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重新思考注塑成型與聚氨酯包覆成型的組合工藝

時(shí)間:2020-05-26 05:08 閱讀:1302 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

????????在不久前舉辦的Frimo技術(shù)開(kāi)放日上 (Frimo Innovation Day),伊之密展示了如何將注塑成型與聚氨酯包覆成型的工藝巧妙地結(jié)合在一起。

????????伊之密與合作伙伴Frimo提供的ReactPro方案,將注射成型與聚氨酯(PUR)包覆工藝結(jié)合在一起,更簡(jiǎn)單、更模塊化、更靈活、更具成本效益。在Frimo總部舉行的聯(lián)合技術(shù)開(kāi)放日上,第一套高度集成和自動(dòng)化的ReactPro系統(tǒng)亮相,現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)帶聚氨酯表面的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋,吸引了不少感興趣的專業(yè)觀眾。

????????PUR包覆成型取代涂漆

????????PUR包覆和注塑成型的組合工藝,替代了后續(xù)的熱塑性部件噴涂步驟。這種組合工藝將注塑成型的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)與聚氨酯的高品質(zhì)觸感和外觀完美結(jié)合。以此方式,可以在單個(gè)生產(chǎn)步驟中快速且低成本地生產(chǎn)高質(zhì)量外觀的組件,而無(wú)需任何返工。

????????智能組合工藝

????????Frimo大客戶經(jīng)理Jürgen Mauss認(rèn)為,PUR包覆和注塑成型的組合工藝雖然不是新方案,但到目前為止,市場(chǎng)上僅有要求較高投資且不能改裝用于其他用途的特殊機(jī)器。“ReactPro方案的設(shè)計(jì)概念是,基于伊之密標(biāo)準(zhǔn)注塑機(jī),連接Frimo 的PUR系統(tǒng)。此模塊化系統(tǒng)也可以分離,然后注塑機(jī)、PUR系統(tǒng)可以用于其他注塑生產(chǎn)。”Mauss在Frimo技術(shù)開(kāi)放日上解釋道。

????????德國(guó)伊之密高分子材料應(yīng)用項(xiàng)目經(jīng)理Benjamin Wessling補(bǔ)充說(shuō):“如果您已經(jīng)在使用伊之密注塑機(jī),并且希望在一個(gè)新項(xiàng)目中用聚氨酯填充熱塑性部件,只需向我們的合作伙伴Frimo購(gòu)買合適的PUR系統(tǒng)。聚氨酯模塊可以輕松地連接到注塑機(jī)上。只需幾步,我們就可以使標(biāo)準(zhǔn)注塑機(jī)生產(chǎn)聚氨酯零部件。”Benjamin Wessling總結(jié)了以下差異:“大型、復(fù)雜且昂貴的聚氨酯專用機(jī)器只能處理一種工藝,而我們的方案將標(biāo)準(zhǔn)的注塑機(jī)與已適應(yīng)該工藝的PUR系統(tǒng)巧妙地組合在一起,是智能的一體化解決方案”。

????????無(wú)需旋轉(zhuǎn)裝置的模具

????????模具技術(shù)在ReactPro方案中起著重要作用。伊之密與長(zhǎng)期技術(shù)合作伙伴GK Concept共同開(kāi)發(fā)了這套用于注塑成型與聚氨酯包覆成型組合技術(shù)的模具技術(shù)。GK Concept首席執(zhí)行官Roger Kaufmann解釋說(shuō):“新的InPUR模具無(wú)需旋轉(zhuǎn)單元即可工作。我們將兩個(gè)PUR模具直接放置在注塑模具旁邊。然后,第一件注塑成型的熱塑性塑料基體被機(jī)器人轉(zhuǎn)移到一個(gè)PUR模具中。”與采用旋轉(zhuǎn)裝置的傳統(tǒng)模具技術(shù)相比,InPUR模具設(shè)計(jì)具有眾多優(yōu)勢(shì):除了直接節(jié)省成本外,還減少了占地面積,而且緊湊的模具設(shè)計(jì)允許使用小型號(hào)的注塑機(jī)。

????????注塑周期中完成PUR包覆

????????新的模具設(shè)計(jì)在生產(chǎn)周期方面也很成功。在傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)中,首先,注入熱塑性塑料基體,旋轉(zhuǎn)裝置將基體帶入聚氨酯模具中。在下一個(gè)循環(huán)中,基體用聚氨酯包覆成型,同時(shí)在注塑模具中生產(chǎn)新的熱塑性基體。熱塑性基體的成型周期和聚氨酯涂層的反應(yīng)時(shí)間是相關(guān)的,因?yàn)榫郯滨サ妮^長(zhǎng)固化時(shí)間可能成為其限制因素。各種應(yīng)用示例和現(xiàn)場(chǎng)演示的組件生產(chǎn)(其中聚氨酯步驟與注塑成型同步進(jìn)行)表明,情況不一定要如此。如果固化時(shí)間是某些應(yīng)用的限制因素,那么現(xiàn)場(chǎng)展示的帶有兩個(gè)PUR模具的模具概念則是理想的解決方案。在該模具設(shè)計(jì),兩個(gè)PU模具交替工作。Kaufmann 解釋說(shuō):“這意味著我們還可以在注塑機(jī)的生產(chǎn)周期內(nèi)處理反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)的PUR材料。”

