隨著塑料制品從民用向工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、交通等行業(yè)發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)注塑設(shè)備及技術(shù)提出了更高的要求:高速、高效、節(jié)能和生產(chǎn)自動(dòng)化。這種市場(chǎng)需求推動(dòng)著傳統(tǒng)的注射成型設(shè)備和成型工藝不斷創(chuàng)新,液壓-電動(dòng)混合型注射成型機(jī)正是在這一發(fā)展方向下開發(fā)出來的一種全新的產(chǎn)品。要探索液壓-電動(dòng)混合型注射成型機(jī),首先必須了解傳統(tǒng)液壓機(jī)械式注射成型機(jī)和新興的全電動(dòng)注射成型機(jī)。
液壓注射成型機(jī)
一般來講,注射成型過程是由預(yù)塑化、合模、注射裝置前移、注射、保壓、注射裝置復(fù)位、制品冷卻開模、制品頂出等動(dòng)作所組成的周期性過程。傳統(tǒng)的塑料注射成型機(jī)主要是由塑化注射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等部分所組成,而其中液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是保證注射成型機(jī)能按預(yù)定的工藝過程要求(如壓力、速度、溫度、時(shí)間等)和成型周期中的動(dòng)作程序準(zhǔn)確有效地進(jìn)行工作而設(shè)置的動(dòng)力系統(tǒng)。
注射成型機(jī)的液壓系統(tǒng)主要由液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓控制閥、液壓輔助元件等組成。
全電動(dòng)注射成型機(jī)
全電動(dòng)注射成型機(jī)以交流伺服電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)注射成型機(jī)中的液壓驅(qū)動(dòng)油缸,配以滾珠(柱)絲桿、齒形帶及齒輪等來完成對(duì)機(jī)器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)注射成型機(jī)與液壓驅(qū)動(dòng)的注射成型機(jī)的最大區(qū)別是前者沒有任何液壓系統(tǒng),因此絕無(wú)漏油問題,生產(chǎn)環(huán)境潔凈;另外,節(jié)約能源及加工工藝準(zhǔn)確性較高也是電動(dòng)注射成型機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。電動(dòng)注射成型機(jī)以伺服電機(jī)代替普通注射成型機(jī)中的液壓油缸,實(shí)現(xiàn)原來由液壓系統(tǒng)完成的動(dòng)作,因而不需要任何液壓動(dòng)力裝置。
電動(dòng)注射成型機(jī)與普通液壓式注射成型機(jī)相比,具有以下特點(diǎn):
1. 注射精度和重復(fù)精度高。電動(dòng)注射成型機(jī)由于采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),并由微機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)各個(gè)工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行精確控制,使注射成型的精密度和重復(fù)精度大大提高。
2. 生產(chǎn)周期短。由于電動(dòng)注射成型機(jī)分別由多個(gè)獨(dú)立的伺服電機(jī)來完成合模、注射、保壓、塑化和頂出等工序,與傳統(tǒng)注射成型機(jī)只用一個(gè)液壓系統(tǒng)來逐一完成上述動(dòng)作相比,其注射成型周期大大縮短。高速液壓注射成型機(jī)的最快循環(huán)時(shí)間為5.8s,標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)注射成型機(jī)的循環(huán)時(shí)間為4.8s。
3. 節(jié)省能源。普通液壓注射成型機(jī)在成型操作中無(wú)鎖模壓力和注射壓力需求時(shí)液壓油泵仍連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),而電動(dòng)注射成型機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)只在執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)才運(yùn)轉(zhuǎn),且可省掉液壓裝置的冷卻系統(tǒng),因此可節(jié)省電能。
4. 占地面積小,操作噪音低。
為了達(dá)到較高的控制精度,電動(dòng)注射成型機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)多采用伺服電機(jī)。有時(shí)為了降低機(jī)器成本,將一些對(duì)成型制品質(zhì)量影響不大且控制精度要求不高的驅(qū)動(dòng)部分用其他類型的電機(jī)代替,如將調(diào)模和注射座移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)選為普通電機(jī)或變頻電機(jī)。
雖然全電動(dòng)注射成型機(jī)與傳統(tǒng)的液壓注射成型機(jī)相比有諸多優(yōu)點(diǎn),但也有其局限之處,例如造價(jià)昂貴,尤其是在大噸位合模力要求下的機(jī)器造價(jià)幾乎讓客戶無(wú)法承受、在高速高壓高精度條件下的能量傳遞不如液壓系統(tǒng)優(yōu)越等。因此,許多精明的生產(chǎn)商采用優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的策略開發(fā)出液壓-電動(dòng)混合型注射成型機(jī)以便在充分利用傳統(tǒng)液壓注射成型機(jī)和全電動(dòng)注射成型機(jī)各自優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上為用戶提供高性價(jià)比的新型注射成型機(jī)。
液壓-電動(dòng)混合型注射成型機(jī)既具有全電動(dòng)注射成型機(jī)的優(yōu)點(diǎn),又保留了液壓機(jī)械式注射成型機(jī)的性能。為了降低制造成本和保持較大噸位的合模力,混合型注射成型機(jī)通常采用液壓系統(tǒng)進(jìn)行模具的開閉和提供鎖模力,而塑化和注射動(dòng)作則由伺服電機(jī)來完成。這樣可在提供較大合模力的情況下實(shí)現(xiàn)較低的機(jī)器制造成本和較高的注射精度;而液壓系統(tǒng)由于只承擔(dān)合模和鎖模動(dòng)作,因此在注射周期的其它階段可以卸荷以節(jié)省能源。