文/本刊編譯(原文來(lái)自住友德馬格)
總部位于德國(guó)Kierspe 的SuK Kunststofftechnik公司為汽車行業(yè)及汽車行業(yè)的供應(yīng)商專業(yè)生產(chǎn)工業(yè)零部件。對(duì)于這些客戶而言,零缺陷是他們的廣泛期待。雖然面臨價(jià)格上漲和激烈競(jìng)爭(zhēng)的壓力,但這家專業(yè)的德國(guó)注塑成型廠商憑借其廣泛的成型經(jīng)驗(yàn)及高效、全自動(dòng)化的生產(chǎn)線而對(duì)未來(lái)充滿了期待。最近,該公司購(gòu)置了幾臺(tái)住友德馬格的全電動(dòng)注塑機(jī)。除這些機(jī)器的性能令人印象深刻外,諸如物理發(fā)泡技術(shù)等所能帶來(lái)的相關(guān)工藝收益也令該公司非常滿意。
SuK Kunststofftechnik公司創(chuàng)建于1973年。2007年,隨著一個(gè)新的管理合伙人的加盟,該公司一直保持創(chuàng)紀(jì)錄的增長(zhǎng),10年的時(shí)間里,其銷售額實(shí)際增長(zhǎng)了10倍,員工數(shù)量增長(zhǎng)到大約120人。該公司共有55 臺(tái)鎖模力62~5 000 kN的全自動(dòng)注塑機(jī),用于生產(chǎn)單組分、雙組分和三組分的注塑成型件以及輕量化的物理發(fā)泡部件。其蓬勃發(fā)展的業(yè)務(wù)還包括生產(chǎn)復(fù)雜的電子元件載體和引線框架。該公司還擁有結(jié)構(gòu)部件組裝、線束和金屬嵌件的成型等業(yè)務(wù)。“我們經(jīng)常面臨著如何應(yīng)對(duì)汽車工程中的塑料部件必須滿足的挑戰(zhàn)性難題,因此,我們必須謹(jǐn)慎選擇我們的設(shè)備。”SuK Kunststofftechnik公司董事總經(jīng)理Sven Wieland解釋道。由此而帶來(lái)的必然結(jié)果是:該公司的生產(chǎn)線完全由頂級(jí)的注塑機(jī)和下游設(shè)備組成。
左起:SuK Kunststofftechnik公司的工廠經(jīng)理Christoph Prinz,住友德馬格的銷售工程師Joset Fleckner,SuK Kunststofftechnik公司的董事總經(jīng)理Sven Wieland,住友德馬格的銷售工程師Marc Fischer
輕量化工程集超級(jí)的穩(wěn)定性、高沖擊強(qiáng)度和低CO2排放于一體,將在未來(lái)多年內(nèi)長(zhǎng)期處于汽車制造的核心地位。創(chuàng)新的材料和諸如物理發(fā)泡這類低成本的生產(chǎn)方式,是這一長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)的必然結(jié)果。在德國(guó)Kierspe,SuK Kunststofftechnik公司每天三班連續(xù)運(yùn)行11臺(tái)注塑機(jī),以生產(chǎn)這些有彈性的發(fā)泡成型的輕量化部件。經(jīng)過(guò)兩年規(guī)劃,其新的羅馬尼亞子公司,即位于羅馬尼亞蒂米什瓦拉的SuK Plastics公司于2018年6月開(kāi)始投入這項(xiàng)生產(chǎn)。10臺(tái)久經(jīng)考驗(yàn)的機(jī)器從德國(guó)Kierspe轉(zhuǎn)運(yùn)到了位于羅馬尼亞西部的這一汽車產(chǎn)業(yè)基地。隨著當(dāng)?shù)乜蛻舻脑鲩L(zhǎng),SuK Plastics公司的業(yè)務(wù)也在增長(zhǎng)?!笆聦?shí)上,我們將能夠節(jié)省所有的物流成本,這是促使我們最終決定搬遷所有生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。這一地區(qū)大約有140 家成型廠商,但SuK Plastics公司是極少數(shù)專業(yè)從事MuCell發(fā)泡生產(chǎn)的公司之一?!盬ieland說(shuō)道,“顯然,我們已經(jīng)進(jìn)入了這一非常有趣的高增長(zhǎng)市場(chǎng)之中,而多年積累的技術(shù)和工藝經(jīng)驗(yàn)是一項(xiàng)重要的資產(chǎn)?!?/p>
運(yùn)行在SuK Kunststofftechnik工廠的全電動(dòng)注塑機(jī)
在德國(guó)Kierspe的團(tuán)隊(duì)確信,憑借創(chuàng)新的生產(chǎn)和智能化的自動(dòng)化概念,在任何地方都可能實(shí)現(xiàn)低成本的生產(chǎn)。當(dāng)然,首要的是要確保最大的可重復(fù)性和精度。SuK Kunststofftechnik 公司的工廠經(jīng)理Christopher Prinz對(duì)其公司在過(guò)去幾年中決定升級(jí)全部機(jī)器作了解釋:“感謝我們采用全電動(dòng)注塑機(jī)并集成了線性機(jī)械手的自主化的生產(chǎn)單元,現(xiàn)在我們已經(jīng)達(dá)到了零缺陷的生產(chǎn)目標(biāo)?!痹谶^(guò)去的幾年里,該公司已將16臺(tái)全電動(dòng)的IntElect注塑機(jī)整合到生產(chǎn)中,其中僅2018年就整合了10臺(tái)。住友德馬格的銷售工程師Josef Fleckner補(bǔ)充說(shuō):“這些機(jī)器的鎖模力運(yùn)行范圍是50~160 t,且注射單元是兼容的。結(jié)合公司的拾取-擺放機(jī)械手,這些機(jī)器提供了更大的通用性、可變性并確保了生產(chǎn)線的使用率,因?yàn)檫@些單元能夠快速切換來(lái)適應(yīng)各種各樣的部件生產(chǎn)?!蓖ㄟ^(guò)Priamus,所有的生產(chǎn)單元還配有一個(gè)集成的100%的質(zhì)量控制,同時(shí),一個(gè)接口用于連接住友德馬格的NC5 plus 控制。對(duì)拾取-擺放機(jī)械手的應(yīng)用使得部件不再落到托盤(pán)旁邊,這是自動(dòng)操作系統(tǒng)帶來(lái)的一個(gè)重大優(yōu)勢(shì)。
