塑料机械行业是为塑料制品行业提供加工装备的,近几年中国的塑料机械行业发展迅速,其发展速度与所创主要经济指标在机械工业的194个行业中名列前茅。塑料机械年制造能力约20万台(套),门类齐全,在世界排名第一。

目前中国的主要塑料机械制造企业近400家,大、中企业200家左右,上规模的骨干企业有10家。新兴塑料机械企业掌握高新技术,具有科技创新、制度创新、管理创新等一系列特点,已引起国内外同行的注目。

中国塑料机械企业主要分布在东南沿海、珠江三角洲一带,其中宁波地区发展势头最猛,现已成为中国最大的注塑机生产基地,年生产量占国内注塑机年总产量1/2以上,占世界注塑机的1/3。

塑料模具行业的更新换代,技术创新也出现了前所未有的喜人变化。广东汕头地区大部分企业已全套引进德国、法国、意大利及我国台湾省的最新计算机自动化模具加工技术,大大提高了模具技术性能、质量档次。

中国塑料机械虽然发展很快、生产品种也较多,基本上能供给国内塑料原料加工与塑料制品加工、成型所需的一般技术装备,个别产品也进入世界前列,但与工业发达国家如德国、日本、意大利相比,中国塑料机械还有一定差距,主要表现在品种少、能耗高、控制水平低、性能不稳定等方面。

目前中国塑料机械产品主要集中在通用的中小型设备上,技术含量低,20世纪80-90年代的低档产品供大于求,机械制造能力过剩,企业效益下降。有的品种特别是超精大型高档产品还是空白,仍需进口。据2001年统计,中国进口塑料机械使用外汇11.2亿美元,而出口塑料机械创汇只有1.3亿美元,进口远大于出口。

中国加入世界经贸组织(WTO)后,国外的机械制造业加速对华转移,世界一些知名的塑料机械企业,如德国德马克、克虏伯、巴登菲尔,日本住友重工等公司先后"进驻"中国,有的还进一步设立了技术中心。国外塑料机械制造商的进入给中国塑料机械行业带来了发展活力,同时也使中国塑料机械制造企业充满了机遇与挑战。

1.塑料机械的发展现状与水平

1.1开炼机

开炼机即双辊筒炼塑机,亦称开放式炼塑机,是塑料机械中最基本的一种设备。它主要用于塑料的混炼、为压延机喂料和配合炼机压片使用。

目前世界各主要工业国家开炼机的生产早已形成系列,规格、尺寸、外形大致相似。20世纪90年代以来,中国对开炼机的改进主要是提高机械化程度、增加安全操作措施、改善劳动条件和减小占地面积。

目前,国内一些主要生产厂家对开炼机构做了很多改进,如将减速系统设置在左右支架内,安装在接料盘下面,在机架上设置了翻料装置,采用了液压调辊距和液压安全装置,尽量减小设备的自重和占地面积,努力提高设备的使用寿命等。目前国内的开炼机也已形成完整系列,品种规格齐全,完全可以满足用户各方面的要求。如大连冰山橡塑股份有限公司率先完成了开炼机的系列化改型开发,开炼机的辊筒及轴承均采用双列调心滚子轴承,所有传动齿轮均集中在封闭箱体内,结构紧凑、传动效率高、润滑条件好。辊筒调距既可单调也可同时进行双调,操作方便自如。为减轻机器振动,机体与减速机分别安装,采用尼龙棒销万向联轴器。这种机器已达到国际先进水平,获得国内外用户青睐。

1.2密炼机

密炼机亦称密闭式炼塑机,主要用于塑料的混炼及其它物料的混合等。对上述用途,密炼机完全可以代替开炼机,且生产效率和自动化水平大大提高,劳动条件得以改善。目前世界主要工业国家密炼机的生产都已形成系列,基本上有4种类型:

(1)以美国法勒尔-伯明翰公司生产的本伯里式为代表的F系列密炼机；

(2)以德国维尔纳?普弗莱特勒公司的产品为代表的GK系列密炼机；

(3)以英国弗兰西斯?肖公司产品为代表的K系列密炼机；

(4)以日本森山制作所生产的产品为代表的MS系列加压密炼机。

20世纪90年代以来,这4种类型密炼机都在向快速、高压、大容量和加料与操作程序自动化方向发展,并用微机控制。总体上,前3种系列的密炼机基本结构相近,其主要差别在于转子的构型及密炼室结构不同。而第4种MS系列的主要结构与前3种系列相比,有较大的变化。上述几种密炼机,按时间顺序来讲后者对前者既有借鉴与继承,也有改进和创新。在国际市场的竞争中,它们之间既有相互吸收,也有自我改进和发展,各具特色。

中国生产的密炼机基本上属于F系列、GK系列和MS系列,技术参数与主要性能与上述3种系列相当,外形也很相似,但规格不全,尚未形成完整的系列。

国际上中小型塑料厂较多采用加压式捏炼机。它无下顶栓,采用密炼室翻转排料,占地面积小,可以在地面上安装,节省工程费用。加压式捏炼机在日本已形成完整系列,最小的密炼室总容积为1L、捏炼室总容积为3L,最大的密炼室总容积为500L,共有27个规格。

