塑料制品的生命周期變得越來越短。這也意味著必須縮短成本分期攤還的時間。對于生產而言，這就要求能夠有效地制造所有各種不同批量的產品，同時投資決策必須不僅基于現在的產品，而且也要基于未來的產品。許多加工廠商極其看好小型注射成型機的優點。選擇機器大小的首要因素是所生產的產品。選擇機器，首先的和最重要的條件是滿足適當的合模力和注射體積這樣一些要求。 大量的可供選擇的機器 注射成型的成型零件和制品所涵蓋的范圍幾乎是無限的，因而注射重量和制品尺寸的多樣性也好像是沒有限制似的。它們的范圍可以從0.001到0.01g的微型零件，直到約為66kg注射重量的半個汽車車體的大型零件。不過，最大多數的注射成型零件處于這兩個邊界范圍之內，重量為數克到數百克。這也就是與這樣一些小零件，如插銷、插銷連接器、密封件、玩具和電子物件等相關的領域 — 恰好是合模力可達500kN的小型注射成型機的主要應用區域。 在小型機器上制造的產品的極大多樣性與可獲得的小型機器的規格范圍是相匹配的。幾乎所有機器制造商都生產合模力在較低區域的機器。它們中的某些，例如Arburg和Dr. Boy公司，甚至是從這些小型注射成型機上獲得大部分的收入(圖1)。對于其他制造廠商，如Demag-Ergotech、Engel、Battenfeld 和Krauss-Maffei等公司，小型機器使它們有一個完整的供貨范圍。 小兄弟也是五臟俱全 生產的小型機器也要使它們具備較大合模力的機器所具有的所有變化形式，例如，它們也有二板式、肘桿式和全液壓合模設備等。和大型機器一樣，液壓驅動在各種驅動系統中占統治地位。全電動驅動比起合模力為1000kN的機器來稍微少一些。在德國市場上，合模力為500kN的全電動機器當前僅由Fanuc、Ferromatik-Milacron和Battenfeld公司提供。Fanuc甚至是更小的合模力機器的唯一供應商。 就像它們的大哥哥那樣進行控制 看一下小型注射成型機的購買價格，可以發現，它隨合模力增加而增加，而按照單位合模力計算的價格，則是減少的。 小型機器按照合模力而言購買價格較高的原因，除了其他因素外，可以這樣解釋∶它們使用零件和部件的方式是與中等和大型機器完全相同的。 在小型機器上制造產品需要像中型或大型機器上制造產品時同樣的加工控制。這也就是說，為了進行適當控制，要用同樣的速度，以同樣的質量從加工過程中獲得信息。反過來說，這要求使用大型機器所使用的 同樣的傳感器。由于信號加工和過程監測必須以同樣的方式進行，控制系統既不可能較小，也不可能較為便宜。并且，客戶希望不管機器尺寸大小，在他們的機器上有同樣類型的控制系統，因而小型和大型機器的控制系統差別不大，而在大型機器上，控制系統和傳感器的成本僅構成總成本的一個較小比例。 但是，每千牛頓合模力較高的購買價格并不是小型機器使用和普及的障礙。對用戶而言，更為重要的應當是與產品相關的成本，因為機器購買價格僅僅是許多成本因素之一。并不是所有的各種影響總是已知的，可以直接地因數化，或者間接地計入產品成本。在這方面，加工廠商從使用小型機器所取得的知識和經驗是有用的。 Lego公司有數百臺小型機器 丹麥Lego公司在數百臺合模力在500 kN左右的小型機器上進行生產。這些機器中三分之二以上合模力在250到600 kN之間。它們的大多數是標準型機器。它們能被選定，是因為它們能滿足Lego公司的特殊需求方針并適合Euromap接口。這有助于將它們集成入Lego的自動化環境，從而生產本身能被很好地組織起來并廣泛地實現自動化(圖2)。Lego公司有多年的加工塑料和使用小型注射成型機的經驗。多年來，它表明小型機器對小型塑料制品是有好處的。 成型機生產車間 理論上，小型制品可在機器合模力較大的多型腔模具上生產，這種機器也仍然有很高的容積利用程度。如果零件的數量有足夠保證，一種制品可在各配備一個8型腔模具的4臺小型注射成型機上生產。 它的一種自然的可替代的辦法是在一臺安裝有32個型腔的模具的較大機器上制造這種零件。在大多數情況下，小型機器和幾個模具已成為Lego公司生產的標準。無論如何，選擇小型注射成型機的理由常常并不總是立即顯現出來的。 比在大型機器上有更低的生產成本 Lego公司的經驗表明，使用較大的多型腔模具的機器確實可以期望得到較高的每小時的產量。但是，模具、機器、附屬設備、占地面積、折舊、能源消耗和維修的費用也較高。