塑料機械行業(yè)是為塑料制品行業(yè)提供加工裝備的,近幾年中國的塑料機械行業(yè)發(fā)展迅速,其發(fā)展速度與所創(chuàng )主要經(jīng)濟指標在機械工業(yè)的194個(gè)行業(yè)中名列前茅。塑料機械年制造能力約20萬(wàn)臺(套),門(mén)類(lèi)齊全,在世界排名前沿。

目前中國的主要塑料機械制造企業(yè)近400家,大、中企業(yè)200家左右,上規模的骨干企業(yè)有10家。新興塑料機械企業(yè)掌握高新技術(shù),具有科技創(chuàng )新、制度創(chuàng )新、管理創(chuàng )新等一系列特點(diǎn),已引起國內外同行的注目。

中國塑料機械企業(yè)主要分布在東南沿海、珠江三角洲一帶,其中寧波地區發(fā)展勢頭最猛,現已成為中國較大的注塑機生產(chǎn)基地,年生產(chǎn)量占國內注塑機年總產(chǎn)量1/2以上,占世界注塑機的1/3。

塑料模具行業(yè)的更新?lián)Q代,技術(shù)創(chuàng )新也出現了喜人變化。廣東汕頭地區大部分企業(yè)已全套引進(jìn)德國、法國、意大利及我國臺灣省的計算機自動(dòng)化模具加工技術(shù),大大提高了模具技術(shù)性能、質(zhì)量檔次。

中國塑料機械雖然發(fā)展很快、生產(chǎn)品種也較多,基本上能供給國內塑料原料加工與塑料制品加工、成型所需的一般技術(shù)裝備,個(gè)別產(chǎn)品也進(jìn)入世界前列,但與工業(yè)發(fā)達國家如德國、日本、意大利相比,中國塑料機械還有一定差距,主要表現在品種少、能耗高、控制水平低、性能不穩定等方面。

目前中國塑料機械產(chǎn)品主要集中在通用的中小型設備上,技術(shù)含量低,20世紀80-90年代的低檔產(chǎn)品供大于求,機械制造能力過(guò)剩,企業(yè)效益下降。有的品種特別是超精大型產(chǎn)品還是空白,仍需進(jìn)口。據2001年統計,中國進(jìn)口塑料機械使用外匯11.2億美元,而出口塑料機械創(chuàng )匯只有1.3億美元,進(jìn)口遠大于出口。

中國加入世界經(jīng)貿組織(WTO)后,國外的機械制造業(yè)加速對華轉移,世界一些知名的塑料機械企業(yè),如德國德馬克、克虜伯、巴登菲爾,日本住友重工等公司先后"進(jìn)駐"中國,有的還進(jìn)一步設立了技術(shù)中心。國外塑料機械制造商的進(jìn)入給中國塑料機械行業(yè)帶來(lái)了發(fā)展活力,同時(shí)也使中國塑料機械制造企業(yè)充滿(mǎn)了機遇與挑戰。

1.塑料機械的發(fā)展現狀與水平

1.1開(kāi)煉機

開(kāi)煉機即雙輥筒煉塑機,亦稱(chēng)開(kāi)放式煉塑機,是塑料機械中最基本的一種設備。它主要用于塑料的混煉、為壓延機喂料和配合煉機壓片使用。

目前世界各主要工業(yè)國家開(kāi)煉機的生產(chǎn)早已形成系列,規格、尺寸、外形大致相似。20世紀90年代以來(lái),中國對開(kāi)煉機的改進(jìn)主要是提高機械化程度、增加安全操作措施、改善勞動(dòng)條件和減小占地面積。

目前,國內一些主要生產(chǎn)廠(chǎng)家對開(kāi)煉機構做了很多改進(jìn),如將減速系統設置在左右支架內,安裝在接料盤(pán)下面,在機架上設置了翻料裝置,采用了液壓調輥距和液壓安全裝置,盡量減小設備的自重和占地面積,努力提高設備的使用壽命等。目前國內的開(kāi)煉機也已形成完整系列,品種規格齊全,完全可以滿(mǎn)足用戶(hù)各方面的要求。如大連冰山橡塑股份有限公司率先完成了開(kāi)煉機的系列化改型開(kāi)發(fā),開(kāi)煉機的輥筒及軸承均采用雙列調心滾子軸承,所有傳動(dòng)齒輪均集中在封閉箱體內,結構緊湊、傳動(dòng)效率高、潤滑條件好。輥筒調距既可單調也可同時(shí)進(jìn)行雙調,操作方便自如。為減輕機器振動(dòng),機體與減速機分別安裝,采用尼龍棒銷(xiāo)萬(wàn)向聯(lián)軸器。這種機器已達到國際水平,獲得國內外用戶(hù)青睞。

1.2密煉機

密煉機亦稱(chēng)密閉式煉塑機,主要用于塑料的混煉及其它物料的混合等。對上述用途,密煉機完全可以代替開(kāi)煉機,且生產(chǎn)效率和自動(dòng)化水平大大提高,勞動(dòng)條件得以改善。目前世界主要工業(yè)國家密煉機的生產(chǎn)都已形成系列,基本上有4種類(lèi)型:

