K 2019:兼具智慧生产的绿色循环经济

in Editor's Pick on 1 月 08, 2020
科盛科技成型技术研究中心工程师 郑廷裕

国际橡塑料界的盛会K 2019去年刚落幕,根据数据显示,展会中涌入来自168个国家共约22万人参加。绿色回循环经济、虚实整合智慧生产是这次K展各厂家的主轴,展览中还能看见许多新颖且特别的设备或技术,积极地抢攻更大的商机和提升生产效率。在这全球经济局势紧张保守的同时,业界又高喊绿能环保或循环经济的口号,来自世界各地的人们都想在这寻找解答。

循环经济当道,各材料和设备商都为此思考,开始着手将目前不可回收塑料变成裂解油以回收使用,更宣示希望共同为塑料创造可循环世界,2030年达成100%回收的愿景。设备商当然也不遑多让,用600制成薄壁杯;还有厂商在射出机上贴满草地和大自然的图案,象征着成型的产品100%纯天然材质,这类产品已应用到市售的品罐了。展中还看到一项吸睛的特殊技术:运用两只料管互相搭配生产出箱子,此外产品的三明治结构让高达50%的回收料隐藏其中,充分展现循环经济价值。

过去PLA制程中,为了成型性会添加额外的塑料,使产品无法达到100%分解;但在K 2019看到已有厂商成功用CO2辅助射出改善100% PLA的成型问题,做出令人惊艳的透明香槟高脚杯。还有厂商做出一键合成各式颜色塑料的设备,让回收像魔术般呈现在众人眼前。展会上可见循环经济已是热门话题,各大厂商都推出令人惊艳的技术,在生产制程上也兼具智慧和效率。

在智慧生产的环节中,模流分析技术扮演了关键的角色。全球知名的模流分析品牌Moldex3D,在这次K展中以「虚实整合」与「智能制造」为主题,将射出机的行为考虑到模拟中,为客户考虑得更周全。K 展上也看到许多厂商纷纷向CAE仿真软件合作,射出机控制器上搭配仿真软件动画,反映出产业界普遍希望从设计和CAE模拟做起,达到有效生产的目的。显示充填动画与螺杆计量搭配,让成型现场与设计者直接沟通,设备商更提出与仿真软件结合的共同平台,这些都象征着智能制造的时代来临。未来若一间位在美国的公司,在跑完CAE找出优化参数之后,将可以直接将成型设定传送远在亚洲的生产基地,实时生产回馈不再有代沟。

K展上也看到有厂商发表了机器自我调适的功能,目的为降低人为的误差。射出机可根据成型响应压力推估,即使生产在线更换不同熔融指数的塑料,也能持续生产并自我调适生产出良品,可见智慧生产已逐渐有了雏型。新颖的成型技术打破传统迷思,提出方法可低压成型并大幅降低循环时间,更特别的是在短射产品中无严重收缩情形,显示制程方法中充填即在保压,这想法是直接控制射出机做智慧生产。周边辅机设备商在这块也没缺席,流量监控回馈还可运用自动球阀作流量控制,是今年很多厂商的主打。由此看来,精密控制模温不再遥不可及,干燥机导入在线含水率量测,便可实时监控原料的质量是否有变化。这些现象显示各方对智能生产不断创新研发,实现有效生产,才能降低不必要的浪费。

新颖的制程和技术在展会更让人眼睛为之一亮,此次展览上有副Cube,是个上下不同转向的高精密模具,远远看见就极具震撼力,它搭配机械手臂做180度翻转组装两件产品,成功利用机外冷却节省高达40%以上的循环时间,成为K展后的热门讨论话题。

除此之外,若听到制作大量胶囊咖啡杯的技术,往往会想到传统48模穴以上的多模穴射出成型吧;但展中所见的连续压缩多层成型技术打破了这个迷思!快速旋转台让人目不转睛站在那研究;原来是透过类挤出机挤制并切片成小蛋糕状,放到模具中上下合模直接压缩,做出多层结构的胶囊咖啡包装杯,非常让人惊奇。模内装饰技术(IMD)也是此次的话题之一,这项技术可望导入电动车等汽车电子产品,让质感提升不少;此技术还可运用在塑料产品反面加上控制薄膜,让背光LED可随使用者触摸升温更换不同颜色。新颖制程技术可以看到学术单位的研究,透过机台串接起来并搭配提出的AI模型,并用CAE仿真分析结果作为趋势的参考组。而真实实验结果做验证组,这样的架构已能针对产品做机器学习自动调控参数优化。仔细去逛完整场这展览,会发现从产业到学术界都秀出自己对于塑料产业的本领!

K展共为期8天,看到地图上有17个展馆时,第一个念头是觉得要走完是不可能的任务,但世界各地塑料产业的重要技术都集结于此,尤其欧洲大厂更因地缘关系纷纷端出好料,双脚再累都会受新颖技术惊艳而忘却疲惫。从K展中最大收获是了解这个产业趋势,今年主轴以循环经济、虚实整合与智慧生产CAE模拟与设备商已逐渐联机整合,相信虚实整合技术已渐渐开始完整实现,下个K展或许又是个崭新面貌!


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