結果是每小時生產的全部成本與每臺機器和模具產量的上升成正比。因此，使用有多型腔的大型機器對公司既沒有成本方面的優點也沒有成本方面的缺點。但是，可能在小型機器上有一些限制因素不那么突出。例如，每一個機器群體都需要維修和服務，因為只有預防性的和系統性的措施能最大限度地確保機器的磨損最小，使效率、完好率和生產率得到改善。對于Lego公司，小型機器維修和服務有這樣的優點: 通常不必要完全停止一種零件的生產，這是因為同一種制品的模具分別安裝在不同的機器上進行生產，即使對其中一臺進行維修，生產仍然可以繼續進行。 除維修外，在幾臺小型機器上使用幾套模具還在其他方面使Lego公司得益，這更證實了使用小型機器的合理性。 在小型機器上并行進行生產 產品著色是一項關鍵性的工序，玩具制品制造商尤其關注這一點，因為同樣的產品常常要求不同的顏色(圖3)。使用分別安裝在各臺小型機器上的幾套不同的模具可以并行制造不同顏色的產品，這樣的安排比在一臺大型機上使用一套模具的情況能有更高的生產效率。 圖3 小型機器上的幾個模具可同時并行 生產不同顏色的制品 在Lego公司，模具用于生產的典型的持續運行時間約為5-10天。因而，每周都會有大量的模具更換和啟動。 就啟動而言，Lego公司對小型機器有較多的正面體驗，這是因為它們產生的廢料常常較少。但這并不是說小型機真正提供了優越性能，寧可說這只是反映了大型機的模具一般在幾何形狀和模具 技術方面更為復雜的實況，而型腔數目較少時，加工過程較易于管理。 Bosch公司的高完好率 德國Bosch公司是一個加工企業，它除其他業務外，特別向汽車行業提供插銷和插銷聯接器。它的生產也是高度自動化的，并分布在大量的小型機上。修理、維護和服務也是Bosch公司關注的關鍵點。首先，這是因為機器必需持續保持完好，并有最長的使用期，而模具零件必需有協調一致的高質量水平。第二，必須防止模具由于，例如磨損或污染，造成停工的時間。但是，不可預見的模具停工時間可能在任何時刻發生，例如，由于滑桿、抽芯裝置或其他型腔零件的破損或開裂。造成模具停工時間的其他原因是模具零件或是完全地或是部分地妨礙脫模。 在這些情況下，問題的本質或模具的復雜性也可能使拆卸模具成為必要。不管是模具還是機器的停工時間，是在日程上安排了的或未安排的，使用有許多型腔的單個模具時就必然要停止這種成型零件的生產。但因為必須遵守交貨的最后期限，在對生產進行計劃時，很重要的是要安排適當的富裕時間，以應付模具停工時間。將型腔分別安裝在幾個模具上的方式比使用單個模具的情況可以只計劃較短的富裕時間。Bosch公司多年來使用有較少型腔的幾個模具的方式證明是非常成功的。 除了在批量足夠時，由幾個具有較少數目型腔的模具組成的組合會取得較高的完好率外，Bosch公司還發現，在某些加工過程中可能有其他因素限制型腔的數目。這樣的例子之一是共注射加工。 使用這樣的特殊加工方法一般并不降低對加工過程控制的要求。通常，由經驗來確定受到限制的型腔數目。這是一種特殊情況，可以不考慮維修機器和模具的成本，或能較靈活地對停工時間及其他不可估量的因素作出響應。借此辦法，Bosch公司為共注射應用使用了兩個型腔的模具，并取得了良好的結果。 Dallmer公司的快速換模 不使用數百臺注射成型機的小加工廠商也通過不同的途徑從小型機器獲益。為保健部門制造產品的德國Dallmer公司就是一個與中型和大型機器并行使用小型注射成型機的這樣一家公司。 這家公司實際上能對它的所有產品保證交貨時間。在大多數情況下，產品都可在Dallmer公司的倉庫中得到。如果達不到這一目標，公司需要有快速更換模具的能力，并輕松地生產出必需數量的成型零件。很明顯，配有小模具的小型機器在這方面占有優勢，因為模具較簡單，操縱也較為容易，更換模具也較迅速。 另一個不只是與小公司有關的優點是可在生產車間中重新布置機器。對于中型和大型機器，這并不是十分簡單的，因為它們需要搬運設備。小型機器重量較輕和尺寸較小使它們較容易處理，這在重組生產線時能提供較大的自由度和靈活性。不僅Dallmer公司，而且其他公司，例如Lego公司也承認這是一個優點。 小結 正如從各種各樣的加工廠商處得到的實例所表明的，迄今為止，小型注射成型機在它們帶給生產的益處方面令人印象深刻。許多機器制造廠商體驗到，這一領域的相當大的增長并非沒有道理。 信息來源于：中國塑機網