采訪公司：Winkelmann Group
采訪對像：產(chǎn)品經(jīng)理Axel Neukirchen
使用設(shè)備：23臺威猛巴頓菲爾注塑機(jī)
主要產(chǎn)品：供暖與供水系統(tǒng)、汽車配件和驅(qū)動(dòng)部件
在上世紀(jì)90年代我們處于初始發(fā)展階段時(shí)，威猛巴頓菲爾作為注塑機(jī)制造商，憑借超強(qiáng)實(shí)力以及根據(jù)“注射型芯壓縮”注塑工藝的需求對其設(shè)備進(jìn)行調(diào)整的能力，成為了我們可靠的合作伙伴。
Winkelmann Group由Heinrich Winkelmann和Caspar Pannhoff于1898年聯(lián)手創(chuàng)辦，當(dāng)時(shí)主要生產(chǎn)水壺、咖啡壺、洗滌盆、畚箕和牛奶罐等生活用具。經(jīng)過一百多年的發(fā)展，該公司現(xiàn)已成長為一家集團(tuán)企業(yè)，旗下多公司在全球共有3000余名員工，其中約700人在阿倫工作，年銷售額約達(dá)5億歐元。除阿倫工廠外，Winkelmann還在波蘭、土耳其和中國設(shè)有加工廠。Winkelmann Group涉足供暖與供水系統(tǒng)、汽車配件和驅(qū)動(dòng)部件三大業(yè)務(wù)領(lǐng)域，公司的銷售額主要來自前兩大領(lǐng)域。
在汽車配件領(lǐng)域，Winkelmann專業(yè)生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)零部件、扭力減振器、燃油分配系統(tǒng)以及皮帶輪四大產(chǎn)品系列。
該公司最早在生產(chǎn)皮帶輪時(shí)使用的是鈑金冷成型工藝，這也是Winkelmann的核心競爭力之一。1992年，除了最初的鋼質(zhì)和鋁質(zhì)皮帶輪之外，該公司開始引進(jìn)塑料部件加工業(yè)務(wù)。當(dāng)時(shí)，Winkelmann做出了三個(gè)根本性決策：選用玻纖和礦物增強(qiáng)的酚醛樹脂作為加工原料；采用專為該應(yīng)用研發(fā)的“注射型芯壓縮”注塑工藝加工該原料，這是該公司專有的一項(xiàng)獨(dú)特注塑工藝，注冊商標(biāo)為WIN:DUR；并選用威猛巴頓菲爾公司的注塑機(jī)。該公司第一批熱固塑料皮帶輪就交付給了寶馬公司使用。
如今，Winkelmann已采用“注射型芯壓縮”工藝生產(chǎn)了約5000萬個(gè)皮帶輪，分別用于水泵、液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵和凸輪軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等。Winkelmann認(rèn)為，主要用于凸輪軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的塑料皮帶輪會有廣闊發(fā)展空間，因?yàn)檫@種皮帶輪與金屬件相比，兼具重量輕、成本低的優(yōu)點(diǎn)。此外，該公司還是少數(shù)幾家生產(chǎn)混合皮帶輪的制造商之一，這種皮帶輪由熱固塑料與金屬、熱塑材料以及彈性體等材料合制而成。
采用注塑沖壓成型工藝加工熱固塑料
在“注射型芯壓縮”注塑工藝中，熱塑性酚醛樹脂以低壓注射至模具中，以防止玻纖顆粒均朝向特定的方向。然后，將沖壓型芯推入模具，以生成所需的模腔壓力并在模具中形成工件的最終幾何形狀。系統(tǒng)會保持該壓力直至酚醛樹脂發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)。該流程可保證原料在承受熱應(yīng)力時(shí)能夠保持尺寸穩(wěn)定性。
因此，運(yùn)用“注射型芯壓縮”工藝和熱固塑料加工皮帶輪具有多種優(yōu)點(diǎn)。