????????此外,通過(guò)該模具設(shè)計(jì),PUR材料只會(huì)覆蓋所需的部件區(qū)域,因此無(wú)需對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的后序加工處理。

????????多組分塑料概念

????????該組合工藝不僅需要在注塑機(jī)、聚氨酯系統(tǒng)和模具技術(shù)領(lǐng)域的能力,而且自動(dòng)化和各種材料也起著至關(guān)重要的作用。伊之密和Frimo選擇SAR作為自動(dòng)化設(shè)備合作伙伴,聚酰胺專家Akro-Plastic 公司和PUR專家Rühl Puromer公司作為原材料合作伙伴。Akro-Plastic公司銷售和創(chuàng)新總監(jiān)Thilo Stier強(qiáng)調(diào):“只有在所有原材料相互匹配的情況下,才能創(chuàng)造出完美的產(chǎn)品,并強(qiáng)調(diào):“選擇正確的熱塑性塑料時(shí),必須嚴(yán)格以確保材料變形最小,因?yàn)樵摴に噧H允許較小的公差;此外,還必須找到一種能很好地粘合到聚氨酯上的材料。生產(chǎn)過(guò)程中的時(shí)機(jī)也很重要,因此非晶聚酰胺比結(jié)晶聚酰胺的粘合性更好。”

????????經(jīng)過(guò)不同配方的測(cè)試后,伊之密最終選擇了Akro-Plastic的20%玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺Akromid B3 GF20 2 RM-DNaturl(4164)。在PUR方面,使用了來(lái)自Rühl的Puroclear。Rühl Puromer董事總經(jīng)理Ingo Kleba博士向來(lái)訪Frimo技術(shù)開(kāi)放日的參觀者介紹了當(dāng)今使用PUR的生產(chǎn):“當(dāng)前的一個(gè)令人關(guān)注的話題是通過(guò)在零件上噴涂聚氨酯材料來(lái)對(duì)零件進(jìn)行表面處理,既可以做成透明效果,也可以做成彩色的效果;此外,箔片幾乎可以無(wú)限變化的設(shè)計(jì)以及功能和光的結(jié)合,光澤度,日常使用的適用性和表面的耐刮擦性越來(lái)越好。”他解釋說(shuō),“PUR包覆工藝效率的決定性因素,尤其是與注塑成型工藝結(jié)合使用時(shí),是現(xiàn)代Puroclear系統(tǒng)出色的自分離性,這使得無(wú)需使用其他常見(jiàn)的外部脫模劑或特殊的模具涂料,”他繼續(xù)說(shuō)道。他尤其為具有自修復(fù)特性的PUR配方感到驕傲:“如果制品表面出現(xiàn)劃痕,在室溫下數(shù)小時(shí)內(nèi)就會(huì)消失。”

????????集成增材制造工藝

????????增材制造工藝也可以無(wú)縫集成到該生產(chǎn)過(guò)程中。在Frimo技術(shù)開(kāi)放日,增材制造單元使用FLM工藝在發(fā)動(dòng)機(jī)蓋上打印了一層增強(qiáng)結(jié)構(gòu);材料是碳纖維增強(qiáng)聚酰胺Akromid B3 ICF 30 9 AM黑色(7451)顆粒。根據(jù)Thilo Stier的說(shuō)法,“因?yàn)樘祭w維優(yōu)先在應(yīng)用方向上對(duì)齊,所以這里可具有極高的強(qiáng)度。”

????????總而言之,在Frimo技術(shù)中心展示的這套方案表明:注塑成型與聚氨酯包覆成型的組合工藝要求在不同的領(lǐng)域都具有競(jìng)爭(zhēng)力。除了注塑機(jī)外,聚氨酯材料供應(yīng)商、增材制造和自動(dòng)化、模具技術(shù)以及相應(yīng)的材料也各自起著決定性的作用。“伊之密和來(lái)自不同領(lǐng)域的技術(shù)合作伙伴以一種智能的、模塊化的方式將不同的技術(shù)組合到一個(gè)集成的工藝中。只有在所有領(lǐng)域都進(jìn)行了完美協(xié)調(diào)的情況下,才能打造出完美的產(chǎn)品。”德國(guó)伊之密高分子材料應(yīng)用項(xiàng)目經(jīng)理Benjamin Wessling總結(jié)道。

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