【正文】 的要求而專門設(shè)計(jì)，像日本法那可等公司都研發(fā)了自己的全電動注射機(jī)專門控制器，而我國基本上是由供應(yīng)商，在普通機(jī)控制器的基礎(chǔ)上作些改進(jìn)而成，從控制質(zhì)量和水平上還有差距。全電動注射機(jī)是一個非常好的發(fā)展方向，但出于研發(fā)成本、市場認(rèn)可度等綜合因素的考慮，目前全電動注射機(jī)還沒有成為國內(nèi)企業(yè)的研發(fā)重點(diǎn)，很多企業(yè)宣傳自己能夠提供成系列的這種產(chǎn)品，其實(shí)一定程度上也是出于宣傳企業(yè)技術(shù)形象的考慮。如日中天的變頻技術(shù) 此類技術(shù)主要有變頻節(jié)能型、變量泵節(jié)能型和儲能裝置等，根據(jù)產(chǎn)品和工藝的不同，節(jié)能效果可以達(dá)到30～70%的范圍。在塑機(jī)領(lǐng)域，塑料機(jī)械在應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)后可以節(jié)約電能（可節(jié)電約2060%）、減少對電網(wǎng)的沖擊，實(shí)現(xiàn)綠色用電。由于電機(jī)與油泵同軸，油泵將以額定排量將油吸入液壓系統(tǒng)中，當(dāng)系統(tǒng)需要的流量小于油泵所提供的流量時，多余的油將被回流，這勢必極大浪費(fèi)。當(dāng)系統(tǒng)需要的流量發(fā)生變化時，電機(jī)的轉(zhuǎn)速也跟著發(fā)生變化，從而使得油泵排出的油的流量發(fā)生變化，即真正做到“需要多少給多少”。針對液壓系統(tǒng)特有的負(fù)載特性，具有超載能力強(qiáng)、頻響高和低速轉(zhuǎn)矩大等特點(diǎn)。尤其在冷卻工藝流程中，使主電機(jī)停轉(zhuǎn)。但是，在局域電網(wǎng)供電不夠穩(wěn)定的情況下，變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用就會遭遇很大困難。變量泵注射機(jī)發(fā)展迅速變量泵節(jié)能型工作原理：在轉(zhuǎn)速不變的情況下，通過改變液壓泵排量，同時電機(jī)負(fù)載也會隨著排量而改變，達(dá)到省電的目的。配備高響應(yīng)功率匹配比例變量泵系統(tǒng)令注射機(jī)液壓系統(tǒng)輸出與整機(jī)運(yùn)行所需功率匹配，無高壓節(jié)流溢流能量損失，特別在射膠工序、熔膠、冷卻工序的節(jié)電效果較高，平均可達(dá)3050%的節(jié)電效果。同時，相同電機(jī)功率可配用更大排量油泵，令整機(jī)速度加快。 變量泵注射機(jī)一般情況下用于小型機(jī)，對于中、大型注射機(jī)來講，采用變量泵對設(shè)備成本增加太多，很不經(jīng)濟(jì)。但是，這方面變化也在發(fā)生，廣東博創(chuàng)機(jī)械有限公司就提出了開創(chuàng)大型注射機(jī)閉環(huán)變量泵新紀(jì)元的口號。另外變量泵對油的清潔度要求較高，這增加了變量泵注射機(jī)的使用成本，進(jìn)而限制了其應(yīng)用。 變量泵注射機(jī)和伺服控制節(jié)能型注射機(jī)，相對來講發(fā)展時間要長，技術(shù)發(fā)展也較為成熟。因此，這就形成了我國變量泵節(jié)能型和伺服控制節(jié)能型注射機(jī)的市場售價(jià)仍難以對下游制品企業(yè)構(gòu)成足夠吸引力的原因。注射機(jī)儲能裝置的使用儲能裝置的采用是注射機(jī)最早發(fā)展的一種節(jié)能方法，但目前注射機(jī)儲能裝置的使用主要是出于加快射出速度的考慮，液壓油通過儲能器儲存和輸送能源，從而更加經(jīng)濟(jì)地滿足了注塑峰值功率和模板高速運(yùn)動的要求。 在由原料成為制品的整個過程中，注射機(jī)承擔(dān)了整個的加工任務(wù)，但出于節(jié)能的考慮，節(jié)能的思想需要貫穿制品設(shè)計(jì)——模具制造——產(chǎn)品成型的整個過程。