多组分注塑成型技术在中国的发展与应用之路（上）

根据相关研究机构调查，目前全球注塑机市场规模约为 130 亿美金，广泛运用于汽车、家居用品、电子及家电产品、建筑、包装及医疗器材等行业。近年来， 随着行业技术的发展，多色（多组分）注塑成型技术逐渐获得广泛的采用。

多组分成型技术最早是以双色注塑为代表（简称“双色机”），于 60 年代由德国企业开始开发。当时开发双色成型技术的目的是要解决双色部件生产效率的问题，其注塑工艺及模具制作技术比单色注塑相对复杂一些。由于技术及成本的因素，直到 2000 年以前，双色注塑成型工艺在中国都未获得广泛的采用。

与此同时，在 1990 年代，台湾作为全球电子产品代工厂的重要集中地，许多的注塑企业已经将双色成型工艺导入应用。为了解决进口双色机价格高昂的问题，许多台湾注塑机厂家开始着手研制双色机，并联合模具厂商共同开发双色成型技术，从此开启了多组分成型技术在大中华区发展的里程碑。

在双色机的技术发展上，可以分为两个主要的技术方向： 其一是以欧美企业为代表，偏向通用性，在单色注塑机的基础上外加相关配置形成双色机，其特点是一机两用；其二是以日本及台湾企业为代表，偏向专用性，其双色机为专用机型， 并融合许多客制化功能，更适合双色制品的专业量产。

在大中华区众多注塑机企业中，富强鑫以专用型双色机闻名业界，其双色机具有极高的知名度及指名度。富强鑫所发展的精密双色机包括转盘式、转轴式、电动式、夹层机、 混色机等，经过市场客户严格的考验及实机验证，目前已形 成四大系列、三十余种规格，锁模力范围从 135 吨 ~1900 吨， 广泛运用在汽车业、手机业、笔记本电脑、制笔业、手动工具、 高端日用品、化妆品业、家电业、其他电子产品等。

根据内部统计，至 2018 年为止，富强鑫累计销售的多组分注塑机已突破 4500 台，累计销售金额突破人民币 22 亿元， 其中锁模力 700 吨以上大型双色机更已达到 200 台以上。富强鑫双色机的发展历程，正是多组分成型技术在中国发展与 应用的写照。

2019 年，恰逢富强鑫多组分成型技术 35 周年，本文将带您一起回顾多组分注塑机在中国的发展历程，探究双色机的前世与今生。

1984 年，富强鑫推出第一代双色机 KT-300D，是当时极少数能够生产双色机的厂家之一。当时双色机所运用的行业以日用品为主，属于双色技术的萌芽阶段。

到了 1990 年代，台湾电子产业快速兴起，许多国外知名品牌的电子资讯产品在台湾代工生产，双色技术开始运用在鼠标、按键、旋钮、遥控器、握把、游戏机外壳等电子 3C 产品。 另外，随着生活水平的提高，双色机也开始运用于化妆品业， 以双色技术提高产品附加价值。

此时期，富强鑫最具代表性的双色机即为 FB 系列，时至今日，「FB」几乎已成为双色机的代名词，可见其影响力之深远。探究 FB 系列成功的因素，除了产品设计之外，最关键的是高性能定位。当市场上仍以普通型注塑机为大宗时，富强鑫双色机已经定位于高阶性能，对往后双色成型技术的发展起到了引领的作用。此项极具前瞻性的布局，也造就了富强鑫双色机的竞争优势与领导地位。

进入 2000 年以后，双色机技术发生四项重大的发展：大型化、精密 / 专业化、多射出与多功能、转动轴垂直化。

1 双色机的大型化发展

2001年1月，富强鑫推出锁模力达1000吨，转盘直径达1.6 米的大型双色机（FB-1000R），主要运用于汽车行业，为当时台湾地区最大型的国产双色机之一。

该项产品的问世，终结了进口机的技术垄断，填补了国产大型双色机的空白，该机种并于 2002 年获得「台湾精品奖」。

在 FB-1000R 推出之前，相关塑胶制品业者若要生产大型双色产品，多半只能选择进口机种，但是进口机成本高昂，维修服务不便，且无法配合特殊功能要求。FB-1000R 推出之后， 由于定位高端，技术水准及品质已达国际水准，而且可配合客户量身订作特殊功能，许多客户基于成本及多方考量下，纷纷 采购此机种。

据当时的客户反映，经实际测试多副模具之后，对于此部国产双色机的品质极为满意，完全不输给德国进口双色机，甚至超越德国机的性能，富强鑫双色机的研发技术及产品品质， 再度得到客户的肯定。

2006 年以前，中国市场上国产大型双色机极为罕见，此后， 随着市场对中大型双色机的需求日增，包括汽车、家电、笔记本电脑、大型日用品等行业开始大量采用双色技术，因此，富强鑫集团锁模力 700 吨以上大型双色机于 2006 年开始导入宁波厂生产，实现中大型双色机的本地化量产，开启大型双色机在中国市场发展的里程碑。

从此，富强鑫中大型双色机在中国大陆市场一路高歌猛进， 从2006 年至 2010 年间，实现锁模力 700 吨～1420 吨大型双色机在中国的量产，至 2015 年更将吨数推进到 1900 吨。此期间富强鑫台湾本厂也持续进行大型双色机的研究开发，在 2012 年推出锁模力达1900 吨的超大型两板式水平转盘双色机（HB- 1900R），该机种同时获得 2013 年荣格技术创新奖及 2017 年台湾精品奖。随后于 2013 年，推出锁模力达 3200 吨等级的超大型二板式双色机：LM-3200LB，为目前国内最大型二板式双色机。本机种单色及双色产品均可生产，一机双用，投资效益高。 该机台于 2013 年底出口至巴西客户并开始生产。至 2018 年， 在汽车业、家电业及笔记本电脑行业的带动下，富强鑫每年大型双色机出货量已突破 60 余台，显见中国市场对大型双色机的应用已经进入成熟化阶段。

