全电动注塑机为零缺陷生产铺平道路

文/本刊编译（原文来自住友德马格）

总部位于德国Kierspe 的SuK Kunststofftechnik公司为汽车行业及汽车行业的供应商专业生产工业零部件。对于这些客户而言，零缺陷是他们的广泛期待。虽然面临价格上涨和激烈竞争的压力，但这家专业的德国注塑成型厂商凭借其广泛的成型经验及高效、全自动化的生产线而对未来充满了期待。最近，该公司购置了几台住友德马格的全电动注塑机。除这些机器的性能令人印象深刻外，诸如物理发泡技术等所能带来的相关工艺收益也令该公司非常满意。

SuK Kunststofftechnik公司创建于1973年。2007年，随着一个新的管理合伙人的加盟，该公司一直保持创纪录的增长，10年的时间里，其销售额实际增长了10倍，员工数量增长到大约120人。该公司共有55 台锁模力62～5 000 kN的全自动注塑机，用于生产单组分、双组分和三组分的注塑成型件以及轻量化的物理发泡部件。其蓬勃发展的业务还包括生产复杂的电子元件载体和引线框架。该公司还拥有结构部件组装、线束和金属嵌件的成型等业务。“我们经常面临着如何应对汽车工程中的塑料部件必须满足的挑战性难题，因此，我们必须谨慎选择我们的设备。”SuK Kunststofftechnik公司董事总经理Sven Wieland解释道。由此而带来的必然结果是：该公司的生产线完全由顶级的注塑机和下游设备组成。

左起：SuK Kunststofftechnik公司的工厂经理Christoph Prinz，住友德马格的销售工程师Joset Fleckner，SuK Kunststofftechnik公司的董事总经理Sven Wieland，住友德马格的销售工程师Marc Fischer

特别关注轻量化工程

轻量化工程集超级的稳定性、高冲击强度和低CO2排放于一体，将在未来多年内长期处于汽车制造的核心地位。创新的材料和诸如物理发泡这类低成本的生产方式，是这一长期发展趋势的必然结果。在德国Kierspe，SuK Kunststofftechnik公司每天三班连续运行11台注塑机，以生产这些有弹性的发泡成型的轻量化部件。经过两年规划，其新的罗马尼亚子公司，即位于罗马尼亚蒂米什瓦拉的SuK Plastics公司于2018年6月开始投入这项生产。10台久经考验的机器从德国Kierspe转运到了位于罗马尼亚西部的这一汽车产业基地。随着当地客户的增长，SuK Plastics公司的业务也在增长。“事实上，我们将能够节省所有的物流成本，这是促使我们最终决定搬迁所有生产的关键因素。这一地区大约有140 家成型厂商，但SuK Plastics公司是极少数专业从事MuCell发泡生产的公司之一。”Wieland说道，“显然，我们已经进入了这一非常有趣的高增长市场之中，而多年积累的技术和工艺经验是一项重要的资产。”

运行在SuK Kunststofftechnik工厂的全电动注塑机

自动化确保德国作为一个生产基地所具有吸引力

在德国Kierspe的团队确信，凭借创新的生产和智能化的自动化概念，在任何地方都可能实现低成本的生产。当然，首要的是要确保最大的可重复性和精度。SuK Kunststofftechnik 公司的工厂经理Christopher Prinz对其公司在过去几年中决定升级全部机器作了解释：“感谢我们采用全电动注塑机并集成了线性机械手的自主化的生产单元，现在我们已经达到了零缺陷的生产目标。”在过去的几年里，该公司已将16台全电动的IntElect注塑机整合到生产中，其中仅2018年就整合了10台。住友德马格的销售工程师Josef Fleckner补充说：“这些机器的锁模力运行范围是50～160 t，且注射单元是兼容的。结合公司的拾取-摆放机械手，这些机器提供了更大的通用性、可变性并确保了生产线的使用率，因为这些单元能够快速切换来适应各种各样的部件生产。”通过Priamus，所有的生产单元还配有一个集成的100%的质量控制，同时，一个接口用于连接住友德马格的NC5 plus 控制。对拾取-摆放机械手的应用使得部件不再落到托盘旁边，这是自动操作系统带来的一个重大优势。

当被问及新的全电动注塑机的三大主要优势时，Prinz的回答是“可重复性、可靠性和洁净”。随着生产质量水平的提高，这种升级还将平均废品率降低到1%以下。能源效率是另一个非常宝贵的优势：虽然机器的运行时间更长，但整个生产能耗却降低了40%以上。

两组分的部件：嵌件成型的控制杆

可靠的嵌件成型

含有金属嵌件的部件质量，很大程度上依赖于高度可靠的生产过程。汽车行业对公差的要求是非常严格的，这是因为这些部件必须防潮以避免之后的客户投诉甚至产品召回。影响部件质量并与机器相关的最重要的指标是型腔压力和温度波动，以及注射过程中型腔填充水平的不均匀。利用在一台锁模力1 000 kN的IntElect注塑机上生产的两组分控制杆，SuK Kunststofftechnik公司董事总经理Wieland对该机器概念作了说明：“对我们而言，如果想要保证尽可能高的优质成品数量，就必须采用全电动注塑机。为了进一步提高生产的可重复性，我们还为我们的IntElect注塑机配备了activeLock和activeFlowBalance选项。通过采用Priamus，还进一步地确保了对注塑机工艺控制的提升。传感器记录型腔压力，然后通过接口，依靠机器控制系统对其进行调整。”

控制杆的嵌件成型仅用22 s的循环时间即完成。金属嵌件通过两个振动送料器和一个机械结构而得到定位。一台气动机械手将金属嵌件放入一个特殊的16路预定位托盘中，然后一台五轴机械手拾起金属嵌件并穿过注塑模具。通过一个单独的运动，它将嵌件放入模具中，同时取出拥有浇口的成品部件。去除浇口后，它将成品部件放在一个管道系统上，该管道系统根据型腔的不同而将部件分成16个小的部件载体。如果需要，该机械手还可用于区分废品和良品，以及用于质量保证。

技术优势得益于专有的直接驱动

“activeLock技术模块允许主动关闭止回阀。SuK Plastics公司实现了更高的精度和更可靠的加工，这是因为熔体垫的波动变得几乎不可能。”销售工程师Marc Fischer解释道。activeFlowBalance选项也被认为是最大程度减少废品的一个重要因素，它自动平衡不同的型腔填充水平，并确保整个模具具有相同的型腔压力。“一个真正独特的卖点是为客户提供了可测量产品质量的优势。”Fleckner总结说，“在IntElect注塑机推出近10年以及交付了超过60 000台全电动注塑机后，住友德马格的团队才获得了积极的反馈。在此领域的经验令我们获得了竞争优势，而专有的直接驱动还使我们拥有了技术优势。由于我们的驱动直接作用在轴上而没有采用传统齿轮，因此效率更高。客户的反馈告诉我们，IntElect注塑机的效率要比与之相当的其他全电动注塑机高出20%。此外，我们对驱动和电动机的自行开发，意味着我们能够更快、更高效地解决任何问题。”

虽然如此，住友德马格并不满足于此。凭借与客户（如SuK Kunststofftechnik公司）开放的合作关系，住友德马格每天都能为创新和开发提出新的思路和建议。