也就是說，相對于采用節(jié)能技術(shù)所需的成本投入來講，有些產(chǎn)品采用節(jié)能技術(shù)的意義更大，而有些產(chǎn)品就可能意義不大。 除以上傳統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)外，一些創(chuàng)新性的技術(shù)值得我們關(guān)注：據(jù)中國輕工業(yè)機(jī)械總公司許政倉老師介紹，經(jīng)多年的研究與推廣，華南理工大學(xué)瞿金平教授發(fā)明的電磁動態(tài)擠出機(jī)作為注射機(jī)的注塑部件節(jié)能效果可達(dá)百分五十以上。 永磁同步電動機(jī)具有動態(tài)響應(yīng)性好，輸出扭矩大的特點(diǎn)，其性能與效率是使用異步電機(jī)和變頻器的組合無法超越的。目前，日本的油研、大金、德國的BUCHER等眾多公司都加大了對電液混合系統(tǒng)的研發(fā)。 盡管近年來，我國注射機(jī)節(jié)能技術(shù)開發(fā)勢頭強(qiáng)勁，但從目前實(shí)際看我國節(jié)能注射機(jī)推廣的速度還比較慢，主要原因有以下幾方面：使用戶認(rèn)識它們比較困難。 這類新產(chǎn)品由于硬件配置引起成本和價(jià)格上升，比普通機(jī)高出50%以上。并提出了以下幾點(diǎn)切實(shí)可行的建議：如響應(yīng)速度、重復(fù)精度、加速性能等，有的還涉及電磁兼容性及射頻輻射等技術(shù)問題，使企業(yè)研制和質(zhì)檢機(jī)構(gòu)監(jiān)測及用戶評價(jià)有統(tǒng)一的行為規(guī)范，有利于市場對這些產(chǎn)品的認(rèn)可。使全電動注射機(jī)的總成本下降。 培養(yǎng)核心技術(shù)的研發(fā)能力和水平。提倡和鼓勵有實(shí)力的企業(yè)引進(jìn)注射機(jī)專用控制器的軟件專家、華裔留學(xué)人材；去國外創(chuàng)辦聯(lián)合研究所，加快核心技術(shù)的發(fā)展。特別鳴謝：慧聰網(wǎng)塑料頻道本期專題得到了中國輕工業(yè)機(jī)械總公司許政倉老師、北京泰坦劉政坤總經(jīng)理、亞大塑料集團(tuán)公司吳志風(fēng)主管、突破雪花注塑聶可成經(jīng)理的大力協(xié)助，在此向以上企業(yè)和個人表示感謝！本文有任何的謬誤之處望您不吝指正，我們將非常感謝。張友根電動注塑機(jī)是最佳的節(jié)能注塑機(jī)，為液壓注塑機(jī)的節(jié)能提供了有益的啟示，主要是：提高動力驅(qū)動系統(tǒng)的效率，二是降低能耗損失，三是促使液壓注塑機(jī)加快節(jié)能技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。注塑機(jī)生產(chǎn)廠家很重視節(jié)能技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，主要在液壓動力系統(tǒng)上作開發(fā)，有變頻控制裝置的運(yùn)用和負(fù)載敏感泵的運(yùn)用等兩種型式。注塑機(jī)的節(jié)能，實(shí)際上主要包涵二個方面，一是執(zhí)行機(jī)構(gòu)（合模機(jī)構(gòu)、注射機(jī)構(gòu)）的型式及其效率，二是動力控制系統(tǒng)的型式及其效率。目前主要對注塑機(jī)節(jié)能技術(shù)的研發(fā)，缺少對節(jié)能注射成形原理的創(chuàng)新開發(fā)。 節(jié)能注塑機(jī)的開發(fā)。目前主要對注塑機(jī)節(jié)能技術(shù)的研發(fā)，缺少對節(jié)能注射成形原理的創(chuàng)新開發(fā)。只有開發(fā)出新的節(jié)能的注射成形原理，配上節(jié)能的動力系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，才能實(shí)現(xiàn)真正的節(jié)能注塑機(jī)。