2018年 5月 7~11日,在美國佛羅里達州奧蘭多舉行的NPE 2018展會中,恩格爾將通過眾多令人興奮的注塑成型應用來證明:最高的質量與最高的效率并不一定相互矛盾。這家注塑機制造商和系統解決方案提供商依靠創新技術、量身訂制的生產概念和智能控制系統,來確保汽車、電子、技術成型、包裝和醫療行業的客戶獲得決定性的優勢。
一套完全自動化的集成生產單元將演示DecoJect 工藝。這項技術組合了注塑成型和模內壓紋,為生產優質汽車內飾部件開辟了新的可能性。
與傳統的模內裝飾工藝不同,DecoJect不是簡單地將涂層從裝飾箔轉印到部件上,而是將裝飾箔沖壓后,再將其附著到部件上。這就是為什么除了顏色和圖案外,還解決了表面結構和觸感問題。同時,DecoJect工藝還顯著提高了表面抗劃傷性。

即使是大型內飾部件,也可采用DecoJect工藝被低成本地生產出來。想要的表面特征,如顏色、結構、堅挺性和觸感等,由裝飾箔提供(圖片來自恩格爾)

一臺duo 5160/1000注塑機被用于生產準備用于安裝的門板(圖片來自恩格爾)

由恩格爾開發的這一自動化的easiCell生產單元保證了整個系統的緊湊性。針對DecoJect工藝,easiCell 集成了一臺easix機械手和一個激光站(圖片來自恩格爾)

easix多關節機械手沿部件輪廓進行激光切割,最后將準備好用于安裝的門板放到傳送帶上(圖片來自恩格爾)
在NPE展會中,一臺恩格爾duo 5160/1000注塑機將生產車門內飾的上部飾條,它擁有各種表面結構:從精致的皮紋(包括接縫)到現代的碳外觀。工藝一開始,從卷料抽出的裝飾箔進入開模,安裝在機械手夾子上的紅外輻射器對其加熱,并借助真空直接在注塑模具中預成型。緊接著,在裝飾箔的背部注射聚丙烯并沖壓,然后,機械手取出部件,將其送到集成的激光工作站進行精密切割。該生產單元每60 s即生產出一個準備好用于安裝的部件。因設計變化而更換裝飾箔料卷的時間只需幾分鐘,因此批量大小不再影響單位成本。為額外節省原材料,Trexel 公司開發的MuCell微發泡注塑成型技術也將得到應用。
憑借其先進的自動化技術,恩格爾還極大地提高了這項工藝的效率和靈活性:一臺恩格爾viper 線性機械手加熱裝飾箔并從模具中取出部件;在一個直接放置在注塑機鎖模單元旁邊的easiCell中,一臺恩格爾的easix多關節機械手與激光站集成在一起,用于對裝飾箔的精密切割。
憑借標準化和模塊化的結構,由恩格爾開發的這一自動化的生產單元,以極其節省空間的方式集成了機械手以及注塑成型的上、下游加工裝置。它還極大地降低了這項應用的復雜性,整個過程可以采用注塑機的 CC300控制單元進行操作。該生產單元所有組成部分統一的控制邏輯,使得操作人員無需任何特殊培訓,就能夠輕松、自信地操作這一集成的工藝。

在W3303展位,恩格爾將在一臺全電動e-motion 170/110 T注塑機上完全自動化地生產單組件的牙間刷(圖片來自恩格爾)

