提高注塑機嘅節能性

注塑機 係製造熱塑性塑料嘅主要成型設備 (熱固性) 塑料製成各種形狀嘅塑料製品. 在製造業, 其中部注塑機數量巨大, 使用壽命一般約為 20 年. 根據相關文獻報道, 華南某發達城市塑料製品嘅碳排放量佔製造業嘅相對價值, 以及工業增加值核算 3.25% 製造業產值嘅, 而電力能耗佔 10.62% 製造業嘅能源消耗. 塑料製品行業碳排放量 2010 係 3.294 百萬噸 [1]. 由此可見，注塑機係一種高能耗嘅設備. 能耗越高, 相對碳排放量都係成正比嘅. 9月 22,2020, 习近平主席

喺第75屆聯郃囯大會一般性辯論上對中國同世界嘅承諾

二氧化碳排放量力爭達到峰值 2030, 努力實現碳中和 (這 “雙碳” 目標) 由 2060. 面對 “雙碳”, 注塑機嘅節能改進势在必行.

注塑機能耗分析

按注塑成型工藝, 將熔融聚合物溶劑注入模具型腔. 聚合物溶劑固化後, 打開模具型腔，把塑料零件推出. 具體操作: 將注射座向前移動至注射壓力冷卻 (預塑), 將注射夾具向後移動頂部，使模具的頂部復位. 透過此過程分析, 注塑機需要具備運行能力, 聚合物和加熱系統, 即功率部分同加熱部分, 兩者都需要電能嚟撐. 喺傳統液壓注塑機嘅耗電量, 液壓油泵佔用耗電量

超過 80% [2], 其他材料圓筒加熱電, 烤桶加熱電費佔比 15%, 電控電電及其他電佔 5% [3]. 為咗實現注塑機嘅節能下碳, 需要降低液壓油泵嘅功耗, 都為注塑機嘅功率提升提供咗新嘅途徑. 同時, 仲需要降低料筒和烤桶嘅加熱功率, 等. 透過呢啲改進, 儘可能降低注塑機嘅功耗.

注塑機嘅改進

現時, 注塑機具有伺服系統嘅應用 (包括一些全電控), 而行業內正在逐步進行加熱圈和乾燥料鬥的配套 [4]. 節能效益大, 但也是一項減少排放的措施. 塑料行業嘅巨大空間推動咗注塑機嘅快速發展 (包括擠出機) 工業, 並帶動咗節能加熱裝置嘅研製和發展, 塑料機械嘅節能加熱裝置. 眾多節能產品配套廠商加大了國家布局力度.

伺服控制系統嘅應用

喺傳統嘅注塑機, 通常採用液壓傳動裝置, 它主要由油泵組成, 液壓控制閥, 壓力電磁比例閥, 流量電磁比例閥, 各種不同動作嘅油缸, 油泵電機和其他液體壓力附件和管道構成 [5]. 注塑機驅動系統 - 傳統的液壓控制特點是傳統注塑機液壓油泵採用定量泵，通過工頻運行, 透過溢流閥嘅高壓油, 高油溫, 高噪聲, 液壓油洩漏, 用戶用電成本高, frequent maintenance and other disadvantages. Later, the variable pump is used for control. The variable pump can save some electricity compared to the quantitative pump, but the disadvantages of the quantitative pump cannot be avoided [6]. Using o-hydraulic mixing control (servo pump), 噉係, servo energy saving pump type injection molding machine. Mainly configured servo motor, rotary coding, high precision pressure sensor and so on. Servo pump time of hydraulic system pressure and flow detection feedback, timely by changing the servo synchronous motor speed and torque to adjust pressure and flow accordingly, finally maintain the pressure of the whole system, stable, accurate, fast to set pressure and flow, dynamic response, 高精度, 低噪音, the most important is to save a lot of electricity. Compared with the traditional quantitative pump and variable pump system, the selected motor power of the same tonnage injection molding machine is much smaller, and the installation space improves the overall grade of the injection molding machine. Practice has proved that the electro-liquid mixing control scheme can save 60% of the conventional quantitative pump oil pressure system under certain conditions.

Application of fully electric control

The injection molding machine adopts full electric control, all actions rely on the electric actuator to complete, the injection molding machine system does not need hydraulic oil road control, which is known as the full electric injection molding machine. The injection molding machine does not need too much fuel tank and pipeline, 降低運維成本, 變得更乾淨. 答案係肯定嘅, 電動注塑機晒嘅成本明顯高於傳統液壓機, 使用Servo, 司機, 高精度傳感器等, 與成品嘅高精度相比. 據統計, 液壓注塑機造成的能量損失高達36%~68% [8], 全電動注塑機運行噪音低, 低能耗, 與傳統注塑機相比可節省50%~70%能源 [9]. 答案係肯定嘅, 全電動注塑機用于中小型鎖模噸位, 需要好長緊嘅時間合模同非常高嘅鎖模壓力加工時, 或需要液壓注塑機, 全電動唔畀更換.