由此可見，如果單純從液壓動力驅(qū)動系統(tǒng)方面動節(jié)能腦筋，決不可能達(dá)到節(jié)能的實(shí)質(zhì)性突破，決不可能把驅(qū)動液壓系統(tǒng)的功率從常規(guī)的300多千瓦降低到37千瓦。出奇制勝―穆格公司全電動注塑解決方案全電注塑機(jī)已經(jīng)越來越廣泛地被用戶所接受，各注塑機(jī)廠商也紛紛涉足這個領(lǐng)域。穆格公司，作為在塑膠工業(yè)伺服控制的領(lǐng)先廠商，我們的答案是：與眾不同，獨(dú)劈蹊徑，因地制宜，出奇制勝。穆格公司在伺服控制領(lǐng)域已經(jīng)有超過50年的歷史，我們的伺服控制產(chǎn)品和系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用于多個領(lǐng)域。許多里程碑式的事件證明了我們的努力：1992： 研發(fā)了歐洲首臺全電注塑成型機(jī) 2000： 首臺全電壓鑄機(jī)穆格的方案是采用滾柱絲杠并直接驅(qū)動，這樣能夠極好地克服以上缺點(diǎn)，為制造大噸位、高載荷、高動態(tài)、長壽命的全電注塑機(jī)提供了一個更加合理的解決方案。穆格公司針對這個問題的解決方案是采用伺服電機(jī)加雙齒條傳動解決方案。直接位置反饋，提供精準(zhǔn)位置閉環(huán)及鎖?？刂?系統(tǒng)剛性連接，動態(tài)好 高功率傳動，適合大機(jī)型鎖?？刂颇赂窆驹谧⑺軝C(jī)控制技術(shù)方面當(dāng)然不僅僅側(cè)重于鎖模一點(diǎn)，我們在注塑單元更有獨(dú)到的技術(shù)。尤其對薄壁件的注塑控制及保持預(yù)塑的均質(zhì)性及成型質(zhì)量上倍感困難。大直徑螺桿，小行程 高速注塑，穩(wěn)定的薄壁件成型質(zhì)量 系統(tǒng)剛性好，高帶寬混合式一體化注塑單元解決方案 PowerShotTM穆格公司混合式一體化注塑解決方案PowerShotTM在大噸位機(jī)型(300噸以上)中，傳統(tǒng)架構(gòu)全電方案如果不是說價(jià)格昂貴的話，其控制也是困難重重。換句話說，簡單地照搬小噸位系統(tǒng)架構(gòu)將無法實(shí)現(xiàn)方案并達(dá)到所需的指標(biāo)。穆格公司為此特別作了仔細(xì)深入的研究，開發(fā)了革命性的混合式一體化注塑單元解決方案－PowerShotTM。結(jié)合液壓和機(jī)電兩個領(lǐng)域的優(yōu)勢，高速、高噸位 全閉環(huán)數(shù)字控制，即插即用，安裝簡單，接口容易 多種尺寸型號適配500噸到2500噸機(jī)型我們的宗旨很簡單，雖然全電方案是潮流所向，但無論是電氣的、液壓的或混合式的技術(shù)方案，只要是最適合用戶應(yīng)用，我們就將博采眾長而為客戶提供優(yōu)秀而高效的解決方案。其信號記錄溝槽的深度在100～200納米之間，要想用鏡面精度在20～30納米的成型模具壓制出合格的光盤，就必須用現(xiàn)代頂級超精密注射成型技術(shù)設(shè)備，而這些技術(shù)設(shè)備及其專利，卻都掌握在科技發(fā)達(dá)國家的少數(shù)幾個廠家手里。其母盤是由耐高溫的高強(qiáng)度聚碳酸酯為材料，用鏡面精度在20～30納米的超精密模具在超精密注塑機(jī)上加工制造出來的。在CDR（一次性刻錄只讀光盤）的預(yù)制凹槽上涂上有機(jī)塑料，經(jīng)過刻錄激光頭激光信號的燒蝕，便將信號永久保留在光盤上了，經(jīng)讀取則可拾取信號。正是因?yàn)楣獗P的信號凹槽的深度在納米級別，對于模具的精度要求，對于注塑成型設(shè)備的要求，也就特別的高。其后，本著精益求精的進(jìn)取精神，該公司又在此基礎(chǔ)之上開發(fā)出全液壓四缸直鎖二板式注塑機(jī)，并獲得了中、日、歐、美等七國多項(xiàng)專利，被列入國家重點(diǎn)新產(chǎn)品項(xiàng)目。該公司憑借著所掌握的成熟技術(shù)和擁有的專利，從1998年開始，其領(lǐng)導(dǎo)黃步明又帶領(lǐng)旗下科技攻關(guān)隊(duì)伍，開始了新的征程——開發(fā)數(shù)碼光盤注射成型機(jī)。