本文通過一個汽車核心功能部件的生產(chǎn)來介紹硅膠雙組分注塑成型工藝的完美應(yīng)用。
現(xiàn)代車輛的要求越來越嚴(yán)格,低燃料消耗和低排放需與駕駛安全相結(jié)合。對此,密封系統(tǒng)發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。位于荷蘭奧爾登扎爾的閥耐公司生產(chǎn)基地在一臺恩格爾雙組分注塑機(jī)上采用嵌件技術(shù)為客運(yùn)車輛燃料系統(tǒng)生產(chǎn)可起到牢固密封和防撞擊作用的錨板。由于使用了不同類別的硅膠,這兩大功能可以同時實現(xiàn)。
閥耐公司是制造汽車流體系統(tǒng)及其他相關(guān)應(yīng)用的全球領(lǐng)先者,嵌件應(yīng)用是其專長之一。“得益于高度的功能集成,我們采用閥門裝配和金屬/塑料復(fù)合件所創(chuàng)造的價值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過固體膠產(chǎn)品。”閥耐公司全球汽車業(yè)務(wù)單元經(jīng)理Martin Reef如是說道。在該公司的荷蘭生產(chǎn)基地,嵌件應(yīng)用占據(jù)了營業(yè)額70%的比例。閥耐公司的總部位于美國亞特蘭大,在荷蘭奧爾登扎爾擁有領(lǐng)先的生產(chǎn)基地。博世及其分公司和合資公司是閥耐公司最大的客戶之一。
錨板是客運(yùn)車輛中的一個核心功能部件,同時起著牢固密封和防撞擊的作用。這樣的雙重功能是可以看見的——錨板中間的亮紅色硅膠用于密封,邊緣暗紅色硅膠部分用于阻尼。為了在同一臺機(jī)器同一個步驟中完成這項任務(wù),閥耐公司荷蘭生產(chǎn)基地采用了一臺立式恩格爾insert 80V/80V/100 combi HTV注塑機(jī)。該臺機(jī)器需全力運(yùn)行,每周從周一早上6點到周六早上6點,每天24h 三班制運(yùn)行,以完成年產(chǎn)220萬件錨板的任務(wù)。
工藝整合:從原材料到運(yùn)輸包裝
對注塑機(jī)制造商恩格爾來說,該應(yīng)用的挑戰(zhàn)是在取得最大精確度的同時取得最大的經(jīng)濟(jì)效益。“硅膠組分要獲得特定的特性只有在非常嚴(yán)格的工藝窗口下成型,”閥耐公司高級工藝部門工程師Wim Veelders強(qiáng)調(diào)說,“硫化度的最大公差是1%。這就是為什么我們需要非常穩(wěn)定的工藝過程。”四個因素決定了產(chǎn)品的質(zhì)量,即計量的一致性、溫度、壓力和周期。報廢件浪費(fèi)的不僅僅是金錢,還影響公司的交貨能力。“我們必須做到及時交貨,因而需要完全依靠穩(wěn)定的工藝過程。”Veelders說道,“恩格爾insert 注塑機(jī)可以精確控制、管理工藝。”高度整合的生產(chǎn)單元確保了較低的單位成本:原材料直接送至生產(chǎn)單元,無任何中間轉(zhuǎn)存;金屬嵌件預(yù)先采用粘合劑在注塑機(jī)附近進(jìn)行處理,隨后鑲?cè)肽>卟⑦M(jìn)行包覆注塑。注塑成型和硫化之后,機(jī)器旁的兩名工人會檢查每一件錨板的質(zhì)量,隨后將成品分成2000件一盒進(jìn)行打包并疊放在托盤上以待發(fā)運(yùn)。
恩格爾立式insert 80V/80V/100 combi HTV 注塑機(jī)用于年產(chǎn)220萬件錨板的生產(chǎn)。所配備的兩工位16x轉(zhuǎn)盤模具可確保實現(xiàn)最佳能效 。
旋轉(zhuǎn)板節(jié)省時間、能源和資本
該注塑機(jī)使用一個配備兩工位的16x轉(zhuǎn)盤模具。“與其他在內(nèi)部進(jìn)行的硅膠應(yīng)用相比,這意味著大大節(jié)約能源。”Veelders說道,“機(jī)器無需等待操作者,因為所有的操作步驟發(fā)生在鎖模單元之外。”在注塑成型和硫化期間,工人取下成品的同時將嵌件放入外側(cè)的半模。另外,旋轉(zhuǎn)板的采用改善了工藝穩(wěn)定性和能效。因為模具打開的時間越長,如因放置嵌件而打開,原材料質(zhì)量、硫化程度及溫度波動的風(fēng)險就越大。
模具中通過手動放入嵌件,注塑工藝和硫化過程允許有足夠的時間完成該任務(wù)
由于兩種硅膠材料采用的射重不同,因而采用了兩個獨(dú)立的注塑單元——每個注塑單元均配備一個填充裝置。恩格爾將這兩個注塑單元非常緊湊地平行放置在鎖模單元之上。“對我們來說,有恩格爾這樣能提供彈性體多組分注塑技術(shù)和經(jīng)驗的合作伙伴非常重要。”Veelders說,“畢竟,這個項目是我們的第一個兩組分項目。”基于博世在位于德國魏布林根的兩個工廠均生產(chǎn)錨板,且均由恩格爾提供注塑機(jī),一段時間以來,閥耐公司可以在預(yù)先優(yōu)化的生產(chǎn)單元內(nèi)進(jìn)行調(diào)試操作。
生產(chǎn)企業(yè)在經(jīng)過全面考慮后,目前硬塑料通常采用環(huán)保食品級材料聚丙烯PP,其軟膠材料基本用硅膠和TPE/TPR膠料兩種材質(zhì)。
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