塑料机械绿色技术的研发理念Technology)主要指能减少污染、降低能耗和改善生态的技术体系,根据环境价值并利用现代科技的全部潜力的技术,达到设备与人、自然环境、社会环境的和谐。塑料机械的绿色技术主要体现在提高能源和其他资源的利用效率、提高加工性能和能力达到降低成型加工成本、减少对环境的污染、提高清洁度等方面。
我国在塑料机械发展历程中,对塑料机械绿色技术,也做了一些探索,制定了噪声、液压系统的渗漏油、安全设施、能耗等有关绿色技术的要求和标准。目前,我国的塑料机械的总体技术水平还处在国际上二、三流水平,几乎沾不高端塑机领域。高端塑机实际上是高端绿色技术塑机,高端技术内涵高端的绿色技术,低能耗、低污染、低排放、清洁化、洁净化、高速高效化、资源节约化、控制智能化等绿色技术得到充分体现,并且在不断发展。国内塑机的研发,虽有了一些绿色技术的概念,但往往都是被动的,缺少主动性,例如注塑机安全标准得不到顺利地贯彻,就说明了这一点。相关行业绿色技术的发展,促进塑机加快开发新设备、想工艺、新技术达到绿色技术制品的成型加工要求,而塑机的新设备、新工艺、新技术往往都是端绿色技术的结晶。
低碳排放的市场经济,促进塑机在能源技术、动力技术、材料技术、控制技术、成型加工技术、环保科学、清洁技术等诸方面的绿色技术快速开发。
社会对塑料成型加工设备在生产、制造、使用等过程中所导致的环保、节能等绿色技术问题也越来越关注。目前,很多国家要求生产商不仅要考虑产品的性能与成本,还要承担产品对环境影响的责任。‘’十二五“发展规划也提出了生产节能减排的要求,国内各类环境指令法规相继推出,这些都对塑料机械业的绿色技术的应用与发展提出了新的要求和挑战。Chinaplas2011展会为塑料机械绿色技术的应用和开发架桥铺路。
节能降耗的新理念高速成型降低制品单位能耗的能源利用率新理念塑料机械节能的标志是高速高效成型加工、降低成型加工制品的单位能耗,两者不可分离,没有高速成型加工的能力,只有低能耗的特征,这样的塑料机械是没有出路的,这种低能耗不能称之为绿色技术。以前有一种错误的理解,认为降低整机的装载功率,减少输入功率,就是整机节能的特征,结果是成型加工速度低,制品单位能耗达不到理想水平;在有关能耗标准的制定上,也没有把能耗和效率的两者之间联系起来,只讲制品单位能耗,不讲成型加工效率,标准体现不出先进性。国产塑机的整机装载虽然比国际上同类机要低,但是整机的加工效率低、成型速度低、成型加工能力低,整机成型加工水平上不去,制品单位能耗高。现在这种片面的认识逐步得到改变,展示说明,一些单位科学地处理整机装载功率、成型加工能耗、成型速度之间的关系,提高设备的高速高效成型加工性能,达到降低制品单位能耗,根据这一目标配置有关技术参数。
上海金纬管道设备制造有限公司管材挤出机组,科学处理装载功率与挤出产量之间的关系,达到降低塑料制品的单位能耗,提高市场竞争能力,比如常规的75/33挤出机采用110kW电机驱动挤出,产量为280kg/h,制品能耗为0.39kWh/kg;新设计的75/33挤出机采用132kW电机驱动,产量为480kg/h,制品能耗为0.29kWh/kg.后者比前者制品单位挤出能耗降低25.6%.上例说明,虽然整机的装载功率提高了,但是由于生产效率的提高,降低了制品的单位能耗,达到制品成型加工节能和生产效率提高的双赢。
节能成型加工的机构技术围绕节能成型加工展开机构创新,创新机构又提高节能技术的水平。注塑装置、挤出机构的创新节能的重点在塑化系统,塑化系统主要包括驱动系统、加热系统、加料系统,提高能源利用率、降低能耗损失是塑化系统节能技术的研发重点。
