■ ENGEL
前言
新冠肺炎疫情導致對鼻咽拭子檢驗用的檢測拭子的需求持續强勁增長。為此，我們與Hack Formenbau 公司攜手，致力於確保全球檢測拭子的供應。通過提供集成的系統解決方案和工藝技術諮詢，我們正在幫助塑料加工商們以較短的交貨期大批量地生產雙組分的檢測拭子。為了提高工藝的一致性，射出解決方案配備了智慧輔助系統iQ weight control。
這些檢測拭子擁有穩定的熱塑性手柄和熱塑性彈性體製成的拭子頭，可以減輕在檢查過程中對病人帶來的不適。Hack Formenbau 公司開發了這種雙組分的設計，最初有3 種不同的頭部設計方案。
「我們可以單獨調整手柄的長度和形狀、拭子頭的設計以及材料， 以適應客戶的需求。」HackFormenbau 公司CEO 和公司所有者Gunnar Hack 介紹說。這項開發的目標是，將高品質產品、高產量以及高成本效益結合起來。憑藉一副32 腔的模具以及6 ～ 8s 的循環時間，加工商們利用一個單獨的生產單元，每分鐘能生產出320 個檢測拭子，一天則能生產出460,000 個檢測拭子。
更高的精度與較短的周期時間
集成的生產工藝保證了高效率的生產。我們對該生產工藝進行了調整，使其能與Hack Formenbau 公司開發的模具解決方案相匹配。該工藝以一臺無拉杆的液壓雙組分ENGEL victory 射出機為基礎，並集成一臺ENGEL viper 線性機械手，可以自動實現對拭子的取出和放置。
為了確保加工的高度一致性，ENGEL victory 機器配備了iQ weight control。精密的射出機和同樣可靠的外圍系統是製造高品質產品的基本前提。然而，即使是最好的生產設備也不足以在較長的生產周期內連續進行高品質的檢測。除了機器之外，還有許多其他因素影響這個過程。例如，原材料的波動反覆導致出現不良品。進一步的影響因素包括生產環境的氣候條件、溫控介質供應的波動，或者止回閥的磨損等。
所有這些因素都會影響熔體的黏度和流動行為，進而影響注射量。如果材料比假設的理想條件下更容易流動，它在注射單元被壓縮較少，黏性摩擦力減少，多餘的材料可以流入空腔。其結果是：零件的反光或變形。相反，如果材料流動得更慢，只有少數的材料會進入空腔，零件則可能無法完全填充。
圖1：iQ weight control 可以在廢品生產前補償工藝波動。智慧輔助系統可用於電動射出機和液壓射出機（圖片來源：ENGEL）
圖2：為了確保加工的高度一致性，ENGEL victory 機器配備了iQ weight control（圖片來源：ENGEL）
切換到恆定品質
多年來，ENGEL 通過將專家知識整合到射出機的控制中來接受消除這些外部影響的挑戰。用於優化注入過程的iQ weight control 是ENGEL 輔助系統上市的第一款產品。這個軟體已經很清楚地確立了自己的地位。作為品質相關的工藝參數，iQ weight control 分析了螺杆位置的壓力分布。
調速灌裝階段螺杆運動有三個設定值：起始位置、速度曲線和切換點。機器從這些值計算注射控制的消除故障設定值。除了速度外，螺杆前腔中存在的熔體體積、材料的流動特性和流動阻力定義了注射壓力曲線。由於影響因素很多，注射壓力曲線是各自應用的特徵，因此是獨特的。在實際中，一個或多個影響因素的波動會改變壓力剖面，從而間接地使壓力剖面水平對品質監測有用。
iQ weight control 的使用很簡單。用戶首先以常規的方式優化工藝，以達到預期的零件品質。然後用戶按下按鈕開始參考測量，並將當前狀態存儲為設定值。參考測量至少包括20 個周期。根據觀測到的散射，軟體自動建議允許波動的限度。
由於在持續生產的注射過程中已經計算出了性能指標，在產生單個廢品率之前，該系統已經為在同一周期內消除與設定值的偏差提供了機會。在這種線上控制中，注射剖面和切換點分別適應於每個循環的各自條件，模具中停閉噴嘴的開啓和關閉時間也根據需要進行控制。因此，注射量在整個生產期間保持恆定。由於自動保持壓力校正，該系統確保即使在完成體積填充階段後，在空腔內的收縮- 老化補償，因此也可以補償黏度的變化。智慧輔助系統正在為自我優化生產鋪平道路。
圖3：新冠肺炎疫情導致對鼻咽拭子檢驗用的檢測拭子的需求持續强勁增長。為此，我們與Hack Formenbau公司攜手，致力於確保全球檢測拭子的供應（圖片來源：ENGEL）
圖4：憑藉一副32 腔的模具以及6 ～ 8s 的循環時間，加工商們利用一個單獨的生產單元，每分鐘能生產出320 個檢測拭子，一天則能生產出460,000 個檢測拭子（圖片來源：ENGEL）
分享多年的合作經驗
我們與Hack Formenbau 專注於醫療技術領域的高精度應用，在許多項目上展開了密切合作。
「我們雙方多年來一直保持很好的合作關係，這使我們的客戶受益於此。」ENGEL 醫療事業部副總裁Christoph Lhota 强調說，「我們的客戶可以獲得一套專為他們的個性化需求而量身訂製的完整系統，可以在最短的時間內開始批量生產。」 針對新冠肺炎疫情相關的訂單，Hack Formenbau 和ENGEL 的全球工廠都會以最高優先級別予以處理。
未來，這套模具和系統解決方案不會專用於生產冠狀病毒檢測用的拭子， 目前， 我們還與HackFormenbau 聯合開發高效率的完整系統，用於生產諸如流感檢測或婦科檢查用的拭子。■
