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緊跟汽車行業與城市出行趨勢——伊之密創新工藝技術
導讀：人們對出行的需求及各國對于減少碳排放的壓力，催生了汽車行業的一些新的概念。談到新能源汽車，電動滑板車或其它城市交通工具，輕量化設計的重要性。
【塑料機械網 科技創新】 人們對出行的需求及各國對于減少碳排放的壓力，催生了汽車行業的一些新的概念。談到新能源汽車，電動滑板車或其它城市交通工具，輕量化設計的重要性。因此，所用高分子材料成型的制品必須要有完美的表面效果和高品質的設計。從以上的陳述中可以看到，未來行業的重點趨勢與塑料機械行業休戚相關的技術和工藝包括：
- 輕量化設計
- 組合技術
- 塑料工業4.0
- 3D打印
這些行業焦點對伊之密的產品開發，同樣具有戰略意義。
輕量化技術
*的發泡注塑工藝是制造輕量化產品的理想選擇。伊之密開發了一種全新的螺桿設計，可提高玻纖增強塑料的塑化率和性能。此外，設備價格也大幅下降。在德國，伊之密已成為發泡注塑工藝生產新標準制定者中的一員。另外，伊之密還解決了發泡注塑表面質量差的缺點。憑借模具腔內一層薄薄的陶瓷層，客戶便可以以較低的投資成本獲得完美的表面。
與物理發泡注塑相關的技術，比如水輔注射成型技術(WIT) 或氣輔注塑成型技術 (GIT)也已開發并向客戶提供。對此，我們已與德國技術合作伙伴PME fluidtec開展了緊密的合作。舉例來說，基于WIT工藝，可在塑料零件的厚壁區域生成空腔或空心區，從而降低終零件的重量。此外，還可以大幅度減少冷卻時間，防止制品縮水。
輕量化設計通常意味著用塑料部件替換金屬零件。因此，客戶必須在零件的終設計中選用機械性能高的聚合物：纖維增強塑料。伊之密與德國技術合作伙伴C4PP共同開發了直接注射成型工藝(DIM)。DIM的優勢在于能夠將材料成本大幅削減至原來市場成本的50%。一臺注塑機配備有特殊的螺桿。在注塑機上連接了一個纖維切割和喂料裝置。纖維長度可以調整，纖維量可以通過調整速度而改變，和/或通過投入裝置的粗紗數進行修正。因此，您不再需要購買價格昂貴的纖維填充塑料。您只需購買便宜的通用樹脂和纖維粗紗，加工有自主配方的聚合物，玻璃纖維、天然纖維或碳纖維均可使用。
組合技術
正如前文介紹中所提及，塑料部件的外觀和觸感在塑料制品行業中起著巨大的作用。尤其是在進行需時較長的發泡注塑時，只有使用急冷急熱的方法才能得到較高的表面光澤度，但缺點是投資成本較高，而且生產周期較長。簡單的模具腔壁陶瓷涂層為客戶帶來了突破。
以熱塑性塑料基體表面PU包覆成型的發動機蓋試模樣品
組合技術或集成技術提供了多種改善終塑料部件外觀和觸感的方法。組合技術的思路來源于對已知行業工藝的跨技術應用潛力分析。材料與工藝的組合是伊之密在中國總部及其位于德國亞琛的研發中心研究活動的一個重要里程碑。第一個研究成果就是所謂“反應注塑成型”工藝(ReactPro)的開發：根據與德國Frimo公司簽訂的協議，伊之密開發了以PU涂層包覆熱塑性載體部件的工藝。簡言之，ReactPro系統就是我們的工程師們將其標準DP兩板注塑機與Frimo公司的PU設備相結合。伊之密這一“更智能，更好”的做法來源于與技術合作伙伴 - 德國GK Concept公司共同開發的創新模具概念所提供的技術。客戶可以通過ReactPro工藝生產具有高光澤表面的塑料部件；如果需要，還可以使其表面具有柔軟的觸感。
另一個為制品帶來更好的“外觀和觸感”的例子是“背注塑裝飾成型”工藝(DecoPro)的開發，這一工藝方案已在2018年的中國橡塑展上展示。DecoPro 在熱塑性載體上背注塑鋁箔，其終展示部件是汽車發動機蓋。該模具設計集成了鋁箔切割裝置，使鋁箔能通過輥子連續進給。在這一生產案例中，由背注射裝飾成型(DecoPro)生產的部件外觀和觸感都酷似金屬!
