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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 Ⅳ

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Ⅲ

六、多組分射出機轉動軸垂直化發展

眾所皆知,每三年一屆的德國K展是全球塑料成型技術的盛會,2004年K展,出現許多水平轉動的多色模具,包括:小型水平旋轉重疊模、水平旋轉四面立方模、雙組水平旋轉四面立方模等。其中米拉克龍展出的250噸對射雙色機,配置兩組水平旋轉四面重疊模(Twin cube turning stack mould),結合「雙色+IML(模內貼標)+IMA(模內組合)+旋轉重疊模」四項技術,吸引了眾多矚目的眼光,同年K展,恩格爾展出1500噸二板式水平對射雙色機配置水平旋轉重疊模及射出壓縮功能,以PC類玻璃技術生產汽車天窗,為汽車輕量化提供重要方向。

2007年 K展, 克勞斯瑪菲展出2300噸二板機配置水平旋轉重疊模,生產汽車門飾板,結合旋轉重模及反應射出技術,以PC/ABS基材加三色PUR在線噴塗技術構成四色皮紋觸感表層,再加上雷射裁剪處理單元,形成汽車門飾板之自動化生產模組,將複雜的後製程加以整合,引起關注。同年K展,恩格爾展出900噸二板式水平對射雙色機,配置水平旋轉重疊模,結合微發泡技術生產汽車中央扶手;米拉克龍展出450噸對射雙色機,配置水平旋轉四面重疊模,生產衛浴連結器;德馬格展出300噸油電式雙色機,配置水平旋轉四面重疊模加上模內組合技術生產雙層瓶蓋。由以上觀察可知,2000年後,水平旋轉模具在多色機的運用已經從小型250噸擴展到大型2300噸的機器,而當時在中國相關技術的國產化應用幾乎無發展紀錄。

富強鑫長期關注歐美企業多組分成型技術的發展動向,有鑑於水平轉動多色模具的應用趨勢,富強鑫於2009年成立水平對射雙色機項目組,結合模具業者,共同開發二板式水平對射雙色機,並於2012年推出HB-1900R超大型水平轉盤雙色機,此機種鎖模力達到1900噸,是當時國內極少數的超大型雙色機。

此機種具備兩大特點:其一,轉盤呈水平型式,模具均衡掛載於中央轉盤模壁兩側,由於採水平式的旋轉運動,無明顯之重力與機構限制問題,得以實現大型雙色成型品之量產,且免除了垂直轉盤因模具自重而產生傾斜磨耗,導致運轉不順等問題;其二,射出單元採水平對射形式,配合水平轉盤結構,相較於垂直轉盤在相同大柱內距下,模具可使用範圍更大,亦能應付滑塊行程較長的模具設計需求。此機種整併大型二板機、雙色機、水平轉盤、重疊模及伺服節能多重技術,在中國多組分射出成型技術中留下新的記載。


圖19-2:HB-350R水平轉盤雙色機-2014年

相較於垂直旋轉盤雙色機,當生產產品尺寸越大及模具結構相對複雜的時候,採用水平旋轉盤的方式進行雙色生產,可避免垂直轉盤轉動的慣性問題及重力的影響,其運用優勢明顯。因此,本機種特別適用於大型平面電視外框、汽車內外飾件、汽車天窗、角窗、車燈外殼等產品。

圖19-3:HB-350R生產類天窗產品

此外,由於本機種採用了二板式鎖模結構、兩組水平對置的射出單元及重疊模技術,若應用於單色產品生產,將可產生兩倍的產量,效益可大幅提升,運用於深腔類型之產品也極具優勢,此機種分別於2013年及2017年獲得「榮格技術創新獎」及「台灣精品獎」。

 隨後於2014年台北展、2015年廣州展、2016年上海展,富強鑫展出HB-350R水平轉盤雙色機,生產類天窗產品,將水平轉盤旋轉重疊模技術實際展現於客戶面前,此機種一推出立刻引起許多客戶的關注與諮詢,並於2014年獲得台北展研發創新產品競賽「特優獎」。

