從二維卷軸式到第三維的發展 

USER REPORT / 客戶報導

Fürth/Bavaria + Kottingbrunn/Austria – July 2019

Author作者: Reinhard Bauer – TECHNOKOMM  (Free-lance editor for plastics technology reports)

塑料技術報告產業記者  Email: office@technokomm.at

 

位於德國Fürth的LEONHARD KURZ公司已採用威猛巴頓菲爾的“一站式”射出成型系統,增強其產品研發和測試能力。

 

LEONHARD KURZ StiftungCo.KG總部位於德國菲爾特(Fürth),為各種塑料裝飾性和功能性塗料應用開發及生產,在射出過程中通過金屬薄載體轉移到塑料部件上。這種薄膜的一個關鍵目標是技術和工藝開發以及開發關於塑料件中拐角和輪廓線的三维建模。 為了達到該目的,LEONHARD KURZ公司成立了一個多功能射出成型技術中心。 其設備包括兩個基於威猛巴頓菲爾伺服液壓驅動系統SmartPower射出機的生產品元,鎖模力分別為1,2002,100 kN (120噸及210)

對於許多人來說,汽車已經變得像第二個起居室,由於交通密度的增加,我們往往會花費越來越多的時間在汽車上。 但是,人們不但無法在汽車中身心放鬆,反而面臨著大量的壓力因素。 為了應對這些壓力因素,近年來汽車製造商不僅持續增加了在改進人體工程及其輔助系統中的投入,而且也在為駕駛員打造一個更舒適的環境,尤其是通過改善汽車配飾的表面品質。這包含了使用觸感柔軟的彈性體材料對硬質部件進行覆蓋,或結構件與裝飾品的結合,以及有著色和印花效果表面鍍膜薄膜。由於箔覆技術的發展,後者是具有最大創新潛力的方法,應用增長率十分顯著。


不僅僅是高光澤,裝飾和防刮保護

自20世紀80年代以來,箔覆技術已經在塑膠件表面鍍層方面發揮越來越重要的作用。首先,它們主要被用於以通過燙印技術將金屬薄膜傳遞到塑膠件表面的金屬箔載體。作為在射出成型過程中將設計圖層和裝飾性印花置於零件表面的傳遞介質,金屬箔的重要性日益增長。採用卷軸式傳遞實現塑膠件表面鍍層(IMD=通過卷軸式傳遞實現模內裝飾)。KURZ集團專門研發的一台金屬箔供給機,在開模時同步拉出層壓箔網(通常由聚酯材料組成),實現了由路徑控制的連續性設計和光導體定位的單圖像印製。此外,IMD模具特定的夾具和真空技術可高精度的夾持和配合模具型腔。隨後,薄膜被黏覆,並形成與塑膠件相連的黏著力。開模過程中載體箔與薄膜分離,內裝飾的零件正常脫模。這種裝飾方法也被稱為“乾式印刷裝飾系統”(包含防護薄膜)。

位於德國法蘭克市菲爾特市的LEONHARD KURZ公司為塑料件表面鍍層行業的市場領導者。除了傳統的燙印箔片和模內裝飾片之外,Kurz集團還提供各種具有特殊效果和/或功能的裝飾品,例如通常稱為PMD(印花模具設計)箔組件的部件。這些水晶般透明的聚碳酸酯箔聚碳酸酯箔印於精密協調的設計圖案兩側。通過這種方式,可以創建具有3D效果的裝飾。然而,由於相對高的硬度和軟化溫度,PC箔不適合直接用於射出機,而必須在射出機外部切割成恰當的尺寸並形成嵌入件,隨後在生產階段末期完成燙印步驟。將嵌入件鑲嵌到模具後,實現黏覆,形成汽車中控台的儀錶板(圖1)。

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照片來源: LEONHARD KURZ Stiftung & Co. KG 

圖1:裝飾性和功能性薄膜,如紐倫堡市的Leonhard Kurz公司研發並生產的薄膜,能夠高效實現新的設計理念,例如此處展示的車門面板薄膜,其背光多變可調。


Varioform IMD方案增加了應用範圈及隆低單位成本

然而,加工聚酯箔的捲軸式IMD方法和PMD箔鑲嵌工藝都不是裝飾任務的通用方案。它們在應用限制和成本兩方面均有差異。例如,在一個射出成型週期內由捲軸直接加工的IMD聚酯箔只能在相對狹小的範圍內由三維拖拉而成

為進一步實現三維設計方案,KURZ集團明智地將不同的方法在單一工藝中相互結合,開發出“Varioform 單步射出捲軸式IMD工藝”。

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照片來源: LEONHARD KURZ Stiftung & Co. KG

圖2:與模塑件內部印製電容PolyIC傳感器相結合的PMD嵌入件。


負責技術應用及創新的Martin Hahn解釋到:“這種技術的發展拓展了基材(如PP或ABS-TPU)在鍍膜射出成型系統裡的廣泛選擇。零件結構出現新的選擇方案,同時利用多樣化設計觀念,從經濟的角度上實現“單步射出捲軸式IMD工藝”有更大的3D可塑性”。

與標準IMD工藝類似,通過簡單地更換箔卷來進行設計變更。還可以加工各種單一圖像和連續裝飾以及功能性箔。這也使得能夠以合理的成本實現極高質量的表面設計。因此,IMD Varioform工藝成為了KURZ應用技術的下一個環節。

