【塑料机械网 明星企业】 位于德国菲尔特市的LEONHARD KURZ公司已采用威猛巴顿菲尔公司的“一站式”注塑系统增强其产品研发和测试能力。
 

　　从二维卷轴式到第三维的发展
 

　　总部位于德国菲尔特市的LEONHARD KURZ公司研发并生产了可用于多种注塑应用的装饰性和功能性薄膜，可在注塑成型过程中利用金属箔载体将其转移到塑料件上。这种薄膜的一个关键目标是技术和工艺开发，以及开发关于塑料件中拐角和轮廓线的三维建模。为了达到该目的，LEONHARD KURZ公司成立了一个多功能注塑成型技术中心。技术中心的设备包含两个基于威猛巴顿菲尔伺服液压驱动系统SmartPower注塑机的生产单元，锁模力分别为1200 kN和2100kN。
 

　　对于许多人来说，汽车已经如第二个起居室，由于不断增长的出行密度，我们将在其中度过越来越多的时光。但是，人们不但无法在汽车中身心放松，反而面临着大量的压力因素。为了应对这些压力因素，近年来汽车制造商不仅持续增加了在改进人体工程及其辅助系统中的投入，而且也在为驾驶员打造一个更舒适的环境，尤其是通过改善汽车配饰的表面质量。这包含了使用触感柔软的弹性体材料对硬质部件进行覆盖，或结构件与装饰品的结合，以及有着色和印花效果表面镀膜薄膜。由于箔覆技术的发展，后者是具有大创新潜力的方法，应用增长率十分显著。
 

　　不仅仅是高光泽、装饰和防刮
 

　　自20世纪80年代以来，箔覆技术已经在塑料件表面镀层方面发挥越来越重要的作用。首先，它们主要被用于以通过烫印技术将金属薄膜传递到塑料件表面的金属箔载体。作为在注塑成型过程中将设计图层和装饰性印花置于零件表面的传递介质，金属箔的重要性日益增长。采用卷轴式传递实现塑料件表面镀层(IMD——通过卷轴式传递实现模内装饰)。KURZ集团专门研发的一台金属箔供给机，在开模时同步拉出层压箔网(通常由聚酯材料组成)，实现了由路径控制的连续性设计和光导体定位的单图像印制。此外，IMD模具特定的夹具和真空技术可高精度的夹持和配合模具型腔。随后，薄膜被黏覆，并形成与塑料件相连的黏着力。开模过程中载体箔与薄膜分离，内装饰的零件正常脱模。这种装饰方法也被称为“干式印刷装饰系统”(包含防护薄膜)。
 

　　位于德国菲尔特市的LEONHARD KURZ公司是塑料件表面镀层行业的市场。除了传统的烫印箔和模内装饰箔，KURZ集团还提供广泛的具有特殊效果或功能的装饰品，如俗称PMD(印花模具设计)箔的零件。这些水晶般透明的聚碳酸酯箔印于精密协调的设计图案两侧。通过这种方式可以为装饰品创造出3D效果。然而，由于相对高的硬度和软化温度，PC箔不适合直接用于注塑机，而必须在注塑机外部切割成恰当的尺寸并形成嵌入件，随后在生产阶段末期完成烫印步骤。将嵌入件镶嵌到模具后，实现黏覆，形成汽车中控台的仪表板。

　　图1. 装饰性和功能性薄膜，如纽伦堡市的Leonhard Kurz公司研发并生产的薄膜，能够实现新的设计理念，例如此处展示的车门面板薄膜，其背光多变可调
 

　　Varioform IMD方案增加了应用范围和降低单元成本
 

　　然而，加工聚酯箔的卷轴式IMD方法和PMD箔镶嵌工艺都不是装饰任务的通用方案。它们在应用限制和成本两方面均有差异。例如，在一个注塑成型周期内由卷轴直接加工的IMD聚酯箔只能在相对狭小的范围内由三维拖拉而成。
 