圖19-4:HB-350R榮獲台北展研發創新競賽特優獎-2014年

為了滿足不同的客戶需求,富強鑫於2016年完成HB-R機種的系列化,鎖模力範圍從350噸~1900噸。2018年更將水平轉盤雙色機增加至三色及四色,擴大該系列機種的使用範圍,並獲得客戶廣泛採用。

圖20-2:HB-700R水平轉盤雙色機

圖20-3:HB-1300R水平轉盤雙色機

七、多組分射出機未來發展趨勢

從歷屆德國K展觀察,其中2004年及2007年兩屆K展在多組分成型技術上,出現多種應用的組合,如:雙色+IML(模內貼標)、雙色+IMA(模內組裝)、雙色+重疊模、雙色+旋轉重疊模+IMA、雙色+IML+IMA+重疊模、雙色+夾層、雙色+Mucell(微發泡)、三色+IMA、三色+嵌入成型、雙色+硅膠成型(SIM)、雙色共射出+水輔射出、雙色+反應射出等。然而,超大型水平轉盤對射機、全電雙色機、三工位三色轉軸機、四色機等高技術產品亦在此時出現。

換言之,多組分成型技術必須與其他技術結合應用,創造更高的效益,成為下一階段必須挑戰的目標,回顧中國多組分射出機十餘年的發展,有哪些應用實現了國產化?是個值得深思的問題。

其中的關鍵議題就是多組分模具技術及自動化周邊的發展,不論是模內貼標、模內組合、水平旋轉四面重疊模、微發泡、矽膠成型等,都需要相關的模具及周邊的配合。因此,射出機、模具、自動化周邊的技術整合與共同開發是多組分成型技術發展的關鍵,如此才能形成高度自動化生產單元。

未來,二板式水平轉盤多色機將會持續深化發展,尤其是水平旋轉四面重疊模的應用,結合電動驅動單元,如轉動單元、射出單元等,也是多色機實現高精度、多功能的重要基礎。更隨著智能射出機技術發展的推進,多模穴流動平衡、射出熔體變異控制、鎖模力在線監測等技術應用,使多組分射出機逐步朝向高效能領域發展。

結語

回顧這35年發展歷程,富強鑫推出了雙色機、三色機到四色機,從兩工位到多工位,從小噸位到大噸位,從垂直旋轉到水平旋轉,從液壓驅動到伺服驅動,從專用機到多功能機,核心的發展理念就是「引領中國多組分成型技術發展,持續推進多組分成型技術的應用,成為進口機最佳替代品牌,為客戶創造更高的效益」。

2018年2月,寧波富強鑫參與中國塑機協會團體標準工作委員會,擔任「多組分塑料射出成型機」團體標準的起草工作;2018年7月為支持中國塑料機械行業專業人才的培養,寧波富強鑫向北京化工大學無償提供實驗展示設備(FB-200R雙色機),用於北京化工大學在其校內建設「中國塑料機械專業人才培養基地」。

圖21:北京化工大學-中國塑機人才基地共建單位

2018年10月富強鑫集團與「國家塑機產品質量監督檢驗中心」共建「多組分射出機聯合科創技術中心」,雙方合作進行多組分射出機技術創新、標準制定、檢測方法研究、新產品研發等,該技術中心的科創大樓將於2019年5月 於寧波富強鑫廠區正式落成啟用。

圖23:寧波富強鑫多組分科創中心

古諺曾云:羅馬不是一天建成的,寓意做事不能急於求成,只有付出努力並持之以恆才能取得成功,做事尚且如此,更何況從事生產設備的製造。

以富強鑫開發HB-R二板式水平雙色機為例,從2009年成立專案小組,到2012正式推出市場,經過非常嚴謹的市場技術調查及專利檢索與解析,反覆論證技術方案及可靠性,最終形成富強鑫獨特的創新機種。一步一腳印,凡含淚播種,必歡笑收割,正是富強鑫多組分射出機的發展歷程的最佳寫照,回顧35年得來不易的成果及發展局面,期望業界摒棄隨意仿冒競爭,加強技術自主創新,加強培育多組分技術人才,共同為中國多組分成型技術的永續發展做出更大的貢獻。

 
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