NPE2015热点注塑技术盘点

美国塑料工业协会SPI日前发布了NPE2015的最终数据，NPE2015共吸引了2,029家参展商，净参展面积超过1,128,200平方英尺（104,813平方米）， 打破了2000年展览会创下的2,009家参展商、1,041,000平方英尺（96,712平方米）参展面积的纪录。

参展商来自37个国家/地区。根据参展商数量按降序进行排列，最大的十个参与国家/地区依次为中国大陆、中国台湾、加拿大、意大利、德国、印度、土耳其、法国、瑞士和韩国。这些数据还不包括总部位于其他国家/地区、但通过其美国子公司参展的很多公司。

此外，NPE2015的注册参会者人数为65,810人，比三年前多19%。这些注册参会者来自23,396家公司（比NPE2012的19,198家多22%），表明购买潜力大幅提高。 与此同时，国际参会人数也创下了新的NPE纪录。近44%的参展企业和26%的注册参会者来自美国以外的国家和地区。其中，近5,000 名注册参会者来自拉丁美洲地区。

SPI总裁兼首席执行官William R.（Bill）Carteaux称赞NPE2015根据很多指标衡量都是最成功的一届NPE。“在NPE 69年的历史中，使NPE2015成为里程碑的不仅包括其规模和国际多样性，还包括它向参会者提供丰富多样的内容，”Carteaux先生说。“展会现场运行的数百台机器设备，材料供应商提供的客户服务中心，展示亭以及有关当前问题和新兴技术的方案，同场举行的内容丰富的专题会议均使其丰富程度超越了往届展览会，目前还想提供使未来NPE对参会者更具吸引力的指导方针。”

NPE2018将于2018年5月7日-11日（周一至周五）在美国佛罗里达州奥兰多市橘郡会议中心举行。

多组分技术随处可见

克劳斯玛菲：有了克劳斯玛菲的新型GX系列多组件注塑机，功能集成和多颜色、多材质（如热塑性塑料、弹性体和聚氨酯）组合成为可能。为了加强在多组分注塑成型领域的影响力，克劳斯玛菲在NPE 2015展会上推出了五款最新机型：GXH, GXL, GXV, GXW和GXZ。另一个展出亮点是新的集成式转盘，伺服电动驱动单元保证了其快速旋转、平行移动和精确定位。

平行排列的GXH注塑单元可以简化模具设计并改进塑化单元

新型GXH多组件注塑机是首次在美国市场进行展示。“H”象征着两台或更多注塑单元平行排列。采用水平布局，熔化物就能直接导入到各自的半模中，减少热流道中的死角数量。注塑单元水平排列的其他优势还包括：可以简化模具设计，并使整台机器的设计更加节省空间。

GXH的典型终端应用包含技术和汽车光学部件制造，同时，包装行业的双组分螺纹盖也能在GXH上进行高效生产。在NPE2015展会，GXH 550-1400/1400配备了LRX线性机器人，用来生产雾灯罩。

恩格尔：恩格尔在一台e-victory 310H/ 80W/50V/180 combi三组分塑机上模塑一种带有集成过滤器，用于输血的医用滴注器。滴注器包括一个ABS和一个PP零件，采用注塑工艺，配备过滤器，并用PP通过二次成型将其连在一起，所有过程在一个步骤中完成。对于该应用，由Hack Formenbau公司提供的模具采用了伺服电传动技术来控制分度盘模具的每个动作，实现了动作同步控制。

带有集成过滤器的医用滴注器在一个步骤中完成

恩格尔公司称，通常需要分别注塑两个空心的主体部件，且过滤器嵌入物需要另外进行安装和连接。然而，这导致了较长的周期，更大的物流工作，以及更大的污染风险，并显著降低了单位面积的生产效率，因为通常需要几个独立的制造单元。

“医用滴注器的市场需求量很大，因此需要在保证安全和清洁的前提下进行经济的生产。”恩格尔北美公司总裁及CEO Mark Sankovitch，强调这种一步成型工艺的重要意义时说道。新方法的采用，使得人们可以在生产多组件中空产品时节约大量的时间和成本，如燃油滤清器的生产。更重要的是，新方法的工艺非常可靠，并可节约大量生产占地面积。

