NPE2018的中空吹塑成型裝備：高效、節能、快速換模Matthew H. Naitove
譯/苗丹
NPE2018展示了豐富的最新注塑、擠出和熱成型裝備和技術。通過2018NPE展覽會吹塑機械廠商的展示來看，快速換模、增加靈活性、減少能耗和節省材料是吹塑行業的關注點。下面摘錄了部分中空吹塑相關技術和裝備進展情況。
PET拉伸吹瓶機是NPE2018吹塑機械中種類最多的展品。
注拉吹中空成型機
Aoki Laboratory America 展會上帶來了4臺最新一代AL系列、不同型號的一步法注拉吹（ISBM）成型裝備，平均生產周期比上一代機型大幅縮短了大約50%。該公司專注于研究瓶坯注塑階段的速度提升，這需要一個直徑更長、更寬的注塑螺桿；同時新增加了模具冷卻裝置來縮短預成型時長，實現了更快的生產速度。
新一代6模腔AL-1000-150裝備現場演示了生產光滑的圓形32盎司PET蛋黃罐。與先前的SB III-500-150型號相比，在相同的模腔數量和產品重量下，循環時間由原來的17.45秒縮短為8.6秒；而產能也由1236個/小時大幅提升到2508 個/小時。
第二臺裝備是升級版AL-500-50，10模腔配置，現場生產30毫升PET藥瓶。循環時間為3.4秒，產能可達到8370只/小時。與之相比的是，在相同的模腔和瓶重下，上一代SB III-250LL-50S的循環時間為9秒、產能為4000 只/小時。而新一代AL-500LL-50S——長行程，6模腔，現場生產了200毫升PET個人護理瓶。成型周期為8.5秒，速度為2538只/小時。相比老版SB III-250LL-50S的相應數據分別為18.1秒和1188只/小時。
第四臺新機器型號是AL-1000LL-40，配置為12模腔，，生產90毫升HDPE包裝瓶的成型周期為9.5秒。這臺機器的注塑量是SB III-250LL-50S的四倍，后者配有6個腔體，成型相同包裝瓶的成型周期為20秒。兩者的產能分別為：前者4536個/小時與后者1080 個/小時。
意大利SIPA 其美國亞特蘭大辦事處展示了新一代一步法ISBM中空成型機——ECS SP80（80噸），最多可配置16模腔，容積可達8 L，頸部直徑110毫米，產能達到7200 只/小時。這是一種混合動力裝備：注射、合模為液壓伺服，螺桿由電動驅動。該旋轉裝置為四工位，其中一個工位用于預成型件的溫度調節。在展會上，演示了配置為4模腔的設備在14秒的周期內同時生產4個不同規格的瓶子（約200毫升）。裝備的亮點是其快速換模系統，可將模具更換時間縮短約25％。同時提高了操作員的安全性和用戶友好性。
ECS SP適用于生產特殊產品，如藥品、化妝品、個人護理產品和烈酒的包裝，特別適用于尺寸在20毫升（ml）至50毫升之間的容器。目前有2種型號：ECS SP 50——56噸鎖模力和ECS SP 80——90噸鎖模力。
該公司還特意提到了新開發的SincroBloc PET吹塑、灌裝、封蓋全自動生產線——以Sipa的SFR系列旋轉拉伸吹塑設備為基礎。Sipa稱，他們發現一些顧客，特別是那些瓶裝水和食用油客戶（生產12升以下容器），更青睞緊湊型生產線，而只有線性拉伸吹塑機才能滿足要求。對于那些對每小時產量有要求（例如2,000瓶）的廠商來說，線性機器也更符合。
另外，Sipa指出，在相同的直徑（38毫米）和高度（17.8毫米）下，采用HotLight 38生產的熱灌裝瓶的瓶頸比傳統的輕10.6％，即重量可從7.5克減少到6.7克。因此，Sipa認為，瓶子制造商可以節省材料并降低運行成本，同時仍然可以使用相同的瓶蓋，達到相同的性能。
Sipa ECS SP設備的快速換模系統
W.Amsler Equipment Inc. 推出了L42X線性兩步法（再加熱）成型機。還專為NPE瓶區的參觀者設計了一款12盎司、長頸啤酒瓶。這些單層、琥珀色PET瓶含有阻隔添加劑，并由標準金屬冠狀蓋封口。
Amsler展示的另一個有趣的瓶子是為多倫多Magnotta酒廠提供的1.5升螺旋式葡萄酒瓶。與啤酒瓶一樣，它們使用阻隔添加劑和Repi S.p.A.的著色劑來消除樹脂的藍色基色。
Kiefel Mold＆Matic，Kiefel的子公司，展示了1臺Blowliner M一步法ISBM成型機，改系統是以Engel注塑單元和帶有集成式機器人的線性拉伸吹塑系統為基礎。展會上的Blowliner M（中型）機器已送到位于新澤西州樸次茅斯的Kiefel美國辦事處進行客戶試驗和演示。
