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复合注塑成型新前沿 - 无图版
tiandi --- 2007-04-14 13:36:27
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在加工厂商、模具厂商以及机器设备制造商之间讨论这一主题，很快就会发现对“模内组装”（或IMA）这一术语，他们有迥然不同的定义。本文目的就是要从多枪成型或硬/软重叠注塑的一般领域对此进行辨别。虽然模内组装通常需要多枪注塑，但是这一概念的本质是将模具内各个单独的部分变成一个整体，否则的话这些部分将在模具外部通过扣合、焊接或者粘合剂粘合进行组装。Ferromatik Milacron 欧洲公司的美国分公司总经理Bob Hare 表示：“如果在成型加工过程中需要下一步的工序，（最简单的方法），你就不得不考虑使用模内组装。”
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| 模内织物或地毯复合看上去似乎符合这一定义。但这可以被考虑当作是嵌入成型的一种形式――一种已经为大家所熟悉的技术，但不再本文讨论的范围内。这一点可以从下面讨论的例子中得到验证，模内组装不仅仅只是重叠模塑或者嵌入物成型，但是它们的任一种或者都可以归类为模内组装的一种。 复合注塑组装成型的优势 与其它的模内加工与增值处理一样，模内组装的优点是经济性，部分因素是和质量有关。加工厂商兼模具制造厂商Electroform的总裁Wade Clark表示：“这种方式能够提供更加稳定的产品，不会产生采用二次操作会出现的变形或收缩问题，特别是针对有两个或多个需要配对的注塑件。” 恩格尔公司的加工技术部经理Joachim Kragl补充说：“你可以用一台机器以及一副较小的模具以较低的成本加工出组装产品的一个单件，但是如果你考虑到单件组装成配件以及组装线本身所涉及的所有费用，那么利用模内加工出配件来说节约的费用是惊人的。你所担忧的只不过是一台机器和一个工艺，如果我有一个三元产品要组装，那将需要三个自动化生产线，这样就增加了生产中断的可能性。” 其它优势还有节约省去了运输、料斗、夹具、超声焊接机等，也消除了因错误处理、未对准、加工异常或污染所导致的废件可能来源。 模具和机器制造商普遍认为模内组装还具有如下优势： |
tiandi --- 2007-04-14 13:37:10
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- 从模具中生产出最终注塑件避免了半成品的存货；
- 模内组装可避免使用单独的压机或模具，减少了人力和场地空间的需要；
- 模内组装确保了待组装的注塑件正确的搭配或结合，对装饰性注塑件来说它具有很大优势；
- 相对于分别成型每一个注塑零件，然后组装在一起所花的时间来说，模内组装能够降低生产各个组装件所花费的总时间；
- 那些用常规方法生产会受到成本限制或技术几乎不能实现的制品，在模内组装中可以生产出来。
模内组装通常要求较高的注塑件产量，因为在同样的空化条件下，它的模具成本会比标准的模具高出30%到70%。一般认为约为25万产品的工作量比较适合模内组装生产。他们还认为模内组装在欧洲的发展速度要比北美的要快，主要用于汽车及消费类商品，少量用于医用注塑件。
模内组装的关键点更多地是建立在模具上而不是成型加工上。阿博格、恩格尔、克劳斯玛菲和米拉克伦等设备制造商认为模内组装设备与其它多组分成型任务使用的设备没有太多不同之处，但是他们认为有区别的地方是一体化自动操作和安排后续操作步骤的关键技术。克劳斯玛菲注塑成型业务的总经理Peter Lipp表示：“只要一台机器具有能确保加工重复性和精度的闭环控制系统，那么它就可以用于模内组装。”