新的集成式转盘

阿博格：作为一个多组分的应用，阿博格在NPE展会演示了采用热塑性塑料和液态硅橡胶（LSR）制造真空抽吸垫的生产过程。为此，一台全电动Allrounder 570 A注塑机在水平方向上安装两个170的注射单元，合模力为2000KN，并配备来自Rico公司的4+4模具，四个真空抽吸垫（被用于诸如搬运设备中笨重或重物的移动）大约可在40秒的循环时间内生产出来。

归功于其水平的配置，Multilift Select机械手系统能够从上方进入锁模单元中。首先，PBT部件的支撑性外壳被预成型，随后被Multilift Select机械手系统传送到LSR型腔中，最终的成型部件则被放置于传输带上。

米拉克龙：Klear Can是一种共注塑成型技术，它使用两套或多套螺杆注塑装置，分别塑化和注塑不同的物料，配合自动控制装置来协调动作步骤，根据具体工艺的不同，比较有代表性的是双色注塑工艺和夹心注塑工艺，两者主要不同点在于：在一个制品的成型周期中，双色注塑的两套装置分别有独立的注塑循环过程，对夹心注塑而言，两套注塑装置则协同完成同一个注塑循环。共注塑有很多优点，比如能提高制品质量、提高生产效率、降低生产成本等，在此基础上，米拉克龙共注塑部门Kortec团队进行诸多革新，这也是米拉克龙在2014年收购共注塑方案供应商Kortec后推出的第一项专门针对食品包装领域的创新注塑方案。

Klear Can可用于生产透明聚丙烯（PP）食品包装罐。它使用一台配置两个独立注塑控制单元的注塑机，利用共注塑模具，熔融聚合物通过两个通道同时流入，以三层流体方式生产塑料罐，制品的剖面结构为PP/EVOH/PP，就像熟知的“夹心三明治”一样，因为两种不同的原料同时通过同一个浇口，成型周期时间与单层塑料罐注塑成型时间相同，故而提高了生产效率。

电动双组份Allrounder 570 A注塑机呈L型，生产由热塑性塑料和LSR组成的真空抽吸垫

米拉克龙在NPE展会上首次展示了该项技术，其推出的首个产品是常用的41CL规格塑料透明罐，端盖为75毫米，罐体总高度为110毫米，阻隔层360度环绕易拉罐，包括基座到凸缘，其厚度小于0.001英寸。这些透明塑料罐可以在130℃以下蒸煮，采用双卷封还可以使塑料罐卷边与传统的金属罐盖相匹配，可以让消费者看到罐体所装食品质量，其三层结构PP/EVOH/PP还可以将贮存期延长到5年，可以选配彩色罐体、模内贴标（IML）或标准标签，是水果、蔬菜、汤类、肉类等食品理想的包装替代方案，而这些食品目前大多数采用金属或玻璃包装，使用量非常大，比如金属易拉罐每年消耗量大约50亿个，是塑料包装制品企业一直想进入的领域，但苦于缺乏较为理想的解决方案。

相比金属罐，Klear Can塑料罐对于消费者而言最明显的特点就是其透明的特性，从销售的角度出发，消费者可透过罐体直观判断食品的质量，再者，不同于金属罐一旦开启就无法再保存的特征，Klear Can在开启后可再度密封，并不含双酚A，2-5年的保质期完全可以满足包装食品的市场需求。

此外，现有的金属灌装工厂可轻易转用Klear Can塑料罐，无需在下游设备上进行新的投资。

“这些塑料罐所使用的填充、接合、蒸馏和冷却系统都与金属罐相同，”米拉克龙共注塑部门销售和市场开发副总裁Russell Bennett说道，“对罐头制造商和品牌商而言，无需对现有设施进行大幅调整。我们将此视为最大的优势。”

对于消费者而言，这种塑料罐的外形十分讨喜。“行业和消费者对这种产品的反馈非常热烈。”他说道。而且，新型塑料罐还具备另一个意想不到的优势：在一些国家，人们可以将其回收作为饮水杯使用。“他们可将塑料罐的金属边缘切掉，磨平，用来喝水。”Bennett说道。

