功能集成看海外企业怎么做?

2017-10-31 08:34:22 10
重庆君正转发:  功能集成已存在很长工夫了。多组分技术就是一个例子,在注塑行业具有悠久的历史。金属与塑料部件叠合组装,或软塑料在构造件上作为密封件,以及通过复合注塑纤维复合材料形成加强构造件,都可归类为功能集成。

  功能集成波及到模具、工艺技术,以及新材料和自动化,要在注塑模具中将不同材料制成的部件组合到一起。因而,功能集成的范围很宽。威猛巴顿菲尔总经理Georg Tinschert表示:“‘本钱利润比’决定了其界限,真正的限制条件只要创造力。”其应用领域宽泛,从电气和电子行业,到整个家用电器和包装、医疗技术、体育用品,甚至建筑行业,可以说,简直可用到现代传感器取代机械功能的任何中央。

  就注塑而论,功能集成的进入本钱各不雷同,有的很廉价,有的则很昂贵。Tinschert指出,投资水平未必很高,例如,可将电气或电子功能与塑料部件集成,大多数状况下同时停止外表装饰。他说:“只须要在标准注塑机上用较简略的模具复合模塑或背地模塑一个复合材料薄膜组件。这要视状况而定,不是所有的创新技术都很昂贵。”

  例如,采纳这种办法,部件刚度可进步80%,而重量仅增加4%;或者反过来,可以大幅减轻重量,同时坚持雷同的刚度水平。

  他解释说:“这样常常就可以省去后序的喷漆工序。假如我们可以设法减轻塑料部件的重量,同时又使其形成高质量的外表,不须要喷漆,我们就满足了两个可持续开展标准:减轻重量意味着减少了所用的材料,而且省去了一个常常本钱很高的制形成工序。”

  构造泡沫零件采纳CELLMOULD技术制形成,是在塑化过程中直接将氮气通入机筒中。整个机器技术,包括塑化单元、注射单元、气体调理器和气体发作器都由威猛巴顿菲尔公司开发、制形成。

水袋气囊

  一个汽车内饰部件,采纳威猛巴顿菲尔的CELLMOULD泡沫模塑工艺减轻了重量,同时还具有极高的外表质量

  轻量化商机

  克劳斯玛菲集团注塑技术行业高级技术副总裁Karlheinz Bourdon博士亦指出:“就技术而论,功能集成没有技术限制。问题是在经济上是否可行。在可预见的将来,我们将可以复合更多的材料,从而开拓全新的应用场所。”

  一般说来,功能集成对大批量消费的工业领域具有吸引力,单位消费本钱总是决定性因素。

  Bourdon博士解释说:“这实际上是一种双重功能集成。一方面,我们在部件上施用了一种高级涂料;另一方面,我们还在一台机器中将两种技术,即反馈性加工工艺和注塑工艺联合到一起。”

  Bourdon博士说:“假如你想把基于材料的轻量化与基于设计的轻量化联合到一起,就须要采纳功能集成。奇妙的设计与适当的材料相联合,我称之为成功的功能集成。”

  Bourdon博士表示,当今功能集成方面真正的新技术是“其他材料可以与大多数不同的制形成工艺相联合。”这方面,克劳斯玛菲公司推出了ColorForm工艺,可以在模具内直接制形成具有各种不同构造的高外表质量产品。

  首先注塑热塑性塑料基材,之后涂覆含有聚脲或聚氨酯的涂料体系,从而在注塑件上形成所需的外表构造。

  轻量构造不时是其中的推动力,拓展了高性能新材料的应用范围,采纳不含复合材料的塑料不能应用于这些场所。

  更高灵敏性

  功能集成有多种办法:一方面,可以在一个部件中集成几种功能;另一方面,还可以省去一些制形成步骤,或集成到一个制形成工序中,或将两个工序合并。

  阿博格应用技术部总监Thomas Walther博士说:“互联制形成工序自动化的盈利才干一般随批量的增大而进步,而且交钥匙设施的复杂水平也在稳步进步。但同时,也存在向更大灵敏性开展的趋势,因为批次量越来越小,产品的更换越来越快。在这种状况下,值得使工序自动化。”

  将具有不同性能的材料适当地组合到一起,制形成具有漂亮纹理或铰接构造的绝缘或磁性产品。例如,软与硬、亚光与光亮,或半透明与透明,都可组合到一起,制成高级配件、开关和把手等车辆内饰产品。

  Walther博士说:“在许多状况下,这些组合都具有加强可持续开展性的成效,如缩短消费工夫、降低能耗、减少成品。尤其是,软硬塑料联合已经成为我们行业的一种趋势。”

  阿博格与其合作搭档Krallmann和Ruch Novaplast公司开发了一种新型粒子泡沫复合材料注塑工艺的实际应用。

  优先步是用集成到注塑单元中的构造紧凑的发泡系统将粒子泡沫制成一个组件。之后,一个六轴机械手将这个发泡部分产品放入注塑模具中,在其上注塑一个螺丝,并结实地粘合。

  这种复合部件就可以在下步工序中整合到一个泡沫壳体中,形成一种标准化部件,从而可方便地连贯导线,并形成有效的密封。

  Walther博士说:“利用这种PCIM工艺,我们将两种以前没有多少独特点的技术整合到一起。因而在轻量构造,尤其是在隔热领域开拓了新的应用。例如,兴许会想到是大的部件,如汽车保险杠可以结实地装配。”

