【塑料机械网 明星企业】 每年 4 亿个各种颜色和材料的零件是位于 Groß-Bieberau 的 Senator 生产高品质圆珠笔的基础。这家位于黑森州的企业产量日增，并着眼于实现更高可持续性。Senator 依赖于ENGEL 无拉杆注塑机，它不仅具有高精度的自身优势，而且灵活节能。
 

　　在Senator高空间、通风且清洁的厂房中放置着许多注塑机，其外观几乎全部是 ENGEL 绿。一辆自动行驶的叉车在拐角处转弯，分发纸箱，在前面的注塑机上拾起装满刚注塑完成的零件容器，然后消失在下一个拐角处。“那是 Antonio。”注塑部门负责人 Alfred Kopp 笑着解释。“我们的产线员工在物流方面得到了他的支持。” 自动化（包括文档和可追溯性）在每年数亿个零件的产量中发挥着重要作用。
 

自动行驶的叉车在空容器和填充容器的内部物流中为机器操作人员提供支持。
 

　　Senator以其高品质书写用具而闻名。自 2018 年底以来，该公司再次成为家族企业。企业所有者依靠灵活、节能的 ENGEL 注塑机进行批量生产。
 

　　可持续性不仅仅是依靠有机材料
 

　　广告材料市场对生物塑料的需求日益增加。2017 年，Senator 就加工了约 50 到 60 吨生物基塑料，而两年后这个数字几乎翻了四倍。在十年前，Senator就已经开发出由聚乳酸 (PLA) 制成的书写用具。“一公斤 PLA 在生产过程中大约释放出一公斤二氧化碳。这只是同等传统塑料生产所释放的二氧化碳量的四分之一，并且用于为生物基圆珠笔着色的染料也是有机的。”生产负责人、管理团队成员 Michael Monitzer 这样衡量对气候的好处，但是，圆珠笔(包括生物塑料制成的圆珠笔)往往由于缺乏回收系统而终进入残余垃圾体系中。因此 Senator相较于同行更进一步，目前正在测试以往用于其他产品的回收 PLA 的加工过程。“出于可持续性的原因，我们不仅关注生物基材料，还专注于回收材料，但这些都给公司带来了非常特殊的挑战。”Monitzer 继续道。
 

　　书写用具是高科技零件
 

　　例如在注塑圆珠笔各个零件时，精度尤为重要。即使使用常规塑料，也只能通过丰富的经验来满足严格的公差要求。对于回收材料、生物材料或其他新开发的生物基材料，注塑高品质圆珠笔零件需要特定的专业知识。为了实现尺寸精度，必须精确设计注塑单元中的停留时间、注射持续时间、模具和冷却系统。例如，每个轴的模具在三个注射点填充，因为塑料必须经过较长流程。“我们使用带有浇口系统的 24 腔模具，其平衡方式使零件均匀填充。”Alfred Kopp 对圆珠笔生产的具体要求做了简要说明。
 

　　另一方面，对于生物材料而言，螺杆中正确的停留时间是零件满足所有光学和几何要求的秘诀之一。这家书写用具制造商的另一个秘诀是注塑机。在两个厂房中，Senator 几乎全部使用具有不同锁模力的 ENGEL 无拉杆 victory 注塑机进行生产。
 

　　“注塑机在这里扮演着重要角色。”Alfred Kopp 表示。“例如，我们以不同的塑料依次注塑不同任务的零件。注塑机上只使用一个模具，因为形状不会改变，改变的只是染料和原材料。这意味着螺杆几何形状必须适合使用的所有材料，但机器上的参数设置却不同。如果我们还考虑我们加工的所有材料，从回收材料到生物塑料以及传统塑料，其颜色添加剂的不同，那么可以想象，没有任何两个批次是相同的。
 

　　精度对于圆珠笔开关机构的正常工作尤为重要。之所以需要这样的精度，还因为后续步骤的自动化程度很高。“圆珠笔在装配过程中自动组装，然后必须精确匹配。我们这里谈论的是百分之几毫米的范围。”Michael Monitzer 再次指出其要求。在高峰时期，每天在 Groß-Bieberau 生产多达 200 万件高品质书写用具。因此，模具的所有型腔必须提供尺寸完全相同的零件。此外，书写用具的杆身不得超过一定的同心度公差，因为即使是这部分部件也大都是自动化生产。
 