當(dāng)被問(wèn)及新的全電動(dòng)注塑機(jī)的三大主要優(yōu)勢(shì)時(shí),Prinz的回答是“可重復(fù)性、可靠性和潔凈”。隨著生產(chǎn)質(zhì)量水平的提高,這種升級(jí)還將平均廢品率降低到1%以下。能源效率是另一個(gè)非常寶貴的優(yōu)勢(shì):雖然機(jī)器的運(yùn)行時(shí)間更長(zhǎng),但整個(gè)生產(chǎn)能耗卻降低了40%以上。
兩組分的部件:嵌件成型的控制桿
含有金屬嵌件的部件質(zhì)量,很大程度上依賴于高度可靠的生產(chǎn)過(guò)程。汽車行業(yè)對(duì)公差的要求是非常嚴(yán)格的,這是因?yàn)檫@些部件必須防潮以避免之后的客戶投訴甚至產(chǎn)品召回。影響部件質(zhì)量并與機(jī)器相關(guān)的最重要的指標(biāo)是型腔壓力和溫度波動(dòng),以及注射過(guò)程中型腔填充水平的不均勻。利用在一臺(tái)鎖模力1 000 kN的IntElect注塑機(jī)上生產(chǎn)的兩組分控制桿,SuK Kunststofftechnik公司董事總經(jīng)理Wieland對(duì)該機(jī)器概念作了說(shuō)明:“對(duì)我們而言,如果想要保證盡可能高的優(yōu)質(zhì)成品數(shù)量,就必須采用全電動(dòng)注塑機(jī)。為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)的可重復(fù)性,我們還為我們的IntElect注塑機(jī)配備了activeLock和activeFlowBalance選項(xiàng)。通過(guò)采用Priamus,還進(jìn)一步地確保了對(duì)注塑機(jī)工藝控制的提升。傳感器記錄型腔壓力,然后通過(guò)接口,依靠機(jī)器控制系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。”
控制桿的嵌件成型僅用22 s的循環(huán)時(shí)間即完成。金屬嵌件通過(guò)兩個(gè)振動(dòng)送料器和一個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)而得到定位。一臺(tái)氣動(dòng)機(jī)械手將金屬嵌件放入一個(gè)特殊的16路預(yù)定位托盤(pán)中,然后一臺(tái)五軸機(jī)械手拾起金屬嵌件并穿過(guò)注塑模具。通過(guò)一個(gè)單獨(dú)的運(yùn)動(dòng),它將嵌件放入模具中,同時(shí)取出擁有澆口的成品部件。去除澆口后,它將成品部件放在一個(gè)管道系統(tǒng)上,該管道系統(tǒng)根據(jù)型腔的不同而將部件分成16個(gè)小的部件載體。如果需要,該機(jī)械手還可用于區(qū)分廢品和良品,以及用于質(zhì)量保證。
“activeLock技術(shù)模塊允許主動(dòng)關(guān)閉止回閥。SuK Plastics公司實(shí)現(xiàn)了更高的精度和更可靠的加工,這是因?yàn)槿垠w墊的波動(dòng)變得幾乎不可能?!变N售工程師Marc Fischer解釋道。activeFlowBalance選項(xiàng)也被認(rèn)為是最大程度減少?gòu)U品的一個(gè)重要因素,它自動(dòng)平衡不同的型腔填充水平,并確保整個(gè)模具具有相同的型腔壓力。“一個(gè)真正獨(dú)特的賣點(diǎn)是為客戶提供了可測(cè)量產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)勢(shì)?!盕leckner總結(jié)說(shuō),“在IntElect注塑機(jī)推出近10年以及交付了超過(guò)60 000臺(tái)全電動(dòng)注塑機(jī)后,住友德馬格的團(tuán)隊(duì)才獲得了積極的反饋。在此領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)令我們獲得了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),而專有的直接驅(qū)動(dòng)還使我們擁有了技術(shù)優(yōu)勢(shì)。由于我們的驅(qū)動(dòng)直接作用在軸上而沒(méi)有采用傳統(tǒng)齒輪,因此效率更高??蛻舻姆答伕嬖V我們,IntElect注塑機(jī)的效率要比與之相當(dāng)?shù)钠渌妱?dòng)注塑機(jī)高出20%。此外,我們對(duì)驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)機(jī)的自行開(kāi)發(fā),意味著我們能夠更快、更高效地解決任何問(wèn)題。”
雖然如此,住友德馬格并不滿足于此。憑借與客戶(如SuK Kunststofftechnik公司)開(kāi)放的合作關(guān)系,住友德馬格每天都能為創(chuàng)新和開(kāi)發(fā)提出新的思路和建議。