上一期的国外塑机行业动态中，摘录了日本nissei（日精）公司开发了一款t-20-2v型精密注塑机，是一种电动和液压复合驱动的注塑机，该机与其标准液压注塑机比较，节能40%，注射速度提高30%，注射响应时间快1倍。
同时也摘录了瑞士注塑机制造商netstal公司也推出了一种新型的evos电动和液压混合式注塑机，整机全闭环控制。该机器的特点是用伺服电机驱动螺杆，可以实现同步熔胶，从而节省大量时间和能耗。
从以上两则信息可以看到，日本和欧洲发达国家都在不断地开发“节能、精密、高效”型注塑机，他们引领着塑机行业发展的方向。
当今时代，全球科学技术不断进步，科技创新成果不断涌现，来自国内外行业的竞争压力越来越大。为了在该行业中跑在前头，立于不败之地，就应重视科技创新和自主创新，并据此研发出中、高端产品并不断优化之，在满足用户需求的同时赚取优厚的附加值，同时也提高产品在国际市场上的竞争力。
开发节能、精密、高效;型注塑机，是很多业内人士、专家一直在讲的话题，也是国家所提倡的，符合国计民生的要求，意义重大，前景光明。
一、节能的注塑机
注塑机的节能技术是一门综合技术，是注塑机科技进步的一项重要课题。在直观上，是为了降低注射成型制品的加工成本，也即减小加工过程电能的消耗。在宏观上，节能技术应该是对所有资源的节省。涉及到加工过程中控制电能、热能、机械能和液压能等能源的消耗；以及减轻整机重量（节省钢材资源）；合理设计，使整机结构紧凑（减小设备对成型车间的占地面积和使用空间）。
目前，国内注塑机制造商在产品中所采取的节能技术，大部分仍然停留在较低的层次，如使用变量泵，使用变频器（属于辅助设备，无形中增加了整机成本）等较低端产品。所以，本文将根据国外最新塑机信息，对注塑机在节能方面所做的工作进行简要的谈谈，希望对开发中、高档塑机的必要性和重要性有进一步的重视。其实，注塑机的节能技术，应该包括两方面内容：节能的动力驱动系统和节能的注塑机部件。分述如下：
1、节能的动力驱动系统
（1）采用交流伺服电机驱动的全电动注射机。节能，是全电动注塑机的一大优势。全电机是使用交流伺服电动机作动力源，通过滚珠丝杠(或滚柱丝杠)或齿形带、齿轮等元器件来完成开模和锁模，顶针动作，螺杆转动和注射动作。与传统的液压注塑机相比，全电动注塑机不用液压油，不需要冷却，不存在冷却管路购置、运行和维护方面产生的费用。工作过程中，需要时电机才运转，不需要时电机停止。伺服电机具有高速应答的反应速度性能，能量利用率高，比普通液压注塑机节能达50%左右。采用该系统是目前注塑机最节能的方法，但成本也最高。
例如日本日精公司在加工pa66电器连接件时，1×12，在sse400液压机上能耗为4.26kwh；在es400全电机上加工时能耗为2.86 kwh，后者节能达32.8% 。在加工pc的md薄壳零件时，1×4，在sse3000液压机上能耗为19.0 kwh；在es3000全电机上能耗为6.9 kwh，后者节能达63.7% 。另外，由于全电机不使用液压油，冷却水只用于熔胶筒加料口。与使用变量泵的注塑机相比可节省冷却水约70%；与定量泵注塑机相比，可以节省冷却水约90% 。
（2）、采用交流伺服电机驱动液压油泵的电液混合注塑机。使用该动力系统，整机可以少用液压油；工作过程中，需要时电机才运转，不需要时电机停止，能耗也大幅减少。如日精公司的具有混合动力的pnx40注塑机（直压锁模）与日精pn40油压注塑机相比，同样加工某打印机色带盒为例（《塑胶工业》2006第四期报导），前者电耗为1.83kwh，后者为2.99kwh，前者可省电40% 。另外，前者油箱为90l，后者为200l，前者整机少用液压油达55% 。采用该系统，注塑机的能耗和噪音与全电机差不多。这种配置的注塑机，成本比全电机更便宜。
