为了促进业内人士对于节能技术有更加深入的了解，慧聪网塑料频道日前采访了多家注射机企业、注塑加工企业以及业内专家。借用众家的观念，希望能够帮助业内企业更好的选择节能技术的使用。
关于全电动注射机
作为塑料成型机的一个主要品种，注射机历经了很多重要的发展变化。在全电动注射机出现之前注射机不是机械式的就是液压式的，由于环保和节能的需要，以及伺服电机的成熟应用和价格的大幅度下降，近年来全电动式的精密注射机越来越多，为了分析这一发展趋势，我将各类别注射机的特点列出：
1、全液压式注射机在成型精密、形状复杂的制品方面有许多独特优势，它从传统的单缸充液式、多缸充液式发展到现在的两板直压式，其中以两板直压式最具代表性，但其控制技术难度大，机械加工精度高，液压技术也难掌握。
2、全电动式注射机有一系列优点，特别是在环保和节能方面的优势，据报道，目前较先进的全电动式注射机节电可以达到70%，另外，由于使用伺服电机注射控制精度较高，转速也较稳定，还可以多级调节。但全电动式注射机在使用寿命上不如全液压式注射机，而全液压式注射机要保证精度就必须使用带闭环控制的伺服阀，而伺服阀价格昂贵，带来成本上升。
3、电动—液压式注射机是集液压和电驱动于一体的新型注射机，它融合了全液压式注射机的高性能和全电动式的节能优点，这种电动-液压相结合的复合式注射机已成为注射机技术发展方向之一。
在注塑产品的成本构成中，电费占了相当的比例，依据注射机设备工艺的需求，注塑机油泵马达耗电占整个设备耗电量的比例高达50%-65%，因而极具节能潜力。由于不需要电能和液压能之间的转换，机器运转直接由电能驱动，且无任何溢流损失，因此全电动注射机在节能效果上具有先天的优势。另外，全电动注射机在实现全闭环控制方面也极具优势。日本的全电动注射机的年产量占总产量的50%以上，并70%以上外销国际市场，其中我国就是一个很大的用户。然而我们自己研制的全电动注射机，很难打开自己的市场，目前产业化比较难。主要原因是关键的配套件必须依赖进口，国产件质量尚不过关。这类机器需要4-6个伺服电机和相应的滚珠螺杆螺母，还有滚动直线道轨等，使机器价格出现成倍增长。另外它的控制程序需根据多点伺服的要求而专门设计，像日本法那可等公司都研发了自己的全电动注射机专门控制器，而我国基本上是由供应商，在普通机控制器的基础上作些改进而成，从控制质量和水平上还有差距。其实核心技术我们是不掌握的，因此我们的全电动注射机同发达国家的产品还有质的差别。全电动注射机是一个非常好的发展方向，但出于研发成本、市场认可度等综合因素的考虑，目前全电动注射机还没有成为国内企业的研发重点，很多企业宣传自己能够提供成系列的这种产品，其实一定程度上也是出于宣传企业技术形象的考虑。
如日中天的变频技术
在通用注射机上引入节能技术来开发节能型注射机，这也是当前国际、国内注射机技能技术发展的重要趋势。 此类技术主要有变频节能型、变量泵节能型和储能装置等，根据产品和工艺的不同，节能效果可以达到30～70%的范围。
变频节能技术目前应用较为普遍，各行各业都在使用。在塑机领域，塑料机械在应用变频调速技术后可以节约电能（可节电约20-60%）、减少对电网的冲击，实现绿色用电。
传统的注射机没有对机器的驱动电机进行调整，即只要机器通电，电机就始终以额定转速运行。由于电机与油泵同轴，油泵将以额定排量将油吸入液压系统中，当系统需要的流量小于油泵所提供的流量时，多余的油将被回流，这势必极大浪费。变频节能型注射机从根本上克服了传统注射机的这一弊病。当系统需要的流量发生变化时，电机的转速也跟着发生变化，从而使得油泵排出的油的流量发生变化，即真正做到“需要多少给多少”。
