采訪公司：Winkelmann Group
采訪對像：產(chǎn)品經(jīng)理Axel Neukirchen
使用設備：23臺威猛巴頓菲爾注塑機
主要產(chǎn)品：供暖與供水系統(tǒng)、汽車配件和驅動部件
在上世紀90年代我們處于初始發(fā)展階段時，威猛巴頓菲爾作為注塑機制造商，憑借超強實力以及根據(jù)“注射型芯壓縮”注塑工藝的需求對其設備進行調整的能力，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，當時主要生產(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5億歐元。除阿倫工廠外，Winkelmann還在波蘭、土耳其和中國設有加工廠。Winkelmann Group涉足供暖與供水系統(tǒng)、汽車配件和驅動部件三大業(yè)務領域，公司的銷售額主要來自前兩大領域。
在汽車配件領域，Winkelmann專業(yè)生產(chǎn)驅動系統(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，除了最初的鋼質和鋁質皮帶輪之外，該公司開始引進塑料部件加工業(yè)務。當時，Winkelmann做出了三個根本性決策：選用玻纖和礦物增強的酚醛樹脂作為加工原料；采用專為該應用研發(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獨特注塑工藝，注冊商標為WIN:DUR；并選用威猛巴頓菲爾公司的注塑機。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5000萬個皮帶輪，分別用于水泵、液壓動力轉向泵和凸輪軸驅動系統(tǒng)等。Winkelmann認為，主要用于凸輪軸驅動系統(tǒng)的塑料皮帶輪會有廣闊發(fā)展空間，因為這種皮帶輪與金屬件相比，兼具重量輕、成本低的優(yōu)點。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)生不可逆轉的化學交聯(lián)反應。該流程可保證原料在承受熱應力時能夠保持尺寸穩(wěn)定性。
因此，運用“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。
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、表面耐磨以及均質性更佳（因為玻纖不會統(tǒng)一朝向特定優(yōu)先方向）等優(yōu)點，并能夠出色耐受發(fā)動機艙內各種已知介質的腐蝕。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雜的材料成分，因此，要實現(xiàn)等同的性能特征，其成本要遠遠高于熱固塑料，進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壓縮機、水泵和動力轉向泵。考慮到熱固塑料皮帶輪要比金屬皮帶輪輕得多，Winkelmann認為該類產(chǎn)品在凸輪軸驅動系統(tǒng)、曲柄軸減振器或動力轉向單元的皮帶驅動系統(tǒng)領域也將具有廣闊應用空間，其中后者目前仍處于原型設計階段。除此之外，Winkelmann還在進一步研發(fā)由鋼材、熱固塑料和彈性體制成的混合部件，該類產(chǎn)品主要在減振領域會具有廣闊應用前景。在該領域，Winkelmann設計了一種“去耦合”皮帶輪。“去耦合”的名稱源自于該皮帶輪的特殊設計和功能，它對皮帶驅動系統(tǒng)以及與之連接的組合體具有減振作用，以免受到內燃機曲柄軸驅動系統(tǒng)旋轉振動的影響。
來自威猛巴頓菲爾的熱固塑料注塑設備
目前，Winkelmann的阿倫熱固塑料加工廠共有23臺注塑機，這些設備的鎖模力介于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90年代我們處于初始發(fā)展階段時，威猛巴頓菲爾作為注塑機制造商，憑借超強實力以及根據(jù)‘注射型芯壓縮’注塑工藝的需求對其設備進行調整的能力，成為了我們可靠的合作伙伴。”
這些加工任務最早使用的是現(xiàn)有HM系列液壓型注塑機的早先機型，即帶有中央鎖模缸的CDC系列3壓板式注塑機。
2013年，威猛為Winkelmann交付了首批HM系列注塑機。這是兩臺鎖模力為150噸的HM 150/1000 ServoPower注塑機，搭載了節(jié)能伺服驅動、帶有R8控制系統(tǒng)的威猛W821機械手（用于取下工件和插入金屬環(huán)）以及用于調節(jié)料筒溫度的威猛TEMPRO plus D系列模溫機。此外，這些注塑機還配有加工熱固塑料時所需的全套選配件。
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，包括相關的監(jiān)測功能。為了確保生產(chǎn)出無拉伸應力且完美成型的工件，注塑機上額外加裝了一個型芯壓縮缸，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，進而起到讓模腔凝聚的作用。
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