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中外动态

2016-02-24

橡塑技术与装备 2016年18期
关键词:工业医疗材料

中外动态

触摸德国工业4.0 推动我国注塑机行业的变革

自2013年以来,德国“工业4.0 ”概念便席卷全球,这个谈资的探讨及活动层出不穷。工业4.0是一个理想世界,也是全世界工业努力的方向。我国政府也越来越重视工业自动化跟智能化,并全力推进“我国制造2025”,以完成产业升级,在新一轮工业革命中取得制造优势。行内人士指出,触摸德国工业4.0,可以推动中国注塑机的变革与发展。

1自动化热潮涌动少走弯路是核心

不管我国目前工业处于2.0还是3.0阶段,作为工业4.0及我国完成制造强国之梦的基础,自动化已然成为目前我国工业的投资热点。

近两年间,几乎每天都会诞生一家机器人企业;相关制造企业总数从两年前200余家猛增至目前的近千家。专家预言,10年内我国机器人产业将处于黄金发展期,同时将进军竞争激烈阶段。然而,作为现代工业进步的重要标志——自动化,是否真的就是“机器换人”那么简单?

2触摸德国工业4.0推动中国塑机变革

事实上,自动化不等于简单的在现有工艺上加上机器人/机械手,把人换掉。它是一个系统工程,并且是“一把手”负责的工程。自动化作为精益生产的重要手段,必须要有“全盘规划、逐步实施”的战略性高度的指导思想,由于惟独在精益生产整体布局下的自动化才是真正的自动化,进而通过信息化手段即时掌握生产线上各工位资料,通过资料分析反过来再优化生产。更需特殊强调的是,伴随自动化投资,企业还需要进行一系列优化及调整,包括企业管理方法、人才结构调整、车间人员配备以及生产、管理系统信息化、云端化。

自动化、信息化,两化融合是“我国制造2025 ”规划的关键精髓。展望将来,模块化、标准化、平台化是包括塑料加工业在内的整个制造业整体发展发展动向。

3可触摸的工业4.0

智能制造是新一轮工业革命的关键。要完成“中国制造2025 ”,实现从制造大国向制造强国的转变,智能制造将是主攻方向。在第四次工业革命席卷全球之初,国内外塑料加工制造商们都在进行怎样的调整,开发或将开发哪些技术适应将来智能制造的需求?

德国注塑机率先供应商阿博格经过潜心研发,已开发了个性化大批量产品生产的完整网络化工艺链,囊括注塑工艺、增材制造跟工业4.0技术,以化解大批量标准化跟定制高端化矛盾,完成经济型大批量个性化生产,这也将是工业4.0带来的首要价值之一。

自我调整技术是一种面向将来的技术,在工作条件改变的时候拥有一个主动适应跟目的优化调节的特性,是工业4.0的一项重要技术。德国注塑机生产商克劳斯玛菲开发并申请了专利的自我调整工艺控制系统,可即时补偿注塑生产工艺经历中的波动,完成稳定的高产品品质,类似汽车的自动巡航功能。

对于智能制造,我国塑料加工设备制造企业也有自己的理解跟作为。注塑机龙头企业海天国际认为智能制造是“精益管理思想数位神经网络”,即将企业现存的各个信息系统整合成六个“跨部门、大闭环”的业务改善信息链。不单生产经历完成智能制造,海天还为客户给予智能制造装备跟解决方案。

摘编自“中国塑料机械网”

3 D打印在医疗领域市场潜力巨大未来发展不可估量

市场研究机构于日前在其最新的研究报告中分析了全球3D打印医疗垂直应用市场,预测从2013~2019年该市场的年复合增长率将达15.4%,而全球3D打印医疗市场的总销售额也将从2012年的3.545亿美元增至9.655亿美元。由此可见,3D打印在医疗领域市场潜力巨大,未来发展不可估量。就目前而言,医疗3D打印已经取得了不小的突破。

随着3D打印技术越来越成熟,3D打印产品的价格也将越来越大众化。3D打印技术不仅越来越多地应用在国防安全、航天航空、建筑生产等高端领域,也开始作为大众消费品而走进个人消费领域。

3D打印技术广泛应用于医疗领域。震旦集团3D技术工程师于天宇在日前于北京举行的“聚焦3D打印,引领创新科技应用”论坛上表示:“ 2015美国FDA批准了首款3D打印的抗癫痫药物SPRITAM(左乙拉西坦)速溶片,这个药物可以造福300万患有癫痫的成人和儿童。”而且这个好消息成为“敲门砖”,为以后药物3D打印奠定坚实的基础。

3D打印拥有个性化、精准化特点,可以帮助人类解决很多医学问题,其在医疗领域的应用前景非常广阔。据于天宇介绍,3D打印在牙科领域的运用已有时日,但到目前为止,这项技术的主要功能还仅限于制作模型和临时贴面。

据了解,牙科技工室在进行替换和修复手术时已热衷于使用3D打印产品。植牙手术数量的增加促使牙科对植体的需求进一步增长。2014年,牙体种植以1.753亿美元的收入在全球医用3D打印市场上占最大的份额。修补术应居于其次,而组织工程学应用的预期最高复合年均增长率可达到26.2%。

医疗行业的需求及技术的发展推动了3D打印在医疗领域的众多应用,3D为医疗行业提供了许多问题的解决方案,如手术导板、医疗植入物、手术器械和生物工程制品等。北京市计算中心的3D工程师李畅表示,只需要先扫描,生物工程师创建CAD软件模具,然后交由3D打印机,就可以完成人体器官的3D打印。目前,骨骼也可以成功进行3D打印。而且随着科技的发展,肾脏、血管和皮肤也会在不久的将来通过3D打印技术成功打印。这项技术虽然并不能完全替代传统的医疗技术,但作为传统医疗技术的有利补充,可为患者提供更个性化的服务。