某些情况下，特殊模内组装加工的供应商会和特殊的注塑机制造商展开合作。叠层的模具设计有一个在垂直轴上旋转的中心模板。取决于系统，中心模板可以有或者两个或者四个面。一个实例就是Ferromatik和Foboha公司（德国模具制造商，模具具有一个或多个四面旋转“立方体”）的合作。同样提供多面“旋转叠层”模具的丹麦Gram科技公司已经和德玛格塑料集团合做了多个项目。恩格尔公司采取了一个多面的方法：“我们或者自己制造模具，或者和北美的公司进行合作，”卡尔表示，“因为我们也制造了用于多组分成型的设备，并且拥有我们自己的自动化生产能力，对我们来说模内组装就成了我们重要的专业技术领域。”
实现模内组装的多种途径
许多加工厂商已经开发出许多实现模内组装的方法。有些方法使用了具有滑动模板或者旋转模板的单面模具。其它的方法使用了以传统的线性或更新的旋转板设计的多分型叠层模具。许多情况下，单面模具使用旋转或者滑动式模板来改变射点之间的型腔配置。单面和叠层模具都能得到借助一个或者多个旋转中心转位得到更多的功能性，其中每一个能够拥有四个面从而起到不同的功能。同时许多应用能通过自动设备或者更小的设计在型腔或甚至在机器之间进行注塑件转移。
tiandi --- 2007-04-14 13:38:19
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举例来说，用于单面模具的模内组装方法是来自模具制造商StackTeck新的“传递成型”概念。销售总经理Jordan Robertson介绍，模具上的处理装置是通过模具运动的机械作用将注塑件从一个型腔传递到另一个型腔。“机械手的推动力来自处于叠层中心部位的击点位置，” Robertson说，“它使用旋转装置通过夹具运动操作自动设备的。”
通过一台机器到另一台机器的自动转移被应用到Gram公司的一个产品中。在一台机器中“旋转叠层”成型两个透明聚碳酸酯外壳，从另一单独的设备传递一硅树脂膜片并嵌入到其中一个外壳上。在旋转叠层的适当位置，两个对立的叠层连接好时，对聚碳酸酯的啮合表面再次加热，让外壳焊接在一起。
恩格尔对这一技术进行了变动，能生产出液体硅橡胶和 PBT材料组成的二元结构旋塞过滤器。该注塑件分别使用具有偏离中央旋转板的无拉杆设备加工成型，在模具中注塑件通过自动装置施加给注塑件的互相作用力形成扣合结构从而产生组装产品。
一个较老的模内组装概念出自JSW公司，它和日本的Sakamoto Tool and Die公司合作开发出模具滑移注射成型(DSI)工艺。该工艺1991年推出，它通过成型两个分开的半型方法生产中空产品，然后通过滑移模板将它们放在一起，最终两个分型通过重叠模塑密封连接在一起。根据JSW 公司芝加哥技术中心的总经理Robert Columbus介绍，在亚洲有两套这样的系统在使用。
<DIV align=center>图 2， Gram科技公司旋转重叠加工成型一个螺纹帽和一个带拉签的配合螺纹盖，这两个分开的注塑件组装在一起之前是单独的注塑件
tiandi --- 2007-04-14 13:38:50
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旋转“立方体”与“叠层”
Ferromatik Milacron公司和Foboha公司联合开发出用于高容积、二元模内组装的装配完备的系统。两家公司在去年的美国国际橡塑展上展出了该系统，演示了模具中进行两种色彩应用的扣合成型。Foboha的美国销售工程师Lisa Mauro介绍了该公司的TwinCube模具四个面都留有印刷、贴标签和退扣功能的位置。她指出：“我们的设备为了模具的动作使用了附加的运动（如扣合），因此它不依赖成型设备。”
Milacron/Foboha系统的第一个美国用户是在新泽西州Somerset的Stull Technologies公司，它用来生产带有标签嵌件和扣合组件的叠层外套。营销高级主管Jason Stull认为该系统将在型号为275吨 K-Tec的机器和48腔TwinCube可旋转叠层模具中生产二元聚丙烯的“具有圆形上盖的瓶盖”。