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富強鑫多組分成型技術35週年專題報導–多組分射出成型技術在中國的發展與應用之路Ⅲ

前情提要:富強鑫多組分成型技術35週年專題報導–多組分射出成型技術在中國的發展與應用之路Ⅱ

四、雙色機的多射出發展

前面提及,多組分射出機的發展以雙色機為開端,隨著產品複雜度的提高,三色甚至四色的需求開始浮現。一般而言,三色機有兩種類型,一種為兩工位三色機(俗稱假三色),另一種為三工位三色機(俗稱真三色)。實際上,兩者的區別不在於「真假」,而是根據產品結構設計(兩副模具或三副模具)採用不同的轉盤控制方式。「兩工位」顧名思義,轉盤旋轉定位在兩個位置,等同於雙色機的180度轉盤控制方式。
換言之,兩工位三色機的三組射出單元中,有兩組是同時射出在同一副模具,因此,產品中若有兩組分的邊界不相鄰(可設計在同一副模具同時射出),只需要兩副模具來生產三組分產品,適用兩工位三色機。「三工位」則不同,轉盤旋轉能定位在三個位置(120度),三工位三色機的三組射出單元中,分別射出在三副模具,因此,產品中若三組分的邊界均相鄰,則適用三工位三色機。

同樣的四色機也可區分為「兩工位」及「多工位」四色機。從技術的角度而言,多工位轉盤控制之精度要求高於兩工位,因此在機台的製作成本上相對較高。所以不必盲目追求多工位的多色機,而是要根據產品結構需求選擇最具效益的方案。

早在2005年,富強鑫就已推出FB-450M三色機,富強鑫在當時屬於極少數能生產三色機的廠商之一,該機種的推出也開啟了國產三色機的發展之路。隨著多色產品設計複雜度提高,多工位三色機的需求越來越多。因此,從2010年至2017年間,富強鑫陸續進行中大型三色機開發。2015年富強鑫推出FB-1900R超大型三工位三色機,鎖模力1900噸、轉盤直徑2250mm,是當時市場上最大型的多工位三色機,亦是富強鑫三色機發展歷程裡重要里程碑。

圖16-2:FB-1900R三工位三色機-2015年

2017年富強鑫完成全系列鎖模力160噸~1900噸電動轉盤多工位三色機開發,並獲得市場廣泛應用。前面提及從2015年起,富強鑫鎖模力1000噸以上大型多工位三色機的推出與應用,克服中國汽配業複雜多色工藝技術的難關,使中國汽配業多組分成型技術達到國際先進水平。

圖16-1:FB-1420R三色機-2013年

在四色機方面,富強鑫同樣投入大量研發資源,於2010年至2016年陸續推出鎖模力1250噸~1600噸兩工位四色機的開發並投入市場,2018年立於多工位三色機的技術基礎之上,進而推出FB-1600R多工位四色機,將大型多組分射出機推向技術巔峰,目前已成為富強鑫大型多組分射出機的主力產品。


多組分射出機的射出型式定義

隨著多組分射出機的發展,從雙色機、三色機到四色機,加上垂直轉盤及水平轉盤的變化,射出單元的配置方式產生了非常多的組合。為了便於溝通及避免誤解,富強鑫於2017年將多年來所發展的各種配置方式加以歸納,首次提出「多組分射出機射出型式定義」。

以雙色機為例,總共有五個基本形式,包括:P型(平行雙射-Parallel)、L型(直角雙射-Horizontal)、V型(天側雙射-Vertical)、W型(背式雙射-Piggyback)、H型(對向雙射-Opposite),再以雙色機的五個形式為基礎,可繼續衍生出三色機及四色機的射出形式定義,總計有19種配置方式,上述形式皆經過市場實機驗證,另根據富強鑫的規劃,多組分射出機射出形式未來將達到25種配置方式。

圖17-1:P型-平行雙射(Parallel)

圖17-2:L型-直角雙射(Horizontal)

圖17-3:V型-天側雙射(Vertical)

圖17-4:W型-斜背式雙射(Piggyback)

圖17-5:H型-對向雙射(Opposite)

由此可見,多組分射出機的技術變化及客製化程度遠超過單色射出機,如何快速滿足各式產品需求,是多組分射出機的關鍵所在,外在的硬體結構設計可容易達成,但內在的軟實力則需要靠經驗積累。富強鑫多色機具有35年技術發展經驗、4500多台銷售實績、上千件行業產品應用案例及控制程序,遍佈中國的多組分合作夥伴(專業模具商及試模廠),如此龐大的資料庫及合作網絡,正是構成富強鑫多色機之強大競爭力的基石。因此,富強鑫銷售的不只是多色機,更是多組分成型技術的解決方案。

五、多組分射出機的多功能發展

前面提及多組分射出機之射出單元的增加及不同的配置方式,滿足各種多組分產品的成型需求,而真正讓多組分射出機具備多樣功能及彈性生產模式的是射出單元可移動功能的實現。2014年起,富強鑫將射出移動功能配置在鎖模力700噸以上中大型多色機,使富強鑫多色機實現單色、雙色、三色、四色一機多用。

舉例來說,「直角天側四色機」(LV型),配合射出移動功能將可實現單色、P型雙色、L型雙色、V型雙色、L型三色、V型三色、LV型三色、LV型四色等八種功能,對於產品趨向多樣化的企業而言,多功能機是極佳的選擇,以車燈業為例,透過射出單元的配置,一台多色機即可同時滿足汽車前燈與尾燈之生產。

在五種雙色機基本形式中,水平對射機(H型)是近年發展的新式結構,水平對射加上二板夾模單元,再配置重疊模可達到單色產品、雙倍產能。2019年富強鑫推出HB-2350D超大型二板對射機,配置全伺服省電系統、電動加料(ESD)及射出閉迴路控制,應用於大型物流產品,一部雙射機即可完成兩部單色機的生產,不但節省能源、減少佔地空間,產能也提升70%以上。

一般情況下,多組份產品是以多種不同塑料結合而成,而利用多色機將同一種塑料多次覆蓋成型則是近代發展的技術,將多組分成型技術運用在厚壁透明光學產品,如:透鏡、導光塊等,可以解決單次射出週期長、收縮不均的問題。

多組分成型技術以產品的結合型態可區分三大類:多色分明、混色、內外夾層,2001年富強鑫發展出「氣輔三明治共射出」成型技術,此技術結合氣體輔助射出裝置與夾層共射出加工單元,形成氣輔共射出混合加工裝置。其製程為利用特殊氣體裝置所產生的高壓氮氣於瞬間注入三明治共射出成型模具的塑料中,以完成氣輔三明治共射出加工製程,此功能可保有增進成型性能、減少翹曲變形、提高良率、降低成本及增加產品功能等優點,對相關射出成品更可擴展其應用領域。

此技術結合氣體輔助射出系統及夾層混色機,可以生產兩種效果的產品,一種是透明漸層加中空結構,形成特殊外觀效果,可提高產品附加價值;另一種是內外夾層加中空結構,達到減重、提高強度及降低成本之目的。

此外,2017年富強鑫推出 FB-250C三色混色機,三組射出單元由單一射嘴進行混合射出,可產生獨特的花紋,應用在運動器材握把等產品,是國內極少見的三色混色機。

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