氧气破坏，所以很难保持啤酒的品质。

　　但是，采用共注塑技术，在PET瓶的中间层使用Nippon Gohsei公司的Soarnol就可以阻止氧气透过瓶体，防止啤酒氧化。

　　啤酒瓶所要求的氧阻隔性能一般为0.00/瓶/天/大气压，而对二氧化碳的阻隔性能(即啤酒中二氧化碳减少20%的天数)的要求是120天以上。故此，单层PET瓶达不到这些性能要求。但采用Soarnol中间层后，氧阻隔性能为0.00/瓶/天/大气压，二氧化碳阻隔性能是300天以上。

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