變頻調節裝置嘅應用

將注塑機升級為 “節能” 注塑機, 其投資 (主要係變頻器) 應該恢復 [10] 透過在一年內節省電費或油費. 注塑機變頻器用于變頻器嘅專用控制板或CPU中, 從而避免了定量泵注塑機能耗大, 動作周期長, 動作速度慢等缺陷. 注射過程中, 鎖定分為多個階段, 膠, 填充, 溶膠, 冷卻和開模. 呢啲階段對壓力嘅要求並不相同. 只要小壓力即可打開, 溶膠, 膠, 冷卻等壓力會較大, 確保塑料件嘅質素同效率. 注塑機喺電極速度高, 咁注塑壓力大, 所以透過變頻器

調整注塑電機，實現節能. 一般注塑機變頻節能通常做法: 將用于控制調節閥功率信號嘅比例, 轉換過程後為

數字 1 電磁加熱線圈的結構及安裝示意圖 (網絡圖)

透過碳纖維或石英燈管上嘅材料管直接表面光源高溫加熱, 由熱環到材料管直接傳熱, 節能效果更好嘅.

乾燥物料桶節能裝置

塑料烘乾機 (也稱為煨桶) 係注塑成型中必不可少嘅外圍設備, 喺穩定塑料零件嘅注塑成型同表面質素方面起著重要作用. 傳統塑料烘乾機嘅工作原理: 風機乾燥機內部加熱管嘅熱空氣被吹入錐形料鬥內部, 以上下篩和料鬥表面為乾燥桶中的加熱絲

在風扇吹風的作用下, 風吹入料桶，達到乾燥嘅目的。 傳統烘乾機冇智能檢測傳感器, 唔可以智能.

控制乾燥風量, 係恒定風量運行, 更多功耗, 熱能轉化率低, 嚴重嘅能源浪費等現象.

為咗提高原烤桶嘅節能效果, 烤桶嘅控制部分經過特殊智能處理, 其他烤桶結構不變. 數字溫度智能控制伺服自動系統, 基本上由電腦程序組成, 可根據料桶控制器的設定溫度補償恆溫所需的功率, 從而智能控制溫度, 風量和加熱功率, 並達到乾燥物料恆溫加熱的節能效果. 節能效果喺40%~60%之間, 安裝簡單, 調試後無需額外維護.200 kg烘箱功率 3.3 改善前1鐘頭嘅kW.h,

改進後, 係 1.5 千瓦時, 基本慳電率為 54%, and the cost can be recovered in 6 自 10 months. As shown in Figure Figure 22. The first of its energy saving principle is to automatically adjust the power, give the matching power according to the drying degree of the material, maintain the temperature required by the drying material and stabilize the constant temperature to reduce the waste. 第二, the air volume is automatically adjusted, real-time measurement of the temperature dryness of plastic, through the system automatically control the size of the tuyere, so as to reduce the heat loss. 第三, eliminate potential safety risks, when the temperature reaches a certain extent, the system will automatically cut off the power supply, play a role in safety protection.

Visual detection equipment application

Injection molding machine saves electric energy at the same time, 做合格嘅產品, 保護模具係注塑節能的重要環節. 近年來, 智能應用案例已移植到注塑機應用, 對提高產品質量起到了好好嘅作用, 保護模具同其他設備. 引進機器視覺檢測設備, CCD (電荷耦合器件) 圖像傳感器, 透過

數字 2 乾燥桶控制箱改進前後示意圖 (網站地圖)

CCD可以把光學圖像轉化為智能圖像處理和決策系統，用于數字信號傳輸, 並有效控制光學圖像是否正確. 佢係喺塑機同模具处或鏡頭中安裝數部工業相機，以代替人眼完成測量, 檢查, 指導, 標識同其他功能, 減少勞動力, 降低勞動強度, 對接信息、智能建設等 [16]. 一般可安裝六台CDD攝錄機.

作為塑料件加工中嘅重要成型設備, 注塑成型直接影響塑料零件嘅質素. 它在注塑加工中佔有重要份額. 注意模具的使用和維護，延長模具的使用壽命, 係節能嘅重要問題, 減排, 注塑行業嘅降本增效. 模具保護器適用於注塑機運行實時監控, 檢測和控制, 使用機器視覺實時操作處理, 智能監控注塑機, 檢測不良, 短邊或產品飛邊, 監控模具滑塊就地, 嵌入式, 模腔表面異物和模具重置, 粘霉菌, 顏色, 閉, 產品關閉, 等. 透過此監控, 我哋可以避免模具破碎損壞並停止生產, 並縮短生產周期. 當出現不良產品或短射時, 系統仲可以及時提醒操作人員. 答案係肯定嘅, 圖像傳感器嘅應用除了監控模具, 而且仲擴展埋功能, 特別兼容注塑機智能控制系統 [17], 都作為產品質量嘅控制, 鑑定同唔合格分類, 為咗減少因產品誤判和誤判而造成嘅產品疲勞人工檢查.

據報道，塑料生產和焚燒預計將發生喺 2019

超過 850 百萬噸CO 2 等效, 相當于 189 500 MW燃煤發電廠. 專家估計，全球塑料生產和焚燒將排放 56 十億噸二氧化碳儅量由現在到 2050, 代表 10 自 13 佔總碳預算嘅百分比 “花” 到本世紀中葉，基於當前嘅減排承諾. 到本世紀末, 與塑料相關嘅排放可能佔一半 [18] 總碳預算. 從呢啲數據, 注塑行業碳排放量仍然好大, 未來減排仲有好長嘅路要行. 同時, 我哋需要透過技術進步嚟減少排放並應用新能源. 現時, 注塑行業係透過節約電能嚟減少排放的重要途徑, 控制產品質量，生產更多合格產品. 實施節能減排, 降本增效係實現 “雙碳” 目標. 另外, “智能製造” 應用於減碳, 為智能製造升級和綠色轉型提供源動力. 將實施一系列措施嚟減少排放，但對減輕全球溫室效應收效甚微.