模具和塑料機械的主要進展和開發動向

     1 塑料機械主要發展趨勢是朝著組合結構、專用化、系列化、標準化、復合化、微型化、大型化、個性化、智能化方向發展。用戶可以根據自己的實際要求，進行“組合和匹配”。另外圍繞節能、省料的技術方針及滿足專用材料和特殊用途的需要，開發了許多新型設備和特殊專用設備，如低壓注射成型機、氣體輔助成型機、夾芯注塑機，薄壁注塑機、結構反應注塑機、超高速注射機、注射壓縮成型機、直接傳動高速擠出機、多層擠出機、反應擠出機、動態交聯反應擠出機、高速及高效混煉雙螺桿擠出機、可抽出螺桿擠出機、橡膠用擠出機、電磁動態化擠出機、雙向拉伸擠出機、雙壁中空吹塑機、數控多坐標中空成型機、三維中空成型機等。

    近年來，原料成型技術與成型機械的配合更為緊密。原料及成型技術的不斷提高以及高性能化要求成型加工機械及周邊機械與之配套，而加工機械的進步又促進成型加工技術的進步。其開發動向：

    1)以最適應的成型加工條件為目標的各種控制技術及其高度化—專家系統，開環和閉環控制日益普及，并設計各種高性能螺桿，開發薄膜、片材、中空制品等多層復合成型設備。

    2)開發精微控制、低噪音及性能優良的全電動性注塑機，電動和油壓并用的電動注塑機。開發生產多品種、少批量、高附加值注塑機和成型技術，如4套模具自動換位注射成型裝置，多種成型制品在注射完畢后，在模具內組裝完畢的制品的組合模具。

    3)可減低殘留應力的加工機械，如各種低壓成型或適應壓力成型的加工機械，模內壓力控制法、注塑壓縮成型機等的開發日受重視(見表2)。

    4)多材、多色成型機，如多層專用加工機、夾芯注塑機、SP成型機、回收利用專用機、hoop成型機、軟硬材料一體成型機等。

    5)提高制品性能為目的的加工機械，如排氣式注塑機、真空注塑機、超薄制品專用注塑機、超高速注塑機，以及結晶性成型材料中空吹塑成型機，可提高制品外觀、強度、耐候性、保鮮性、阻滲性等。

    6)開發適于線上焊接、表面改性的加工機械，如最優虹吸(siphon)注塑機(BSM)、模內溫度可控注塑機。

    7)開發高效節能型的塑料除濕設備，以防止材料在100℃以上進行干燥除濕時變色及性能下降等技術問題。

    8)微型機隨著電子、信息、電器、醫療、生產等行業的迅速發展，需求日益增多。國際上已成功開發出質量為萬分之一克的注塑機，管材直徑為1mm的擠出機和容積為3ml的中空吹塑機。據了解，一些發達國家正在研究能替代人體血管的直徑小于05mm的塑料擠管機；日本正在開發質量為十萬分之一克的注塑機。

    9)大型化塑機也是當前發展方向之一。目前國外已開發小轎車車身板用的8000KN注塑機；2000mm的塑料管材和寬度10M的擠出機以及容積為5000L大型設備的中空成型機也開始投放市場。

    10)個性化也是當前塑機發展的另一個關注熱點，如動模板可移動又可轉動的注塑機，大型面積小合模力或大合模力小注射量的注塑機，混料與注射聯用成型設備，配備有特殊外圍配套裝置的擠出生產線，木塑共混成型加工設備以及以高度混煉、分散為目標及省能、省空間、低溫加工用的各種機械均得到較快的發展。

    2在成型加工過程中，模具和模頭占重要的位置。近年來計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)、計算機輔助分析(CAE)和計算機模擬分析軟件等在模具和模頭的設計制造過程中進一步普及和發展。從而提高模具精度，大大縮短制作周期。此外在模具及模頭的材質方面，有效采用新開發的特殊鋼、充氣金屬、非鐵系金屬等也將取得更大進展。

    3關于計量、控制、評價方法，CAE分析軟件的精密化，廣泛應用的適用化技術也獲得很大進步，并通過仿真模擬，可以正確的設計制品。物性計量技術和計量儀器進一步確立。塑料機械工業產品的自動化控制技術目前已發展到相當水平，設備單元的自動控制、參數的閉環控制、過程聯運、在線反饋控制等電子計算機技術在塑料加工上得到廣泛應用，目前正向智能控制功能的塑機發展，使無人操作、無人車間、無人工廠得以實現。近年來令人注目的評價法是根據可視化鮮明現象，物料在機筒內的舉動，由固體到熔融態、混煉和分散舉動全過程都可直接觀察，由此可大大促進工藝改革和技術進步。可視化在注射、擠出、中空成型中都已實用，今后可視化解析技術用于成型加工特性的評價方法會有更大進展。關于材料的物性評價方面，與生產線直接連接的方式、實時控制方式的實用化也將進一步發展。