Jomar 在嘗試過全電動成型機后，Jomar公司得出的結論是：IntelliDrive系列——結合伺服液壓泵和變頻驅動器，最具成本效益的節能最佳選擇。 Jomar演示了2016年開發的IntelliDrive 85S型吹塑機（72噸），而IntelliDrive系列已經升級到最新機型——135和175噸鎖模力 – 而傳統的175液壓型已經停產。Jomar稱，在保持原有特性不變的情況下，新一代裝備在能耗、產量和性能方面取得了重大進展。據報道，Intellidrive機器最多可節省50％能耗，40％冷卻水，成本僅比標準IBM機器高10-15％。 Jomar還使用閉環設計升級了鎖模系統，縮短了空循環時間。Gabriele在接受采訪時表示，IntelliDrive優于全電動機器，因為其節能優勢更加突出，同時仍然受益于“堅固且多功能的液壓系統”。
Jomar公司可能已經改變了對注吹工藝如何生產極低可見度門標和分型線的聚碳酸酯LED燈泡的一些認識。
公司新一代液壓伺服IntelliDrive 85S機器還演示了其工業4.0功能，以遠程過程監控的形式，在易于讀取的“儀表板”上顯示各種參數變量，如蓄能器壓力、型坯和吹塑夾具位置、伺服電機轉速、螺桿轉速、區域溫度和能耗。據報道，未來的改進措施還包括對螺桿液壓等因素進行遠程預防性維護監測，以檢測、監測泄漏情況。Gabriele強調了客戶越來越希望能夠遠程監控和診斷他們的機器。他說，這是邁向更長正常運行時間和提高機器效率的基礎。關鍵是從如何從大量機器數據中挑選出對操作至關重要的信息。“你不要用核彈擊打飛蟲，”他說。
Jomar新一代伺服液壓注吹機的設計考慮了工業4.0，圖為遠程監控的過程數據“儀表板”
Nissei ASB 作為全球首臺一步法、三工位注拉吹裝備供應商，Nissei ASB展出了最新機型——ASB-150DPX，48模腔（還可配置36模腔），8.6秒循環周期，生產10.5克、50毫升微型酒瓶，產量超過20,000個/小時。
Nissei ASB表示，由于瓶坯很小，在兩步法系統中無法處理和再加熱。通過一步成型，容器在整個過程中在頸部形成并夾緊，減少了劃傷并有助于提高美觀性。
據公司介紹，該設備縮短了合模行程，以配合小容器生產。它優化了液壓系統，達到了更高的速度和更平穩的運動，進一步縮短了空循環時間。
電動伺服驅動注吹成型機
Pet All 電動伺服驅動也進入了注吹領域。加拿大Pet All機械公司帶來了新一代CanMold系列注塑吹瓶機——全電動IBM 300/700。除了“巨大”的節能優勢外，據稱它比液壓型速度更快，適用于潔凈室。這種88噸、三工位機器的目標市場是藥品和化妝品的硬包裝（通常為2盎司至1升），具有很高的頸部公差。
米拉克龍 展出了Uniloy IBS 85（81噸）注吹系統，該系統具有電動、液壓或者混合動力三種配置選項。值得注意的是，這臺配備了米拉克龍Kortec熱流道共注射技術的裝備，可以吹塑三層阻隔容器，采用Mold-Masters E-Multi電動伺服驅動的二次注射裝置來注塑阻隔層。 4模腔配置的IBS 85現場演示了7.5克藥瓶的生產，周期為12秒。
擠吹中空成型機
考特斯 考特斯展示了一臺KBB40D吹塑成型機，雙工位配置，用于生產三層個人護理用塑料瓶，這是其最新系列的全電動機器之一，已出售給Amcor。
同時，為貼合工業4.0主題，Kautex推出了Kautex遠程服務，允許Kautex技術人員進行遠程診斷和故障排除，節省了現場訪問的時間和費用。
貝克姆 另外兩家連續擠出吹塑設備的參展商——Bekum America和德國Hesta，都談到了市場正在從PETG共聚酯（回收代碼7）向可擠出PET或EPET（回收代碼1）的轉變趨勢。據報道，用于EPET的機器需要更高的鎖模和更長的擠出機，該擠出機可以在較低的轉速下運行以產生較小的剪切力，可生產透明PET瓶（混合回料）。消息人士稱，迫在眉睫的問題是可以獲得足夠數量的高熔體強度EPET樹脂來支持這種增長的需求。
圖為Bekum展示的EPET擠出吹塑容器，某些情況下可取代PETG共聚酯，提高再循環性
同時，Bekum講述了EBlow、HyBlow機型的兩個新功能。一個是采用了螺旋形機頭，尺寸較小（例如40 mm）。另一個是快速模具更換選項。據報道，無需工具即可在每側不到15分鐘的時間內進行模具更換。更換是從前面而不是側面，這是一種不尋常的方式，對工廠的機器間距要求降低了。這種技術的一個關鍵要素是模具和吹針的磁性夾緊；模具出來時，銷釘就位。
