近年来,注塑成型中采用的技术和工艺不断进步,助力制造商设计、开发和制造高品质、高成本效率的零部件。
  宝洁公司旗下子公司iMFLUX已经能够采用较低压、低夹紧力的分裂性注塑工艺生产高品质注塑部件,并且已经进行商业投产。
  iMFLUX是一家软件和工程创新公司,成立于2013年,总部位于俄亥俄州哈密尔顿。该企业可谓重塑了模塑行业。其革新性的iMFLUX工艺技术成功地颠覆了传统行业模式。
  压力充模取代速度充模
  传统的注塑工艺流程速度非常快,以便利用聚合物的剪切稀化流动(假塑性流动)特性,在注入模具时最大程度减低用料的黏度。iMFLUX认为这种技术存在几个缺点,例如它通常会带来非常高的成型压力。
  然而,使用iMFLUX工艺的话,情况就大不一样。该专利工艺备有一种特定的控制器,能够以非常慢的流速率和预设的低熔体压力曲线去填充模具,从而以灵活的充模速度去自主适应零部件几何形状。
  通过塑料熔体压力去控制注塑成型工艺过程,使得熔体能够通过熔体输送系统和模腔流动,而不会出现失速或滞流。恒定、无波动的压力在每个点连续地推进流锋,即使遇到肋线、凸台或其他阻碍也不会受到影响。
  在硬件方面,该公司在按钮和模具上安装了两种传感器。其中一种压力传感器是添加到机器喷嘴中,以实时监察进入材料输送系统的注塑压力。控制器在整个充模过程中使用注塑压力作为主要控制信号。
  模具中也安装了传感器,提供模具压力和流锋进度的信息。另外,iMFLUX自行发明的传感器,也称为NightHawk,也被螺栓固定安装在模具外部,以测量模具中的压力和挠曲。
  模具传感器的信息反馈对于在模具中提供最佳压力,以及对材料、模具或工艺变化导致的注射压力变化进行实时调整至关重要。另外,还备有用户界面,以便输入技术参数,并监察工艺过程。
  综上所述,iMFLUX工艺技术能够最终实现零部件品质的重大改进。鉴于充模性质及降低的模制应力,能够实现多腔模具的更均匀填充,以及消除流锋的阻碍,以确保部件美观性得到改善。
  重大突破:更短的循环周期
  iMFLUX工艺靠模具熔体中的冷却以产生流动阻力,反过来使得流径内部和流锋的压力保持恒定。由于注塑速度非常缓慢,因此聚合物在充模时能够不断冷却和压实变硬。
  最大的突破,也是最出乎意料的发现,就是慢速充模会缩短注塑周期。这当中由几大原因导致:
  充模速率越低,产生的剪切热就越少,冷却时间也越短;
  充模速度缓慢,使得模具能够“在充模时被保压”,因此材料不断与模具壁接触,提供有效的冷却;
  当模具完全装满时,零部件已经被保压,这基本上省去了挤压段,减少了整个循环的冷却部分。
  对比:传统的注射成型技术在填充停止之后就会出现部件的高度变形,而由于使用iMFLUX技术是一边充模,一边保压,零部件在填充的任何一个点都会出现表面成型状态。
  iMFLUX工艺的其他优势包括可持续性方面的改善和降低成本支出。
  据一份报告称,iMFLUX的创新工艺可以每年为宝洁节省数亿美元的材料成本和资金成本。这是由于模具成本降低了,并且该工艺允许模具在较小吨位的机器中运行。
  该公司还表示iMFLUX工艺能够控制非常大的粘度变化,使得其成为进行再生塑料,以及含有大量着色剂和添加剂材料的注塑成型的理想选择。
  对于剪切敏感的生物树脂而言,iMFLUX工艺的自我调节灵活性,以及运行各种熔体流动指数的能力,意味着该工艺可以让生物材料在更多应用中发挥作用。
  适用于大多数机器类型
  iMFLUX工艺可集成到大多数种类的机器中,包括液压注塑机、全电动注塑机和混合注塑机。数家主要机器制造商提供了许多该技术的新型模压机原始安装套件(OEM套件),可提供快速、简易的安装指南。
  此外,iMFLUX工艺也可以安装到现有机器上。该工艺可很好地兼容特定设计的模具、改装的模具及压力机。
  该系统可应用于多个行业中的生产制造,包括汽车、医疗、包装和消费品等。该工艺的闭环、低压、恒压控制操作方式,意味着相比传统高剪切环境的注塑工艺,大多数聚合物在iMFLUX工艺中能够运行得更好。
  可方便与其他机器控件集成
  总部位于辛辛那提的米拉克龙控股公司于2018年10月与iMFLUX签署了首个分销协议。透过该分销协议,米拉克龙将iMFLUX工艺集成到带有自家用户界面(UI)和屏幕的注塑机控件中。
  米拉克龙是首批使用iMFLUX工艺并提供此技术的机器制造商之一,并拥有提供整套iMFLUX专利处理技术的特定独家许可权利。
  该交易使公司能够将M-Powered iMFLUX模块(一种先进的自动适应处理控件)直接安装到客户的新机器中,或者为米拉克龙注塑机提供M-Powered iMFLUX改造升级。
  M-Powered iMFLUX模块有助于提升零部件品质,并节省生产零部件所需的能源。作为M-Powered工具套件的一部分,iMFLUX模块和成型技术可实现对模具和材料变化进行大量实时调整。
  这些实时调整结合其他M-Powered分析工具,旨在协助提升设备综合效率(OEE)、提供理想的树脂灵活性,并通过自动调节处理控制纠正常见的操作问题。
  当与现有的M-Powered应用结合使用时,iMFLUX工艺能够收集、分析和利用数据,并通过提高生产率、减少废弃物输出、提高品质及自动处理成型操作过程中出现的问题,从而提高性能和设备综合效率(OEE)。
  据米拉克龙称,模塑商若使用其M-Powered iMFLUX模块,可以将现有注塑机的生产效率提高50%。该工艺适用于大多数模塑应用,尤其对于规格较宽的材料、再生材料的注射成型非常有利,并且能够助力生物材料/生物树脂运用于更多应用。
橡塑装备平台摘编自:CPRJ中国塑料橡胶
(R-12)