全電動注塑機為零缺陷生產鋪平道路

文/本刊編譯（原文來自住友德馬格）

總部位于德國Kierspe 的SuK Kunststofftechnik公司為汽車行業及汽車行業的供應商專業生產工業零部件。對于這些客戶而言，零缺陷是他們的廣泛期待。雖然面臨價格上漲和激烈競爭的壓力，但這家專業的德國注塑成型廠商憑借其廣泛的成型經驗及高效、全自動化的生產線而對未來充滿了期待。最近，該公司購置了幾臺住友德馬格的全電動注塑機。除這些機器的性能令人印象深刻外，諸如物理發泡技術等所能帶來的相關工藝收益也令該公司非常滿意。

SuK Kunststofftechnik公司創建于1973年。2007年，隨著一個新的管理合伙人的加盟，該公司一直保持創紀錄的增長，10年的時間里，其銷售額實際增長了10倍，員工數量增長到大約120人。該公司共有55 臺鎖模力62～5 000 kN的全自動注塑機，用于生產單組分、雙組分和三組分的注塑成型件以及輕量化的物理發泡部件。其蓬勃發展的業務還包括生產復雜的電子元件載體和引線框架。該公司還擁有結構部件組裝、線束和金屬嵌件的成型等業務?！拔覀兘洺Ｃ媾R著如何應對汽車工程中的塑料部件必須滿足的挑戰性難題，因此，我們必須謹慎選擇我們的設備。”SuK Kunststofftechnik公司董事總經理Sven Wieland解釋道。由此而帶來的必然結果是：該公司的生產線完全由頂級的注塑機和下游設備組成。

左起：SuK Kunststofftechnik公司的工廠經理Christoph Prinz，住友德馬格的銷售工程師Joset Fleckner，SuK Kunststofftechnik公司的董事總經理Sven Wieland，住友德馬格的銷售工程師Marc Fischer

特別關注輕量化工程

輕量化工程集超級的穩定性、高沖擊強度和低CO2排放于一體，將在未來多年內長期處于汽車制造的核心地位。創新的材料和諸如物理發泡這類低成本的生產方式，是這一長期發展趨勢的必然結果。在德國Kierspe，SuK Kunststofftechnik公司每天三班連續運行11臺注塑機，以生產這些有彈性的發泡成型的輕量化部件。經過兩年規劃，其新的羅馬尼亞子公司，即位于羅馬尼亞蒂米什瓦拉的SuK Plastics公司于2018年6月開始投入這項生產。10臺久經考驗的機器從德國Kierspe轉運到了位于羅馬尼亞西部的這一汽車產業基地。隨著當地客戶的增長，SuK Plastics公司的業務也在增長。“事實上，我們將能夠節省所有的物流成本，這是促使我們最終決定搬遷所有生產的關鍵因素。這一地區大約有140 家成型廠商，但SuK Plastics公司是極少數專業從事MuCell發泡生產的公司之一。”Wieland說道，“顯然，我們已經進入了這一非常有趣的高增長市場之中，而多年積累的技術和工藝經驗是一項重要的資產?！?/p>

運行在SuK Kunststofftechnik工廠的全電動注塑機

自動化確保德國作為一個生產基地所具有吸引力

在德國Kierspe的團隊確信，憑借創新的生產和智能化的自動化概念，在任何地方都可能實現低成本的生產。當然，首要的是要確保最大的可重復性和精度。SuK Kunststofftechnik 公司的工廠經理Christopher Prinz對其公司在過去幾年中決定升級全部機器作了解釋：“感謝我們采用全電動注塑機并集成了線性機械手的自主化的生產單元，現在我們已經達到了零缺陷的生產目標。”在過去的幾年里，該公司已將16臺全電動的IntElect注塑機整合到生產中，其中僅2018年就整合了10臺。住友德馬格的銷售工程師Josef Fleckner補充說：“這些機器的鎖模力運行范圍是50～160 t，且注射單元是兼容的。結合公司的拾取-擺放機械手，這些機器提供了更大的通用性、可變性并確保了生產線的使用率，因為這些單元能夠快速切換來適應各種各樣的部件生產。”通過Priamus，所有的生產單元還配有一個集成的100%的質量控制，同時，一個接口用于連接住友德馬格的NC5 plus 控制。對拾取-擺放機械手的應用使得部件不再落到托盤旁邊，這是自動操作系統帶來的一個重大優勢。

當被問及新的全電動注塑機的三大主要優勢時，Prinz的回答是“可重復性、可靠性和潔凈”。隨著生產質量水平的提高，這種升級還將平均廢品率降低到1%以下。能源效率是另一個非常寶貴的優勢：雖然機器的運行時間更長，但整個生產能耗卻降低了40%以上。

兩組分的部件：嵌件成型的控制桿

可靠的嵌件成型

含有金屬嵌件的部件質量，很大程度上依賴于高度可靠的生產過程。汽車行業對公差的要求是非常嚴格的，這是因為這些部件必須防潮以避免之后的客戶投訴甚至產品召回。影響部件質量并與機器相關的最重要的指標是型腔壓力和溫度波動，以及注射過程中型腔填充水平的不均勻。利用在一臺鎖模力1 000 kN的IntElect注塑機上生產的兩組分控制桿，SuK Kunststofftechnik公司董事總經理Wieland對該機器概念作了說明：“對我們而言，如果想要保證盡可能高的優質成品數量，就必須采用全電動注塑機。為了進一步提高生產的可重復性，我們還為我們的IntElect注塑機配備了activeLock和activeFlowBalance選項。通過采用Priamus，還進一步地確保了對注塑機工藝控制的提升。傳感器記錄型腔壓力，然后通過接口，依靠機器控制系統對其進行調整。”

控制桿的嵌件成型僅用22 s的循環時間即完成。金屬嵌件通過兩個振動送料器和一個機械結構而得到定位。一臺氣動機械手將金屬嵌件放入一個特殊的16路預定位托盤中，然后一臺五軸機械手拾起金屬嵌件并穿過注塑模具。通過一個單獨的運動，它將嵌件放入模具中，同時取出擁有澆口的成品部件。去除澆口后，它將成品部件放在一個管道系統上，該管道系統根據型腔的不同而將部件分成16個小的部件載體。如果需要，該機械手還可用于區分廢品和良品，以及用于質量保證。

技術優勢得益于專有的直接驅動

“activeLock技術模塊允許主動關閉止回閥。SuK Plastics公司實現了更高的精度和更可靠的加工，這是因為熔體墊的波動變得幾乎不可能。”銷售工程師Marc Fischer解釋道。activeFlowBalance選項也被認為是最大程度減少廢品的一個重要因素，它自動平衡不同的型腔填充水平，并確保整個模具具有相同的型腔壓力?！耙粋€真正獨特的賣點是為客戶提供了可測量產品質量的優勢。”Fleckner總結說，“在IntElect注塑機推出近10年以及交付了超過60 000臺全電動注塑機后，住友德馬格的團隊才獲得了積極的反饋。在此領域的經驗令我們獲得了競爭優勢，而專有的直接驅動還使我們擁有了技術優勢。由于我們的驅動直接作用在軸上而沒有采用傳統齒輪，因此效率更高?？蛻舻姆答伕嬖V我們，IntElect注塑機的效率要比與之相當的其他全電動注塑機高出20%。此外，我們對驅動和電動機的自行開發，意味著我們能夠更快、更高效地解決任何問題?！?/p>

雖然如此，住友德馬格并不滿足于此。憑借與客戶（如SuK Kunststofftechnik公司）開放的合作關系，住友德馬格每天都能為創新和開發提出新的思路和建議。