恩格爾與Hack Formenbau和Hekuma 合作開發的生產技術,使得采用一種單組分工藝完全成型出多達500根短而堅挺的刷毛成為可能(圖片來自恩格爾)
由德國Pheneo公司開發、被稱作“刷洗”的牙間刷,將在一臺潔凈室版本的全電動e-motion 170/110 T 注塑機上被生產出來。這一高度集成的自動化生產單元,內置Hekuma公司模塊化設計的HEKUflex自動化系統。
連同抓持面和芯部一起,多達500根短而堅挺的刷毛可以在一副單組分注塑模具中成型,型腔的刷毛區域極其纖細,德國Hack Formenbau公司為此提供一副高性能的8型腔精密模具。
部件注塑成型后,將立即通過一個視覺系統進行檢查,然后將其包裝到零售袋中,每個袋子裝16個部件。每隔4 s,即有一個包裝袋離開生產單元。
通常,牙間刷由3個組件構成,包括抓持面、金屬絲網和細絲,它們以往是被單獨加工出來。相比之下,恩格爾“高度集成的生產工藝結合部件的單組件結構”這一解決方案,消除了這些加工步驟,并減少了物流。
由于只有1.93 g的總注射量,因此要完全填滿擁有精細結構的8個型腔,對模具以及對注塑機的精度和一致性提出了極高的要求。對此,恩格爾提供了兩個方案:一是高性能的全電動e-motion注塑機,二是注射4.0。在注射4.0這一概念下,恩格爾正在為實現生產加工的數字化和網絡化而捆綁軟件產品,比如iQ 產品組合的智能輔助系統,可探測出環境條件和原材料的波動,從而在廢品產生前自動進行補償。

集成到e-motion注塑機CC300控制系統中的iQ 輔助系統,實時補償工藝的波動(圖片來自恩格爾)
通過e-motion注塑機的CC300 控制系統,參觀者們可以觀察到iQ weight control是如何分析注射過程中螺桿位置上的壓力曲線,并使切換點以及注射速度曲線和保壓適應當前的條件。同時,根據模具的排氣水平,iQ clamp control 確定并自動設置工藝的最佳鎖模力。作為第三個系統,iQ flow control調節模具各回路中的溫差,以及模溫機中的泵性能,確保恒溫條件并降低功耗。借助智能輔助系統,注塑機不斷自我優化,這允許所有水平的機器操作人員都能獲得最佳的結果。
熱開關外殼,以往是在多個步驟的復雜加工中被生產出來,甚至金屬組件是在不同的地點進行沖孔和包覆成型,這不僅需要花費相當大的物流成本,而且還會浪費大量的材料。因為需要啟動兩個單獨的工藝,意味著相當大的成本開銷,特別是在使用有色金屬時。
在NPE展會中,通過生產熱開關外殼,恩格爾將證明該公司也可以針對這一挑戰而打造量身訂制的解決方案。從觸點的穿孔到檢查,以及對準備投入使用的電子組件進行打標,所有的加工步驟都完全是自動化的。用作黃銅承載板的原材料直接由卷料送入,并沖孔(包括攻絲),采用伺服電攻絲螺紋也是在線完成。然后,采用玻纖填充尼龍,在一臺恩格爾insert 60V/35立式注塑機上對黃銅承載板進行包覆成型。質量控制也在生產過程中同時進行。除攝像檢查外,還將高壓試驗整合到模具中,這樣,在生產過程中就保證了100%的短路檢查。為確保無縫的可追溯性,在去除澆口和載體標簽前,對優質部件進行激光打標。這些部件被從傳送帶上分開,每20 s就有8個準備用于安裝的部件離開生產單元。

生產熱開關外殼包括多個加工步驟,恩格爾將這些加工步驟整合成一個結構清晰的完整工藝(圖片來自MMS)
由恩格爾與其合作伙伴奧地利Modular Molding Systems 公司(簡稱“MMS”)共同開發的這一生產解決方案,確保了最低的單位成本,同時還實現了高度的靈活性。憑借MMS系統的模塊化設計,更多的加工設備可以被整合進來,比如,用于電阻測試或激光焊接的設備,以及用于部件的鉚接、組裝或清洗的設備。不管模塊數量如何,通過insert注塑機的CC300控制系統,可以監控和調節整個過程。這大大降低了復雜性,極大地簡化了對整個過程的操作。

高度集成的工藝實現了經濟上可行的熱開關外殼的生產。在注塑工藝的上游有一臺帶材開卷機,以及一個用于攻絲的壓制模塊和加工模塊;在注塑工藝的下游有質量控制、激光打標和另一個壓制模塊(圖片來自恩格爾)
在NPE 展會中,恩格爾將為采用HDPE生產26 mm的帶有防盜環的飲料瓶蓋而推出最先進的解決方案。這一高度集成的解決方案的核心是一臺全電動的e-cap 2440/420 US 注塑機,它配有一副96腔模具,循環時間2 s。憑借高性能的伺服驅動,即使在加工新的高強度HDPE材料(MFI明顯低于2 g/10 min甚或1 g/10 min)時,e-cap注塑機也能確保所需的塑化能力,最大程度地提高部件的生產質量。e-cap注塑機不僅性能優異,而且消耗的電能和水也都非常少,即使在高速下。

