| UCP--越来越薄的注塑技术 |
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| 日期：2007-7-21 22:20:58 人气：47 [大 中 小] |
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UCP是韩国株式会社进和机械近几年在研究运用于超薄壁塑料制品生产的注塑技术的代名词。它是在传统注射成型技术基础上，糅合其他先进技术而研发出的一种高新技术。 
这种新技术的出现是应对于当今电子产品，如手机外壳、电池板塑件等向着超薄型方向发展而出现的，生产小而轻的电子产品塑料部件的需求已经使薄壁注塑成为注塑机最需增加的性能。当然现在的“薄壁”概念已经不是原来人们所认为的塑料制品的壁厚在1mm的范围，而是发展到小于0.5mm甚至到0.3mm以下。由于壁厚不断减少，薄壁制品要求改变加工工艺：采用更高的压力和速度，更短的冷却时间，因此需要一种更特殊的、具有高速和高压性能的注塑机。现在人们普遍采用的是具有高速和高压性能的全电动注塑机，它可以生产的塑件厚度在0.4mm以上。确实这种机器有其优点，比如它的无泄漏、低噪声、高洁净、快速度等等。但我们也看到目前在全电动注塑机上普遍采用的齿轮皮带传动及滚轴丝杆技术，因其机械部件传动性能上的缺陷，滚珠螺杆的耐用度，高锁模力吨位机种不宜发展，及高制作成本等限制，在某些方面制约了全电动注塑机的发展，这些集中体现在机械传动结构的撞击，磨损、生产过程的蠕变性，传动间隙以及速度极限等方面不可逾越的先天不足。电动注塑机一般生产的塑件厚度在0.4mm以上，而现在的许多产品包括手机等电子产品已越来越趋向超薄型，一般的手机电池板塑件厚度要求在0.3mm以下，这些都是电动注塑机无法实现的，它迫使考虑开发低成本高技术的更实用手段去解决这些问题。
UCP的注塑技术就是在这基础上发展起来的。而运用这种技术制造的精密注塑机是尺寸和形状精度很高、表面粗糙度很低的塑料制品所采用的第二代全液压注塑机。采用UCP技术的第二代全液压注塑机不同于常规的全液压注塑机，它采用高射速、高射压、高料温条件下的成型方法，使成型产品厚度可以达到0.3mm甚至更薄，成型周期比普通注塑机缩短1/3，节约能源20%，是被公众广为看好的、大有前途的注塑机。
下面对采用UCP技术的薄壁注塑机的主要特征作一介绍，希望能对读者有所帮助。
液压控制
此类注塑机采用的是合成比例泵。油泵是液压系统中的动力机构，主要功能是要满足液压执行机构驱动负载时所需能量的要求。泵的形式有定量泵、变量泵及比例泵，我们知道变量泵的流量随压力变化的曲线在理论上很难实现曲线变化，主要是由于它采用弹簧力控制，弹簧力是按线性规律变化，变量冲击大。而UCP技术采用的是世界先进的德国比例泵，它是集油泵和比例阀件为一体的合成油泵。由于其自带比例控制，可以按输入的电信号连续地按比例地控制液压系统的流量、压力和方向。其输出的流量和压力可以不受负载变化的影响，呈现曲线变化。它的变化冲击小，并且压力控制容易、冷却方便，并省去许多油路阀件，使油路简洁干净，避免管路泄漏。由于它快速高压注射，对液压部件要求非常高，首先是控制器的响应，液压阀的响应和开启特性都必须高效。进和机械在选用的液压件和其总成搭配上作了许多试验和计算，现在的重复精度可以控制在0.02%以内，瞬间相应速度在0.02秒。
UCP技术的一个最特出的优点在于它可以弥补电动注塑机一些无法实现的液压系统功能。例如：手机塑件模具由于它的更新速度快，所以大多数不采用热流道模具，那么使用非热流道模具，就要考虑注射保压功能。保压对浇口产品来说十分重要，因为通过保压能使模腔内的料流更好地熔合，使进入模腔中的塑料熔为一体，并对塑料因冷却而产生的收缩进行补料，从而得到的制品密度高、收缩量小、精确度高、力学性能也较好的产品。还有现在的许多手机塑件模具仍然需要具备顶出抽芯功能，那么液压分型抽芯机构是必须存在的，UCP专用技术就是从液压控制系统开发具有电动注塑机的主要特性功能，同时又保留电动注塑机没有的一些重要功能。
注射装置
在注塑时，选取注塑压力和注射速度是十分重要的，它与塑料性能、塑化方式、塑化温度、模具温度、流动阻力、制品形状及制品精度有关。
速度是成功的薄壁注塑的关键因素之一，完成注射时间越短，所需的速度就越大，我们一般采用的方法是提高螺杆转速。快速充模和高压能以高速将熔融的热塑性材料注入模腔中，从而防止浇口冷固。如果一个标准的制件在两秒钟内完成充模，那么厚度减少25%，有可能将充模时间减少50%，刚好1秒。为此需要设计符合这些条件的螺杆和料筒。
一般普通注塑机的注射量为机筒容量的40%-70%，而UCP技术考虑到薄壁制品总成型周期的大大缩短，在注射系统中采用精确控制小注射量的注射装置，使最小注射量减少到机筒容量的20%-30%。
为提高注射压力和速度，它采用高强度高耐磨的细而短的专用螺杆，螺杆直径一般为28-40mm，比同类机型的螺杆直径细，大大缩短树脂在料筒内的停留时间，避免树脂停留过久造成分解的后果，使其注塑速度可以控制在240mm/s左右，压力可以达到3000kg/cm2左右，完全适用于精密成型。
对一些特殊用户而言，比如要生产厚度在0.25mm的塑料制品,可以采用蓄能器来取代电能实现高压液压系统，通过成型过程的自动蓄能和释放能量，从而完成高压高速和大大降低能耗。
合模装置
合模力在一定程度上反映注塑机加工制品的能力，但在这里笔者认为不是主要因素。事实上近年来合模力有普遍降低趋势，这是由于运用UCP成型技术，改进了注射螺杆结构设计从而提高塑化质量，对注射量实行精确控制，提高注射速度，并对其实行程序控制。改进了合模装置提高模具和螺杆的制造精度。当壁厚减少注塑压力增加时，UCP注塑机采用的高速五点式锁模结构有助于减少模板弯曲变形。薄壁制品用的注塑机的拉杆对模板厚度的比为2:1或更低。实现超宽超大模具厚度和相对降低合模力的条件是需要保证模板的平行度误差和模板位置误差精度。一般UCP注塑机在技术上保证模板移动位置误差在1mm以内，模板不平性度控制在0.05mm之内。
控制系统
UCP采用的控制系统是PC系统，它是注塑机当前发展的趋势，其操作画面为中文，可以显示注塑全过程。使操作者一目了然的图形化操作界面简单易用，已成为塑料机械的突出卖点。它将大大提高机器的使用水平，可以显著缩短操作人员的培训时间，这是它的实用功能一面，更重要的是我们可以利用计算机精密控制，来提高控制精确度，实现系统响应的时间达到0.1ms，PID的温度控制误差在±1℃，温度和压力的有效控制使产品的形位公差精度可以达到小于5mm。生产薄壁制件时，注塑速度和压力以及其他加工参数的闭环控制有助于在高压和高速下控制充模和保压。 |
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| 出处：本站原创 作者：佚名 | |
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