浅谈高精密注塑成型设备发展现状及前景

郭小龙

摘要：注塑成型是一种现代模塑生产技术，主要是通过中央电脑系统进行控制，使塑料在熔胶筒内通过电热圈进行加热，直至其熔融后以高速高压的状态将其注入到模具中，通过冷却和顶出等一系列工序获得最终的塑料制品，是一种广泛应用的塑料生产加工方式。而随着工业技术的升级，高精密注塑成型设备成为了塑料加工行业的主要瓶颈，着力攻坚高精密注塑成型设备，可为我国提升制造业打下坚实的基础。

关键词：注塑成型；发展方向；应用前景；发展分析

在进行高精密注塑成型的生产时，注塑机的整体质量优劣会对最终的加工成型产生极大的影响，所以现代研究人员在进行注塑成型的优化时，将工作的优化方向放在了注塑机的质量优化中，其主要目的是使我国的注塑成型生产质量得到保障。注塑成型设备是一个集电子系统、机械结构、动力系统于一身的复杂整体，设备生产企业的生产加工能力将直接反映注塑机质量的优劣，如果缺乏先进的技术和先进的生产加工能力，是不能够生产出良好且高度精密的塑料设备的。相关研究人员在进行现代化的生产研究时，需要精通注塑成型的原理以及注塑成型设备的性能对最终成型产品的影响，而只有这样才能够提升我国注塑成型技术水平，使我国的塑料行业得到进一步的发展。

1. 注塑机的简要概述

注塑机对于高精密注塑成型来说极为重要，注塑机的性能最终影响产品的质量。随着技术的发展，如果以动力系统细分，现今的注塑机可大致分为三类，分别为液压注塑机、电动注塑机、液压电动复合注塑机。对于注塑成型而言，无论动力系统是怎样构成的，最终设备的功能都是完成注塑成型，生产出合格的塑料制品。注塑机在生产过程中的各个动作，包括开锁膜、塑化、注射等，都是由注塑机电气控制系统中工作人员所设置的参数来进行运行的。各方面的内容都将直接导致注塑成型的生产质量和成型周期，甚至还会对最终的尺寸精确度产生一定的影响。而随着近年来我国的现代化，科学的不断研究与发展，注塑机的也正朝着高精密度且高灵敏性的角度不断发展，尤其是在近年来人工智能技术不断优化的背景下，越来越多的研究人员将专家系统应用于注塑机的系统管理中，其主要目的是尽可能提高注塑成型的智能化。

2. 注塑机的生产现状

目前来说，在我国社会不断发展的背景下，我国的注塑机制造对于我国的塑料工业发展来说极为重要，这对于我国的现代化生产来说产生的作用极为显著。我国的注塑机制造业在上世纪60年代就呈现初步的发展，而注塑机的制造企业，在我国现代科技不断发展的背景下不断优化，并且逐渐与国际形成接轨。从世界的发展工业环境下进行分析，可以发现目前常用的塑料机械种类主要包括注塑机、挤出机、吹塑机等三个不同的产品类型，这类产品直接占到了塑料机械总产值的50%以上，并且在市场上受到相关工作人员的高度重视，而其中注塑机在这三类机械的总和中占比达到了50%以上，这其实与我国的现代化生产有极为密切的关联，而目前我国的高精密注塑成型制造水平总体来说还处于初级阶段，与国际先进水平还有很大的差距，特别是在某些细分领域，我国企业尚没有具备竞争的能力。

我国的注塑成型行业以及注塑机行业整体来说规模极为庞大，但并不强大，产量虽然达到了世界总产值的25%左右，但其中的产值仅仅占到了全世界产值的9%，说明我国的注塑成型生产整体价值不高。近年来我国的塑料机械产业年均增长速度达到了30%左右，在我国现代机械加工不断发展的背景下，我国的注塑成型设备总体来说较为全面。目前我国已经成为了世界上最大的塑料生产国和销售国，塑料机械的发展速度在我国主要的经济指标中名列前茅，而我国即使在这样的背景下依旧没有完全掌握注塑成型的核心技术，高精度注塑机基本还是依赖进口。

