材料定制、资源的有效利用、零瑕疵生产、生成性生产方式以及数字化是今年贸易展所呈现出的诸多技术趋势中的几个代表。
慧聪塑料网讯：不论是从数量还是质量上来看，杜塞尔多夫K展所展出的高分子材料塑料以及橡胶加工机器、技术和设备都是世界上任何其他贸易展所无法比拟的。绝对没有任何一项其他展会可以展出种类如此繁多、质量如此卓越的复杂展品。德国杜塞尔多夫展览有限公司首席执行官Werner Matthias Dornscheidt将K 2013称为“世界上最大的塑料工厂”。全球领先的国际橡塑行业专业展K2016将再一次全面引领全球发展的高分子技术。
定制及针对特定应用的功能性材料
从20世纪90年代起，基本上没有任何新的高分子聚合物被投入到工业生产中——为数不多的几种生物聚合物例外。因此，高分子原材料的变异、加添加剂以及功能化等旨在针对特定应用量身定制混合物的工艺，或者产生特定性质的工艺，已经成为所有工业高分子材料生产的关键。目前，业内主要的焦点似乎集中在与食物或饮用水接触的材料以及医疗用途材料的审批之上。材料定制的另一个重要目的：对化妆品或其他化学品等物质有充分的耐化学性，在电子或照明系统中常见的持续运行及峰值温度下，能有充分的稳定性。除了可调整的热导率以外，很多应用还要求有可调整的电导率或电阻。同样的情况也适用于基于橡胶的应用：为了满足饮用水应用认证的苛刻要求，或者在材料中提供可靠的阻燃性能，材料混合者一直将自己主要的专业技术技能用于混合配方工艺。紧挨内燃机运行的橡胶应用必须耐受越来越高的持续运行及峰值温度和腐蚀介质。不仅仅只有电动车才需要有高牵引力、最低滚动阻力的高效轮胎。
更高效的资源使用带来了新的挑战
提倡谨慎负责地使用有限资源、限制其消耗不仅仅是人们挂在嘴边的需求，也有其经济必要性。这就涉及到了材料（即高分子材料）的有效利用。针对特定的材料、特定的生产选择特定的最终产品设计往往是提高生产流程效率的第一步。
塑料加工机器在能源消耗方面取得了长足的进步。但是，大型加工机械、大多数注塑成型机、模压机、挤出机以及吹塑机的制造商依然找到了缩减其机器消耗率的潜力。他们正在接近物理极限，正在将材料塑料所需的能量降至最低。“Euromap60”机器能耗测量标准为加工商提供了些许的透明度。在高能耗率不可避免的情况下，机器制造商开发出了可以从机器移动减速等过程中回收能量的组件，将回收的能源用于其他驱动流程。与技术设备和装置配合使用的热回收系统已成为新设施标准初始设备的一部分，很多现有设施也翻新了其热回收系统。
目前，大多数机械和设备制造商都理解：与微量能源节约相比，更高的材料效率和可用性通常会对加工商的全面效率产生更加积极的影响。尽管节能似乎在公共领域占据着主导地位，但缩减模具更换时间的实用解决方案才是目前盛行的举措：快速夹紧系统、快速更换系统、适配器解决方案和自动探测新安装模具的系统。在拓宽供应商生产范围的同时，所有这些产品还可以提高机器的可用性。这既适用于塑料注射，也适用于橡胶注射，因为橡胶加工机械的制造商也已经开始改进设备的产品更换灵活性，提高自动化水平，让加工程序变得更加透明。与热塑性塑料注射模塑的热流道技术的优点类似，冷流道技术往往也能在高弹体注射模塑流程中节省材料。
零瑕疵生产依然是当务之急
很多塑料加工商的目标就是实现零瑕疵生产，避免宝贵的原材料浪费。很多系统都为这一目标做出了贡献。消除边缘修剪，自动降低塑料薄膜、薄板和异型材以及橡胶塞等的厚度公差，这些工艺提高了挤压过程的资源效率。涉及活动过程中现有数据模拟和分析的策略也是旨在预防瑕疵品的生产。对于允许在活动过程中探测瑕疵的注射模塑过程，也有各种可用的分离策略。这些策略是基于活动生产过程中测量或自动确定的质量标准。只允许探测成品瑕疵的工艺越来越多地被用于照相机等光学系统。
K展在轻型工程方面无与伦比
在流动性领域，轻质工程被广泛认为是降低能源和燃料消耗的关键。“基本上，任何一种塑料产品都是一种轻型工程应用”，ChristianHopmann教授最近在评论高分子材料最小重量及性能概况的时候如此说。机器制造商以及塑料和增强剂的生产商、研究机构和塑料加工商尽其最大努力开发可大规模生产轻型组件的可靠技术，特别是汽车、飞机等流动性应用以及单个的工业应用。
特殊的生产方法有大量的组合方式，几乎可以说是无限的，特别是力求为轻型组件的大规模生产找到合适解决方案的反应及注射成型技术。尽管很多国际展览和会议都涉及到了轻型工程或者纤维复合材料的主题，但针对含基体聚合物材料的增强纤维如何能够快速生产出重量优化的组件，如何能够实现最大加工能力，杜塞尔多夫的K展所提供的是任何其他活动都无法比拟的。
在这里可以看到金属-塑料混合物以及纤维与基体聚合物的每一种组合。加工商正在将热塑性塑料、热固性塑料、生物基聚氯酯基体与玻璃、碳及其他合成或自然纤维混合，以求满足现代应用的当前需求和要求。很多合作伙伴往往都会设置轻型组件的生产单元，因为生产过程中会涉及到各种各样的不同成分，从加固纤维、柔性材料的自动化处理一直到用于多级生产本身的机器和设备。基体材料必须符合阻燃性规定，同时还要提供优异的机械性能和流动性，纤维和基体材料必须提供充分的粘结性能。
数字化带来了新的生产机遇
通过在生产过程中使用数字设备，也称为“工业4.0”，塑料加工商就可以对从自身生产中提取的数据进行分析，继而从自身的流程中收集到信息和实用的知识。在今年的K展上，机器和软件制造商也会竭尽全力地向塑料加工商提供有吸引力的产品。K展上的展品范围很可能涉及到加速生产启动程序、提高生产流程灵活性的新概念，还会有用于预防性维护、备件供应和质量管理的服务产品。从长远来看，在实际生产过程中收集到的数据也会被用于调整机械、机器人和模具等生产设备，使之适应日常运行的要求，并针对实际的应用规范优化其设计。
借助数字化改进实际操作的工艺，具有提高生产效率的巨大潜力：现在，将注塑成型品的设计、建筑和材料性质与模具工程所提供的不同选择相结合比以往要容易得多，基于从工艺控制及温度控制生产程序中累计的知识信息，还可以进一步强化。因此，基于生产与开发之间密集反馈进行的模拟变得越来越重要性。总的来说，很多供应商都在通过强化IT与典型生产技术之间的交互，来满足对更高生产及流程透明度的需求增长。
塑料生产，批量规模为1件
因为精细储存概念的出现以及客户对及时交货需求的不断升高，生产的批量规模开始不断缩小。K2013中有一项特别的展示，它将热塑性塑料零件添加剂的生产坚定地放在了工业地图上，这对很多塑料加工商的思想造成了直接的冲击。即使这些生成性生产方法依然局限于无定型热塑性塑料，还无法使用填料和加固物，但它们依然提供了一种思路，特别是考虑到现代消费者的品味和时尚趋势似乎都会随着天气而变化，塑料产品的个性化给行业带来了新的挑战。
