■震雄機械 / 陳文魁 設計總統籌
前言
在射出成型的材料中,除目前較為普及的矽膠外,在市場上常見的還有環氧樹脂及複合材料等。近年來,由於世界對於塑料造成的環境污染和健康議題上逐漸重視,各國也祭出各自的政策以降低塑料引發的環保問題,故液態矽膠成為很好的替代材料,而其應用領域也漸趨廣泛,幾乎各個生活領域中都有其踪影,如醫療、電子、保健、汽車、照明、電子業、生活用品等。
LSR 液態矽膠的材料特性,敘述如下:
• 耐化學藥品性好,抗黃、耐酸、鹼和多種化學藥品。
• 機械強度好,可據客戶需求調配不同強度的產品。
• 優異透明度,耐候性好,且電絕緣性優良。
• 優良的高溫壓縮永久變形,收縮率低,成型複製尺寸精密。
• 無毒無污染,降低環境破壞,廢料可萃取再利用。
液態矽膠機開發背景
液態矽膠市場潛力相當大且製品用途廣泛,但中、高階產品的設備,幾乎都被歐、日廠商所壟斷,且機器的維護、售後支持、週邊設備也非常昂貴,幾乎全部依賴進口設備才能做出高級成型品。此現象大大影響臺灣在這一領域的競爭力,也導致這項技術無法迅速普及至臺灣的相關產業。
對此,震雄機械決定投入研發,推出液態矽膠射出成型平價設備,並使之能與歐、日並駕齊驅,協助臺灣業界,降低成本,提升競爭力。震雄技術團隊花了很長時間,研究國外知名廠商的機器設備,發現在現有的機器上,都存在著很多技術問題,因此決定破除業界熟知技術,獨創新局,並在機器設計上提出了一套新構想、新思維,以解決相關技術瓶頸,透過最簡約的結構達成完美成效。
因應LSR 射出成型問題而設的創新亮點
在LSR 的射出成型過程中,常會遇到一些技術上的難題,如「成型時容易捲入氣泡」、「射嘴易堵塞」、「模具質量要求高」、「調機困難」、「周邊配套需求完整」、「射出精度要求高」等。震雄針對這些難題設計,透過下列創新設計成功克服這些難題。
圖1:液態矽膠射出成型流程圖 圖2:P+R 雙色矽膠機
• 非螺桿式射料桿:全部膠料移動路徑,均不與空氣接觸,採封閉式系統,避免在LSR 液態熔膠輸送過程混入空氣。此外,還可免去漏料問題。
• 快拆式射料系統:可在20 分鐘內拆解完成,利於清洗殘餘料,而市面上的機器需花費3 到5 天,才能完成相同工作。當射嘴發生堵塞時,將有助於快速解決問題。
• 伸縮式自鎖射:有別於氣壓式射嘴,簡便、低成本、高效率、清理簡便、省時,大大提高成本效益。
• 自家研發控制系統:可收集成型資料、通訊,還能充分與外界周邊並聯運行,同時預留了智能化連網機能,有助於調機的進行。此外,擴充性極大,可針對需求增加周邊配套的設備。
• 電動射料缸:射料行程可精準控制在0.01mm。
震雄液態矽膠機臺灣業界第一臺採用「液壓射出機構」+「電動射出機構」可相互轉換之設計,其射膠系統前方為掀門設計,以方便拆裝、巡檢。此外,震雄液態矽膠機採大射膠量設計,可達260cm3(亦可改為小射膠量30-90 cm3),並搭配直壓機鎖機構,可應用的行業產品十分廣泛。此機臺專為臺灣產業的代工多樣化之特性,設計了可以多變化的機構,從最高檔光學、醫療,到食品、玩具、電子業,及普通級的工業化產品均可適用。
關於震雄液(固)態矽膠機的後續發展
震雄機械另有製造雙色射出成型機,在此基礎上,我們也將此液態矽膠射出系統搭配在雙色機上,完成塑膠搭配矽膠的雙料射出。對於部分產品,如水杯蓋密封圈,震雄機械也可搭配固態矽膠進行雙料射出。此外,固態矽膠對設備、模具的需求等級較平易,可大幅度降低投資成本,非常適合亞洲地區加工業選用,或是也可採單色固態矽膠射出成型來製作矽膠產品。綜觀此次震雄推出的產品,將有助相關業界開創新商機,並強化臺灣的整體國際競爭力。■
圖3:固態矽膠機 圖4:矽膠火星塞套組
圖5:矽膠車用大燈(凸透鏡) 圖6:矽膠車燈模具(由瑞皇精密工業設計提供)