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【K展專題】熱塑性塑料零部件的聚氨酯包覆成型工藝
????????伊之密智能技術(shù)解決方案ReactPro
????????注塑成型與PU包覆成型的組合工藝
????????注塑成型工藝代表了大批量生產(chǎn)塑料零部件的經(jīng)濟(jì)方案。具有高質(zhì)量表面的復(fù)雜多組份零部件可以在單獨(dú)的生產(chǎn)過程中使用注塑工藝生產(chǎn)各個(gè)組份，隨后進(jìn)行組裝。但出于經(jīng)濟(jì)原因，這種生產(chǎn)方式變得越來越不可取。伊之密公司致力于研發(fā)在線成型工藝，使復(fù)雜的零部件能夠在單一生產(chǎn)工序中高效生產(chǎn)。注塑成型與聚氨酯包覆成型的組合工藝將注塑成型的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)與多功能聚氨酯材料的吸引人的外觀相結(jié)合，可以快速且經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)高質(zhì)量的零部件。
????????快速成型高質(zhì)量表面
????????如今，產(chǎn)品表面有各種各樣的要求，簡單的注塑工藝已不再能滿足。在零部件表面包覆塑料涂層的工藝，為滿足這些要求提供經(jīng)濟(jì)有效的解決方案。將具有預(yù)期光學(xué)和觸覺效果的材料噴涂到基體材料上，把表面處理直接集成到工藝中。不再需要復(fù)雜的后處理步驟，例如涂漆或鍍膜，實(shí)現(xiàn)在單一生產(chǎn)步驟中生產(chǎn)成品組件。這帶來了許多優(yōu)點(diǎn)：
????????·復(fù)雜多組份零部件的高效生產(chǎn)解決方案
????????·熱塑性注塑成型與高品質(zhì)聚氨酯表面的結(jié)合
????????·一步成型
????????·成型周期時(shí)間短
????????·高設(shè)計(jì)自由度
????????·無過度噴涂→降低材料成本，環(huán)保
????????·具有經(jīng)濟(jì)吸引力
????????全球競爭力
????????注塑成型與PU包覆成型的復(fù)雜組合技術(shù)需要各個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)知識。除了注塑機(jī)和聚氨酯系統(tǒng)外，模具技術(shù)和材料選擇也起著決定性的作用。為了保證高質(zhì)量的產(chǎn)品，所有單元必須完美協(xié)調(diào)。合格的合作伙伴網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)流暢的流程整合。作為一家位于中國的全球性公司，伊之密的核心競爭力之一在于注塑成型，致力為客戶提供完整的復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)解決方案。2018年，伊之密德國公司在亞琛工業(yè)大學(xué)科學(xué)園區(qū)成立，保證了最高水平的研究。聯(lián)合其他創(chuàng)新合作伙伴，伊之密在德國為全球市場開發(fā)特殊技術(shù)。
????????在聚氨酯包覆成型領(lǐng)域，伊之密與德國Frimo集團(tuán)有限公司、德國GKConcept合作。Frimo提供高度專業(yè)化的聚氨酯解決方案，可用于多個(gè)領(lǐng)域。在共同創(chuàng)建的智能技術(shù)解決方案ReactPro品牌下，伊之密和Frimo開發(fā)了注塑成型與聚氨酯包覆成型的組合工藝技術(shù)系統(tǒng)。Frimo聚氨酯系統(tǒng)的緊湊型模塊化設(shè)計(jì)節(jié)省了空間，可輕松集成到伊之密注塑機(jī)中。
????????智能模具概念
????????模具技術(shù)在注塑成型與聚氨酯包覆成型的組合技術(shù)中起著重要作用。伊之密與其長期合作伙伴GK Concept共同開發(fā)模具技術(shù)，GK Concept在產(chǎn)品和零部件開發(fā)方面擁有20年的經(jīng)驗(yàn)，并擁有40年的模具制造和工藝開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。
????????圖1顯示了用于注塑成型與聚氨酯包覆成型的組合技術(shù)的傳統(tǒng)模具技術(shù)。首先，注入熱塑性塑料基體，旋轉(zhuǎn)裝置將基體帶入聚氨酯模具中。在下一個(gè)循環(huán)中，基體用聚氨酯包覆成型，同時(shí)在注塑模具中生產(chǎn)新的熱塑性基體。熱塑性基體的成型周期和聚氨酯涂層的反應(yīng)時(shí)間是相關(guān)的。
????????GK Concept的模具概念I(lǐng)nPUR(見圖2)為注塑成型與聚氨酯包覆成型而量身定制。與注塑工藝相比，聚氨酯系統(tǒng)在相對低的壓力下操作，這導(dǎo)致相對較低的鎖模力。InPUR模具概念使用兩個(gè)聚氨酯模具和一個(gè)注塑模具，將注塑模具放置在中間，每側(cè)各有一個(gè)PU模具。PU模具交替工作。每個(gè)循環(huán)中，在注塑模具內(nèi)部生產(chǎn)熱塑性塑料基體。在隨后的循環(huán)中，將基體交替地插入相應(yīng)的PU模具中并用PU包覆成型。PU模具具有集成的閉合機(jī)構(gòu)，因此，它們僅每隔一個(gè)周期交替打開，這允許PU有較長的固化時(shí)間，不會對注塑基體的周期時(shí)間產(chǎn)生負(fù)面影響。由于PU包覆成型過程中的低壓，不會產(chǎn)生很大的力，因此，PU模具可實(shí)現(xiàn)在鎖模板外部區(qū)域中的放置。