(1)以美國法勒爾-伯明翰公司生產(chǎn)的本伯里式為代表的F系列密煉機；

(2)以德國維爾納?普弗萊特勒公司的產(chǎn)品為代表的GK系列密煉機；

(3)以英國弗蘭西斯?肖公司產(chǎn)品為代表的K系列密煉機；

(4)以日本森山制作所生產(chǎn)的產(chǎn)品為代表的MS系列加壓密煉機。

20世紀90年代以來(lái),這4種類(lèi)型密煉機都在向快速、高壓、大容量和加料與操作程序自動(dòng)化方向發(fā)展,并用微機控制?？傮w上,前3種系列的密煉機基本結構相近,其主要差別在于轉子的構型及密煉室結構不同。而第4種MS系列的主要結構與前3種系列相比,有較大的變化。上述幾種密煉機,按時(shí)間順序來(lái)講后者對前者既有借鑒與繼承,也有改進(jìn)和創(chuàng )新。在國際市場(chǎng)的競爭中,它們之間既有相互吸收,也有自我改進(jìn)和發(fā)展,各具特色。

中國生產(chǎn)的密煉機基本上屬于F系列、GK系列和MS系列,技術(shù)參數與主要性能與上述3種系列相當,外形也很相似,但規格不全,尚未形成完整的系列。

國際上中小型塑料廠(chǎng)較多采用加壓式捏煉機。它無(wú)下頂栓,采用密煉室翻轉排料,占地面積小,可以在地面上安裝,節省工程費用。加壓式捏煉機在日本已形成完整系列,小的密煉室總容積為1L、捏煉室總容積為3L,密煉室總容積為500L,共有27個(gè)規格。

1.3注塑機

注塑機是塑料機械的主要品種之一,占塑料機械總產(chǎn)值的38%,有1/3的塑料制品是由注塑機生產(chǎn)的。

目前中國生產(chǎn)注塑機的廠(chǎng)家較多,據不完全統計已超過(guò)60家。注塑機的結構形式有立式和臥式兩種。按生產(chǎn)出的制品可分為普通型和精密型注塑機。一次注射量45-51000g；鎖模力200-36000kN；加工原料有熱固性塑料、熱塑性塑料和橡膠三種。熱塑性塑料包括聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龍、聚氨酯、聚碳酸酯、有機玻璃、聚砜及(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)等。從加工出的制品來(lái)看,有單色、雙色的一般和精密塑料制品。上述產(chǎn)品的主要生產(chǎn)廠(chǎng)家都有自己的系列,各有自己的特點(diǎn)。如廣東震德塑料機械廠(chǎng)有限公司生產(chǎn)的捷霸CJ系列注塑機每一種規格均有數控和電腦控制兩種形式。又如浙江省寧波海天機械有限公司生產(chǎn)的HTF80X-HFT3600X型系列注塑機,可用于生產(chǎn)各種高精密的熱性塑料制品,機器采用線(xiàn)型移動(dòng)傳感器控制注射、合模、頂出,采用多重CPU電控系統、大幅面彩色LED顯示、全電腦自動(dòng)控制。

普通臥式注塑機仍是注塑機發(fā)展的主導方向,其基本結構幾乎沒(méi)有大的變化,除了繼續提高其控制及自動(dòng)化水平、降低能耗外,生產(chǎn)廠(chǎng)家根據市場(chǎng)的變化正在向組合系列化方向發(fā)展,如同一型號的注塑機配置大、中、小三種注射裝置,組合成標準型和組合型,增加了靈活性,擴大了使用范圍,提高了經(jīng)濟效益?！踅鼛啄陙?lái),世界上工業(yè)發(fā)達國家的注塑機生產(chǎn)廠(chǎng)家都在不斷提高普通注塑機的功能、質(zhì)量、輔助設備的配套能力,以及自動(dòng)化水平。同時(shí)大力開(kāi)發(fā)、發(fā)展大型注塑機、專(zhuān)用注塑機、反應注塑機和精密注塑機,以滿(mǎn)足生產(chǎn)塑料合金、磁性塑料、帶嵌件的塑料制品的需求。

注塑機是目前中國塑料機械中發(fā)展速度最快、水平與工業(yè)發(fā)達國家差距較小的塑機品種之一。但主要指普通型注塑機,在特大型、各種特殊、專(zhuān)用、精密注塑機的多數品種方面,有的產(chǎn)品尚屬空白,這是與工業(yè)發(fā)達國家的主要差距。
 

1.4擠出機及輔機(生產(chǎn)線(xiàn))

擠出機也是塑料機械的主要品種之一,占塑料機械總產(chǎn)值的31%,用擠出機加工的塑料制品占其總量的1/3左右。

單螺桿擠出機無(wú)論作為塑化造粒機械還是成型加工機械都占有重要地位,近幾年業(yè),單螺桿擠出機有了很大的發(fā)展。目前德國生產(chǎn)的大型造粒用單螺桿擠出機,螺桿直徑達700mm,產(chǎn)量為36t/h。