科倍隆有限公司展示了新一代ZSK Mc18双螺杆挤出机,比扭矩提高30%,达到18/cm3;椭圆形的机筒热收缩衬垫改善了热传递;改进的冷却系统和加热系统,保证了温度的均匀分布;改进的机筒隔热保护。这些改进措施有效地提高了能效,提高产量30%,同时降低了产品的单位成本。上海金纬管道设备制造有限公司管材挤出机组挤出螺杆采用双螺棱设计,降低熔体粘度,达到低温挤出,避免了大口径管材挤出的融垂,保证了管材壁厚的均匀度,降低能耗20%以上。
秦川未来责任塑料机械有限SC1500塑料中空成型机、中德合资格兰威尔方力高速双壁波纹管成型系统,采用高效节能IKV高效节能挤出结构,其HMWPE原料的输送效率,名义比功率由常规的0.3kw/(kh/h)~0.5kw/(kh/h)提高到0.6kw/(kh/h)~0.85kw/(kh/h),塑化量提高50%以上,且挤出量稳定,加之合理的屏障段和混炼段设计,获得高的塑化质量,降低单位能耗。
广州一道注塑机械有限公司展出的U-PET360/96cav瓶坯注塑机,获得了镶嵌式塑化料筒加热结构、主辅多顶式注塑顶模机构、直动式注射喷嘴机、双轨平衡移动机械手、双驱动双轨平衡移动机械手等多项实用新型专利。配备高质量的德国热流道不仅节约了生产原料,而且提高了产品质量,加快成型周期,提高生产效率。采用阀针式注浇口达到大流量注射,满足国际客户的高质量要求。国内独创的多工位机械手,使成品有充足的时间冷却,大大提高了成品的合格率。阀控伺服液压系统提高了系统的动态响应性能和保证了运行精度及其重复精度的稳定性,MOOG伺服阀精确控制移模位置,低压护模位移精度可达到0.10mm,充分保证了高精度模具。小容量蓄能器稳定了注射压力,减低了噪声;大容量蓄能器提高了注射速度节约了能耗。伺服电机驱动的挤出塑化系统保证了大容量PET塑化的质量一致性,为群腔PET瓶坯高速高效注射成型创造了先决条件。一模96腔,成型500ml可乐瓶瓶坯,每个重10.88g,成型周期7秒,产能最高达到49,000支/小时,达到了国际先进水平。
宁波华美达机械制造有限公司PET瓶坯注塑机,创新合模机构,提高模具合模精度和寿命。合模机构采用全液压,合模力位于模具中心区域,压力分布均匀,在较长时期内,合模精度保持不变;塑化注射采用双阶挤注复合系统;专用速3工位冷坯机械手,制品顶出后在机械手内继续冷却,缩短在模具内冷却时间;瓶坯在模具内成型后,外壁为水冷,内壁为风冷,放坯时,瓶坯冷却到室温;机械手驱动采用德国伦茨伺服系统。成型16g瓶坯,一模48腔,成型周期约9s.节能成型的控制技术成型控制系统的科学设计,创新机构、成型工艺,提高成型速度,缩短成型周期,提高加工效率,达到高速节能成型加工。
广东伊之密精密机械有限公司48A-PET瓶坯注塑机,成型系统采用塑化与注射、开合模、顶出、机械手取出等工序的同步平行回路控制系统;多工位带冷却的取坯机械手;群腔瓶坯成型模具。通过以上科学的手段,大大缩短了成型周期,达到了高速节能生产。现场展示的48腔PET瓶坯成型加工,周期12s,每小时最大产能达到14,400个,达到低成本高产出。
上海衔能科技有限公司针对大型注塑机的伺服多泵动力驱动系统,把注塑机特点的工艺需求融入到控制元件算法中,研发了伺服多泵多组分流与合流的控制的多模式复合控制系统,与单纯的多泵合流控制系统相比,动态响应更快、更节能、成型周期更短,把注塑机的能效发挥到最佳状态。
BEKEM在中空吹塑领域的仓撕闻名世界,展示了新的全电动机型EBLOW,快速建立合模力并把位置精度控制在0.01mm,缩短干燥循环周期大于15%,节能15%,噪音最高为72dB.超霸全电动注塑机同步进行塑化、开锁模及顶针动作,提升速度及能源效益。
布鲁克纳公司在BOPET、BOPP薄膜拉伸线上,特殊设计"能源监控系统“,优化流延膜温度控制,在降低原材料成本和薄膜厚度上达到精确的控制,达到既提高制品质量又降低能耗和成本的效果。(连载一)效
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