【塑料机械网 科技创新】注塑装备已经有一百多年发展历史，属于比较传统行业.在过去的时间里，国外注塑机企业一直处于主导地位，占据市场主要份额。近年来，随着国内制造业的快速发展和市场需求的不断增长，国内注塑机企业意识到依赖国外技术的局限性。为了打破国外技术的垄断，提升国内注塑机行业的整体实力，德库玛加大研发投入，基于物理第一性原理进行原始创新，取得多项技术突破，为注塑机行业持续发展提供有效借鉴。

　　DKM
 

　　四大“分离”技术创新
 

　　注和塑分离
 

　　德库玛分析业内发展最成熟，最经典的双缸注塑成型结构，这个结构由于自动化程度高，制造、安装、简单，已经成为业内最多采用的结构。经研究，我们发现其每个循环周期，在射出过程，把熔胶系统(液压驱动的采用液压马达，电驱动的采用伺服电机，有的带减速器或皮带轮)。如何进一步提升射出反应速度和停止位置精度就成为瓶颈，创新设计可以采用注和塑分离结构，通过中间花键和花键套，实现塑化系统固定不动，从而大大提升设备的反应速度和位置停止精度，应用该结构的德库玛注塑机，反应速度提升一倍。

　　低惯量结构

　　曲线对标效果

 

　　射出与保压分离
 

　　众所周知，在大部分成型填充过程，熔融胶料在模具型腔没有充分填满情况下，较低射出压力只需克服流道和模具型腔内空气等阻力，当模具型腔填充满后；较高射出压力需要克服产品冷却收缩以及达到产品表面质量要求，所以实际在整个充填过程，需要射出油缸的压力是两个阶段，如果设备采用上述高等学校轻工专业教材《塑料机械设计》经典结构，那么其射出油缸直径大小必须依据最大射出力设计，也就是在充填的射出时是浪费压力，在保压时浪费速度，经典一次射出过程压力曲线如下(该曲线采集自48腔PET瓶胚射出过程)：

　　压力曲线图

 

　　如何从“物理学第一性原理”进行研发，突破传统经典结构；经研究，我们会发现在传统双缸注射装置和双阶式注射装置都可以实现充填过程的射出与保压分离。
 

　　1/在传统双缸射出油缸上实现射出与保压分离

　　结构原理图

 

　　在标准双缸低惯量机器上经过上述创新优化后，发现原来很难在双缸机器上成型，只有单缸机才能才能成型的超薄制品，例如一次性快餐盒(测试选的是一出十二500ML快餐盒)和奶茶杯(测试选的是一出八700ML奶茶杯)都可以成型。

　　实物机器图

 

　　2/在双阶式注射装置实现射出与保压分离
 

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　　双阶注射，当前业内基本采用塑化阶和填充阶分离，螺杆实现塑化，柱塞实现填充(射出加保压)，中间增加转阀作为动作切换。如果应用于饮用PET行业，由于射出活塞前端物料先进后出，会导致物料滞留，从而导致AA值升高，同时转阀与空气接触，极大增加漏胶风险。经研究，我们会发现螺杆在塑化同时，增加一定的保压动作(按照DKM设计，预留1D的射胶行程)作为保压，射出可以根据实际制品和模具，适当降低活塞直径，同时为了彻底解决先进后出问题，每一次把射出活塞前端物料排完，我们研究采用机铰结构，有效利用机铰运动终点固定和自锁功能，可以有效防止在完成射出动作后，保压时物料反流现象，最终实现射出与保压分离。

　　射出与保压分离 3D模型

 

　　双阶技术
 

　　射出与保压分离实物效果
 

　　松退和射出分离
 

　　在液压单缸机领域，由于单缸机构油缸中心受力，不存在多个油缸油压阻力不平衡问题，所以适合做高速机；按照射出油缸是否进行螺旋运动，业内有两种不同的技术路线：一种采用射出油缸螺旋密封，该技术路线存在加工、装配和液压密封困难问题，业内为了不影响机器长期使用，在油缸活塞处从一道密封，依次增加到两道密封，甚至五道来密封延长设备使用时间。第二种路线采用射出活塞往复运动(不进行螺旋运动)，该结构在原理上避免螺旋密封引起的问题，但是存在内部油缸多重嵌套，成本比较贵；针对第二种结构，如何从“物理学第一性原理”进行研发，突破传统经典结构缺点；经研究，我们会发现通过把松退和射出分离，可以有效降低油缸嵌套的复杂结构(一个活塞同时实现松退和射出动作)，并进一步通过引入低惯量理念，可以实现单缸机所优点同时，可以有效避免机构成本高，寿命低，密封容易漏油等原理性问题。

　　传统单缸机结构

 

　　应用低惯量结构

 

　　移模与锁模分离
 

　　在中小型机合模机构，无论是液压机还是电动机，均采用机铰机构，该机构由于运动曲线稳定，通过机铰机构的放大，有效放大油缸或丝杆的推力，达到几十甚至几百吨合模力，从而成为经典的合模机构。如果采购该机构应用于洁净度要求高的医疗，精密电子，光学等行业，就会因为机铰需要连续的润滑而无法做到洁净成型。
 

　　针对这一问题，业内也有采用液压直锁等方案，如果直接采用大型液压缸直锁，会导致液压油充填能耗增加，针对此要求，业内也有采用四根拉杆直拉方案。

　　四根拉杆直拉移模方案

 

　　该结构由于在实现在拉杆内部进行移模和锁模，所以结构复杂，加工难度大，如何从“物理学第一性原理”进行研发，突破传统经典结构；经研究，我们会发现通过把移模和锁模分离，移模采用丝杆机构，实现快速和精密移动；合模采用拉杆上的油缸结构；为了有效避免液压油大量的充放，我们采用等面积油缸结构，在活塞中心设计快速滑阀来实现两边液压油的充放，从而实现精密洁净的注塑成型。

　　移模与锁模分离结构

 

　　综上各类注塑成型结构的创新，都是在回归注塑成型本质需求，也就是从“物理学第一性原理”进行研发，并对结构进行不断验证和优化，最终满足通用设备和各类专用领域设备的需求。
 

　　DKM
 

　　我国注塑制造行业正不断朝着智能化、生态化方向快速发展。德库玛注塑机在节能方面的创新改革，推动了注塑机行业向绿色制造方向的发展，为实现制造业的可持续发展做出了贡献。为广大客户行业提供更高质量、高精度、高效能的产品和专业解决方案，并助力我国注塑机行业向低碳绿色发展不断迈进。