單螺桿擠出機發(fā)展的主要標志在于其關(guān)鍵零件??螺桿的發(fā)展。近幾年以來(lái),人們對螺桿進(jìn)行了大量的理論和實(shí)驗研究,至今已有近百種螺桿,常見(jiàn)的有分離型、剪切型、屏障型、分流型與波狀型等。

從單螺桿發(fā)展來(lái)看,盡管近年來(lái)單螺桿擠出機已較為完善,但隨著(zhù)高分子材料和塑料制品不斷的發(fā)展,還會(huì )涌現出更有特點(diǎn)的新型螺桿和特殊單螺桿擠出機。從總體而言,單螺桿擠出機向著(zhù)高速、高效、專(zhuān)用化方向發(fā)展。

雙螺桿擠出機喂料特性好,適用于粉料加工,且比單螺桿擠出機有更好的混煉、排氣、反應和自潔功能,特點(diǎn)是加工熱穩定性差的塑料和共混料時(shí)更顯示出其優(yōu)越性。近些年來(lái)國外雙螺桿擠出機已經(jīng)有很大的發(fā)展,各種形式的雙螺桿擠出機已系列化和商品化,生產(chǎn)的廠(chǎng)商也較多,大致分類(lèi)如下:

(1)按兩根軸線(xiàn)相對位置,有平行和錐形之分；

(2)按兩根螺桿嚙合程序,有嚙合型和非嚙合型之分；

(3)按兩根螺桿的旋轉方向,有同向和異向之分,在異向中又有向內、向外之分；□

(4)按螺桿旋轉速度,有高速和低速之分；

(5)按螺桿與機筒的結構,有整體和組合之分。

在雙螺桿擠出機的基礎上,為了更容易加工熱穩定性差的共混料,有的廠(chǎng)家又開(kāi)發(fā)出多螺桿擠出機如行星擠出機等。

中國雙螺桿擠出機產(chǎn)品系列不全,規格較少。中國很多塑料制品企業(yè)仍采用進(jìn)口的雙螺桿擠出機。20世紀90年代初,華南理工大學(xué)發(fā)明了電磁動(dòng)態(tài)塑化擠出機,新的理論與概念引人注目。

近幾年中國塑料機械成套性已有很大進(jìn)展。如塑料造粒機組從主機、供料計量、機頭、造粒和回收系統,到加熱、冷卻、電控、溫控系統都達到了相當完善的程度。薄壁管、厚壁管、纏繞管、波紋管(單、雙壁)、復合管等各種管材機組的規格日趨齊全,產(chǎn)品水平、質(zhì)量不斷提高。為適應多層復合膜的需要,復合共擠技術(shù)及其成型機組(吹膜機組)也發(fā)展迅速。如青島德意利集團最近研制的中空壁纏繞管生產(chǎn)線(xiàn),生產(chǎn)的直管管徑可達300mm。又如廣東金明塑膠設備有限公司吸收、引進(jìn)德國萊芬豪賽公司關(guān)鍵技術(shù)制造的大型多層共擠復合膜機組,吹制膜單幅寬可達20m。該機組可吹制棚膜、農膜和土工膜,是一機兩用設備,適用于線(xiàn)性低密度聚乙烯、茂金屬線(xiàn)性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、(乙烯/乙酸乙烯酯)共聚物等多種原料。機組中除采用了內冷技術(shù)及超聲波監控技術(shù)外,還同時(shí)采用了機、電、氣動(dòng)和液壓等多種技術(shù),并有多項技術(shù)申請了技術(shù)專(zhuān)利。

1.5中空成型機

近幾年中國的中空成型機發(fā)展迅速,也已形成了自己的系列。為盛裝不同溶液的需求,可生產(chǎn)單層、多層容器,容積為1-5000L。

目前新開(kāi)發(fā)出的主要機型有:數控多坐標中空成型機、高效雙模注拉吹中空成機、直接調溫式注拉吹中空成型機等。這類(lèi)機器研制動(dòng)向概括歸納為"三化一低",即自動(dòng)化、高速化、多層化及低噪音。

廣東金明塑膠有限公司研究設計制造的BM系列中空成型機,采用美國B(niǎo)arerColman公司100點(diǎn)型坯壁厚控制,可滿(mǎn)足各種制品對壁厚控制的要求。機器中的電器、液壓、氣動(dòng)的控制元件又采用了美國、德國企業(yè)的產(chǎn)品,確保設備的質(zhì)量及運行的可靠性。合模裝置為無(wú)拉桿裝置,鎖模力大且分布均勻,并配備安全光閘,確保安全,且移?？焖?、平穩,能耗低,裝卸模具方便。該技術(shù)已獲國家專(zhuān)利,該產(chǎn)品已進(jìn)入國際水平行列。