■鑫野智動工業 / 蘇盈予 總經理
前言
近年來，因為環保意識抬頭以及醫療設備的進步，3C通訊及車電的防水需求，使得LSR 液態矽膠成型製程成為重要先進製程。全球液態矽橡膠市場預期複合年增長率估計超過4.5％，主要因素是醫療器械行業和食品包裝行業需求的旺盛。而汽車生產因為疫情減緩可能會阻礙未來幾年的市場增長。電子行業越來越多的採用可能會在未來幾年為市場創造機會。
主要市場趨勢
醫療設備是液態矽橡膠市場的主要最終用戶之一。由於其純度、化學和物理耐受性、柔韌性和滅菌性等特性，使醫療設備行業對液態矽橡膠的需求不斷增長。當前，液態矽橡膠已在醫療電纜、醫療紡織品塗料、呼吸面罩、醫療管材和其他醫療設備市場中得到應用。
根據「中國製造2025」計劃，中國政府已將重點放在生物醫學和高端醫療器械製造上，因此亞太地區有望成為增長最快的醫療設備市場。此外，印度，孟加拉國和東盟國家等國家在衛生方面的公共支出也不斷增加，而保險範圍的增加更是推動了該地區的第三級醫療機構，預計這將增加醫療設備的產量。
亞太地區將主導市場
亞太地區佔液態矽橡膠區域市場的最大份額。由於存在最大的消費國，如中國和印度，該地區對液態矽橡膠的需求正以驚人的速度增長。
中國汽車製造業是世界上最大的製造業，由於產量下降，該行業正在下降。此外，由於經濟預測疲軟，預計產量將進一步下降。然而，中國政府鼓勵電動汽車銷售的舉措有望推動該國對液態矽橡膠的需求。中國經濟正從投資驅動型經濟向消費驅動型經濟轉變。這是因為該國二三線城市的消費增強，也將增加對諸如兒童護理產品等消費品的需求。
鑒於上述市場趨勢，許多原本塑膠產業紛紛評估投入LSR 的生產製程開發。然而由於LSR 材料之物性及產品設計、模具、射出機、供料設備等，都與熱塑性材料的製程迥異，如何降低投入研發費用及縮短學習曲線，也成了轉型成功與否的關鍵。
圖1：LSR 液態矽膠快速換色系統 圖2：模組化水平射出計量系統
LSR 材料特性與現有設備限制
LSR 原料是雙組分AB 雙劑混和，化學反應硫化後即固化且不可回收再使用，在產品換線時，往往會有大量原料耗損，對於單品多色或少量多樣等經常換料的製程，是一大成本負擔，也成為產品開發的門檻。目前市場上大多數射出機採用供料機靜態混合，在注入輸送螺桿後射出成型，混合後的原料會存在靜態混合器(STATIC MIXER) 與料管(BARREL) 中，其中有許多死角會導致殘色、卡料，每次換色都需要費時、費工地清理這些複雜的結構。此外，也會造成許多原料及溶劑的浪費。
克服換料問題的解決方案
鑫野智動開發無螺桿靜態混合定量注塞系統多年，成功協助諸多客戶克服頻繁換料的製程門檻，系統的特色說明如下。
LSR 液態矽膠快速換色系統
換料換色只需10 分鐘，杜絕混料混色品質問題，節省廢料達80% 以上，搭配更換模組化計量缸，可於同機臺做不同料量的精密射出。
專利快拆系統：置換計量注塞缸
• 置換A / B / P 劑的計量缸，只需拆四顆螺絲取下壓板即可。
• 特殊設計止逆閥，確保在置換期間材料不滴漏，且單缸置換只需花費5 分鐘。
模組化水平射出計量系統
• 可根據不同射出量更換模組化計量缸尺寸，使1c.c. 到1,000 c.c. 的精密射出，經由更換射出系統，得以在同一臺射出機實現。
• 油壓或電動（選配）驅動計量缸射出，以磁性尺精密控制，位置重現性可達0.02 mm。
快拆置換料管
• 料管重量僅11 kg，置換料管只需拆一顆螺絲即可，單人可輕易完成。
• 特殊設計止逆閥，可確保在置換時材料不滴漏，只需花費10 分鐘！
圖3：快速換色混料系統與傳統螺桿式比較表
卓越的LSR 混合效果
• 靜態混合料管為二分割法混合，全程共21 節分割混合，混合次數為221 = 2,097,152 次，不管微量或大容量的液態矽膠，都會混合221 次。
• 若有特殊材料需求，可選配31 節混合器，混合231= 2,147,483,648 次，達到更好的混合效果。
結語
鑫野智動承繼母公司鑫興機械40 年的橡塑膠設備開發經驗，從原料及製程特性出發研發專用智慧機械，全系列採伺服液壓系統及工業電腦精密控制，AB 泵供LSR 快速換色液態矽膠射出機料系統有氣壓、液壓、伺服驅動選購配備。結合工業4.0雲端管理及遠端售服系統，將精實生產及綠色製造的精神融入LSR 專用製程設備中，多年來已成功協助歐美日國際大廠導入雙色射出、異材質埋入射出、AOI 線上檢測、前後製程自動化連線等豐富經驗。
2020 全球面臨後疫情時代的衝擊，未來整體製造業政策，應該思考如何發揮「智慧價值(Smart Value)」，啟動在臺灣總部及海外都有製造基地的「製造臺灣(Made by Taiwan)」全球布局策略。相信鑫野智動的各式解決方案可協助客戶順利轉型，再創事業高峰。■
