摘要：1 9 8 3 年日精树脂公司生产出世界上第1 台全电动注塑机。一段时期内，因价格和技术的因素限制了全电动注塑机的推广与应用，国内的全电动注塑机市场份额亦非常少。近年来，随着伺服电机技术的日趋成熟和价格的大幅度下降，以及对环保和节能的需要，为全电动注塑机的发展注人了新的活力。介绍全电动式注塑机的特点及国内外的发展现状；分析对比了全电动式注塑机与传统注塑机的优缺点，并通过对全电动式注塑机技术发展动向的分析，对我国全电动注塑机的发展进行了展望。
关键词：全电动；注塑机；现状；发展动向
0引言
近年来，随着新型合成材料的涌现和要求使用高精度注塑件范围的扩大，以及绿色环保意识的日渐增强，人们对注塑机的要求越来越高，各类紧密型、节能型、环保型等注塑机不断涌现，产业结构正在迅速转变。目前相对主流的各种新型注塑机中，最具代表性的为全电动式塑料注射成型机。
1国内外全电动注塑机发展现状
1.1国外全电动注塑机的发展现状目前全球全电动注塑机的生产厂家主要有日精树脂工业、法那克、东洋机械金属、三菱重工、住友重机械工业、奥格马、川口铁工、松下电器产业、辛辛那提•米拉克郎、巴登菲尔德等，其中最大、最成功的制造商是法那克公司，到2015年法那克公司全电动注塑机全球销量领先，已经达到40多万台。
1.2国内全电动注塑机的发展现状在我国，产品结构不甚合理，肘杆式液压注塑机在市场中占主导地位，而全电动注塑机在国内还是“瘸腿”；这一问题的关键是核心技术掌握在国外厂商手里，主要配件如伺服控制系统和滚珠丝杠等均依赖进口，附加值最大部分被国外厂商拿走，而且还带来售后服务难题。此外电动一液压复合式注塑机在国内仍是空白。
2全电动式注塑机的优点
2.1 节约能源
传统的油压传动机械由于全部动作都需通过油路来实现，所以不可避免地具有油压控制损失、管损、阀阻等流动损失，以及油泵之容积效率、摩擦损失等等。在高流量时这种能量损失特别明显。而电动机由全电动、高响应的伺服马达驱动，每个动作都由单独电机控制，使同步功能更简单，且无需油路间的切换，且无油液的冷却系统，省去了诸多能量转换环节中的损耗。实践表明，一般全电动式注塑机比传统液压式省电1/3。
2.2 重复精度高
相对于液压式注塑机，全电动式注塑机合模、注射、顶出等部位均使用的滚珠丝杆，使其开合模、注射、熔胶等动作的重复精度更高，可达小数点后两位，确保了制品质量的稳定，高精密度注射成型可以在全电动伺服注射成型机上轻易实现。与液压式注射机的油压控制方法相比，全电动伺服注射机注射时的注射压力是通过一个高精度的压力传感器反馈给控制系统的，压力传感器直接与螺杆连接，减少了中间环节造成的误差；响应速度快、精度高；这使该类机型的背压控制精度大大提高。通过设置注射时各段的压力、速度，还可方便地实现多级压力、多级速度的高精度复杂注射动作，以便满足各类高档制品的各种注射要求。手机外壳、精密光学，微型连接器等零件等多数采用全电动伺服注射成型机加工
2.3 清洁、噪音低
全电动式注塑机的主要由伺服马达驱动。而伺服马达的控制特性为噪音低、惯性低、激活阻力小、加减速特性控制容易，无液压系统中存在的液压泵脉冲问题、气泡、泄压声等问题，因此，更容易设定激活及停止斜率，激活振动低。实践表明，一般全电动式注塑机比液压式塑机的噪音低10～15dB。另一方面，由于该机型没有液压缸；因此，无液压油泄漏问题，无对液压设备维修保养问题，极大地提高了系统的洁净性。对于生产洁净度要求高的产品很有利，对于一些对洁净度有特殊要求的产品如医疗用品，食品包装等，选择该类机型成为必然。
2.4 速度控制范围宽、响应性好
相对于液压注塑机，全电动式注塑机由于采用伺服电动机；所以其速度控制特性较好、范围大，高低速相差近1000倍。同时，伺服电动机控制的注射压力和注射速度变化时间非常短，从高速向低速转换平滑，具有非常高的响应特性，特别适合在小型制品、短注射行程的场合使用。
2.5 效率高和节约成本
全电动伺服注射成型机的成型周期很快，使用成本低廉。效率，最直观的表现为速度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电动注射机的注射速度是一般液压式注射机的1倍左右，同时不需要考虑液压阀的响应时间及油压的平稳过渡期、多项工序同时动作（熔胶时同时开合模，开合模时同时顶出）、明显缩短成型周期。电动注射机本身动作的重复精度很高，性能稳定；所以生产时废品率很低；且用电、用水都很少。这些都将降低生产成本，保证了制品的市场竞争力。
