■ ENGEL
前言
汽車座椅的按摩功能可為長途汽車旅行時放鬆身心提供服務,這種舒適性是通過SMA 閥門連續快速地向靠背和閥座墊中的氣囊進行填充和排氣來實現的。這種帶有集成矽凝膠膜的微型密封進氣閥由位於上奧地利Holzhausen 的SEI WOO Hi-Tech Polymer 在ENGEL射出機上生產。通過高精度的開發項目,這家矽膠加工商已躋身微射出領域的頂級供應商。
集成矽凝膠膜的SMA 閥門
複雜的多組分部件的寬度僅為4 毫米,高度僅為3 毫米。射出量為0.02 克的矽膠密封件位於熱塑性閥體的頂端。它包覆著一根對功能具有决定性作用的記憶細金屬絲。通電後,這根金屬絲加熱、膨脹並打開閥門。SMA 代表形狀記憶合金,如果電流中斷,金屬絲就會冷卻,關閉閥門。通過這種方式,氣囊的填充度得到控制,並由此控制按摩壓力。
兩種聚合物材料在ENGEL e-victory 140 combi 射出機上通過一個步驟結合在一起。在一個16+16 腔轉盤模具中首先射出聚醯胺(PA) 外殼。在第二個轉盤位置,直接注入液態矽膠(LSR),同時生產另外16 個基本殼體。PA 和LSR 形成化合物,但是由於接觸面積非常小,出於安全原因,在射出生產後,成品零件還要在200° C 溫度下回火,使熱塑性塑料和矽膠永久黏合。此後零件將接受基於攝像頭的100%品質控制,然後立即進入物流發給客戶——「汽車座椅按摩領域的世界市場領先者」,正如SEI WOO Hi-TechPolymer GmbH 總經理Peter Lehmann 所說。迄今為止,SEI WOO 已交付超過2 億個這種部件。
廢品率降至零
Lehmann 如此說道:「多組分射出降低了組裝錯誤的風險,這種風險在組裝單個微型零件時是非常大的,而零誤差理念正是我們成功的支柱。」SEI WOO通常在產品開發和優化階段就與客戶緊密合作,而座椅按摩功能的進氣閥是其中最好的案例。對此,Lehmann 提到:「該產品最初是由另一家加工商提供的,但是廢品率很高。我們重新設計產品,調整了設計,並且將與過程相關的廢品减少至零。」憑藉其高水平的開發專業能力、强大的客戶導向和高度靈活性,SEI WOO 在LSR 領域贏得了市場知名企業的信任。
圖1:位於Holzhausen 的機械區包括victory、e-victory和e-mac 系列的17 臺射出機。(圖片來源:SEI WOO)
圖2:進氣閥由聚醯胺和液態矽膠生產,該功能元件僅4mm 寬,3mm 高。(圖片來源:SEI WOO)
SEI WOO 於2000 年在奧地利成立,這表明總部位於新加坡的SEI WOO 集團對液態矽的巨大潜力早有預見。由於其出色的穩定性和生物相容性,以及有效的可加工性,LSR 多年來占據著不斷增長的市場份額。隨著微技術和多組分應用的專業化,SEI WOO 為自己開拓了更廣闊的市場機遇。SEI WOO 迄今為止生產的最小零件之一,是產品重量僅為千分之幾克的智能手機充電線密封環。「處理微型零件是一個挑戰,但憑藉該產品,我們在這個領域游刃有餘。」Lehmann如此說道。
可複製的品質與具有競爭力的單位成本特別是新的應用推動著部件尺寸越來越小的趨勢,其中包括汽車電子、移動通信、揚聲器技術和醫學領域。對射出工藝的要求隨著部件尺寸减小而持續增加。
「我只能為我們的客戶提供射出機和模具所能提供給我的東西。」Lehmann 解釋道。穩定的生產過程、極高的可重複性和精度是在進氣閥項目中通過ENGEL e-victory 射出機得到充分實現的要求。通過其電動射出單元與伺服液壓無拉杆鎖模單元的組合,這種機器類型將高精度與出色的經濟性結合在一起。這在多組分應用中尤為重要,因為在無拉杆鎖模單元中,模具模板可得到直至邊緣的完全利用,即使帶有轉臺的大型突出模具也可與相對較小的射出機匹配。
在位於Holzhausen 的SEI WOO 之高度現代化生產車間中共有17 臺射出機,其中包括六臺多組分射出機。它們全部都是由位於僅50 公里外的Schwertberg 的ENGEL 提供。除了用於生產進氣閥的e-victory 混合射出機外,其機器範圍還包括液壓victory 和全電動e-mac 射出機,這是SEI WOO 為醫療技術項目所投資的,最新的示例是用於起搏器的電纜套管密封件。
所有射出機都是全自動的,Lehmann 表示:「若沒有自動化系統,我們在歐洲就沒有機會。我只有在確定我們能夠自動化地製造這些零件時,才會向客戶提供樣件。」
圖3:SEI WOO 為汽車、航空、電子和生命科學等行業生產各種零件,其中微型和多組分零件的份額逐漸增加。
(圖片來源:SEI WOO)
圖4:SEI WOO 的Peter Lehmann( 左) 和ENGEL 的Leopold Praher 為合作超過20 年的夥伴。(圖片來源:ENGEL)
經驗和創新力量至關重要
在LSR 方面的多年經驗和該領域的高度創新力是 Peter Lehmann 從一開始就信賴ENGEL 的决定性因素。「我在以前的雇主那裡就已積累了與ENGEL 合作的經驗,我知道ENGEL 是技術領先者之一。這給我們帶來高度的安全性,也為我們實現必要的競爭優勢。」
因此SEI WOO 成為ENGEL 將於2020 年秋季推出的新型LSR 微射出裝置的首批用戶之一。作為首個上市產品生產的是零件重量為0.0013 克的眼科精密部件。「我們以此設立新的標杆。」ENGEL 的Elast/LIM 銷售經理Leopold Praher 說。在開發微射出裝置時,高度的靈活性是重點。憑藉快速連接系統,該裝置可在不到30 分鐘的時間內更換傳統的螺杆射出裝置。「我們的客戶可以充分利用射出機的生產時間。」Praher如此表示。
此外,LSR 微射出裝置的開發合作夥伴是ACH Solution,這家專門從事矽膠和多組分工藝的模具製造企業同樣位於上奧地利州,同時也是SEI WOO 最重要的模具製造合作夥伴。
這三間合作企業在空間上的接近並不是巧合。上奧地利州是全球矽膠行業的重要聚集區。Peter Lehmann說道:「我們大大受益於靠近供應商。我們行動迅速,特別是在需要服務和備件時,這大幅增强了我們的競爭地位。」■