• 沒有找到結果。

二、 射出機產業

目前國際上一般來看射出成型機主要分三類:

1. 油液壓式射出成型機 2. 油電混合式射出成型機 3. 全電氣式射出成型機

而「全電式射出機」之主要製程程序與油壓式射出機依然相似,但兩者機械結構有 所變動,主要差別在於機械動力採用永磁同步伺服馬達、滾珠螺桿、齒輪、皮帶等 零組件,取代現有傳統油壓式射出機之油壓馬達、方向閥、油路板、油壓缸等油壓 零組件,因此稱為全電式射出機。

因無使用油壓零組件,因此沒有傳統液壓漏洩油及沒有射出產品與原料受油氣污染 的問題,設備生產中運轉噪音也較油壓式為低、消耗能源較油壓傳統機種省電,且 免除液壓油之冷卻,因為無油溫變化之負面因素而使其在精度上比傳統型油壓射出 機可較準確,尤其應用於光學鏡片射出。同時醫藥、醫療塑品的潔淨等級符合而使 全電射出產品應用領域有擴大射出機市場機會。油壓機利用入口及出口的面積比 (由大變小),可將油的壓力轉換(由低轉高),這是油壓機在超高壓(100~1,000 噸)關 模、鎖模、千斤頂時,無法被取代的最主要用途。

全電氣式射出機的優勢如下:

1. 較節省能源,

2. 噪音較低;

3. 潔淨;

4. 製程控制性佳。

雖有上述優勢但全電氣式射出機機台設備組件成本較高,

2.1 世界射出機產量

下圖為全球射出機有名的公司營收比較。是由全球有名的自動化公司的財務報表、

假設公司總營收的 1/3 為其射出機營收,編製而成。

7

圖 6. 世界射出機產量比較

2.2 台灣射出機產量

下圖為台灣射出機有名的公司營收比較。是依公司的財務報表編製而成。

圖 7. 台灣射出機產量比較

2.3 射出機介紹

射出機的動作控制模組包括:料筒溫控模組、關模模組、座進模組、射出模組、保壓 模組、冷卻模組、座退模組、進料模組、開模模組、托模模組、與調模模組。影響油

8

壓式射出機反應特性主要因素有:控制精度、「油壓系統反應特性」、模板帄行度與

精確度、鎖模準確度、螺桿塑化混鍊程度、射膠精度與穩定度、機器零組件耐用程 度等。對全電氣式射出機,上述的「油壓系統反應特性」應改為「伺服馬達系統反 應特性」。

射出機主要控制模具溫度及運動控制。射出機主要用聚氯乙烯(PVC,Polyvinyl Chloride)及聚苯乙烯(Polystyrene)為射出的塑膠材料。聚氯乙烯約 50℃就會軟化。聚 苯乙烯在 120℃~180℃時會變成流動狀,適於射出成型。塑膠成型主要應用於手機、

家電、及汽車零組件。由於模具溫度控制為靜態,挑戰較小,不在本文討論範圍。

伺服馬達的運動控制為整個射出機中最複雜、最核心的部份,因此其表現將最受關 切。射出機的傳動命令,由網路通訊模組傳送。

2.4 動作控制模組

射出機在 1872 年,獲得美國第一個專利。1956 年,第一次被商品化。射出機主要 應用於塑膠成型,製造汽機車零件及 3C 產品。台灣在 1970 年代開始發展射出成 型機,由於沒做研發,關鍵性技術都是外購,只能做組裝式製造,在國際市場上沒 有競爭力,利潤不高。

影響射出機主要因素有:

1) 控制精度,2) 模板帄行度與精確度,3) 鎖模準確度,4) 螺桿塑化混鍊程 5) 射膠精度與穩應度,6) 機械零組件耐用程度,7)如油壓式射出機,則油壓系統 反應特性。如為全電式射出機,則伺服馬達反應特性。

下兩圖為富強鑫公司的油液壓式射出成型機及全電式射出成型機。

圖 8. 油液壓式射出成型機

9

圖 9. 全電式射出成型機

2.5 油壓式射出機 vs.全電式的優點與缺點

1. 傳統的油壓控制系統,因為容易漏油、耗能、及低效能。馬達整天轉動,十分 耗能。

2. 節能泵浦雖利用變頻及優化原理,節省一些能源,但漏油問題沒解決,效能也 沒解決。

3. 全電式用伺服馬達做數軸同動的高速控制,需 Real-Time Linux 及 Real-Time Communication (EtherCAT or PowerLink),CANopen 等規格,技術門檻很高,與 外國大公司及集團接軌,台灣一般公司不容易切入。全電式用於機器人、CNC 及射出機。伺服馬達價格昂貴並且需很多個。

4. 全電式不需比例閥與方向閥。

5. 油壓用巴斯葛原理(Pascal Principle),能利用大輸入與小輸出口徑,將液壓提升 至 500~1000 噸高壓給關模及鎖模用,全電無法做到。

10

相關文件