　　无拉杆 ENGEL victory 注塑机通过特殊的结构特点——两个分力器，实现了这种精度。它们位于可移动模具模板后面，确保锁模力均匀地分布在整个模具表面上，从而产生模具的恒定压缩。"通过分力器，无拉杆 ENGEL 注塑机实现了好的模板平行度。“由于一次注射中恒定的零件重量和几何形状，这种高精度在多腔应用中尤其明显。"ENGEL victory 和 e-victory 系列的产品经理 Franz Pressl 解释道。
 

Franz Pressl(左)介绍分力器的工作原理，它确保锁模力均匀地分布在整个模具表面上，从而产生恒定的零件质量。

 

　　更短准备的时间，高效的零件处理
 

　　尽管材料和颜色种类繁多，Senator 仍然可向客户保证在几天内提供品质和颜色完全相同的广告材料。为了实现这一点，该公司采用了 T.I.G. 的 authentig。触发任务时，MES 将注塑过程的基本数据从主机传输到所选的注塑机，由机器操作人员微调后进行该任务的生产。
 

　　由于产品的多样化，准备时间也必须一再计划。对于 43 台灵活的 ENGEL 注塑机，每周约有四到五次计划内的改装。由于可对锁模单元进行无障碍访问，实际准备时间仅约 20 分钟。产品管理负责人 Erik Würkner 表示，无拉杆技术还有其他优势：“机械手操作更容易，模具控制的自由度更高。此外，我们还可以将更大的模具夹在较小的注塑机上，因为模具模板可以直至边缘完全用于模具。这提高了我们生产的灵活性和能源效率。”
 

无拉杆注塑机的模具安装空间提供了充足的位置，用于装配和零件处理。
 

　　能源效率是可持续发展战略的一部分
 

　　显然，可持续性对企业而言意义重大：“书写用具的使用寿命对于环境来说显然是有意义的，因为使用寿命是提高可持续性的重要因素，但遗憾的是这一点往往被忽视。”Erik Würkner 说。“因为从产品的整个生命周期来看，产品的使用时间越长，生产过程中影响气候的比例就会减少。”为了进一步降低这一比例，应在未来几年中降低生产能耗。今年，Senator已经通过 ISO 14001 认证，并全部使用通过 ISO 50001 认证的绿色电力。
 

　　ENGEL victory 注塑机为提高能源效率做出了重要贡献。伺服液压系统 ecodrive 减少了通常通过冷却水排出的损耗能量。因此，冷却水消耗也是注塑机能源效的指标。“在 Senator，伺服电动 victory 注塑机在许多应用中达到了全电动注塑机的低消耗水平。”Franz Pressl 解释道。
 

　　“优化周期时间是另一个要素，”Erik Würkner 表示，“因此我们目前正在测试将预制冷却系统添加到模具上游。这将缩短冷却时间。”
 

　　提高能源效率的其他立足点是启动时将能量峰值降至低，转换到较小的机器也可节省能源，例如通过无拉杆技术来实现转换。此外，使用较小的机器(特别是用于热敏性生物塑料的机器)还提供了其他优势，例如熔体在较小注塑单元中的停留时间更短。
 

这台旧款的 ENGEL 机器仍在使用中。在这些机器上生产样品，以通过拉力测量检查生物材料产品的质量。

 

　　100 周年，以精良的装备面向未来
 

　　今年，Senator将庆祝其成立 100 周年。没有理由止步于迄今取得的成就——恰恰相反："我的想法是，我们要具有基于 RFID 的高度自动化注塑生产，能够实现追溯单个注塑产品到机器和批次。"Monitzer 说。
 

　　在这些考量中还包括厂房内的材料供应，以便整个过程链终能够根据工业 4.0 标准从材料供应到注塑机、拾取和组装以至发货或产品存储的全自动化运行，终实现订单的交付。
 

自动行驶的叉车在空容器和填充容器的内部物流中为机器操作人员提供支持。