当小零件遇到高精度， 射流成型器的生产商这么做

50 多年来，R+M/Suttner 致力于开发和生产高压清洗机和吸尘器组件，用于工业、地下工程和汽车清洗领域的艰苦环境。20,000 种不同产品为全球 3000 多家客户长期备货。其中许多都是量身定制的。“我们努力实现这种灵活性，”Bielefeld 附近 Leopoldshöhe 生产基地的研发负责人 Steffen Zunkel 解释道，“我们的客户可以从我们这里获得个性化解决方案。所以我们拥有自己的注塑车间，可以高效地进行小批量生产。”

R+M/Suttner有400 种不同模具可供使用，每八小时一次的轮班配备五到六次。“快速更换模具是我们的重中之重。启动时间必须非常短。”Zunkel 这样描述机器区现代化过程中的重点要求。

R+M/Suttner 研发负责人 Steffen Zunkel（右）和注塑部门副主管 Sebastian Rinke，以及 ENGEL 销售部门的 Udo Pape 和 Lars Klattig（左起）。（图片来源：ENGEL）

所有注塑机一次性全部换新，其目的是以尽可能少的机器覆盖全部范围的零件——出于成本效益的考虑，也因为生产车间只能提供有限的空间。注塑重量从 0.2 克到 400 克，变化范围非常大，此外还有范围广泛的各种材料，包括难以加工的高性能聚合物。“其挑战就像用一把巨大的伞罩住各种不同的应用，巧妙地结合锁模力和螺杆尺寸，以均匀稳定地利用新机器，”R+M/Suttner 注塑部门副主管 Sebastian Rinke 说。所有模具都记录在概览文件中，包括锁模尺寸、型腔数量和注塑重量。以此为基础从各个注塑机制造商处获得报价。

射流成型器是新型 victory 注塑机生产的最小零件之一。该模具有四个型腔。小型 15 号螺杆在该产品上展示出其优势。（图片来源：ENGEL）

“ENGEL 是少数几家能够提供覆盖我们整个产品范围并且仅需很少的模具改装的供应商之一，”Zunkel 表示。但是，最终决于选择 ENGEL 的决定性因素有两个：无拉杆技术和 iQ 产品系列的智能辅助系统。这两个功能都可加快模具更换速度，从而达到 R+M/Suttner 的目的。

在很小的注塑重量中实现非常高的精度

九台新的 ENGEL victory 注塑机的锁模力范围从 280 到 3000 kN 不等。配备 15 号螺杆的新机器区现在对于非常小的注塑重量也能提供量身定制的解决方案。所有机器与集成的 ENGEL viper 线性机械手及 ENGEL inject 4.0 程序的智能辅助系统一起交付。“我们拥有了一个灵活的模块化系统。新的机器是真正的多面手，”Zunkel 所指的不仅仅是生产灵活性。

 黑色管子长 10 毫米，直径 6 毫米，包含七个纤细的中空通道，每个直径仅为 1.5 毫米：射流成型器属于要求最高的，单次注塑重量为 0.2 克，是 R+M/Suttner 产品范围内最小的注塑件。它们是许多高压清洗机喷嘴的组成部分，例如用于特别强劲清洁的带有旋转点射流的旋转喷嘴。水以 400 bar 的压力通过细通道进行喷射，因此管子横截面的动压力很高，组件必须能够可靠地承受这种压力才行。

射流成型器是 R+M/Suttner 产品范围中要求最高的注塑件之一。中空通道的直径仅为 1.5 毫米。（图片来源：ENGEL）

“如果材料塌陷，水挤压通道，喷嘴就会堵塞，”Zunkel 解释说。“据我们所知，我们是唯一一家生产聚醚醚酮（PEEK） 射流成型器的制造商。”与传统的金属材料相比，PEEK在成型方面开辟了更大的自由度，并且加工过程也更经济，成品零件更容易压入喷嘴。 

