"水產(chǎn)養(yǎng)殖"是印刷在今天超市貨架上許多魚產(chǎn)品包裝標(biāo)簽上的名稱來源。飛越過拉丁美洲斯堪的納維亞或亞洲島嶼地區(qū)的旅行者們,或許會注意到漁業(yè)這一產(chǎn)業(yè)在過去幾年的巨大增長。他們可以看到這些漁場是如何以矩形或圓形集群延伸到沿海水域中的(如圖1所示)。其中,最知名的生產(chǎn)商之一是挪威Akva集團(tuán),其直徑范圍13~64m的圓形魚籠由懸掛于一種圓形浮漂上的網(wǎng)構(gòu)成,它同時起到操作臺的作用。該浮漂由兩個被無縫焊接在一起的HDPE管的同心環(huán)組成,并由支架固定。這些支架是采用HDPE材料注塑成型的部件,重達(dá)50kg,由位于挪威Andalsnes的家族企業(yè)PLASTO公司制造。用于該部件生產(chǎn)的大型注塑機(jī)由威猛巴頓菲爾與PLASTO公司合作開發(fā)并制造。
圖1:自從天然魚種不再足以滿足日益增長的需求以來,水產(chǎn)養(yǎng)殖場得以在世界許多沿海區(qū)域開放
圖注: 用于漁場的核心部件:兩個被緊緊焊接在一起的塑料管環(huán)被用作浮漂,該浮漂擁有60m或更大的直徑(左圖),由支架支撐和定位(右圖)
當(dāng)好奇的飛機(jī)乘客在飛越斯堪的納維亞海岸或者世界其他各海岸區(qū)域時,可能已經(jīng)注意到了沿海岸的這些浮圈群,但大多數(shù)情況下,只有對這些浮圈群熟悉的人才能解釋得清這些浮圈群的重要性,這同樣適用于超市冷凍箱中出現(xiàn)在魚類包裝上的"產(chǎn)于水產(chǎn)養(yǎng)殖"的原產(chǎn)地的名稱。當(dāng)需要面對來自挪威PLASTO公司的要求,為其制造一臺用于生產(chǎn)大型漁場部件的注塑機(jī)時,同樣的情況必然也使位于奧地利維也納南部Kottingbrunn的威猛巴頓菲爾負(fù)責(zé)銷售和技術(shù)的人們感同身受。他們對用在充當(dāng)浮漂的管的同心環(huán)之間的支架進(jìn)行了討論。這些部件的重量范圍目前是25~45kg,根據(jù)其大小,甚至更重的部件將被用于設(shè)置在遠(yuǎn)海中的新的水產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)箱中。斯堪的納維亞的區(qū)域銷售經(jīng)理Eng. Edmund Kirsch介紹說:"我們這些新手對異乎尋常的東西尤其興奮,至今未知的產(chǎn)品世界觸動著我們所有人的激情,從CEO到工程部負(fù)責(zé)人,到風(fēng)險投資——當(dāng)我們在威猛集團(tuán)開始著手于我們新的項目起點(diǎn)后,我們回到該項目的大型部件的生產(chǎn)中。而自從PLASTO公司的任事股東Lars Stenerud帶著一份詳細(xì)的功能性說明文件來到我們這里,并與我們像真正的合作伙伴那樣展開合作,從而幫助我們滿足所有清單要求的時候,該公司向我們證明了在這項風(fēng)險投資中的一個理想的合作伙伴(如圖3所示)。"
圖注: PLASTO公司依靠一臺柔性的標(biāo)準(zhǔn)大型注塑機(jī)來制造這一重達(dá)50kg的支架,以使其能分別將直徑200mm、350mm、400mm、450mm和500mm的管道支撐在一起,該注塑機(jī)的注射量可通過一個額外的模塊而得到提高。
訂制但盡可能的"標(biāo)準(zhǔn)化"
列在說明文件中的首要條件是,該設(shè)備必須基于一種標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型。根據(jù)從以往項目中獲得的經(jīng)驗,很清楚的是該機(jī)器不僅要為這一特殊項目而優(yōu)化訂制,而且要適合于生產(chǎn)其他尺寸更小、重量更輕的支架成型件而無需任何重大改變,以確保一旦拿下訂單,即可投入生產(chǎn)。
列在訂單列表中的50kg HDPE注射量是一個固定參數(shù)。此外,該機(jī)器還必須為制造更重的部件提供額外的能力。為此,PLASTO公司提出了一個乍看起來并不尋常的設(shè)想,但作為多次頭腦風(fēng)暴會議的結(jié)果,它卻顯然是成熟的提案。巴頓菲爾的項目負(fù)責(zé)人Edmund Kirsch再度評論說:"在對一定間隔的尺寸和重量進(jìn)行詳細(xì)分析后,我們發(fā)現(xiàn),1000t的注塑機(jī)在鎖模力方面是足夠的,但在注射量方面,則需要一種特殊的解決方案?;谶@些認(rèn)識,我們選擇了一臺MacroPower 1000/19000注塑機(jī)作為基礎(chǔ)機(jī)型,該機(jī)器配有已得到實踐檢驗的二板鎖模單元,它與裝有165mm直徑螺桿的最大的注射單元相匹配。PLASTO公司建議,通過采用一種活塞蓄流器的方式附加一個模塊,以將最大注射量從14433 cm³提高到所要求的大約85000cm³。不僅如此,PLASTO還積極參與實施這一方案,該公司將葡萄牙的設(shè)備制造商PLASDAN公司選作另一合作伙伴,PLASDAN公司為該項目貢獻(xiàn)了一種被稱作"射罐"的裝置,即理論注射量為66000 cm³、直徑為250mm的活塞式注射單元。該活塞注射單元在兩個液壓缸的作用下運(yùn)行,它被安裝在機(jī)器的塑化單元上方(塑化單元位于固定的機(jī)械錨固點(diǎn)上),并通過一個歧管閥,與來自機(jī)器注射單元的熔體流連接起來。這對于我們的工程師而言是個起始點(diǎn)(如圖4、圖5所示)。"
