一、發(fā)展緣起

近年來綠色環(huán)保意識抬頭，相對的促使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)迅速變化，省能源化之塑料射出成型機已由傳統(tǒng)油壓式急速向全電式射出成型機種推移。顧名思義，全電式射出成型機動力系統(tǒng)全以電動馬達驅(qū)動，也就是用伺服馬達或感應(yīng)馬達來取代原有之油壓缸或氣壓缸。全電式射出成型機于1982年由德國Battenfeld公司首先發(fā)表，1983年則由日精樹脂(Nissei)公司率先商品化，其后則由美國Cincinati Milacron與Fanuc共同開發(fā)，此后日本方面以東洋金屬機械、新瀉鐵工、日本制鋼、住友機械、東芝機械等為主代表廠商；德國代表廠商以Klockner 、 Engel、 Battenfeld等公司亦相繼推出。目前全電式射出成型機則仍是以日本Fanuc為最大、最成功之制造商年產(chǎn)量約為2000臺，并已在全世界銷售超過10000臺以上之15~300噸各項機種實績。目前全電式射出成型機各家廠商規(guī)格大都仍在350噸以下，但也都致力于開發(fā)更大型的機種，而以日本之新瀉鐵工及UOBE于2000年共同推出1400噸之全電式射出成型機為代表。

二、產(chǎn)業(yè)變化推移

綜觀整個塑料射出成型機發(fā)展歷程中，其動力單元系統(tǒng)于1952~1992年由傳統(tǒng)油壓控制走向省能源油壓控制系統(tǒng)，包括有多連式幫浦、可變?nèi)萘繋推�、畜壓器系統(tǒng)等之推出。而全電式射出成型機推出之后，1992年以后更是全電式射出成型機發(fā)展之全盛時期，且趨勢亦朝向省能源、高速化、精密射出為主要訴求，整個產(chǎn)業(yè)亦隨之變化如圖一所示。

三、全電式射出機主要應(yīng)用領(lǐng)域

全電式射出成型機具有快速、精準、穩(wěn)定、安靜、省電、潔凈等特性，堪稱塑料射出成型機之新革命；因此應(yīng)用市場相當廣泛，舉凡從一般民生工業(yè)用品如矽膠類產(chǎn)品、PET容器、汽機車零件、化妝品容器、家庭用容器、精密齒輪等不勝枚舉，進而以全電式射出機之快速、穩(wěn)定、安靜之優(yōu)勢應(yīng)用于精密射出市場如半導(dǎo)體另件、信息計算機產(chǎn)品、光學鏡片、液晶導(dǎo)光板、IC卡、電子材料另件更是無所不括，而先進之微量射出成型技術(shù)中更是將由全電式射出機大放異彩，如生化、醫(yī)療、微機電、信息、光電、精密測量元件等。

四、油壓式射出機與全電式射出機能量轉(zhuǎn)換差異

以能量轉(zhuǎn)換的角度來比較傳統(tǒng)油壓射出機與全電式射出機之差異很容易由圖三表示出來，油壓射出機的能量轉(zhuǎn)換原理基本上是由電氣能經(jīng)由油壓馬達變成旋轉(zhuǎn)之機械能，再由旋轉(zhuǎn)之機械能帶動油壓幫浦轉(zhuǎn)成油壓能，此后經(jīng)過P、Q閥及方向閥的控制后送至油壓缸，由油壓缸負責轉(zhuǎn)成直線運動之推力促使機械本體致動。因能量每經(jīng)過一次轉(zhuǎn)換即會產(chǎn)生一次損失，這些損失一但產(chǎn)生即會轉(zhuǎn)變成熱且經(jīng)由熱量消耗掉，而且額外產(chǎn)生的熱量又必須經(jīng)由冷卻系統(tǒng)來處理，因此以能量轉(zhuǎn)換的觀點而言油壓式射出機是比較沒有效率的機械能量轉(zhuǎn)換裝置。反觀全電式射出機其能量轉(zhuǎn)換是由電氣能經(jīng)由電動伺服馬達變成旋轉(zhuǎn)之機械能，再經(jīng)滾珠導(dǎo)螺桿帶動產(chǎn)生直線運動之推力促使機械本體致動，如此一來能量轉(zhuǎn)換次數(shù)減少；且熱量的產(chǎn)生亦相對降低且冷卻系統(tǒng)同時也省略掉，因此效率自然提升了。

五、全電式射出成形機特點

1、省能源

傳統(tǒng)油壓傳動機械具有油壓控制損失(△P)、管損、閥阻等流動損失，以及泵浦之容積效率、摩擦損失等等，且尤其在高流量時特別明顯，同時油壓系統(tǒng)在待機狀態(tài)下亦仍有上列損失。而伺服馬達在待機時不轉(zhuǎn)動且運轉(zhuǎn)時無法流動損失，控制損失問題且磁滯損失極低。因此能源損耗低而且與速度無關(guān)。全電式系列大都使用Ball Screw將伺服馬達的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)成直線運動，而Ball Screw之摩擦阻力遠低于油壓缸且無任何冷卻系統(tǒng)，因此整體效率而言遠遠超過油壓機械。

2、低噪音及潔凈性

全電式射出機之主要致動元件是交流同步伺服馬達，而伺服馬達的控制特性為低噪音、慣性低、啟動阻力小、加減速特性控制容易，無液壓泵浦脈沖問題、氣泡問題、泄壓聲等，因此更容易設(shè)定啟動及停止斜率，因此啟動振動低。既無油壓缸，因此無漏油問題，亦無油氣問題，對于高潔凈要求產(chǎn)品很有幫助(通常亦需黃油Grease潤滑曲手軸心、Ball Screw、軸承等，但其揮發(fā)性低甚至有不具揮發(fā)性之Grease)，相對提高系統(tǒng)的潔凈性。

3、高重現(xiàn)性定位精度及高性能射膠精度

由于動力源全以電氣伺服馬達驅(qū)動，伺服馬達慣性小加上內(nèi)建式ABS Encoder分辨率高，搭配C5 ~ C7級Ball Screw精度及高速PC Based控制器，重現(xiàn)性高達0.01mm，精密度為傳統(tǒng)油壓式射出成型機10倍以上。并且使用瑞士制負荷元(Load Cell)，可精確感應(yīng)射膠、加料壓力結(jié)果，訊號回饋系統(tǒng)作調(diào)整輸出，透過全閉回路控制，以達到完全穩(wěn)定的境界。Vα系列的射膠系統(tǒng)，料管組包括料管、過膠頭及螺桿均由德國鋼料制成，且經(jīng)氮化處理具足夠之強度及高韌性；采用新開發(fā)之泛用螺桿，適用塑料范圍廣、止逆效果佳、提高熔融塑料混鏈效果、射膠穩(wěn)定性強。