由于工藝和成本的需要,注塑機(jī)經(jīng)常會處于全時(shí)段運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),是電能消耗大戶,俗稱“電老虎”。但是,在高度提倡節(jié)能減排的今天,注塑機(jī)節(jié)能減排已迫在眉睫。
先進(jìn)高效的節(jié)能技術(shù),已經(jīng)成為了眾多注塑企業(yè)節(jié)能改造追求的目標(biāo)。注塑加工的動力驅(qū)動系統(tǒng)、料筒加熱系統(tǒng)和模具的冷熱系統(tǒng)是節(jié)能技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的主要方向。
《CPRJ中國塑料橡膠》就此專訪了廣東省塑料工業(yè)協(xié)會注塑專業(yè)委員會秘書長蔡恒志。蔡恒志同時(shí)擔(dān)任力勁集團(tuán)項(xiàng)目經(jīng)理、深圳市高分子行業(yè)協(xié)會技術(shù)顧問,曾參與ISO國際標(biāo)準(zhǔn)制定工作和《橡膠塑料注塑成型機(jī)通用技術(shù)條件(GB/T 25156-2010)》、《橡膠塑料注塑成型機(jī)檢測方法(GB/ 25157-2010)》等多項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)的制定。
三大系統(tǒng)助力注塑機(jī)節(jié)能
首先是動力系統(tǒng)。過去,注塑加工大多采用定量泵的液壓系統(tǒng),由于系統(tǒng)底壓的存在,無謂消耗更多的電量,產(chǎn)生電能浪費(fèi)。為了減少無效電耗,后來陸續(xù)出現(xiàn)了變頻技術(shù)、變量泵技術(shù)等過渡性方式的技術(shù)。經(jīng)過多年節(jié)能技術(shù)的發(fā)展,目前的主流技術(shù)是伺服節(jié)能系統(tǒng),包括液壓伺服和全電動伺服。
蔡恒志表示:“現(xiàn)在一千噸以上的注塑機(jī)80%以上都應(yīng)用了伺服系統(tǒng)。因?yàn)樗欧到y(tǒng)具有節(jié)能、噪音低、精準(zhǔn)、快速響應(yīng)等優(yōu)異性能,所以應(yīng)用廣泛?!?
第二是料筒加熱系統(tǒng)。料筒加熱系統(tǒng)的作用是保持原料溫度在設(shè)定范圍,注塑機(jī)初次開機(jī)加溫階段和高溫性能塑料對熱量的需求更大,耗電更多?!傲贤驳募訜嵯到y(tǒng)在十年前已經(jīng)有所應(yīng)用,目前料筒的加熱系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)發(fā)展已經(jīng)比較完善?!辈毯阒菊f。
“除了動力系統(tǒng)和料筒加熱系統(tǒng)外,在注塑機(jī)節(jié)能方面應(yīng)用廣泛的還有模具的冷熱系統(tǒng)。因?yàn)槟>叩睦錈嵯到y(tǒng)對高精密和高質(zhì)量塑料件的生產(chǎn)非常關(guān)鍵,比如導(dǎo)光材料和一些速冷速熱的透明體材料。注塑機(jī)三大節(jié)能系統(tǒng)已全面有所應(yīng)用?!辈毯阒颈硎尽?
“智能制造和精益生產(chǎn)在注塑機(jī)節(jié)能方面也有所體現(xiàn)。比如機(jī)器人的應(yīng)用提高了生產(chǎn)效率,從而縮短了生產(chǎn)周期,從側(cè)面對注塑機(jī)的節(jié)能起到很大的作用?!辈毯阒狙a(bǔ)充道。
全電動和油電混合注塑機(jī)是主導(dǎo)方向
早期的注塑機(jī)都是全液壓式,由于環(huán)保和節(jié)能的需要,以及伺服電機(jī)的成熟應(yīng)用和價(jià)格的大幅度下降,近年來全電動式的精密注塑機(jī)越來越多。
對此,蔡恒志表示:“隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,我們國家從傳統(tǒng)意義上的全液壓注塑機(jī)已經(jīng)發(fā)展到高精密的全電動注塑機(jī),全電動注塑機(jī)的應(yīng)用慢慢滲透于醫(yī)療行業(yè)。目前我們國家的中全電動注塑機(jī)主要依靠國外進(jìn)口,很多的關(guān)鍵技術(shù)還掌握在德國、日本等一些發(fā)達(dá)國家手中。從我們國家這幾年的發(fā)展速度來看,全電動注塑機(jī)也是各個(gè)制造企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。但液壓注塑機(jī)依然占有很重要的地位,因?yàn)槟壳叭妱幼⑺軝C(jī)大的生產(chǎn)量是在一千噸以下,所以一千噸以上還是用全液壓注塑機(jī)的比較多。根據(jù)客戶的制品要求,全電動注塑機(jī)和油電混合注塑機(jī)是未來的主導(dǎo)方向?!?
“今后的注塑機(jī)將更多的趨向智能、高速、高精密方向發(fā)展。以精密零件生產(chǎn)的發(fā)展方向?yàn)橹鲗?dǎo),主要在大型注塑件和一些新材料的應(yīng)用方面給予更多的發(fā)展空間,比如多工位、多功能鑲嵌與雙筒、三筒、四筒的結(jié)合,以及制品的個(gè)性化、專用特性方面也會有很大的發(fā)展空間,再就是微結(jié)構(gòu)、微發(fā)泡注塑的發(fā)展會對注塑機(jī)提出更高、更細(xì)的要求?!辈毯阒狙a(bǔ)充道。
拔高行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 推動注塑機(jī)節(jié)能技術(shù)發(fā)展
中國注塑機(jī)行業(yè)的首部節(jié)能技術(shù)規(guī)范《塑料注射成型機(jī)能耗監(jiān)測和等級評定的規(guī)范》,規(guī)定了注塑機(jī)的能耗檢測方法、能耗等級評定和節(jié)能評價(jià)值,并將注塑機(jī)的能耗等級依據(jù)每千克能耗的大小進(jìn)行確定,分成1、2、3、4、5、6等級,1級表示等級高即能耗小。其中能耗等級為1級的主要衡量標(biāo)準(zhǔn)是:標(biāo)準(zhǔn)制品每千克耗電量≤0.4kW.h/kg。
蔡恒志表示:“事實(shí)上很多廠家在已經(jīng)達(dá)到國家一級節(jié)能注塑機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上還有30%-50%的發(fā)展空間。但是這并不代表普遍行業(yè)都可以達(dá)到這種節(jié)能的水平。今后注塑機(jī)還要以點(diǎn)帶面,對注塑機(jī)節(jié)能提出更高、更細(xì)、要求更廣泛的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),讓大家都能來參與,把標(biāo)準(zhǔn)提升到更高的高度,進(jìn)一步提升制造水平。”
談到推動注塑機(jī)節(jié)能技術(shù)發(fā)展的重要意義,蔡恒志認(rèn)為:“現(xiàn)在人工成本、材料成本、模具成本、制造成本都很高,如果注塑機(jī)節(jié)能技術(shù)能帶來更多節(jié)能的空間,長期來看,對于成本的控制具有重要的意義。同時(shí)注塑機(jī)的節(jié)能也離不開各個(gè)注塑機(jī)廠家和各個(gè)部件制造商的努力,大家都在朝這個(gè)方向前進(jìn)和探索?!?