????????與采用旋轉(zhuǎn)裝置的傳統(tǒng)模具技術(shù)相比，InPUR模具概念的轉(zhuǎn)移模塑技術(shù)具有眾多優(yōu)勢：
????????·緊湊模具設(shè)計(jì)→小模板間距→小機(jī)器
????????·無需復(fù)雜的機(jī)器技術(shù)
????????·兩個(gè)聚氨酯模具允許使用反應(yīng)時(shí)間長的PU材料
????????·經(jīng)濟(jì)的解決方案
????????圖1：PU包覆成型的傳統(tǒng)模具技術(shù)
?????????1 . 將熱塑性塑料注入右腔。
????????2 . 旋轉(zhuǎn)單元旋轉(zhuǎn)。熱塑性塑料基體現(xiàn)在位于左腔(PU腔)中。
????????3 . 將熱塑性塑料注入右腔。同時(shí)，熱塑性塑料基體在左腔中用PU包覆成型。
????????4 . 將成品部件從左腔中取出。此后，旋轉(zhuǎn)單元旋轉(zhuǎn)。然后將熱塑性塑料基體置于PU腔中。
????????圖2：InPUR
?????????1 . 將熱塑性塑料注入注塑模腔中。
????????2 . 將熱塑性基體轉(zhuǎn)移到模腔PU1中。
????????3 . 將熱塑性塑料注入注塑模腔中。同時(shí)，熱塑性塑料基體在模腔PU1中用PU包覆成型。
????????4 . 模腔PU1保持閉合狀態(tài)。熱塑性塑料基體轉(zhuǎn)移到模腔PU2。
????????5 . 將熱塑性塑料注入注塑模腔中。同時(shí)，熱塑性塑料基體在腔PU2中用PU包覆成型。
????????6 . 模腔PU2保持閉合狀態(tài)。成品部件從注塑模腔PU1中取出。熱塑性塑料基體轉(zhuǎn)移到模腔PU1。
?????????經(jīng)濟(jì)的解決方案
????????借助ReactPro，伊之密、Frimo和GK Concept為復(fù)雜產(chǎn)品提供了經(jīng)濟(jì)的解決方案。憑借ReactPro智能模具概念，可以在一個(gè)較小的機(jī)器中一步成型生產(chǎn)高質(zhì)量的雙組分產(chǎn)品。項(xiàng)目合作伙伴不僅關(guān)注質(zhì)量，還關(guān)注成本效益。模具概念無需復(fù)雜的機(jī)器技術(shù)即可運(yùn)行，不需要旋轉(zhuǎn)臺，滑動臺或旋轉(zhuǎn)裝置。緊湊的模具設(shè)計(jì)允許使用小型號機(jī)器。ReactPro是伊之密的智能技術(shù)解決方案。模塊化設(shè)計(jì)通過使用標(biāo)準(zhǔn)化組件進(jìn)一步降低了成本。聚氨酯模塊使用法蘭連接到注塑機(jī)的前側(cè)。注塑機(jī)的安全圍欄擴(kuò)展到包括聚氨酯單元。一體化解決方案，只需幾步即可對現(xiàn)有的伊之密注塑機(jī)進(jìn)行改造。ReactPro為客戶提供眾多優(yōu)勢：
????????·占地面積小
????????·無需昂貴的機(jī)器技術(shù)
????????·由于兩個(gè)交替的PU模具，聚氨酯工藝對周期時(shí)間沒有負(fù)面影響
????????·小型機(jī)器
????????·周期時(shí)間短
????????·高設(shè)計(jì)自由度
????????·無需返工
????????·具有經(jīng)濟(jì)吸引力
????????該技術(shù)于2019年5月在廣州的中國國際橡塑展上展出。圖3是展示的發(fā)動機(jī)蓋樣品，熱塑性塑料基體原料為AKROMID B3 GF 20 2RM-D(4164)(Akro-Plastic GmbH)，表面PU包覆成型原料為Puriflow 911(VottelerLackfabrikGmbH&Co.KG)。該方案還將在全球最大的塑料與橡膠工業(yè)展德國K展2019再度亮相，將展示更高的智能化水平。
?圖3：由AKROMID B3 GF 20 2RM-D(4164)+ Puriflow 911制造的發(fā)動機(jī)蓋樣品
????????參考文獻(xiàn)：
????????[1]Burkle,E,Wobbe, H:Kombinationstechnologien auf Basis des Spritzgießverfahrens,Munich 2016.
????????[2] Bohme, A: Spritzgießen und PUR-Technologie – effiziente Verknupfung fur hochwertigeanwendungsoptimierte ¨Oberflachen, Leipzig 2017.
????????歡迎蒞臨伊之密K展展位：
????????注塑展區(qū)：Hall 13 / D80
????????DCIM在線配混注塑成型方案：Hall 12 / A27
????????橡膠展區(qū): Hall 14 / C59