3. 全电动注塑成型技术及装备

全电动注塑成型技术被誉为注塑成型技术的本质突破。因为其相对传统的液压成型设备，可从原理上实现高精度注塑成型。一般来说，全电动注塑机即可实现高精度成型，同时也可以实现高速成型，为现代制造业的高精度要求提供了强大的技术保障。全电动注塑设备均采用伺服电机驱动，在成型控制方面具有独特优势。全电动注塑可以通过精密的电机控制、位移传感器等反馈信号来控制螺杆的注射速度，避免注射结束时螺杆的振动。日本发那科为了实现准确计量和精密注射，开发了螺杆止回装置，注射时通过密封逆流防止环来消除逆流，自动消除逆流，防止前后压差。 还能有效防止拉丝和龟裂缺陷；同时，通过对螺杆头逆流的监测，判断逆流防止环的密封和磨损情况，确保注塑成型过程的稳定性。全电动注塑机可开发高性能直线电机，通过快速驱动全电动超高速注塑机，注射速度可满足超高速要求。韩志祥等人研制出全电动伺服注塑机注射装置。为实现高速高精度注射，注射装置与固定的塑化装置相连，并与注射座固定，实现进料运动。这种结构的突出优点是注射时塑化电机不随螺杆前进，注射量小，精度高，可实现高速高精度注射。傅南宏等人研发了全电动注塑机的注射压力监测方法（智能HPM功能）。通过对正常注射过程中的压力曲线进行采样优化，形成阶梯式压力监测曲线。在高速注射过程中，一旦注射压力达到监控压力，机器就可以主动纠正自身的问题，从而解决存在的问题。

4. 高精密注塑技术是我国需要攻坚的一个重要问题

何为高精密注塑成型技术，如何实现高精密注塑成型，是我国制造业面临的一个核心技术问题。目前，我国注塑机整机生产企业在近年来的发展中总体来说速度较快。我国目前市场上的一般规格的注塑机已经呈现供大于求的特征，但我国目前企业需求的一部分高精密的注塑机，仍需要依靠外国进口。例如微型注塑机，包括2吨级和5吨级的微型注塑机。这种设备所产生的经济效益极高，并且还能实现批量生产，而生产出的产品总体来说质量稳定并且尺寸准确，材料选择范围极为广泛。微型注塑机的定义在目前的市场上并没有统一的标准，而一般情况下所指的是尺寸为微米级，而重量以毫克为单位的塑料制品。

众所周知，注塑机是注塑成型的工业母机，要实现高精密注塑成型，首先是注塑机自身是高精密的，注塑模具是高精密的，成型参数是高精密，生产流程也是高精密等等。这些技术环节一环扣一环，每一步都是紧密相连，缺一不可的。我国需要攻克高精密机械加工技术，高精密控制技术、高精密塑料成型技术，将这些先进技术转化到注塑成型设备上，才能真正掌握高精密注塑成型技术，才能广泛应用到现代生产制造中。

精密注塑机在目前的市场环境中，基本还是日系、德系占据主导地位。我国是制造业大国，市场规模巨大，对于高精度的塑料产品需求量在不断的扩大，在这样的背景下，塑料的应用已经逐渐覆盖到我国的各行各业，甚至许多高精尖的行业，也离不开塑料产品的支持。这对于我国塑料机械的发展奠定了良好的基础，并且也设置了广阔的空间。

总结

我国虽然目前塑料机械工业的产值总体来说并不大，但与我国的许多关联产业具有高度的结合性，所以将塑料作为我国现代和未来发展的新产品的一个重要产业链中的一环，工作人员需要强化产业链的概念，对注塑成型和注塑机同时进行进一步的优化，无论是上游设备还是下游制品，都需要进行不断的延伸，通过机械制造行业的振兴和技术的优化来使我国未来的高精度塑料生产质量得到保障，为我国的新材料应用和工业发展奠定良好的基础。

参考文献

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