這時數(shù)碼光盤注射成型機(jī)已經(jīng)被列入國家重點(diǎn)新產(chǎn)品項(xiàng)目，一個由機(jī)械部北京機(jī)床研究所，中科院北京科學(xué)儀器研究所，北京航空航天大學(xué)等多科研院所、多企業(yè)合作的國產(chǎn)化光盤生產(chǎn)線聯(lián)合攻關(guān)體也同時成立，該聯(lián)合攻關(guān)體集中了各相關(guān)行業(yè)的國家級專家六名，教授級高級工程師十余名以及數(shù)十名與之配套的工程師組團(tuán)。北京盛世聯(lián)光影視文化有限公司等負(fù)責(zé)生產(chǎn)線的高速鋁濺射真空系統(tǒng)、精密注塑鏡面模具、全線自動化傳輸及控制系統(tǒng)的研發(fā)，廣東泓利機(jī)器有限公司（原秦川恒利機(jī)器有限公司）則負(fù)責(zé)光盤注射成型機(jī)研制。緊接著，5月份通過國家新聞出版總署和國家音像協(xié)會光盤行業(yè)工作委員會批準(zhǔn)，于8月將整機(jī)搬運(yùn)到廣東新佩斯光電公司，會同其他研制單位的設(shè)備，組成了光盤生產(chǎn)線，并進(jìn)行聯(lián)機(jī)試驗(yàn)。市場現(xiàn)狀與前景解析隨著國際互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，IT數(shù)碼產(chǎn)品大量的進(jìn)入到我們的生活。而DVDR在2005年的市場總?cè)萘繛?7億片，2006年預(yù)計(jì)將達(dá)到35億片，～3倍的速度繼續(xù)增長。近年來VCD、DVD、PC機(jī)等相關(guān)設(shè)備大量進(jìn)入市場，也帶動了光盤的市場需求。然而在國際市場上，生產(chǎn)數(shù)碼光盤生產(chǎn)線的注塑機(jī)主要集中由德國KM、荷蘭NESTAL、日本住友、瑞典TOOLEX幾個公司生產(chǎn)，尤其是荷蘭NESTAL和日本住友公司最負(fù)盛名，代表著注塑機(jī)的最高水平。據(jù)知由廣東泓利機(jī)器有限公司研制的CD、VCD數(shù)碼光盤生產(chǎn)線的成本大大低于同類進(jìn)口設(shè)備，約為一半，而其技術(shù)性能指標(biāo)卻達(dá)到甚至超過了部分進(jìn)口生產(chǎn)線的水平，在配套設(shè)備以及售后服務(wù)方面，更是擁有進(jìn)口產(chǎn)品所無法抗?fàn)幍母偁幜?。而東南亞市場年需求也在200條生產(chǎn)線以上。近年來隨著相關(guān)控制技術(shù)的愈加成熟，相關(guān)設(shè)備價(jià)格成本的進(jìn)一步降低，以及信息技術(shù)的長足發(fā)展和深遠(yuǎn)影響，我們已經(jīng)看見，市場對于數(shù)碼光盤的需求正在成幾何級數(shù)的速度擴(kuò)大。（未完待續(xù)）數(shù)碼光盤注塑機(jī)的技術(shù)難題及其多方案解決對比分析——廣東泓利光盤注塑機(jī)報(bào)道（二）眾所周知，現(xiàn)在用于精密注塑成型加工的注塑機(jī)，一般型式上有全電動式、全液壓式和電動－液壓式。從市場情況我們可以看見，中低檔市場仍以肘桿式為主，中高檔市場則以開環(huán)全液壓式為主，高檔精密市場以電動以及帶反饋的全液壓式為主，小型精密而且對環(huán)境要求比較高的注塑市場，則以全電動式為主，而特別高檔的超精密注塑以閉環(huán)全液壓式為主。光盤母盤外徑分為80毫米和120毫米兩種，這意味著母盤材料的熔融料在模腔中的流程、流道比（流程深度與流道厚度之比）很大。而且母盤是圓形盤片，主澆道設(shè)在盤的中心，注入的塑料熔體進(jìn)入模腔以后，必須沿著圓周360度的方向快速均勻的推進(jìn)，沿著徑向有序的流向圓周邊沿。因此針對光盤制品要求精度高、穩(wěn)定性能好、生產(chǎn)效率高、潔凈度高、光學(xué)性能好等特點(diǎn)，對注塑機(jī)的要求主要有以下幾點(diǎn)：1）2）3）保壓轉(zhuǎn)換點(diǎn)準(zhǔn)確，保壓壓力穩(wěn)定，并且多級可調(diào)。 