据业内企业介绍，国内注射机变频节能技术应用的最新发展是：应用创新的变频与电液比例复合调整原理对注射机液压系统的主电机进行调速控制，既大幅度降低了注射机液压系统的溢流损耗，又具有阀控系统的快速响应性，从而达到高效节能的目的。针对液压系统特有的负载特性，具有超载能力强、频响高和低速转矩大等特点。由于主电机的加速与减速时间较长，因而在控制过程中引入了各动作控制电磁换向阀的控制信号，以便对注射机所处的工艺流程进行鉴别判断，提前给出加速与减速指令，实现工艺过程与调速控制的最佳配合。尤其在冷却工艺流程中，使主电机停转。
变频技术对于老式机型实现节能化尤其重要，近年来，不少注塑企业都试验在普通注射机上安装变频器来观察效果，据企业反映，前几年的变频器对于控制精度和响应时间的影响非常大，这主要由于当时的变频器主要为通用型，随着技术迅速发展，注射机专用变频器出现，目前在生产非高精度产品时，采用高品质变频器已经能够为企业节省相当可观的能源。但是，在局域电网供电不够稳定的情况下，变频节能技术的应用就会遭遇很大困难。
变量泵注射机发展迅速
变量泵节能型工作原理：在转速不变的情况下，通过改变液压泵排量，同时电机负载也会随着排量而改变，达到省电的目的。变量泵与标准定量泵的主要区别是输出功率不同，变量泵的输出功率是随负载的变化而变化，而定量泵的输出功率相对恒定，在小流量动作情况下，变量泵的输出功率很低，而定量泵的输出功率基本恒定。配备高响应功率匹配比例变量泵系统令注射机液压系统输出与整机运行所需功率匹配，无高压节流溢流能量损失，特别在射胶工序、熔胶、冷却工序的节电效果较高，平均可达30-50%的节电效果。对射胶保压时间较长的厚身或大型制品，节电的优越性更加明显。同时，相同电机功率可配用更大排量油泵，令整机速度加快。
变量泵注射机一般情况下用于小型机，对于中、大型注射机来讲，采用变量泵对设备成本增加太多，很不经济。中、大型注射机一般均采用多个定量泵联合工作的方式来达到变换动作速度的目的，通过泵的加载、卸载和匹配，能源消耗也能够得到合理的控制。但是，这方面变化也在发生，广东博创机械有限公司就提出了开创大型注射机闭环变量泵新纪元的口号。我们慧聪塑料计划于近期对该技术进行报道。另外变量泵对油的清洁度要求较高，这增加了变量泵注射机的使用成本，进而限制了其应用。
变量泵注射机和伺服控制节能型注射机，相对来讲发展时间要长，技术发展也较为成熟。但迄今为止，对我国企业来讲，变量泵和伺服控制器基本仍从发达国家进口，这是由于我国的基础机械制造工业仍相对落后的局面造成的。因此，这就形成了我国变量泵节能型和伺服控制节能型注射机的市场售价仍难以对下游制品企业构成足够吸引力的原因。
另外，变频电机系统和比例闭环变量泵系统组合驱动，以实现输出与整机运行所需功率相匹配，控制精度高的目的，这也是节能技术的一个发展方向。
注射机储能装置的使用
储能装置的采用是注射机最早发展的一种节能方法，但目前注射机储能装置的使用主要是出于加快射出速度的考虑，液压油通过储能器储存和输送能源，从而更加经济地满足了注塑峰值功率和模板高速运动的要求。一般来讲，注射机储能装置原理为：储能装置氮气储能射胶(ACCUMULATOR FOR INJECTION)是利用注射机本身的在其他动作时过剩的油压，将储能器内的氮气压缩，使能量储存于储能器内，于射胶动作同时将储能器打开，使储能器内的油高速进入油缸推动射胶螺杆，做成高速注射的效果。
全方位的节能观念
在由原料成为制品的整个过程中，注射机承担了整个的加工任务，但出于节能的考虑，节能的思想需要贯穿制品设计——模具制造——产品成型的整个过程。制品和加工工艺的设计十分重要。