阿博格现场展示热塑性塑料和液态硅橡胶（LSR）制造真空抽吸垫的生产过程

米拉克龙已在美国马萨诸塞州投放了两万个Klear Can塑料罐用于前期市场评估调查，目前有七大品牌正在调研这种新型罐对食物和宠物食品的影响。

轻量化技术持续走热

阿博格：作为德国机械设备制造商协会（VDM）蓝色能效倡议活动的一项成果，阿博格展示了一种创新的轻量化工艺：采用长纤维直接注塑成型的一种在液体塑料熔体中含有纤维的侧喂料器。该创新工艺的优点包括：可灵活调整纤维长度，最长可达50mm；纤维在塑料熔体中的损坏率很低；相比纤维增强的标准粒子具有显著的成本优势。

Klear Can三层流体同时注塑

该工艺在一台液压Allrounder 820 S注塑机上得到证实，所用模具来自Georg Kaufmann Formenbau公司。通过采用连续纤维增强热塑性嵌入材料（有机片材）的包覆成型工艺，一种高强度、有弹性的复合材料部件即被创造出来，这一长度超过500mm的部件质量不到200g。一台六轴机器人系统从料盒中拾取两个厚度不同的有机片材。利用夹持器系统中的一种新技术，这种平的嵌入材料得以均匀加热和可靠加工，然后被转送到具有精确成型温度的LIPA（轻量化集成工艺应用）模具中。在此模具中，在大约55s的循环时间内，嵌入材料的成型与功能元素和加强元素的注塑成型同时完成。该复合材料部件的生产很好地证明了如何通过组合有机片材和长纤维直接注塑成型，而在较短的循环时间内生产出具有高度功能集成的诸如用于汽车行业的轻量化部件。凭借伺服液压系统，该Allrounder液压注塑机尤其确保了具有能源效率和低排放操作。

恩格尔：在NPE 2015上，恩格尔与德国ZF Friedrichshafen AG公司合作，采用热塑性纤维生产塑料刹车踏板。该工作单元配备了一台立式注塑机、多轴自动机械和红外线炉，将在模具中把织物加热为一种预成型件，之后立即用尼龙做外模处理。由此得到的成品零件无需修整。ZF刹车踏板比普通的钢制刹车踏板要轻30%。

Klear Can-看的见的品质

恩格尔北美公司的总裁兼CEO Mark Sankovitch说，轻质结构将成为重点领域。他说：“在未来几年里，我们可以预期注塑行业将有强势增长，尤其在纤维复合材料工程领域。”

通过采用连续纤维增强热塑性嵌入材料（有机片材）的包覆成型工艺，一种高强度、有弹性的复合材料部件即被创造出来

他说，要让复合材料找到更广泛的汽车应用，最大的挑战在于开发出单位成本低但产量高的生产工艺。恩格尔公司于2012年在位于奥地利圣瓦伦丁的工厂内新建了轻量复合材料技术中心。

克劳斯玛菲：在NPE2015上，克劳斯玛菲利用FiberForm工艺来展示由热塑性树脂制成的轻量化结构，已经可以应用于批量生产。“在北美，我们发现市场对高成本效益的轻量化结构解决方案的需求越来越大，尤其是汽车和交通领域。”克劳斯玛菲美国分公司的总裁Paul Caprio说道。

利用MuCell工艺生产出的咖啡机盖板

CX 300 - 1400 FiberForm在现场生产由玻纤增强尼龙制成的安全气囊外壳，注射量为350克，生产周期为45秒。“通过这台机器，我们精确满足了汽车制造商和一级供应商的要求。”Caprio继续说道。FiberForm工艺的另一个优势是减重和快速后续加工，其所制造的安全气囊外壳比由金属制造的传统外壳轻40%，不需要重新加工，可以立刻安装。