溫控準(zhǔn)確。 整機(jī)噪音低、潔凈、無油污?，F(xiàn)就全液壓式注塑機(jī)與全電動式注塑機(jī)分部分進(jìn)行優(yōu)劣對比。盡管全液壓式注塑機(jī)存在液壓油的可壓縮性問題，但是液壓在靜止的時候壓力處處相等，所以模板和模具受力都相當(dāng)均勻。工作的時候，在模板的中間，一個較小的移模油缸快速開合模板，在其合模之后，三個大油缸被施以高壓夾緊模具。而且由于液壓壓力的自適應(yīng)原理，使得模板和模具的受力更加均勻合理。所以原來肘桿式結(jié)構(gòu)所存在的問題繼續(xù)存在，如加工精度要求高、易磨損、調(diào)模困難等。并且，由于沒有油壓慣性的影響，所以噪音比較低，控制精度高。而一般全電動注塑機(jī)在使用一年時間左右，便都會出現(xiàn)肘桿和滾珠絲桿磨損所帶來的麻煩。此外，如果肘桿在未完全撐直就開始注射，高壓的熔融塑料對模具強(qiáng)大的漲模力會作用在滾珠絲桿以及伺服電機(jī)的主軸之上，此力足夠大的時候便可能導(dǎo)致滾珠絲桿和伺服電機(jī)的損壞！二、注射部分光盤屬于薄壁制品，光盤上的信息凹槽深度在納米級精度。否則，盤片制造出來之后可能會出現(xiàn)信號丟失、信號不完整以及盤片翹曲、銀紋等缺陷。因此采用專用的螺桿，這也有利于保證在成型過程中不會出現(xiàn)氣泡、黑點(diǎn)和雜質(zhì)等缺陷。雙缸注射裝置具有軸向長度短，注射油缸、螺桿、油馬達(dá)三者之間的連接關(guān)系比較簡單等優(yōu)點(diǎn)。單缸一線式注射裝置則有利于精密控制，不過結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造精度要求也比較高。在全電動注塑機(jī)中注射系統(tǒng)一般有兩種結(jié)構(gòu)，一種是帶傳動結(jié)構(gòu)，一種是電機(jī)直接驅(qū)動。不過，塑化的時候采用伺服電機(jī)控制螺桿旋轉(zhuǎn)，塑化計(jì)量的精度會比較高，轉(zhuǎn)速也較穩(wěn)定，且可以無級調(diào)速。但是，由于滾珠絲桿的高負(fù)載高轉(zhuǎn)速并且頻繁啟停所以磨損也比較大。當(dāng)然，用伺服電機(jī)對于注射壓力和速度的控制都是比較準(zhǔn)確的，但是進(jìn)入保壓時，由于伺服電機(jī)不能夠在停轉(zhuǎn)的狀態(tài)下提供大的扭矩，所以只能間斷的轉(zhuǎn)動，靠測量螺桿前面物料的壓力進(jìn)行補(bǔ)壓。總的來講，全電動式注塑機(jī)與全液壓式注塑機(jī)都各自具有自己的優(yōu)勢與劣勢，將兩者相結(jié)合制造出來的注塑機(jī)也不盡人意。下面將從10個方面進(jìn)行對比討論：1）節(jié)能方面。因?yàn)樽⑺軝C(jī)能耗最大的是在加熱過程、注射過程以及塑化過程，液壓式注塑機(jī)的動作是循序進(jìn)行，而電動式注塑機(jī)則必須頻繁啟動；況且，生產(chǎn)不同產(chǎn)品其節(jié)能效果是有很大差別的，若用全電動式生產(chǎn)薄壁制品可能節(jié)能就沒有那么多。同時，如果全液壓式注塑機(jī)采用多泵、變量泵液壓系統(tǒng)，應(yīng)用變頻器控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，采用負(fù)載反應(yīng)型注射系統(tǒng)等方案，其節(jié)能效果也能與全電動式的不相上下。全電動式注塑機(jī)的一個宣傳口號就是寧靜，對于這一點(diǎn)如果其中的肘桿以及滾珠絲桿均沒有磨損且裝配精度較高時確實(shí)是如此的。3）精度方面。如果在注射以及塑化系統(tǒng)采用伺服閥控制，其控制精度也將是非常高的，全電動式合模裝置由于還存在肘桿和滾珠絲桿的磨損問題，所以機(jī)械精度以及磨損必然將影響制品質(zhì)量，因此其鎖模精度還是沒有全液壓式的高。不但如此，全電動式的精度還會隨著使用時間的增加而不斷加速下降。全電動式的價(jià)格比全