富强鑫多组分成型技术35周年专题报导–多组分射出成型技术在中国的发展与应用之路Ⅱ

前情提要: 富强鑫多组分成型技术35周年专题报导–多组分注塑成型技术在中国的发展与应用之路Ⅰ

二、双色机的精密化发展

油电混合式双色机
2001年8月,富强鑫首次推出AE系列油电式高速机,「油电式」注塑机,顾名思义结合油压及电气两种结构,一方面具有全电式定位精准及节省能源的特性,一方面保有油压结构高推力的特性。换言之,油电式注塑机以低于全电机的成本,却能有效改善传统油压式耗能源及精度不佳的问题,且大幅降低污染性及噪音问题。

为了达成持续高速且精密注塑的目的,该机型锁模单元采用高刚性结构及德国高应答伺服阀之全闭回路控制,闭模力控制精度±0.5%。注塑速度误差±0.1%,注塑定位精度0.05mm,时间控制精度0.01秒,成品重量误差0.1%以内,整体注塑精度及稳定性与全电式机型并驾齐驱,可运用于生产超薄件及微细复杂的精密成品。

本机型并具备多段注塑压缩功能,独立控制各段位置及速度,并且可与注塑动作搭配压缩起点与终点,可适应多种不同之射压模具之需求,由于本机采用油电复合结构,因此可同步进行加料、蓄压、开关模及顶出之复合动作,大幅缩短成型周期时间。基本上,富强鑫AE系列的推出使高端注塑技术行业迈向新的发展历程。

随后富强鑫将此技术运用于双色机,并于同年推出「高速闭回路油电式双色机」(HB-250Y),该机种以电动伺服马达驱动螺杆进料并配有蓄压器高速注塑装置,形成油电复合的多回路系统,其注塑闭回路控制、注塑压缩功能(多段低压注塑)及高达500mm/sec的注塑速度,均为当时极为先进的设计。两组注塑单元均采用德制高应答闭回路伺服阀,射速分别达到600mm/sec及400mm/sec,注塑应答时间25ms,加上采用全闭回路伺服控制,同时兼具精准进料、节省能源、高速注塑及缩短成型时间之优势,更是国内首创采用油电复合结构之双色注塑机。

实际用于生产一模四穴、两组上下盖,并一次成型的薄型光碟盒(CD CASE),再搭配伺服机械手及自动组合堆叠装置,成型周期仅7秒,展现高速及高自动化生产能力,不但突破传统三片式光碟盒生产线需人工组装的瓶颈,更藉由产品及模具的改良,以一部注塑机即可完成两部机台的工作,不但提升生产效率与品质,更节省投资成本。

该机种所具备的伺服电动加料结构、注塑闭回路控制、注塑压缩功能(多段低压注塑)及高达500mm/sec的注塑速度,均为当时极为先进的设计。锁模单元亦采用全新高刚性结构及德国高应答闭回路伺服阀,模板平行度误差0.05mm以下,开关模位置控制精度±0.1mm,两组注塑单元均采用德制高应答闭回路伺服阀,射速分别达到600mm/sec及400mm/sec,注塑应答时间25ms,注塑位置精度±0.1mm,压力控制精度±0.5%,时间控制精度0.01秒,成品重量误差0.1%以内。

本机型同样具备多段注塑压缩功能,注塑压缩段精度0.01mm。本机型首创国产双色机采用全闭回路系统加上高速注塑,并具备单色、双色、同质、异质及多层注塑之功能,使双色机不仅提供缩短制程、提升产能、降低成本之效益,更迈向高精度、高品质、多机能双色成型之领域。

该机种因此获得2001年台北国际橡塑胶工业展的「塑橡胶机械研发创新产品竞赛」之「优等奖」及2002年的「台湾精品奖」。然而,电动式螺杆进料结构(Electric Screw Drive, ESD)在当时欧美各国的注塑机上已非常普遍,但在国产注塑机仍无相关应用。所以,此款高速精密型双色机的问世,使富强鑫再度改写国产双色机的技术发展,并被誉为中国地区高阶精密成型技术之先驱。 (资料来源:中国塑料加工专用设备行业研究报告)

图:HB-250Y荣获台北展研发创新竞赛优等奖-2001年

除了注塑单元的精密化之外,转动结构的不断优化精进也是双色机的重要发展,不论是转盘或转轴,从最早的齿条结构,到油压马达驱动,再到伺服电动驱动,转动速度及精度均有大幅度的提升。 2005年,宁波富强鑫接获德国电子业者CE规格双色机订单,这是宁波富强鑫首次销往欧洲的双色机订单,一方面显示富强鑫双色机知名度已获国外客户认可,一方面也显示富强鑫产制的双色机已符合欧洲安全规范,达到国际技术水平,开启国产双色机外销欧美之路。目前富强鑫双色机已全系列通过CE认证,为富强鑫双色机拓展欧洲市场提供有利条件。