最大的產出、最低的能耗:在NPE展會中,一臺全電動的 e-cap注塑機將配備一副96腔模具,在不到2 s的循環時間內生產出帶有防盜環的26 mm的瓶蓋(圖片來自恩格爾)

就幾何尺寸和形狀而言,飲料瓶蓋已最大程度地實現了輕量化,更高的要求在于注塑機的精度和可重復性(圖片來自恩格爾)

憑借無障礙的鎖模單元,這臺無拉桿e-victory注塑機在液態硅膠的加工中開辟了巨大的效率潛力(圖片來自恩格爾)
在周邊設備方面,恩格爾將奧地利Eisb?r Trockentechnik公司的干燥空氣系統和德國Intravis公司的光學檢測系統集成到整個概念中。
此外,在南廳S27009展臺上,意大利Campetella Robotic Center公司將在一臺恩格爾全電動emotion 740/240 T US 注塑機上采用薄壁技術生產航空杯。由于循環時間顯著低于3 s以及高于500 mm/s的注射速度,這臺e-motion 系列的全電動注塑機正在越來越多地被用于薄壁容器的生產中。用于曲肘和主軸的封閉系統,總能確保機器上所有的運動部件得到最佳的清潔潤滑,從而滿足了食品行業非常嚴格的衛生要求。
由于擁有比標準透鏡材料更低的黃變指數、抗紫外,并能在-20~150℃的非常寬泛的溫度范圍中保持穩定,因此高度透明的液態硅膠(LSR)在從汽車到建筑再到街道照明的應用中正變得日益重要。
憑借在全球各個行業的LSR項目中積累的大量經驗,恩格爾被認為是照明行業中采用新型透鏡材料的首選合作伙伴。在NPE 2018中,一臺恩格爾e-victory 310/120 US 注塑機將配一副兩腔模具,生產用于LED 前照燈的鏡片。

恩格爾將與ACH solution 公司合作,共同實施用于LED透鏡的生產單元,ACH solution公司將第一次在北美展示其新的 ACH MaxiMix 計量配料系統(圖片來自ACH-Solution公司)

在NPE 2018中,意大利的Campetella Robotic Center公司將在一臺全電動的恩格爾e motion 740/240 T US 注塑機上采用薄壁技術生產航空杯(圖片來自恩格爾)
采用LSR低成本地生產先進產品的先決條件是,注塑成型過程中的自動化工藝、高度的精密性和穩定性。憑借無拉桿的鎖模單元,采用電動注射單元的恩格爾e-victory注塑機注定適合于這項應用:自由進入模具區域,方便了安裝,并確保了生產單元的緊湊性;由于可以充分利用模具安裝模板的邊緣,使得由復雜的部件結構而導致的較大尺寸的透鏡模具能夠被安裝到一臺相對較小的120 t注塑機上;機械手可以直接從側面進入型腔,需要的垂直空間較少;專利的力分配器使得動模板在鎖模力形成的同時能精確跟蹤模具,并確保鎖模力在整個表面得到均勻分布,從而防止產生毛刺,即使加工低黏度的LSR也同樣如此。

由于具有復雜的結構,液態硅膠LED透鏡對注塑成型的精度提出了很高的要求。在NPE展會中,恩格爾將第一次演示生產透鏡,一臺無拉桿e-victory注塑機將得到應用(圖片來自ACHSolution公司)
恩格爾將與ACH solution 公司合作,共同實施用于LED透鏡的生產單元。ACH solution公司新的ACH MaxiMix 計量配料系統將在此得到展示。模具也由ACH solution公司開發和制造,該模具將采用新的ServoShot 電噴嘴控制。
作為系統供應商,恩格爾還將生產單元的所有組成部分整合到一個共同的控制系統中,以便整個加工過程,包括LSR的計量和處理,都能通過注塑機的CC300 操作面板進行調節和控制。