Hesta 德國Hesta展示了其最新、最大噸位、雙工位連續擠出式全電動成型機——Hesta900。它具有900毫米移模行程，240毫米的開模行程和44噸的鎖模力，空循環周期為3.3秒。每側最多可配置16個模腔，容器容積可達5 L（10 L可選）。
W.Müller USA 展示了如何在連續擠出模頭的流道上，應用等離子噴涂非晶態金屬來顯著減少換色時間。據說涂層更潤滑，降低了塑料在金屬上的粘附力。
意大利SACMI 位于愛荷華州得梅因的美國辦事處，與Milliken和吹塑廠商Jarden Plastic Solutions，Greer合作，展示了其獨特的壓縮吹塑成型（CBF）系統，來生產超輕質阻隔HDPE藥瓶。SC 90毫升瓶子以Dow 6620 Health + HDPE為原料，添加了Milliken新推出的專有UltraGuard添加劑吹塑而成，這種添加劑可改變晶體取向，形成阻止水分和氧氣通過的曲折路徑。據稱，Milliken的技術可將HDPE阻隔性能提高20％至60％。該添加劑與SACMI CBF技術的完美結合有效保證了壁厚均勻性，沒有薄點（瓶重在±0.1克范圍以內），據稱可使HDPE藥瓶的重量減輕高達28％。該生產線還包含八個攝像頭，用于瓶子尺寸、壁厚和污染物的在線QC檢查。
米拉克龍 展出了第三代全電動連續擠出式中空成型機，現場演示了8模腔、14盎司個人護理瓶的生產。該系列始于2016年，配備了FGH M12.52ED雙面壓力機，具有12噸鎖模力和520毫米移模行程。FGH設計并制造了模具和轉換包，對接現有的模具，使用轉接板、新的轉移臂和去毛刺沖頭進行在線去毛刺。
結合SACMI的壓縮吹塑成型（CBF）工藝和Milliken的阻隔增強UltraGuard添加劑技術，HDPE制藥瓶的重量減輕了28％
Wilmington Machinery 對于其輪轉吹塑機，Wilmington的想法是提高機器的效率 - 每個模具實際成型制品的時間百分比 - 從65％到80％。公司創始人兼總裁拉斯•拉貝爾稱，這是一項“徹底改進”，在一次循環時間內，每個模具每小時將生產更多的瓶子。
他在展會上還談到了塑料瓶和工業品的吹塑發泡成型。潛在的應用包括大型（40加侖）工業容器和汽車零件，如非燃料液體罐。 拉貝爾正在考慮可以在輪轉吹塑機或往復式螺桿吹塑機上生產中間層發泡的多層結構產品的可行性。他有一個帶有三個往復式螺桿的吹塑機專利，可以生產1到100磅的產品。而也可能會采用考慮儲料缸模頭。
Trexel 公司推出了新的MuCell P系列氮氣供給裝置，用于薄壁包裝產品的微孔發泡。在展會上，公司相關人士指出，該技術也可用于注吹成型。
非常值得一提的是，Trexel改進了用于工業擠出吹塑的B系列供氣裝置設計。現在可用于傳統的2D吹塑和3D吸入吹塑。而且，該MuCell工藝裝置能夠使用標準螺桿，無需限制以防止氣體向上游吹回，因為吹塑需要的氣體非常少。
Trexel P系列具有T系列無法的優點：超快循環時間內，作為超臨界流體——氮的用量更加精確。而且在輕量化、薄壁上的能力達到前所未有的程度，從而降低成本，提高可持續性。使用該技術成型的產品重量可減少6％，并且降低了12％的注射壓力和30％的鎖模力。該技術允許吹塑廠商使用較小的壓力機，這可以顯著減少模具磨損。
S.T 服務市場38年后，意大利蒙扎的S.T. Soffiagio Tecnica srl管理合伙人Martin Graziadei宣布，公司更名為ST Blow Molding srl。本屆展會上，ST展示了大型儲料式吹塑機的多種新功能和降低能耗效應。ASPI 400，最新一代機器，具有45噸的鎖模力和4升的儲料機頭。它可以配置2-D模具，如生產擋風玻璃清洗儲存器，或者可以結合吸入式吹塑成型技術生產3-D產品，如渦輪增壓發動機的彎曲進氣管。
ST介紹，新一代裝備的亮點之一是——新的智能加熱控制，通過調節每個加熱區的功率來調節能量峰值，從而減少機器啟動期間的用電量。另外，裝備還使用了射頻識別（RFID），讓操作員可以使用非接觸方式輕松登錄。可以遠程監控 - 使用OPC-UA通信協議連接到用戶的智能工廠，并包含預測工具，以安排維護并減少意外停機。
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