2006年起,伺服节能机种开始大行其道,2007年富强鑫推出伺服节能双色机,开启多组分注塑机的高精节能之路。 2014年,为了满足双色模具新的技术要求,以及客户对双色机的更高性能指标,富强鑫推出FB系列的二代双色机,将400吨以下的小型双色机规格进行全面升级、优化结构刚性及转盘运动性能,增加更多注射单元选项。此一举措,不但顺利协助客户的产品技术升级,也确保了富强鑫双色机的持续领先优势。

图: FB-230R二代转盘双色机-2014年

图: FB-280T二代转轴双色机-2015年

三、双色机的专业化发展

1.双色机在文具用品的应用
一般而言,双色机具有行业专用性,客制化程度较高,与通用型的单色注塑机有明显不同。 2001年12月富强鑫宁波厂成立,当时中国大陆地区普通型注塑机已经趋向饱和,因此,宁波富强鑫建厂之初即以特种注塑机为主要发展方向。当时中国市场上已经有制笔专用双色机,但是经过富强鑫的考察与验证,发现该机器仍有许多可以改进之处。

2003年6月,宁波富强鑫推出「制笔专用双色机」(FB-200R) ,更宽大的容模空间、更快速精准的转盘定位、可移动的中心距,更短的成型周期,更高的产品良率,这些特性使得FB-200R推出市场后大受好评。最初是温州的制笔龙头企业采用富强鑫双色机,随后宁波、上海等地的制笔企业也竞相采购,最终整个中国制笔业前五大公司均采用富强鑫的双色机,从此打响富强鑫双色机在大陆市场的知名度。该机种不但促进了中国制笔行业产品价值的升级,更掀起大陆注塑机同行积极投入双色机开发的热潮。

图: FB-200R第一代制笔专用双色机-2003年

图: FB-200R第二代制笔专用双色机-2014年

2.双色机在手机行业的应用
2000年起,全球手机行业蓬勃发展,手机的需求量每年呈倍数增长,在整个手机的生产过程中,除了各式各样的电子元件外,手机的机构如外壳、按键、连接器等的生产,也需要高精密机械配合,才能生产高品质的产品。有鉴于这样的需求,继制笔行业之后,富强鑫于2004年针对手机行业推出了FB-140R 双色按键专用机。

该机种在注塑单元的效率及精度上有所提升,推出后不但有国内客户采用,更受到韩国手机厂的大量订购,在2004年的销售实绩上,创下单一地区单一机种销售近50台的佳绩,即使到了2018年,仍有韩国客户持续采购双色按键专用机。该机种的长期热销再次证明富强鑫双色机不但符合客户的需求,也能为顾客创造更高的利润。

图:FB-140R手机按键专用双色机-2004年

图:电子业客户批量采购富强鑫双色机

3.双色机在汽配行业的应用
2006年以后,双色机的应用扩大至汽配行业(车灯及内外饰),富强鑫1000吨以上机种基本上就是以车灯业为主要应用客群,在常州、苏州、台州、昆山、上海、芜湖、保定、沈阳、重庆、广西、青岛等地的车灯业均有富强鑫大型双色机的销售,随后又将大型双色机运用于大型内外饰件。

图:三色车尾灯

富强鑫大型双色机更着重于转盘承重、转盘定位精度、注塑单元的塑化性之设计,并推动中国车灯业多色成型技术及多组分内外饰产品的快速发展。此外,从2015年起,富强鑫大型多工位三色机的开发与应用,解决中国汽配业复杂多色工艺技术的难关,使中国汽配业多组分成型技术达到了国际先进水平。

图:FB-1420R车灯专双色机-2008年

在汽配行业领域中,空调管道阀门系统所需具备的密封性能,对多组分成型技术也产生很高的需求。因此,富强鑫于2009 年推出斜背式注塑结构的双色机(FB-350)。由于注塑单元采用上下紧凑型配置,适用于两组注塑重量差异较大的产品,更适合产品四周须带有密封件的汽车部件。

此外,该机型所具备的斜背结构,同时可以生产单色产品、扩大使用范围,成为单双色两用机,为客户创造更大的效益。而此机种采用的W型斜背注塑结构,在欧美注塑机较为常见,许多原本必须采用进口双色机才能生产的模具,便逐步改用富强鑫W型的双色机,自此开启另一条富强鑫双色机替代进口机之路。

