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疊層模具的應用技術

浏览次数: 日期:2011年12月23日 14:20

塑膠工業0406_技術視窗3

疊層模具的應用技術

Technical Brief on Stack Moulds

目前,製造注塑產品最常用的是單層模具,但隨著新型注塑機的功能日益改進,而且應用範圍愈來愈廣,注塑業開始採用兩層及四層的疊模設計,藉以令生產力倍增。達明科技有限公司總經理唐永堅先生在一項研討會上,介紹了疊層模具的應用技術及作用。

  唐先生首先指出,扁平、薄壁的產品,例如衣架、DVD盒、飯盒和盒蓋、瓶蓋、餐具、矮杯等,都適合於通過疊層模具來生產,而這些都屬於一次性用品或大批量產品。

疊層模具對注塑機的要求

  就唐先生的講解,使用疊層模具時需要特殊的注塑機來配合。考慮的因素包括:注塑機的模厚、開模行程和注射重量,必須能夠配合疊層模具的需要,而且要具備一定的塑化能力和注射速度,確保使用疊層模具後不會降低注塑效率,例如採用長徑比達20的雙螺紋C螺桿。

  除此之外,這類注塑機還要具備封閉式噴咀和穩重的機架,提供足夠的力量支撐沉重疊層模具。

達明科技有限公司總經理唐永堅先生

疊層模具的應用問題

  對於一般的多腔模具而言,由於模穴並排,如果一腔模具需要50噸鎖模力,兩腔模具便需要100噸鎖模力。唐先生表示,疊層模具是一種多層模具,但其所需的鎖模力並非與層數成正比;也就是說,雙層模具的鎖模力並不是單層面鎖模力的一倍,因為疊層模具各層是串排的,而不是並排的,所以其所需要的鎖模力和單層模具相似。因為要承受噴嘴的推力,鎖模力比單層模具大10%至20%。

  單層模具與雙層模具的分別,在於前者只有芯板和腔板,而後者則需要兩塊芯板(一動一定),以及一塊兩面都有模腔的中板。在三板的設計,中板的開合模行程只為動板的一半;這可以用連桿或齒條/齒輪來保證。而中板則可由注塑機的下拉桿或導軌支撐。

<插圖>Double Stack.jpg

雙層模具需要動板、中板和定板

  普通模具需要因應生產情況更換模具,但由於雙層模具沉重,冷卻水管亦多,便需要更長的時間進行更換。不過唐先生指出,疊層模具可透過更換模芯、模腔等部份,達致快速換模的目標。

  至於其他方面,疊層模具對頂出、機械手、模架、熱流道、螺桿等方面也有特殊的要求。如每個模面只有一個模腔,唐先生建議把熱流道棒設在模具的邊旁位置,以防止與機械手碰撞。


<插圖>Base.jpg

疊層模具用模架

疊層模具使用的效能

  與傳統的單層模具相比,疊層模具的效能顯著,包括提升生產力、降低每件產品的生產成本,但注塑週期卻較長。唐先生解釋,為彌補所增加的注塑週期,疊層模具可以採用一邊開模一邊頂出的方式,節省一秒的週期時間;另外,疊層模具亦可使用氮氣輔助注射,將各層模具的注射時間,由一秒減至0.3秒。為了達到注塑效益,疊層模具須於六秒內完成注塑週期。

  在注塑成本方面,疊層模具與單層單腔模具相比,也有著顯著的優勢。以兩腔和2×2腔飯盒模具為例,兩種生產的每件注塑成本比見下表。從表中的分析,反映疊層模具雖然對減少用料沒有幫助,但卻能夠有效節省電力消耗和工資支出,對於電費高企及工人難覓的今天,實在是一大好消息。

成本項目

兩腔

2×2腔

原料

85%

90%

電費

10%

6%

注塑機

3%

2%

工資

2%

1%

模具

1%

1%

表一:兩腔和2×2腔飯盒模具對每個飯盒的注塑成本比例

  另外,將雙腔單層模具與2×2腔疊層模具相比亦發現,利用2×2腔模具生產飯盒,產能是雙腔單層模具的一倍,在相同的毛利率之下,廠商可將每件產品的報價降低5%,提升產品價格競爭力,從不利用疊層模具的對手中爭回訂單,但同時每月利潤反而增加57%。

  唐先生指出,目前國內疊層模具的使用並不普遍,原因包括:有關的熱流道技術推廣不足,以及合適的注塑機選擇不多。位於東莞的先銳熱流道供應商,已成功將其技術應用到開放式及針閥式疊層模具,並於最近的展覽會中,展出8×2的膠杯疊層模具,可於支援足夠模厚的200噸或以上注塑機使用。

  綜合高效能、節能和高回報的優點,唐先生看好疊層模具將會普及,而新型注塑機亦會配合這趨勢發展,裝備使用疊層模具的條件。

<插圖>TME110 Acc.jpg

  達明TME 系列注塑機可支援疊層模具的生產,350噸的型號可容納厚達1,100毫米的疊層模具。

所属类别: 注塑机模具

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