精密注射成型－成型设备技术进展

　　聚物制品的精密化和高性能化已成为全球聚合物成型加工领域所普遍关注的重要问题。精密注射成型技术并不单单与成型设备有关，还涉及到加工材料、加工工艺控制等多种因素。

　　近年来，为了满足IT等产业要求塑料零部件高精度、高功能化、小型化、轻量化、低成本、高附加值的要求，精密注射成型机和模具的研制是重点和难点问题。在精密注射成型机的研制方面，代表当今世界先进水平的生产厂商主要有德国的克劳斯玛菲、德马格、阿博格以及日本的日精、日钢、东芝机械和住友重机等。

　　德国克劳斯玛菲最早推出两板式注射成型机并备受世界同行的关注，德马格则与海天长期合作，它们的技术特点和优势早已为国内同行所熟知。在此仅以阿博格为例简要介绍其精密注射成型机的特点。阿博格精密注射机合模机构采取箱式设计来提高锁模精度。由于三板式注射机前板与后板均固定于机架上，当锁模力施加时，四拉杆的伸长受到机架的约束，从而使拉杆趋向“拱桥形”而影响锁模精度，箱式设计的结果从限制不良变形的角度提高锁模精度。注射油缸双向压力伺服控制精确定位螺杆位置使注射量控制精度提高一倍。采用变频器优化控制主泵马达不仅提高液压系统控制精度，而且有显着的节能效果。此外，阿博格精密注射机还采用模块化设计，注射成型机各运动系统可在全液压到全电动两个极端之间根据用户生产实际需要而采取液压与电动的随意组合，锁模系统和注射系统空间相对位置也可有多种选择。

　　日本东芝机械在其精密注射机三板式合模系统设计中将前后板与机架的连接由通常的底部固定联接改进为腰部铰链联接，使锁模力施加时的拉杆变形自由伸展而始终保持平行，采取变形疏导的方式保障锁模精度。日精通过对传统油压机的全面优化，使其在与全电动注射机对比中处于劣势的状况得到大幅度改观。它采用新的控制系统TACT（提高响应速度、操作稳定性、液晶屏显示的多语言控制界面），新的注射机构（大螺杆长径比增强塑化效果，五段温区优化塑化温度控制），并对油压回路进行了优化，开发出新的油压式主力机型FN系列精密注射成型机。以110吨锁模力机型为例，优化设计后的精密注射成型机控制响应速度提高30%，质量稳定性提高50%，油温变动影响减轻50%，节能30%。最近该公司又开发出适于极小精密零部件成型，锁模力为15吨的精密小型电气式成形机“ELJECT NEX150”。该精密注射成型机主要用于成型液晶聚合物（LCP）、聚胺（PA）、聚苯硫醚（PPS）等。其典型注射成型产品为数码照相机的快门等数码产品的关键零件。这类微小精密的零部件在注射成型加工中，一次注射量仅为0.1g-5g。日本制钢所通过采用先进的保压控制技术，使注射成型制品质量稳定性得到大幅度提高。标准保压条件下制品重量变动幅度为0.022克，采用新的保压控制后制品重量变动幅度减小到0.006克。日本制钢所还研究开发出J-ELII-UPS超高速精密注塑成型机。

　　精密注射成型机也是国内各生产厂商竞相摘取的皇冠上的明珠。近年，广东泓利以生产出国内第一台光盘注射机而在精密注射成型工程技术领域产生了较大影响。但是，中国精密注射成型工程技术的研究仍然处于攻坚战役的关键阶段，学术界也对此抱有强烈的研究兴趣。青岛化工学院胡海青对影响精密注射成型的主要因素诸如成型收缩、模具设计、注塑设备以及注塑材料等进行了探讨，总结了精密注射成型中容易出现的问题及其防止措施；北京化工大学从注射机合模系统锁模精度和刚度、精密充填与模具优化设计、塑化系统优化设计等方面开展了大量的理论分析和实验研究工作。

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