2 双色机的精密化及专业化发展

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，顾名思义结合了油压及电气两种结构，一方面具有全电式定位精准及省能源的特性，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，而且大幅降 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%。射出速度误差 ±0.1%，射出定位精度 0.05mm， 时间控制精度 0.01 秒，成品重量误差 0.1% 以内，整体射出精度及稳定性直逼全电式机型，可运用于生产超薄件及微细复杂的精密成品。此机型具备多段射出压缩功能，独立控制各段位 置及速度，并且可与射出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、开关模及顶出的复合动作，大幅缩短成型周期时间。可以说，富强鑫 AE 系列的推出再次引领了行业高 端注塑技术的发展。

随后富强鑫将此技术运用于双色机，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，并配有蓄压器高速射出装置，形成油电复合的多 回路系统，加上采用全闭回路伺服控制，因此兼具精准进料、 节省能源、高速射出及缩短成型时间之效能。在当时是国内首创采用油电复合结构之双色注塑机，在技术上具有领先优势。 实际用于生产一模四穴两组上下盖一次成型的薄型光盘盒 (CD CASE)，搭配伺服机械手及自动组合堆迭装置，成型周期仅7秒。 本套生产系统所展现的高速及高自动化生产能力，在当时不但突破传统三片式光盘盒生产线需人工组装的瓶颈，并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，不但提升效率及品质，且节省投资成本。

该机种所具备的伺服电动加料结构、射出闭环控制、射出压缩功能（多段低压注塑）及高达 500mm/sec 的射出速度， 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，两组射出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， 射出应答时间 25ms，射出位置精度 ±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。此机型同样具备多段射出压缩功能，射出压缩段精度 0.01mm。机型首创国产双色机采用全闭回路系统加上高速射出，并具备单色、双色、同质、异质及多层射出之功能，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”优等奖及 2002 年的“台湾精品奖”。 事实上，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，但是在国产注塑机上仍为一片空白，所以，此款高速精密型双色机的问世，使富强鑫再次引领了国产双色机的技术发展。也因此富强鑫双色注塑机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 )

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。

双色机在文具用品的应用

一般而言，双色机具有行业专周期，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， 更掀起大陆塑机同行积极投入双色机开发的大幕。

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。该机种在射出单元的效率及精度上进行了提升，一经推出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近 50 台的销售佳绩，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。

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、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。富强鑫大型双色机在转 盘承重、转盘定位精度、注射单元的塑化性能进行了针对性的设计，可以这么说，富强鑫大型双色机助推了中国车灯业多色成形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问世与应用，更进一步解决了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。

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 年推出斜背式射出结构的双色机（FB-350）。由于射出单元采用上下紧凑型配置，特别适用于两组注塑重量差异较大的产品，尤其适合产品四周须带有一圈密封件的汽车部件。此外，该机型所具备的斜背结构，同时可以生产单色产品，扩大本机的使用范围，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 型斜背射出结构，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。

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 是最为热销的机种，可说是富强鑫双色机的「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、剃须刀、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、良品率高，较高的注射速度也形成优异的产品表面质量，针对厚件高透明产品亦可达到低速稳定性。由于口碑良好，许多台湾、日本、法国的大型化妆品企业均采用了富强鑫双色机进行生产。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。

双色机在笔记本电脑的应用

2008 年，苹果公司推出了世界上最薄、最轻的笔记本电脑 （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，中国的薄型笔记本电脑及平板电脑亦逐 渐兴起与普及化，而薄型笔记本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，因此必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、外观高质量的特性对双色机产生更高的要求。

有鉴于此，富强鑫于 2014 年推出薄型笔记本专用高精度双色机 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、注射速度等方面均做了大幅度的提升，特别适用于薄型、高流长比、结构精细复杂的电子类产品， 此机种一经推出立即获得相关客户的大批量采购，同时也弥补 了中型国产双色机的空白，开拓了双色机新的应用领域。

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的应用案例，包括具备光阻隔特性的双层注射器、呼吸面罩、医用包装盖等。实际上，在注塑成型领域里面，医疗器材产品的应用也占有一定的比例， 但是将双色成型工艺应用在医疗产品，必须考虑许多因素，包括洁净室空间及高度问题、生产区域洁净度要求、热源排放控制、 废品率控制等。

为了满足这些特殊需求，富强鑫进行针对性改良，推出医疗产品专用双色机，已陆续获得国内外医疗器材公司的采用。

在医疗器材双色成型工艺中，软硬胶的结合是技术重点，而这对双色机注射单元的定位精度及合模单元的刚性提出了较 高的要求，尤其是多模穴产品的生产，些许的偏差都会导致不良品的产生。而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，推出了牙刷专用三色机 FB-550R，获得国际牙刷大厂的采用，该机种的推出再次开启富强鑫多色机的进口替代之路。

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 1 台机器取代了客户原本的 9 台单色机（二次成型工艺），不但节省一半的场地空间、 减少操作人力（三班由 24 人降为 3 人），更重要的是良率的提高（由 95% 提升至 99%）及效率的提升。

而 FB-600T 三色机同样再次担负起「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，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」，一点都不为过。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。

 

富强鑫供稿