對於KURZ來說,工藝和應用技術是取得成功至關重要的因素。“因此,我們的射出成型技術應用實驗室已經通過增加適當的試驗和測試設備實現擴張。在綜合分析成本和利潤之後,我們決定購置兩個威猛巴頓菲爾公司的射出成型單元。我們看重的是他們的“一站式”概念,這意味著射出機與所有的輔助設備,例如同樣來自威猛集團的機械手、零件輸送系統、上料機、模溫機和潔淨室等,可以彼此完美協作,並可通過威猛4.0軟件進行內部之間或與外部通訊”。(圖3)

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照片來源: 作者

圖3:KURZ集團通過兩台基於SmartPower射出機的鎖模力分別為2,100和1,200 kN的“一站式”生產單元提高了它的應用技術能力。


 

使用SmartPower射出機實現最優化生產

為了以最大程度實現KURZ工藝技術的實驗和生產緊密結合,KURZ集團決定購置兩台伺服液壓SmartPower系列射出機,即鎖模力2100kN的SmartPower 210/750和鎖模力1200kN的SmartPower 120/350,每台機器均配有一台威猛W918機械手和自動計數輸送帶。KURZ集團已經為每台射出機的鎖模單元配備了捲軸式箔送料單元。 (圖4)

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照片來源: 作者

圖4:兩台射出機均配置了捲軸式箔送料單元,機械手加載了一個箔加熱板和一個操作側的真空夾具進行成品取放。


來自LEONHARD KURZ的項目負責人FabianBürkel和WITTMANN BATTENFELD / Nuremberg的射出成型技術銷售工程師Marcus Otto共同負​​責這兩個系統的詳細構思。 FabianBürkel回顧說:“對我們最重要的一點是,試驗中獲得的工藝參數到我們的潛在用戶運行實踐之間的可傳遞性。我們想要盡可能地不受輔機引發的各種影響。威猛巴頓菲爾輔助設備直接互連和協作的概念可以讓我們將精力完全集中在射出工藝及其相應廣泛的箔系統之間的協作上”。 (圖5)20190725-5

照片來源: 作者

圖5:生產單元由LEONHARD KURZ的項目負責人FabianBürkel和WITTMANN BATTENFELD / Nuremberg的射出成型銷售工程師Marcus Otto共同設計。

 

追求達到三維高度

新性能測試的主要焦點在於提高作為射出成型工藝一部分的三維箔拉伸工藝(通過紅外預加熱和模內真空成型技術)的水平,以及系統性優化澆口位置以便減小射出塑料熔體時對載體箔彈性的影響。當前產品研發項目的一個重要的間接作用是使射出件的拐角處避免起皺,以及射出件輪廓線上的箔可安全折疊。(請注意:此處的折疊意為折彎裝飾品,即塑料箔,繞載體件邊緣彎曲90°或180°,隨後將箔的彎曲邊緣固定在載體件的後側/圖6)。

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照片來源: 作者

圖6:LEONHARD KURZ當前測試程序的項目範例,用於擴大熱成型的規模和潛力以便形成不同的箔拐角和半徑

 

屢獲殊榮的車內門板應用程序展現了KURZ集團應用工藝的實力(圖7)。這裡,局部半透明的裝飾性箔/ IMD單一印花系統通過IML技術與射出件內部的印製電容性PolyIC傳感器相結合。二者在一個=射出週期內黏覆成型。傳感器用於觸摸控制照明開關和調光功能,這使得LED光源的顏色可以變化(圖7)。

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照片來源: 作者

圖7:汽車門板可視側的IMD技術應用。此外,一個PolyIC公司(KURZ集團的一家子公司)的預製箔組份被放置於模塑件後側,配置了印製傳感器以便整合照明開關和調光功能。

 

類似的產品應用及項目將在K 2019的15號展廳的WITTMANN BATTENFELD展位號C06現場展出,敬迎蒞臨參觀!!!

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威猛集團

威猛集團是塑料行業中製造射出機、機械手和周邊設備的全球領航者。威猛集團總部設在維也納/奧地利,由兩個主要部門,威猛巴頓和威猛組成,他們共同經營集團旗下分公司,在全球5個國家設有8個生產工廠,其中超過34個直屬子公司位於世界各大塑料市場,並各自負責該區域的銷售及售後服務。

威猛巴頓致力於製造最先進的射出機和工藝技術的獨立市場增長,提供現代化和全面的機械模組化設計,滿足塑料射出成型的實際和未來要求。

威猛的產品系列包括機械手和自動化系統,中央供料系統,除濕乾燥機,秤重式和體積式的計量機,粉碎機,模具溫度控制器和冷卻器。憑藉這種全面的周邊設備,威猛可為塑料加工商提供涵蓋所有生產要求的解決方案,從自主工作單元到整個工廠範圍的系統。

威猛集團的結合已經使所有產品線連接為一體,提供塑料加工商在射出機、自動化和輔助設備的無縫接軌,為塑料加工廠帶來了益處,對加工機械與自動化和外圍設備的無縫集成日益增長。


威猛巴頓菲爾

WITTMANN BATTENFELD是威猛集團的成員公司,其總部和生產工廠位於Kottingbrunn / Austria。 其公司專注於塑料注塑技術,涵蓋從5噸鎖模力的微型注塑機到具有2,000噸鎖模力的大型機器的整個機械系列。 產品組合通過廣泛的附加配備方案,例如, 用於多成分射出,泡沫或纖維複合射出。 WITTMAN BATTENFELD與機械和材料供應輔助設備的領先製造商威猛集團的產品組合相結合,能夠提供完整的射出系統,包括工業4.0數據網絡。

 

更多信息可參訪我們的網站 www.wittmann-group.tw


 
 
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