（3）、另类电液混合驱动系统的注塑机。
因为交流伺服电机的最高转速可达4000rap/min，理论上讲，与之相匹配的油泵排量可根据最高转速来选择，也即可选用比一般系统更小排量的油泵，从而降低油泵的成本。但是，目前油泵的最高转速都低于1800 rap/min，如果油泵长期高速工作的话，噪音很大，寿命将缩短。因此，该混合系统无法充分发挥伺服电机能高速运转的优良特性，增加了驱动系统的成本。
使用液压系统来驱动模板的开和合，使用伺服电机来完成螺杆转动和射胶动作，这样，可在提供较大锁模力的情况下，实现精密的注射。而液压系统由于只承担合模和锁模动作，可大大降低油泵排量和电机的装载功率，液压油也相应减少，这方面的节能效果是很可观的。另外，由于注塑机工作时约70%的能量消耗在驱动螺杆转动和注射动作上，因此螺杆的转动和注射动作由伺服电机来做。同时，该系统可以实现同步熔胶，提高工作效率，因此，可以极大地提高能源的利用率。该电液混合系统，节能效果明显，性能优良，具有良好的性价比，应值得大力推广。
采用以上电液混合动力的外国著名公司有：husky公司的hylectric系列注塑机，采用变量泵和水冷式电动机组成节能系统，配备辅助蓄能器，可在塑化的同时进行开合模，从而缩短循环周期。engel公司开发的victory electric系列注塑机，采用液压锁模，电动塑化和射胶。netstal公司开发的synergy混合型注塑机特别适合加工薄壁和高技术塑料制品，其控制精度可以与全电机相比。demag ergotech公司的elexis系列混合动力注塑机，注射和松退动作由液压系统完成，而计量塑化和开合模过程由直流伺服电机控制。意大利bmb公司设计设计的elepack系列注塑机，其注射阶段采用液压油蓄能器控制注射速度和质量，而塑化和顶针动作采用电机驱动。
以上列举的注塑机节能方法，基本都应用伺服电机。一方面，由于伺服电机的应答速度快；第二，系统可以实现同步熔胶；第三，全电机的注射速度达300-500mm/s；开合模速度达1000 mm/s左右，远远高出液压机。因此，缩短了整机在成型加工中的成型周期，提高了生产效率，降低了生产成本。
2、节能的注塑机部件
（1）、节能的加热系统：注塑机的能耗中，除了电机之外，发热圈的能耗占了整机的一大比例。注塑机工作过程中，大功率的发热圈并不代表着能耗大，它只代表着能够更快地达到设定温度，正常工作时由控制系统控温。要想减少因热辐射和热对流造成的能量损耗，最有效的措施就是使用高温绝热性好的保温罩。
（2）、节能的塑化组件与螺杆结构：塑机在工作时，象车轮一样运转的零部件就是“塑化装置”，而其核心是塑化螺杆，它是工作时能耗最多的部位。当螺杆长径比越大，熔胶筒就相应越长。用于驱动螺杆转动的扭矩就越大，所需的发热圈数量或功率也就越多越大，因此，总体上的能耗增大。在塑化组件的设计上应尽量缩短螺杆的长径比，但有的公司往往为了省事，对于不需要很大长径比的场合，却使用了大的长径比。例如某公司设计用于加工热固性塑料的塑化组件，按照热固性塑料的工艺特性，螺杆是不需要也不允许很大长径比的，但该公司却简单地借用标准机的射台，只更改了螺杆和熔胶筒结构，螺杆的长径比没有减小，结果不但驱动阻力增大（甚至无法使螺杆转动），能耗也增加，而且也多用了一些钢铁，这就是不合理的设计造成的后果。 (待续)
作者：吴培新