  轻量构造真正功能一体

  亨内基总经理Rolf Trippler表示:“大多数状况下,减轻重量就意味着复合材料,将纤维与塑料复合在抵达较高刚度的同时减轻了重量。”

  他说,没有其他方式可以抵达金属独有的高刚度,汽车行业正在将更多的部件集成到由纤维复合材料制成的部件中。

  亨内基与其合作搭档独特开发了一种部件,部件外表实际上是一个触摸板,可用于调取控制功能。薄膜内含有导体,导体可以插入注塑部件中,再在其后部注塑PU。

  Trippler补充说,家电是这种技术的另一个应用领域。现代洗衣机和洗碗机已经有不同的控制面板。将来,这些控制面板的功能可以集成到外壳中,灯的开关也可以如此。

  更多劣势待开掘

  恩格尔钻研与开发技术总监Georg Steinbichler教授也认为复合材料提供了宏大的可能性,塑料行业才刚刚开端摸索其长处。

  现代车辆中,塑料产品已占车辆自重的15%以上。他说,将来20年,随构造部件中纤维复合材料用量的增加,完全有可能将这个数字进步到50%。

  Steinbichler教授估计:“我们依然须要在摸索复合材料性能与纤维取向方向依赖性方面获得更多钻研成绩,在自动化制造过程中使加强纤维沿应力方向取向。不久我们就会有在模具中通过聚合生成塑料基体的纤维复合材料。”

  但现阶段,须要大量使用自动条带铺设技术,因为该技术应用于轻量构造产品具有节约资源、进步能效的潜力。单向加强纤维条带固化到一个幅面中,视部件将承担的应力,有可能是几层,再将其加热后置入注塑模具中成型,并喷射功能组分。

  Tinschert列举了一个功能集成的例子—一个汽车内饰部件,采纳威猛-巴顿菲尔公司的CELLMOULD泡沫模塑工艺减轻了其重量,同时还具有极高的外表质量。

  兼顾回收

重庆君正新型复合材料有限公司原为重庆君正橡胶制品有限公司。是重庆比较著名的橡胶制品厂。

  除了上面所谈的所有技术创新外,Steinbichler教授还揭示业界,在停止功能集成时要考虑方便回收的问题,因为现今复杂的组件或产品常常由多种塑料制造,招致难以回收。

  关于回收厂商如Herbold Meckesheim公司而言,功能集成就是要优化工艺,尤其是在如今部件越来越复杂的状况下。

  Herbold公司项目管理总监Heiko Weber解释说:“假如我们要粉碎可能仍含有复合材料的极为复杂的部件,我们的机器会产生重大磨损。这种状况下,较好在粉碎腔中安装防磨板,防磨板应易于拆卸、更换。功能集成则意味着粉碎腔也有防磨功能。”

  诺信BKG公司总经理Ralf Simon也表示,功能集成部件可能会增加回出工艺的难度。

  他说:“我们不是传统的回收厂商。回收后要将产品从新熔化,过滤后造粒。但是,假如由于功能集成部件含有多种须要分别的材料,回出工艺成效不好,在熔体中就可能仍会有残留物。我们就须要再次将残留物过滤出来,这就会增加工作量和费用。”

  机遇挑战 携手而来

  机遇与挑战并存。这正是德国或欧洲机械制造商的研发方向,也将因而证实他们在全球的指导位置。

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  Weber说:“假如回收技术要波及大量的工艺步骤,满足这些严格要求的惟一门路是机器和设施具有更高的自动化水平。我们在德国领有宏大的劣势,创新才干强、员工训练有素,这就是我们能以功能集成部件和工艺满足巿场要求的起因。”

  Walther博士则表示,对功能集成的需求主要来自西方世界,尤其是欧洲和美国。因为与亚洲相比,这些地域更加注重自动化工艺。

  然而,状况在渐渐变迁,因为亚洲也在追求高质量和高效的消费。例如,在中国,机械供应商开端开发他们自己的集成系统。但这似乎并不会对欧洲厂商形成威逼,关于高端行业尤其如此。

  Steinbichler教授说:“假如中国充分利用年轻人的潜力,我们肯定会感到压力。但我认为,要做到这一点可能还须要10年。我们在某些考虑方式上有劣势,如在工艺优化、剖析和处置系统问题方面。”

  Bourdon博士补充:“欧洲,尤其是中部供应商,有一些独到之处。他们对定制的了解超越其他任何中央,这也是中国客户喜爱购置欧洲产品的起因。这种定制产品的特殊才干,准确满足客户要求的工艺,以及高效、经济实现这些要求的办法,都是中国制造商不具备的欧洲制造商的特点。”

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