需要说明的是，一般来讲，注射机节能技术主要是节省设备空运转时浪费的能源，因此，不管采取何种节能方式，节约能源的比例都同空运转时间在循环周期所占份额成正比。也就是说，相对于采用节能技术所需的成本投入来讲，有些产品采用节能技术的意义更大，而有些产品就可能意义不大。因此注塑厂家在选择使用节能技术时，要经过充分的论证，不能够只考虑设备厂家提供的数据。
创新的节能思维
除以上传统的节能技术外，一些创新性的技术值得我们关注：
1、华南理工大学开辟的“聚合物电磁动态成型新方法和新设备”研究领域，成功地将振动力场引入到聚合物塑化成型加工全过程，研究成果具世界影响力。据中国轻工业机械总公司许政仓老师介绍，经多年的研究与推广，华南理工大学瞿金平教授发明的电磁动态挤出机作为注射机的注塑部件节能效果可达百分五十以上。
2、永磁同步电动机具有动态响应性好，输出扭矩大的特点，其性能与效率是使用异步电机和变频器的组合无法超越的。在国外尤其是在日本，同步电机不仅使用在全电动注塑机上，而且在普通注塑机上的应用也越来越广。目前，日本的油研、大金、德国的BUCHER等众多公司都加大了对电液混合系统的研发。中国丰富的稀土资源可以使电机的生产成本大大降低，宁波海天集团目前正在积极研究永磁同步伺服电机在注塑机中的应用。
面对挑战的节能注塑之路
尽管近年来，我国注射机节能技术开发势头强劲，但从目前实际看我国节能注射机推广的速度还比较慢，主要原因有以下几方面：
1、各类节能注射机目前尚无统一的技术规范、技术标准，有的厂家宣传的指标与实际工业生产的情况存在差别，一般质监部门对这类产品也只按常规机检测，作出报告。使用户认识它们比较困难。
2、这类新产品由于硬件配置引起成本和价格上升，比普通机高出50%以上。而节能和制品质量提高产生的经济效益，需要一段时间才能显现。
3、变量、变频、伺服控制，这类技术普及程度不够，用户对正确使用和维护有实际困难，也有心理障碍。
为了尽快扭转注射机节能技术应用领域中存在的一些不利因素，业内有识之士认为大力发展基础机械制造工业才是突破我国节能注射机发展瓶颈的关键。并提出了以下几点切实可行的建议：
1、组织社会力量（大学、大所、大厂）分别制定“变量泵节能注射机”、“变频节能注射机”、“伺服节能注射机”的技术标准，明确不同控制方式应该达到的技术指标和节能水平。如响应速度、重复精度、加速性能等，有的还涉及电磁兼容性及射频辐射等技术问题，使企业研制和质检机构监测及用户评价有统一的行为规范，有利于市场对这些产品的认可。
2、加大对变量、变频、伺服等新技术科学普及知识的宣传力度，增加这类技术应用的学术讲座和学术交流活动，学术刊物中增加一些关于节能及新技术应用的发展动态的内容，提高企业、用户和管理部门对新技术的认识。
3、引进技术解决高质量的伺服电机和滚珠螺杆螺母国产化问题，对这类产品的合资单位组织技术攻关，尽早改变依赖进口的被动局面。使全电动注射机的总成本下降。
4、培养核心技术的研发能力和水平。我国目前使用的注射机专用控制器，基本都是西欧、日本和台湾的产品，原程序都是非开放式的。提倡和鼓励有实力的企业引进注射机专用控制器的软件专家、华裔留学人材；去国外创办联合研究所，加快核心技术的发展。
特别鸣谢：慧聪网塑料频道本期专题得到了中国轻工业机械总公司许政仓老师、北京泰坦刘政坤总经理、亚大塑料集团公司吴志风主管、突破雪花注塑聂可成经理的大力协助，在此向以上企业和个人表示感谢！
注：部分引用资料未注明出处，敬请相关方面给予谅解。本文有任何的谬误之处望您不吝指正，我们将非常感谢。