與金屬皮帶輪相比，塑料皮帶輪除了能夠降低重量和節(jié)省成本之外，還具有吸音、表面耐磨以及均質(zhì)性更佳（因?yàn)椴＠w不會統(tǒng)一朝向特定優(yōu)先方向）等優(yōu)點(diǎn)，并能夠出色耐受發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)各種已知介質(zhì)的腐蝕。鑒于所采用的特殊生產(chǎn)工藝，塑料皮帶輪的外表面完全為樹脂材料，可保證皮帶經(jīng)久耐用。
一般來說，我們也可以使用玻纖增強(qiáng)熱塑材料生產(chǎn)皮帶輪。但是，為了確保所需的熱穩(wěn)定性，所用的熱塑材料需具有較為復(fù)雜的材料成分，因此，要實(shí)現(xiàn)等同的性能特征，其成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于熱固塑料，進(jìn)而與后者相比不具競爭優(yōu)勢。為此，Winkelmann從未考慮過采用熱塑材料作為替代原料。
熱固塑料皮帶輪目前已被用于空調(diào)壓縮機(jī)、水泵和動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵?？紤]到熱固塑料皮帶輪要比金屬皮帶輪輕得多，Winkelmann認(rèn)為該類產(chǎn)品在凸輪軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、曲柄軸減振器或動(dòng)力轉(zhuǎn)向單元的皮帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)領(lǐng)域也將具有廣闊應(yīng)用空間，其中后者目前仍處于原型設(shè)計(jì)階段。除此之外，Winkelmann還在進(jìn)一步研發(fā)由鋼材、熱固塑料和彈性體制成的混合部件，該類產(chǎn)品主要在減振領(lǐng)域會具有廣闊應(yīng)用前景。在該領(lǐng)域，Winkelmann設(shè)計(jì)了一種“去耦合”皮帶輪。“去耦合”的名稱源自于該皮帶輪的特殊設(shè)計(jì)和功能，它對皮帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及與之連接的組合體具有減振作用，以免受到內(nèi)燃機(jī)曲柄軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的影響。
來自威猛巴頓菲爾的熱固塑料注塑設(shè)備
目前，Winkelmann的阿倫熱固塑料加工廠共有23臺注塑機(jī)，這些設(shè)備的鎖模力介于100-150噸之間且全部購自威猛巴頓菲爾。Winkelmann的注冊工程師兼熱固塑料產(chǎn)品經(jīng)理Axel Neukirchen介紹道：“在上世紀(jì)90年代我們處于初始發(fā)展階段時(shí)，威猛巴頓菲爾作為注塑機(jī)制造商，憑借超強(qiáng)實(shí)力以及根據(jù)‘注射型芯壓縮’注塑工藝的需求對其設(shè)備進(jìn)行調(diào)整的能力，成為了我們可靠的合作伙伴。”
這些加工任務(wù)最早使用的是現(xiàn)有HM系列液壓型注塑機(jī)的早先機(jī)型，即帶有中央鎖模缸的CDC系列3壓板式注塑機(jī)。
2013年，威猛為Winkelmann交付了首批HM系列注塑機(jī)。這是兩臺鎖模力為150噸的HM 150/1000 ServoPower注塑機(jī)，搭載了節(jié)能伺服驅(qū)動(dòng)、帶有R8控制系統(tǒng)的威猛W821機(jī)械手（用于取下工件和插入金屬環(huán)）以及用于調(diào)節(jié)料筒溫度的威猛TEMPRO plus D系列模溫機(jī)。此外，這些注塑機(jī)還配有加工熱固塑料時(shí)所需的全套選配件。
此外，Winkelmann還針對自身生產(chǎn)工藝配備了一些專用執(zhí)行序列，包括相關(guān)的監(jiān)測功能。為了確保生產(chǎn)出無拉伸應(yīng)力且完美成型的工件，注塑機(jī)上額外加裝了一個(gè)型芯壓縮缸，這樣，液壓缸可在注射過程中通過型芯向模腔施加額外的壓緊力，進(jìn)而起到讓模腔凝聚的作用。
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