塑料工業4.0
“工業4.0”是人人都在談論的行業趨勢!一方面，這是有關處理由原材料供應商以及整個供應鏈中的機器和傳感器提供的大量的不同數據的問題；另一方面，則是注重于標準化分析，并將這些數據應用于新的業務模式。伊之密已準備好加入這一新的行業大潮，并提供所有經歐洲塑料和橡膠機械制造商協會(Euromap)認證的標準化接口。
工業4.0中的一個典型應用產品就是伊之密新開發的聚合物直接注塑(DCIM)：DCIM是一種基于注塑機(IMM)和聚合物輸送系統(CDS)等主要組件的集成生產系統。從機械設計工程師的角度來看，DCIM 還屬于上文提到的“組合技術”。CDS(聚合物輸送系統)由兩個子系統，即單螺桿配混擠出機和對不同聚合物成分、添加劑進行稱重配比的喂料系統組成。CDS將熔融的聚合物配混并輸送到注塑機的落料口，注射成型終制品。
DCIM系統在伊之密技術中心
這為終端客戶提供了多種優勢：一方面，客戶可以使用較便宜的通用聚合物和添加劑生產所需的改性聚合物。這可以保證較低的材料成本，根據不同配方，至多可節省50%的成本。另一方面，客戶根據自己的配方運行生產，掌握專門技術。這也適用于當用戶僅需小批量特殊聚合物生產的情況。有時候，除了價格高昂，改性聚合物加工公司還要讓客戶等待很長一段時間才會交貨！
回到工業4.0的話題，其后一個要點是：整個生產鏈從原材料配方開始，到生產出終制品結束。伊之密的技術合作伙伴德國Exipnos公司是材料配方的專家，提供適合客戶所需的配方。該配方將通過云發送到DCIM系統上，并能按需更改。此外，基于回收材料的聚合物也可以請Exipnos開發配方，用配置了DCIM系統的注塑機進行加工。
3D打印
3D打印或者說，增材制造(AM)是一種著名的制造工藝，在不需要使用模具的條件下，將塑料或金屬材料加工成終所需制品的形狀。德國伊之密開始了項目名為“SpaceA”的初創業務部門，開發了一系列用于生產聚合物零部件的柔性增材制造系統。SpaceA是一種以熔融沉積建模(MDM)工藝為基礎的模塊。該工藝初由亞琛大學塑料加工研究所(IKV)開發。在IKV開發該工藝的前研究工程師現受雇于德國伊之密，是SpaceA業務部門的負責人。通過MDM工藝，您可以使用*的通用高分子聚合物加工，達到出色的零件成型速度，就如人人熟知的注塑成型工藝一樣。并且，還可以加工諸如帶30%CF的PA等高填充和纖維增強聚合物。
SpaceA前的合影：左一為德國伊之密增材柔性制造中心產品經理Nicolai Lammert，右一為伊之密董事總經理甄榮輝
因此，與其他AM工藝相比，SpaceA在生產效率方面具有巨大優勢。因此，SpaceA不僅是一臺用于生產原型產品的機器，更是第一臺能用于可盈利生產的“3D打印機”。
如果需要，SpaceA增材制造系統可以配備關節式機器人，還可以組合減材制造工藝(如磨削或銑削等)添加到生產單元內；復雜嵌件的功能集成也沒有問題，并且可保證終部件的高度設計自由度。如上所述，SpaceA的重點不僅僅是高分子聚合物部件的原型生產，更重要的是，該系統能達到中小批量的可盈利生產，可與注塑工藝相媲美。
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