　　为进一步实现三维设计方案，KURZ集团明智地将不同的方法在单一工艺中相互结合，开发出“Varioform 单步注射卷轴式IMD工艺”。

　　图2：与模塑件内部印制电容PolyIC传感器相结合的PMD 嵌入件
 

　　负责技术应用及创新的Martin Hahn解释到：“这种技术的发展拓展了基材(如PP或ABS-TPU)在镀膜注塑成型系统里的广泛选择。零件结构出现新的选择方案，同时利用多样化设计观念，从经济的角度上实现“单步注射卷轴式IMD工艺”有更大的3D可塑性”。
 

　　与标准化IMD工艺相似，设计方案的变更是通过简单地变换箔轧辊而实现。也可以加工出大量的单一图案、连续性装饰品和功能性箔。这也使得以合理的成本实现极高质量的表面设计成为可能。因此， IMD Varioform工艺成为了KURZ应用技术的下一个环节。
 

　　对于KURZ集团来说，工艺和应用技术是取得成功至关重要的因素。“因此，我们的注塑成型技术应用实验室已经通过增加适当的试验和测试设备实现扩张。在综合分析成本和利润之后，我们决定购置两个威猛巴顿菲尔公司的注塑成型单元。我们看重的是他们的“一体化”概念，这意味着注塑机与所有的辅助设备，例如同样来自威猛集团的机械手、零件输送系统、上料机、模温机和洁净室等，可以彼此协作，并可通过威猛4.0软件进行内部之间或与外部通讯”。

　　图3：KURZ集团通过两台基于SmartPower注塑机的锁模力分别为2,100和1,200 kN的“一体化”生产单元提高了它的应用技术能力
 

　　为了以大程度实现KURZ工艺技术的实验和生产紧密结合，KURZ集团决定购置两台伺服液压SmartPower系列注塑机，即锁模力2100kN的SmartPower 210/750和锁模力1200kN的SmartPower 120/350，每台机器均配有一台威猛W918机械手和自动计数输送带。KURZ集团已经为每台注塑机的锁模单元配备了卷轴式箔喂料单元。

　　图4：两台注塑机均配置了卷轴式箔给料单元，机械手加载了一个箔加热板和一个操作侧的真空夹具进行成品取放
 

　　LEONHARD KURZ公司项目领导Fabian Bürkel和威猛巴顿菲尔公司注塑机销售工程师Marcus Otto共同负责两个系统详细的构想。Fabian Bürkel回顾道：“对我们重要的一点是，试验中获得的工艺参数到我们的潜在用户运行实践之间的可传递性。我们想要尽可能地不受辅机引发的各种影响。威猛巴顿菲尔辅助设备直接互连和协作的概念可以让我们将精力完全集中在注塑工艺及其相应广泛的箔系统之间的协作上”。

　　图5：生产单元由LEONHARD KURZ公司项目领导Fabian Bürke和威猛巴顿菲尔公司注塑机销售工程师Marcus Otto共同设计
 

　　追求三维模型的高地
 

　　新性能测试的主要焦点在于提高作为注塑成型工艺一部分的三维箔拉伸工艺(通过红外预加热和模内真空成型技术)的水平，以及系统性优化浇口位置以便减小注射塑料熔体时对载体箔弹性的影响。当前产品研发项目的一个重要的间接作用是使注塑件的拐角处避免起皱，以及注塑件轮廓线上的箔可安全折叠。(请注意：此处的折叠意为折弯装饰品，即塑料箔，绕载体件边缘弯曲90°或180°，随后将箔的弯曲边缘固定在载体件的后侧)

　　图6：来自LEONHARD KURZ公司当前测试项目(扩大热成型的规模和潜力以便形成不同的箔拐角和半径)的实例
 

　　制作车门内部面板的成功案例展示了KURZ集团应用工艺的实力。这里，局部半透明的装饰性箔/ IMD单一印花系统通过IML技术与注塑件内部的印制电容性PolyIC传感器相结合。二者在一个注塑周期内黏覆成型。传感器用于触摸控制照明开关和调光功能，这使得LED光源的颜色可以变化。

　　图7：汽车门板可视侧的IMD技术应用。此外，一个PolyIC公司(KURZ集团的一家子公司)的预制箔组份被放置于模塑件后侧，配置了印制传感器以便整合照明开关和调光功能
 

　　一个类似的项目将在2019K展第15号馆C06展位的威猛巴顿菲尔公司的产品现场集中展示，敬请期待！