3.全电动注塑机的技术发展动向
3.1 超高速化
由于塑料制品的应用领域不断拓展，不仅缩短生产周期的要求强烈，而且薄壁化和结构复杂化制品的需求也越来越多；于是超高速注射成型技术应运而生，其注射速度高达1000～1500mm/s，远远超过传统注塑机的100mm/s以及普通全电动注塑机的300～500mm/s。更有甚者，日本法那克公司采用线性马达的[SUPERSHOTIIOi]型全电动注塑机注射速度高达2000mm/s。
3.2 大型化
目前，注塑机行内很流行的一种说法是：大机两板化，小机全电化；从最近几年国内几大塑机厂的两板机及全电动机销量来看，这种趋势正在加快；全电动注塑机由于原理的限制，当合模力上升时，合模部分的滚珠丝杆、伺服电机的负荷均相应增大。全电动机型的大型化对电机性能及控制系统、装配工艺等提出了更高的要求，这些要求也限制了全电动机型的大型化。目前，全电动注塑机主要应用于小型、精密制品的成型加工，一般规格为合模力300t以内的小型机。但近几年，随着对大型注塑成型制品市场需求的提高，全电动注塑机也向大型化发展，日本宇部UBE品牌已经推出了3500吨锁模力的全电动注塑机，宇部在大型全电机领域更是目前唯一能生产2000T以上超大型机的厂家。
3.2 智能化
随着塑料制品加工业的进一步成熟，对塑料机械产业也提出了越来越高的要求。为实现高效、精确、节能的目标，智能化已成为塑机开发的新方向；设备单元的自动控制、参数的闭环控制、过程联运在线反馈控制等电子与计算机技术都已在注塑机上得到了较广泛的应用，特别是基于PC的开放式、模块化控制技术越来越被塑机制造商看好。开放式的控制系统可使机器制造商快速而经济地开发出满足机器控制功能且量身定做的控制软件；而模块化系统使机器的柔性更高，应用更广泛；使用PC作系统平台能在大大提高操作人员的易用性的同时，借助PC强大的网络功能，机器制造商可实现对所售机器的远程维护，这对提高生产效率和降低生产成本将起到显著的效果。
3.3 超高速化
由于塑料制品的应用领域不断拓展，不仅缩短生产周期的要求强烈，而且薄壁化和结构复杂化制品的需求也越来越多；于是超高速注射成型技术应运而生，其注射速度高达1000～1500mm/s，远远超过传统注塑机的100mm/s以及普通全电动注塑机的300～500mm/s。更有甚者，日本法那克公司采用线性马达的[SUPERSHOTIIOi]型全电动注塑机注射速度高达2000mm/s。
4我国注塑机的发展设想与突破口
目前我国注塑机仍以中低档为主，虽然大型两板式注塑机及全电动注塑机得到了很大的发展，但是总体的技术水平与国外先进塑机还有较大差距，多处于模仿和参考阶段。当前，优化我国注塑机结构的出路在于不断加强与世界先进塑机企业的交流合作，引进国外先进人才，以更加开放的心态，紧跟世界先进塑机技术的发展步伐；同时更应注重自主创新，加大高精度、高技术含量注塑机的投人与开发，对引进技术不忘消化以吸收，进而逐渐掌握核心技术。
从发展来看，我国注塑机起步较晚，市场需求的技术水平还较低，并不能因为现有的液压肘杆式有市场、应用规模最大而放弃发明创新，仍要围绕提升稳定性、提高效率、降低能耗进行改造升级。要发展我国注塑机产业，首先要保持现有的规模及成本优势，同时大力发展高精度、高技术含量的注塑机，尤其是全电动注塑机。充分利用好自有技术，并加快开发更多核心技术来提升我国注塑技术水平。
5全电动注塑机的发展展望
近期内全电动式注塑机取代传统注塑机成为主导型产品的可能性不大，但作为塑机行业的高端产品，全电动注塑机以其优异的节能、清洁和控制特性，已获得越来越多生产厂家的青睐，近几年在国际市场上的市场占有率逐年大幅提升。随着高精度塑件的普遍应用和制造成本的降低，未来发展空间巨大。
参考文献：
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[2]傅南红，张建国，高世权.环保式伺服电动注塑机控制技术研究.橡塑技术与装备，2002，28（s）：44~47.
[3]钟炳强.全电动注塑机的特点与应用.国外塑料，2004，22（5）：58一60.
论文作者:周金杰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/17
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