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威猛巴頓菲爾為LEONHARD KURZ公司提供注塑生產單元
導讀：位于德國菲爾特市的LEONHARD KURZ公司已采用威猛巴頓菲爾公司的“一站式”注塑系統增強其產品研發和測試能力。
【塑料機械網 明星企業】 位于德國菲爾特市的LEONHARD KURZ公司已采用威猛巴頓菲爾公司的“一站式”注塑系統增強其產品研發和測試能力。
從二維卷軸式到第三維的發展
總部位于德國菲爾特市的LEONHARD KURZ公司研發并生產了可用于多種注塑應用的裝飾性和功能性薄膜，可在注塑成型過程中利用金屬箔載體將其轉移到塑料件上。這種薄膜的一個關鍵目標是技術和工藝開發，以及開發關于塑料件中拐角和輪廓線的三維建模。為了達到該目的，LEONHARD KURZ公司成立了一個多功能注塑成型技術中心。技術中心的設備包含兩個基于威猛巴頓菲爾伺服液壓驅動系統SmartPower注塑機的生產單元，鎖模力分別為1200 kN和2100kN。
對于許多人來說，汽車已經如第二個起居室，由于不斷增長的出行密度，我們將在其中度過越來越多的時光。但是，人們不但無法在汽車中身心放松，反而面臨著大量的壓力因素。為了應對這些壓力因素，近年來汽車制造商不僅持續增加了在改進人體工程及其輔助系統中的投入，而且也在為駕駛員打造一個更舒適的環境，尤其是通過改善汽車配飾的表面質量。這包含了使用觸感柔軟的彈性體材料對硬質部件進行覆蓋，或結構件與裝飾品的結合，以及有著色和印花效果表面鍍膜薄膜。由于箔覆技術的發展，后者是具有大創新潛力的方法，應用增長率十分顯著。
不僅僅是高光澤、裝飾和防刮
自20世紀80年代以來，箔覆技術已經在塑料件表面鍍層方面發揮越來越重要的作用。首先，它們主要被用于以通過燙印技術將金屬薄膜傳遞到塑料件表面的金屬箔載體。作為在注塑成型過程中將設計圖層和裝飾性印花置于零件表面的傳遞介質，金屬箔的重要性日益增長。采用卷軸式傳遞實現塑料件表面鍍層(IMD——通過卷軸式傳遞實現模內裝飾)。KURZ集團專門研發的一臺金屬箔供給機，在開模時同步拉出層壓箔網(通常由聚酯材料組成)，實現了由路徑控制的連續性設計和光導體定位的單圖像印制。此外，IMD模具特定的夾具和真空技術可高精度的夾持和配合模具型腔。隨后，薄膜被黏覆，并形成與塑料件相連的黏著力。開模過程中載體箔與薄膜分離，內裝飾的零件正常脫模。這種裝飾方法也被稱為“干式印刷裝飾系統”(包含防護薄膜)。
位于德國菲爾特市的LEONHARD KURZ公司是塑料件表面鍍層行業的市場。除了傳統的燙印箔和模內裝飾箔，KURZ集團還提供廣泛的具有特殊效果或功能的裝飾品，如俗稱PMD(印花模具設計)箔的零件。這些水晶般透明的聚碳酸酯箔印于精密協調的設計圖案兩側。通過這種方式可以為裝飾品創造出3D效果。然而，由于相對高的硬度和軟化溫度，PC箔不適合直接用于注塑機，而必須在注塑機外部切割成恰當的尺寸并形成嵌入件，隨后在生產階段末期完成燙印步驟。將嵌入件鑲嵌到模具后，實現黏覆，形成汽車中控臺的儀表板。
圖1. 裝飾性和功能性薄膜，如紐倫堡市的Leonhard Kurz公司研發并生產的薄膜，能夠實現新的設計理念，例如此處展示的車門面板薄膜，其背光多變可調
Varioform IMD方案增加了應用范圍和降低單元成本
然而，加工聚酯箔的卷軸式IMD方法和PMD箔鑲嵌工藝都不是裝飾任務的通用方案。它們在應用限制和成本兩方面均有差異。例如，在一個注塑成型周期內由卷軸直接加工的IMD聚酯箔只能在相對狹小的范圍內由三維拖拉而成。
為進一步實現三維設計方案，KURZ集團明智地將不同的方法在單一工藝中相互結合，開發出“Varioform 單步注射卷軸式IMD工藝”。
圖2：與模塑件內部印制電容PolyIC傳感器相結合的PMD 嵌入件