全电动AX 180-750 CellForm生产单元结合LRX 50可生产出高质量表面的发泡可见部件

米拉克龙：MAXIMA是米拉克龙最节能的机器之一，其伺服液压设计相比同类液压机器节能高效高达70%。展机配置马斯特Fusion G2热流道整体吊装系统，可在40秒时间内生产阀盖，其亮点在于采用了Gas Counter-Pressure轻量化设计的同时还保证了制品表面光滑优质。

发泡技术朝可见部件方向发展

克劳斯玛菲：MuCell工艺是使用气体的物理发泡过程。该发泡组分的主要优点是重量轻和生产时间较短。 MuCell工艺已经发展成为一门成熟的技术，特别是在汽车制造和技术组件方面。然而，趋势明显朝着利用MuCell工艺成型可见部件的方向发展。

克劳斯玛菲在NPE现场展示了这种趋势：

全电动AX 180-750 CellForm生产单元结合LRX 50现场展示了可见钢琴黑发泡零部件的高效制造，所产零部件具备极高的表面质量。这在一定程度上归功于RocTool的动态感应模具加热器（DMH）。不同表面的模具，其效果也是不同的(无光泽、高光泽、具有冲孔)，它为发泡零部件提供了令人印象深刻的设计选择。

发泡注塑和variothermal注塑工艺带来高品质的表面和精细结构的出色再现

然而，模具和模具的热平衡并不是MuCell工艺成功的唯一的关键因素，特殊的螺杆、塑化单元、料筒、控制系统和过程控制系统也很关键。它们是克劳斯玛菲CellForm技术的重要组成部分，而CellForm技术是专门为MuCell技术开发的。

全电动AX180-750 CellForm生产单元高度精确性和一致的注射量使其尤为适用于CellForm工艺。此外，它还降低了能源消耗，这台设备在NPE2015上采用最先进的PC材料生产咖啡机面板（白色电器展区）。“适合MuCell的部件设计使其能够调节壁厚和部件重量，因此可以在确保功能的前提下节省材料。这不仅减轻了部件重量，还节省了资源，而且朝着更大的可持续性迈出了重要的一步。”克劳斯玛菲美国分公司的总裁Paul Caprio概括道。

恩格尔：恩格尔的一套带有集成viper20机械手的duo 2550/610塑机现场模塑PC/ABS的中控台元件。它使用了三项技术：恩格尔的foammelt技术，Trexel公司的MuCell® 发泡注塑技术和Roctool公司的Variotherm注塑工艺来模塑薄壁零件。

该工艺的目标是生产出具有出色表面质量的薄壁部件，同时还要用单一的注塑步骤实现精细结构的优良再现。该模制部件拥有不同的壁厚和表面结构。多亏了恩格尔的foammelt技术，型腔被完全填充，包括底切，并且所述部件冷却后没有凹痕。同时，Roctool的技术提供了钢琴黑的高光泽。这项技术除了应用于汽车内饰，也为白色家电和家用产品行业带来了新的机会。

米拉克龙：Magna T伺服系列是米拉克龙高性价比产品，展机与Crest Mold配合，使用MuCell工艺生产汽车仪表盘架，重量大为减轻，使用材料为增强型PCABS，在轻量化的同时，制品表面非常光滑，整个周期时间为44秒。

增材制造技术

阿博格：通过两台Freeformers，阿博格诠释了全功能化的塑料部件是如何通过采用标准的塑料粒子增材制造出来而无需模具，这个工艺是基于3D CAD数据基础上的阿博格专利塑料无模成型工艺。塑料粒子首先在一个塑化料筒中熔化，然后塑料微滴通过一个固定卸料装置的喷嘴、基于60～200Hz特定循环系数的高频压电技术而被一层一层地施加到一个移动的部件载体上。

有了阿博格专利塑料无模成型工艺，功能部件可以采用标准颗粒进行高效生产而无需模具

第二卸料装置可用于另一种材料组分以生产具有不同颜色或特殊触感品质的部件，或者软、硬组合的部件。在NPE展会上，一台Freeformer将一种弹性标准的TPU与一种特殊的支撑材料组合在一起——这是增材制造中的首个双组分应用。可能的应用包括波纹管、软管、套管或用于机器人夹持器的柔组件。支撑结构随后可在水浴中去除。