圖注: 這款為大型注塑成型而開發(fā)的機(jī)器是一臺標(biāo)準(zhǔn)的MacroPower 1000/19000注塑機(jī),它擁有1000t的二板鎖模單元,以及螺桿直徑165mm的塑化和注射單元,同時它還組合了一個250mm直徑的活塞注射單元,該活塞注射單元的最大注射量是66000cm³
圖注: 該活塞注射單元被安裝在一個處于標(biāo)準(zhǔn)注射單元上方的“脊背”位置上,以作為一個靈活的設(shè)備模塊。它通過一個歧管閥與主注射集料筒相連接
一個注射量10~68kg的系統(tǒng)
一臺標(biāo)準(zhǔn)注塑機(jī),能擁有如此大的注射量的關(guān)鍵在于智能化設(shè)計的歧管閥,它引導(dǎo)熔體流從機(jī)器的注射單元流向活塞蓄流器,以將其充滿。為此,一個連續(xù)的工藝得到應(yīng)用,即持續(xù)塑化的多股料流被引入"射罐"中。憑借更好的熔體質(zhì)量,這種連續(xù)工藝優(yōu)于傳統(tǒng)用于此目的的注入方式。對于重達(dá)47kg的HDPE部件,型腔專門通過活塞式注射集料筒而被填滿。對于更大的注射量,首先填滿的是活塞蓄流器,然后一股最大的料流從螺桿單元處被射入,它受到活塞式注射集料筒注射沖程的推動。如果需要,除了活塞注射外,螺桿單元可并行于該注射過程,提供額外的熔流量并隨之進(jìn)行注射,其結(jié)果是獲得了最大94.8L或68kg 的HDPE注射量。需要補(bǔ)充的是,該機(jī)器也可作為一臺沒有組裝射罐的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)進(jìn)行運(yùn)行,所有的操作模式都能夠通過威猛巴頓菲爾的UNILOG B6機(jī)器控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)定。
圖注: 通過該歧管閥,機(jī)器既可以只采用標(biāo)準(zhǔn)的注射單元運(yùn)行,或者針對較大的注射量,也可以利用預(yù)先填滿的活塞蓄流器進(jìn)行運(yùn)行,或者針對最大的注射量,也可以通過兩個注射集料筒的相繼組合而運(yùn)行
并行操作提高產(chǎn)率
決定該機(jī)器系統(tǒng)具有多樣化操作選項的原因在于塑化與注射同時進(jìn)行的可行性,這對于充分利用所有的選項來縮短循環(huán)時間是必要的。PLASTO公司貢獻(xiàn)了自己的幾項創(chuàng)新技術(shù)并將它們用于模具中,包括:一個澆注系統(tǒng),其注嘴被安排在一個流動得到優(yōu)化的位置;一個高性能的冷卻系統(tǒng);用于模內(nèi)的特殊保壓裝置。之所以在模內(nèi)增加這種特殊的保壓裝置,是因為較長的塑化時間導(dǎo)致機(jī)器的注射集料筒只能在一個相當(dāng)短的時間內(nèi)提供保壓力或者根本不能提供。因此,這項任務(wù)必須由裝于模內(nèi)的特殊的保壓裝置來完成。材料通過這些裝置被壓入型腔中,不僅有利于改善部件的表面質(zhì)量,而且可確保塑料部件與冷的型腔壁之間持續(xù)保持接觸。通過充分利用所有這些選項,可使生產(chǎn)具有特定壁厚的產(chǎn)品的循環(huán)時間縮短到低于20min。
圖注: 通過采用特殊裝備,該模具也得到調(diào)整以適應(yīng)大型部件的生產(chǎn)。冷卻系統(tǒng)被鋪設(shè)以用于縮短循環(huán)時間。此外,集成的保壓集料筒獨(dú)立于機(jī)器的注射單元,可用于對收縮進(jìn)行補(bǔ)償
成功投產(chǎn)
在最終優(yōu)化階段,這臺乍看起來非常不同尋常的機(jī)器概念經(jīng)歷了嚴(yán)峻的考驗。目前,該設(shè)備已在PLASTO公司位于挪威中部的工廠中投入生產(chǎn)。PLASTO公司的總經(jīng)理Lars Stenerud總結(jié)說:"當(dāng)我們向幾家設(shè)備制造商闡明了我們的希望和想法后,我們最終發(fā)現(xiàn),正確的合作伙伴是有著革新開放思想的威猛巴頓菲爾團(tuán)隊。這臺設(shè)備完全滿足了我們對性能的要求,從而使我們能夠更好地從這項業(yè)務(wù)中開發(fā)我們所期待的潛力。畢竟,這才是最重要的。"巴頓菲爾的項目負(fù)責(zé)人也總結(jié)說:"我們作為機(jī)器制造商,模塊化的機(jī)器概念為我們向每一個實際的鎖模力等級下的注射量提供相似的附加項創(chuàng)造了條件。因此,這對于需要長時間風(fēng)險性開發(fā)周期的高成本特殊設(shè)計而言是一種切實可行的替代方案,這也毫無疑問地使我們的客戶從成熟的系列化技術(shù)中受益,從而提高了給定生產(chǎn)工藝的可靠性。