負責技術應用及創新的Martin Hahn解釋到：“這種技術的發展拓展了基材(如PP或ABS-TPU)在鍍膜注塑成型系統里的廣泛選擇。零件結構出現新的選擇方案，同時利用多樣化設計觀念，從經濟的角度上實現“單步注射卷軸式IMD工藝”有更大的3D可塑性”。
與標準化IMD工藝相似，設計方案的變更是通過簡單地變換箔軋輥而實現。也可以加工出大量的單一圖案、連續性裝飾品和功能性箔。這也使得以合理的成本實現極高質量的表面設計成為可能。因此， IMD Varioform工藝成為了KURZ應用技術的下一個環節。
對于KURZ集團來說，工藝和應用技術是取得成功至關重要的因素。“因此，我們的注塑成型技術應用實驗室已經通過增加適當的試驗和測試設備實現擴張。在綜合分析成本和利潤之后，我們決定購置兩個威猛巴頓菲爾公司的注塑成型單元。我們看重的是他們的“一體化”概念，這意味著注塑機與所有的輔助設備，例如同樣來自威猛集團的機械手、零件輸送系統、上料機、模溫機和潔凈室等，可以彼此協作，并可通過威猛4.0軟件進行內部之間或與外部通訊”。
圖3：KURZ集團通過兩臺基于SmartPower注塑機的鎖模力分別為2,100和1,200 kN的“一體化”生產單元提高了它的應用技術能力
采用SmartPower注塑機實現優化生產
為了以大程度實現KURZ工藝技術的實驗和生產緊密結合，KURZ集團決定購置兩臺伺服液壓SmartPower系列注塑機，即鎖模力2100kN的SmartPower 210/750和鎖模力1200kN的SmartPower 120/350，每臺機器均配有一臺威猛W918機械手和自動計數輸送帶。KURZ集團已經為每臺注塑機的鎖模單元配備了卷軸式箔喂料單元。
圖4：兩臺注塑機均配置了卷軸式箔給料單元，機械手加載了一個箔加熱板和一個操作側的真空夾具進行成品取放
LEONHARD KURZ公司項目領導Fabian Bürkel和威猛巴頓菲爾公司注塑機銷售工程師Marcus Otto共同負責兩個系統詳細的構想。Fabian Bürkel回顧道：“對我們重要的一點是，試驗中獲得的工藝參數到我們的潛在用戶運行實踐之間的可傳遞性。我們想要盡可能地不受輔機引發的各種影響。威猛巴頓菲爾輔助設備直接互連和協作的概念可以讓我們將精力完全集中在注塑工藝及其相應廣泛的箔系統之間的協作上”。
圖5：生產單元由LEONHARD KURZ公司項目領導Fabian Bürke和威猛巴頓菲爾公司注塑機銷售工程師Marcus Otto共同設計
追求三維模型的高地
新性能測試的主要焦點在于提高作為注塑成型工藝一部分的三維箔拉伸工藝(通過紅外預加熱和模內真空成型技術)的水平，以及系統性優化澆口位置以便減小注射塑料熔體時對載體箔彈性的影響。當前產品研發項目的一個重要的間接作用是使注塑件的拐角處避免起皺，以及注塑件輪廓線上的箔可安全折疊。(請注意：此處的折疊意為折彎裝飾品，即塑料箔，繞載體件邊緣彎曲90°或180°，隨后將箔的彎曲邊緣固定在載體件的后側)
圖6：來自LEONHARD KURZ公司當前測試項目(擴大熱成型的規模和潛力以便形成不同的箔拐角和半徑)的實例
制作車門內部面板的成功案例展示了KURZ集團應用工藝的實力。這里，局部半透明的裝飾性箔/ IMD單一印花系統通過IML技術與注塑件內部的印制電容性PolyIC傳感器相結合。二者在一個注塑周期內黏覆成型。傳感器用于觸摸控制照明開關和調光功能，這使得LED光源的顏色可以變化。
圖7：汽車門板可視側的IMD技術應用。此外，一個PolyIC公司(KURZ集團的一家子公司)的預制箔組份被放置于模塑件后側，配置了印制傳感器以便整合照明開關和調光功能
一個類似的項目將在2019K展第15號館C06展位的威猛巴頓菲爾公司的產品現場集中展示，敬請期待！
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