模内贴标技术应用分析中水镁石

模内贴标技术应用分析(中)

针对多模腔模内贴标系统来生产薄壁包装品，市场上存在很多反对意见，指责这项工艺技术尚未成熟，仅在几年前出现的多模腔模内贴标生产系统，其在自动化控制、工具及配件方面的精确度、可重复性、稳定可靠性等因素还达不到理想状况，而所有这些因素是构成该项工艺技术生命力的关键因素。过去几年，美国塑料制品加工厂商们曾尝试利用模内贴标技术，然而以多次失败告终，这是由于加工出的标签质量差，自动化设备系统受限所致。

一套模内贴标生产设备可能要比传统模塑设备的价格高出15%或更多，即使一套2个或4个模腔的模内贴标包装品生产单元也价值12～15.5万美元，其加工生产速度很快，4模腔系统设备的加工循环周期大约在5.2～5.4秒之内，还可设置得更快。

随着北美地区模内贴标包装产品市场的日趋成熟，该项技术将有更广阔的发展空间。欧洲的设备供应商正在为北美市场开发多模腔的加工设备系统，包括复杂的迭层系统。同时，北美自动化设备制造商和模具制造商也把目光更多地投向于模内贴标技术领域。

主要生产厂家

拥有模内贴标加工技术经验的美国自动化设备生产供应商Automated Assemblies公司以及idesign公司，加上欧洲一大批原始设备制造商，包括：Beck自动化设备制造公司、G-Mat有限公司、Hekuma公司、Ilsemann公司、SAS公司、Wittmann公司、MachinesPages公司（StackTeck公司的战略合作伙伴）、瑞士H.Muller-Fabrique de Moules公司、德国克劳斯-玛菲公司等，最近都采购和装配了Neureder机械手装置。其中，StackTeck公司和MachinesPages公司宣布在这一技术领域已经售出超过300套加工系统，Hekuma公司则声称售出270 套，Beck自动化设备制造公司和Ilsemann公司也各自宣称安装了几百套设备。其大部分落户于欧洲，仅有少数几套在美国和亚洲的工厂内安装并投入运营。

为多模腔设备系统加工制造配套工具的模具厂家包括：Axxicon、Foboha、Fostag、Glaroform、OttoHofstetter、Manner、Schottli、StackTeck公司等，他们指出了许多在工具设计方面必须考虑的因素：标签转移至模具内，怎样才能将标签固定在工具上；而且标签是放置在型芯上，还是在型腔边，或是设在浇口位置。

模内贴标工艺的注射压力必须控制在合理的参数范围内，应用在加工薄壁制件时，要符合所需的高速注射和高压力工艺条件，而且不能出现制件缺陷，薄标签在模具内不能发生移位。另外，精确的合模定位对于通过机械手辅助将标签嵌入的重复性而言，也是至关重要的。由机械手将标签移送至工具内的精确度大约在0.4mm。

先进的工具

至今，模内贴标技术领域最大型的模具设置了32个模腔，同时包含了一套2×16的迭层模具和一套32模腔的单面模具。而这只是用于加工扁平状的面层盖产品，加工容器的模腔深度已达2×8。

在K 2004展会上，Milacron公司展示了一套双位转动式迭层系统，其名称为“Twin-Cube”，这套立方体的系统；由Foboha公司加工制造，安装在Milacron公司出品的K-Tek机器上，配有2套4面的转位式中央迭层系统，在每套模具的表面设有16个模腔，在展台上向参观人员现场演示了在模具内贴上商标并加工出浅型双组分制件的全过程。这套系统给模内贴标装置增设了一个新型回转式粘接头，这是由于所采用的标签属于自粘结型，在模塑成型后由机械手自动地将标签粘结在制件上，而不是在注射之前就将标签放置在模具内。当模具面夹持制件移送至旁边时，4面呈立方体构型式设计有利于方便地贴上标签。

模内贴标技术对模具的浇口形状及排气口设计影响巨大，该工具还特别要求限制标签移动。

对于标准扁平式标签而言，标签正面应紧贴着模腔的冷却面，模具浇口应设计正对着型芯，或者不设在制件的表面边上的位置。赫斯基注塑系统公司的模内贴标生产部经理Matthew Brett解释称：“ 阀式浇口有助于降低热量聚集，由此也就避免了直观的对标签的损坏。所有的瓶盖类产品以及有3面或5面的包装容器，都必须采用内藏式阀门浇口，正对着标签的位置。”加工环绕式标签时，模具制造商必须在模具上开设一个内嵌式的“脚”，或者设置在模腔面的水平位置上，使得注射过程中可将标签固定在恰当的位置上。这个围绕着模腔而设计的脚的宽度要窄于0.5mm，使得标签可以稳固地紧贴着模具表面，以防止塑料熔体流动对标签造成影响。在制件的底部也要设置一个边框，以避免标签由于熔体流动而在凹模的底部产生移动。“模具内需综合考虑设计特殊的冷却回路，尤其是在正对着浇口的位置。由于对标签的局部进行了冷却，可避免‘ 洗去’标签的现象出现。”StackTeck公司的罗伯特森发出忠告。

如果需加工一个底部贴上标签的制件，应在放有标签的模腔一面开设浇口，浇口实际上的开口穿过标签而直通底部。这样在标签的底部留下了一条浇口残迹，由此需在浇口对着标签中心部位开设一个专门的凹槽或“拱形区域”。

加工环绕式和具有3～5面的贴标产品同样可以在型芯的边上开设浇口，这是由于这一类型的标签可在模塑加工之前定位在型芯上面。瑞士耐驰特公司的核心技术部门经理Michael Sansoucy 认为：“如果加工3～5面的贴标产品时，采用内藏式浇口，在制品的底部就可获得连续性的表面装饰效果，制件外表面不会存在浇口残迹。这一优势意味着可将注射和顶出制件的位置设计在模具的同一面，还可延长冷却时间0.5秒，而模具的成本最高提升15%。如果制件采用多级脱模方法就比较困难，尤其是在加工易受损的容器时。”

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