1.3注塑机

注塑机是塑料机械的主要品种之一,占塑料机械总产值的38%,有1/3的塑料制品是由注塑机生产的。

目前中国生产注塑机的厂家较多,据不完全统计已超过60家。注塑机的结构形式有立式和卧式两种。按生产出的制品可分为普通型和精密型注塑机。一次注射量45-51000g；锁模力200-36000kN；加工原料有热固性塑料、热塑性塑料和橡胶三种。热塑性塑料包括聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚氨酯、聚碳酸酯、有机玻璃、聚砜及(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)等。从加工出的制品来看,有单色、双色的一般和精密塑料制品。上述产品的主要生产厂家都有自己的系列,各有自己的特点。如广东震德塑料机械厂有限公司生产的捷霸CJ系列注塑机每一种规格均有数控和电脑控制两种形式。又如浙江省宁波海天机械有限公司生产的HTF80X-HFT3600X型系列注塑机,可用于生产各种高精密的热性塑料制品,机器采用线型移动传感器控制注射、合模、顶出,采用多重CPU电控系统、大幅面彩色LED显示、全电脑自动控制。

普通卧式注塑机仍是注塑机发展的主导方向,其基本结构几乎没有大的变化,除了继续提高其控制及自动化水平、降低能耗外,生产厂家根据市场的变化正在向组合系列化方向发展,如同一型号的注塑机配置大、中、小三种注射装置,组合成标准型和组合型,增加了灵活性,扩大了使用范围,提高了经济效益。□近几年来,世界上工业发达国家的注塑机生产厂家都在不断提高普通注塑机的功能、质量、辅助设备的配套能力,以及自动化水平。同时大力开发、发展大型注塑机、专用注塑机、反应注塑机和精密注塑机,以满足生产塑料合金、磁性塑料、带嵌件的塑料制品的需求。

注塑机是目前中国塑料机械中发展速度最快、水平与工业发达国家差距较小的塑机品种之一。但主要指普通型注塑机,在特大型、各种特殊、专用、精密注塑机的多数品种方面,有的产品尚属空白,这是与工业发达国家的主要差距。
 

1.4挤出机及辅机(生产线)

挤出机也是塑料机械的主要品种之一,占塑料机械总产值的31%,用挤出机加工的塑料制品占其总量的1/3左右。

单螺杆挤出机无论作为塑化造粒机械还是成型加工机械都占有重要地位,近几年业,单螺杆挤出机有了很大的发展。目前德国生产的大型造粒用单螺杆挤出机,螺杆直径达700mm,产量为36t/h。

单螺杆挤出机发展的主要标志在于其关键零件??螺杆的发展。近几年以来,人们对螺杆进行了大量的理论和实验研究,至今已有近百种螺杆,常见的有分离型、剪切型、屏障型、分流型与波状型等。

从单螺杆发展来看,尽管近年来单螺杆挤出机已较为完善,但随着高分子材料和塑料制品不断的发展,还会涌现出更有特点的新型螺杆和特殊单螺杆挤出机。从总体而言,单螺杆挤出机向着高速、高效、专用化方向发展。

双螺杆挤出机喂料特性好,适用于粉料加工,且比单螺杆挤出机有更好的混炼、排气、反应和自洁功能,特点是加工热稳定性差的塑料和共混料时更显示出其优越性。近些年来国外双螺杆挤出机已经有很大的发展,各种形式的双螺杆挤出机已系列化和商品化,生产的厂商也较多,大致分类如下:

(1)按两根轴线相对位置,有平行和锥形之分；

(2)按两根螺杆啮合程序,有啮合型和非啮合型之分；

(3)按两根螺杆的旋转方向,有同向和异向之分,在异向中又有向内、向外之分；□

(4)按螺杆旋转速度,有高速和低速之分；

(5)按螺杆与机筒的结构,有整体和组合之分。

在双螺杆挤出机的基础上,为了更容易加工热稳定性差的共混料,有的厂家又开发出多螺杆挤出机如行星挤出机等。

中国双螺杆挤出机产品系列不全,规格较少。中国很多塑料制品企业仍采用进口的双螺杆挤出机。20世纪90年代初,华南理工大学发明了电磁动态塑化挤出机,新的理论与概念引人注目。

近几年中国塑料机械成套性已有很大进展。如塑料造粒机组从主机、供料计量、机头、造粒和回收系统,到加热、冷却、电控、温控系统都达到了相当完善的程度。薄壁管、厚壁管、缠绕管、波纹管(单、双壁)、复合管等各种管材机组的规格日趋齐全,产品水平、质量不断提高。为适应多层复合膜的需要,复合共挤技术及其成型机组(吹膜机组)也发展迅速。如青岛德意利集团最近研制的中空壁缠绕管生产线,生产的直管管径可达300mm。又如广东金明塑胶设备有限公司吸收、引进德国莱芬豪赛公司关键技术制造的大型多层共挤复合膜机组,吹制膜单幅宽可达20m。该机组可吹制棚膜、农膜和土工膜,是一机两用设备,适用于线性低密度聚乙烯、茂金属线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、(乙烯/乙酸乙烯酯)共聚物等多种原料。机组中除采用了内冷技术及超声波监控技术外,还同时采用了机、电、气动和液压等多种技术,并有多项技术申请了技术专利。

1.5中空成型机

近几年中国的中空成型机发展迅速,也已形成了自己的系列。为盛装不同溶液的需求,可生产单层、多层容器,容积为1-5000L。

目前新开发出的主要机型有:数控多坐标中空成型机、高效双模注拉吹中空成机、直接调温式注拉吹中空成型机等。这类机器研制动向概括归纳为"三化一低",即自动化、高速化、多层化及低噪音。

广东金明塑胶有限公司研究设计制造的BM系列中空成型机,采用美国BarerColman公司100点型坯壁厚控制,可满足各种制品对壁厚控制的要求。机器中的电器、液压、气动的控制元件又采用了美国、德国著名企业的名牌产品,确保设备的质量及运行的可靠性。合模装置为国际先进的无拉杆装置,锁模力大且分布均匀,并配备安全光闸,确保安全,且移模快速、平稳,能耗低,装卸模具方便。该技术已获国家专利,该产品已进入国际先进行列。