图:FB-350紧凑型斜背式双色机-2009年

4.双色机在化妆品业的应用
在富强鑫各个型号的双色机中,FB-260R是最畅销的机种,可谓是富强鑫双色机的「经典款」。该机种有一大部分应用于化妆品行业,包括口红管、面霜盒、眉笔、刮胡刀、除毛器、脸部按摩器等。该机种于2004年导入宁波富强鑫量产,机种定位在高性能应用,特别适合精度高、外观要求也高的化妆品容器。

经多年市场实绩证明,富强鑫双色机性能稳定、产品良率高,较高的注塑速度,使产品表面具有优异的品质,对于厚件且高透明产品亦可达到低速稳定性。由于口碑良好,台湾、日本、法国许多大型化妆品企业均采用了富强鑫之双色机进行生产,2014年富强鑫将该机种进行二代升级,续写经典双色机传奇之路。

图:FB系列-富强鑫经典长销型双色机

5.双色机在笔记型电脑的应用
2008年,苹果公司推出了世界上最薄、最轻的笔记型电脑(MacBook Air),2010年苹果公司推出的iPad则掀起平板电脑的热潮。 2012年起,中国的薄型笔记型电脑及平板电脑逐渐兴起与普及化,而薄型笔记型电脑及平板电脑所具备的特性,必须对固定件和密封件进行整合设计,以达到轻量化、薄型化以及提升组装效率的目的,因此须采用双色注塑工艺进行生产,但电子产品部件精密、结构复杂、高品质的外观特性,对双色机产生更高的要求。

图:FB-700R笔记型电脑专用双色机-2014年

有鉴于此,2014年富强鑫推出薄型笔记型电脑专用高精度双色机FB-700R及FB-850R。此款中型高精度双色机在转盘速度、定位精度、合模精度、注塑速度等方面均有大幅度的提升,特别适用于薄型、高流长比、结构精细复杂的电子类产品,此机种推出后即获得相关客户的大量采购,同时开拓中型国产双色机新的应用领域。

图:客户批量采购富强鑫大型双色机生产笔记型电脑

6.双色机在医疗产品的应用
前面提及富强鑫双色机经典款FB-260R,除了化妆品行业的应用之外,在医疗器材也有许多应用案例,包括具备光阻隔特性的双层注射器、呼吸面罩、医疗用包装盖等。在注塑成型领域里,医疗器材产品之应用占有一定的比例,但是将双色成型工艺应用在医疗产品,必须考虑洁净室空间、高度、生产区域洁净度、热源排放控制、废品率控制等因素。

为了满足上述特殊需求,富强鑫对此进行改良,推出医疗产品专用双色机,并陆续获得国内外医疗器材公司的采用。 (注:2019年5月广州Chinaplas期间,富强鑫将展出多模穴双色输液盖成型系统,欢迎莅临参观,摊位:3.1馆F21)

图:医疗用品-针筒与输液盖

在医疗器材双色成型工艺中,软硬胶的结合是技术重点,对双色机注塑单元的定位精度、夹模单元的刚性,皆有更高的要求,尤其是多模穴产品的生产,些许的偏差都可能导致不良品的产生,其中最能体现此项技术难度的产品,就是多模穴三色牙刷柄的生产。 2012年富强鑫结合相关模具业者,推出牙刷专用三色机FB-550R,并获得国际牙刷大厂的采用。

图:三色牙刷柄

2016年富强鑫再次推出升级版牙刷专用机FB-600T(包含双色及三色),其中FB-600T双色机,以1台双色机取代客户原本的9台单色机(二次成型工艺),不仅节省一半的空间、减少操作人力(三班由24人降为3人),更重要的是良率(由95%提升至99%)与效率的提升。而FB-600T三色机再次担负起「进口替代」的重任,结合高精度模具及自动化周边,取代了客户原本使用的进口三色机,以超高的性价比为客户创造更高的利润,许多客户把富强鑫多色机比喻为「金鸡母」。这也是富强鑫双色机的使命:「持续促进国产多组分注塑机技术发展,成为进口机最佳替代品牌,为客户创造更高的效益」。

2018年12月,宁波富强鑫FB-600T三色机(多模穴三色牙刷柄专用机)入选中国机械工业联合会举办的「改革开放40周年-机械工业杰出产品」,富强鑫多组分注塑机的实力再次获得肯定。 (注:2019年5月广州Chinaplas期间,富强鑫将展出三色牙刷柄成型系统,欢迎莅临参观,摊位:3.1馆F21)

图:FB600T牙刷专用三色机-2016年

多组分成型技术续集: 富强鑫多组分成型技术35周年专题报导–多组分注塑成型技术在中国的发展与应用之路Ⅲ

 2019-05-13
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