精度和可重复性是机器性能的核心要求，victory 注塑机能可靠地满足这一点。其原因之一是victory的模具模板具有出色的平行度，无拉杆锁模单元在锁模力增加和注塑时也能保持这种平行度。此外还有 Force Divider，它们促使锁模力均匀分布在整个模具模板上。“victory 注塑机还有一个多腔模具方面的额外优势，”汉诺威驻地 ENGEL 德国销售部的 Udo Pape 强调道，“Force Divider 可确保所有型腔的产品质量恒定。”以射流成型器为例，它们就是在 4 腔模具中生产的。

 显著缩短启动时间

新型 15 号螺杆也在射流成型器的制造中显示出其独特优势。“借助小型螺杆，我们可以对昂贵的 PEEK 更好地进行配料，并减少塑化过程中的材料降解，”Rinke 说，“凭借victory新机器，与生产相关的废品对于我们来说不再是困扰。”除了温和的塑化过程外，victory 注塑机的智能辅助也为此做出了贡献。iQ weight control 的影响尤其明显，正如 Sebastian Rinke 所描述的那样。

R+M/Suttner 每年生产 30,000 个射流成型器。它们用于各种高压清洗机喷嘴，例如用于特别强劲清洁的带有旋转点射流的旋转喷嘴。（图片来源：R+M/Suttner）

软件针对每次注射将螺杆位置上方的注射压力与参考曲线进行比较，并根据当前过程参数调整注射曲线、转换点和保压轮廓。通过这种方式，辅助系统可在整个生产批次中保持恒定的注射量并确保组件稳定持续的高质量。环境影响以及原材料的波动也得以补偿。

另一个好处体现在装备中。数字助手确保在很短的时间内实现稳定的生产过程，从而增加注塑机的生产时间。“我们利用数字化帮助实际生产，而不是因为它目前是流行趋势，”Zunkel 说。

机械手控制系统集成在注塑机的 CC300 控制系统中，使换模后的启动特别容易。（图片来源：ENGEL）

无拉杆实现高灵活性

30 多年来，无拉杆技术一直是 ENGEL 注塑机的独到之处。无障碍锁模单元使模具模板能够延伸至边缘，容模空间得到充分利用。这意味着即使是大型、复杂的模具，也可与相对较小的注塑机匹配。模具可以直接从侧面安装，从而加快装备速度。自动化也得到了简化，因为机械手也可以在不绕行干扰边缘的情况下到达型腔。

注塑机和 viper 机械手被设计为集成式系统解决方案，可访问一个共用的数据库并以尽可能大的整体效率相互协调其运动过程。数据集可以轻松地从机器传输到机械手，这进一步有助于减少换模时间。“过去，更换模具后，注塑机和机械手之间建立通信通常有点棘手，”Rinke 表示，“但现在为机器加载程序时，机械手程序会自动启动。”

传送带集成在注塑机的扩展滑动保护装置中，所需空间特别小。（图片来源：ENGEL）

除少数例外情况外，R+M/Suttner 的所有注塑件都可自动取件。小型射流成型器也由 viper 机械手移除并放置在传送带上。由于生产车间空间有限，R+M/Suttner 订购了紧凑结构的生产单元。传送带相应地集成在注塑机的扩展滑动保护装置中。“在传统设计中，我们只能容纳八个而不是九个生产单元，”Rinke 说。

能耗降低至三分之一

在现代化改造之前机器区完全使用标准液压系统工作，通过投资新的 victory 注塑机，R+M/Suttner 转向了伺服液压驱动。“能效对我们来说非常重要，”Rinke 说，他曾在签订合同前带着模具前往ENGEL在汉诺威的分公司。“我们将模具夹在我们技术中心的一台 victory 注塑机上并测量了能耗，”ENGEL 销售部门的 Lars Klattig 说，“我们的能耗仅为此前的三分之一。”

“这使我们能够实现明显的经济效益并显著改善二氧化碳足迹，”Rinke 强调说。此外还有二次节省效应，例如由于更少的冷却工作量。“victory新机器产生的热量明显减少。”这一点也通过Sebastian Rinke 和 Steffen Zunkel 的测量得到了证明。 

来源：荣格-《国际塑料商情》

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