3D打印凭借众多优势发展得如火如荼,应用领域不断扩展,更是成为医疗领域的“宠儿”。从世界各国对3D打印的需求来看,中国去年3D打印技术需求的增长率为196%,相比美国、日本等发达国家,中国的增长率是最高的,而随着技术的成熟,3D打印的成本会更低。此外,打印物体的外形和结构也会更容易制造。在过去的15年中,3D打印为医疗领域贡献了定制假肢和移植牙齿等大量具有开创性的医疗产品,带来了种种机遇。据北科制造众创中心办公室主任陆晓娟介绍:“目前医疗只占3D打印行业7亿美元投资的1.6%,但在接下来的10年中,这个数字将会增长到21%。”可见3D打印作为全球范围内的前沿科技,将在医疗领域得到越来越多的应用。

摘编自“中国塑料机械网”

普及3D打印还有一股“洪荒之力”有待开发

在未来的一个清晨,想象我们喝的牛奶,吃的三明治,那是用食品3D打印机精心调制而成,其营养成分配置均衡,已然达到了健康的标准。想象也罢、科幻片也好,现实里早已有了食品3D打印机的存在,虽然普及还需要一段路要走,还有一股洪荒之力有待开发。

3D打印被人们所熟知,时间仿佛并不是很长远,暂且将标志性动作归结为消费级3D打印机的大众化推广。熟悉的品牌有MakerBot、Ultimaker,分别主打FDM机型和SLA机型,早期也遭遇过专利纷争。因为技术专利的缘故,核心专利在为之不多的几家厂商手里,所以开源技术的使用会造成一定的纠纷,这一现象也很正常。不过,近来,3D打印行业有个奇怪的现象,那就是很多做消费级设备的厂商转头看中了工业级领域。难道消费级市场真的不行?或者说前景广阔,但是现在推广还为时尚早?

至少可以肯定的是3D打印设备现在还成为不了人们日常生活的必需品,也就是所谓的刚需。再看工业级市场,情况就不太一样了。针对汽车制造业、航空航天、医疗行业、教育行业的3D打印设备所占的市场份额较高。诚然,工业级3D打印设备常常被用来做机械配件,也有很多厂商为了节省成本,而采用3D打印流水线作业,甚至精密度高的零配件,3D打印制造要比传统模具制造成本低。

暂且不讨论消费级市场与工业级市场谁的现状或者前景好,就整体而言,3D打印行业还处在一个多种瓶颈制约的现状中。那么,我们先来看看目前我国3D打印行业发展的现状。据著名机构WohlersAssociates调查数据显示,目前3D打印主要运用于消费电子、汽车工业两大领域,占比达36%。换言之,目前3D打印还是主要运用于工业级领域,消费领域的占比明显低很多。

3D打印行业在我国受到了政策上的支持,近年来,从事3D打印的企业如雨后春笋,在各大展会上,不断地展露头角。但是,往往雷声大雨点小。笔者也曾关注过几家3D打印企业(由于某种因素,这里不便于提),他们比较注重形象宣传,然而在创新上往往并没有洪荒之力,单单靠知名学者宣讲,对整个3D打印的发展只不过是杯水车薪。

前段时间有篇报道称国内的3D打印起步较晚,整体产业生产方式粗放、体量较小,缺乏成熟的商业模式,同时面临着耗材短缺、成本高昂的问题,难以实现规模化量产的窘境。不得不说,这个认知确实有独到之处。面向工业级的厂商能够实现量产的寥寥无几,而针对家用的3D打印机也只是惨淡经营,甚至维系日常开支已经很难。其实,这不是在打压消费类3D打印,相反就技术而言,3D打印技术有其进步之处,但是没有一个良好的推广方案,这也是3D打印进入教育行业的原因之一。那么,3D打印在我国面临着什么样的窘境呢?

首先,如雨后春笋般的企业诞生,但是秩序相对紊乱。国内涉足3D打印的企业虽多,但仍处于粗放生产设备的阶段,缺少核心龙头企业。相比之下,欧美国家由于行业起步较早,再加上一些社会体制与国家推进政策相对较完善。因此,他们在早期就能建设起一套贯穿于整个产业链的服务模式。不过,相信在国家政策的力推之下,3D打印技术、3D打印人才以及3D打印领军企业逐渐诞生,并为3D打印行业的发展奠定坚实的基础。

其次,3D打印发展的瓶颈莫过于缺乏技术创新,比如缺乏材料、缺乏核心技术,甚至无法规避FDM机型的弊端。在这其中,材料的短缺是限制其广泛应用的最主要的因素。据悉,目前3D打印的耗材原料主要分为仅有石膏、无机粉料、光敏树脂、塑料、陶瓷等10多种,但是有的材料的造价昂贵,导致售价贵,大众化普及相对难。

再次,很多企业抱有投机心理。开源技术加之低廉的成本使得很多杂牌厂商涌入,纷纷盼着分一杯羹。在分羹的同时造成了低劣的价格战,致使很多实干企业纷纷退场。由于质量把控的不严格,多数抱投机心理的企业只是进行粗犷散漫的质量测试蒙混过关。当消费者发现问题之后,却又不能给出合理解释。这就导致了大众对于产业的一种“不信任”心理,从而严重阻碍了3D打印产业的发展。

最后,笔者还想谈一谈3D打印机的价格,就消费级设备而言,国外的品牌动辄过万,而国内正规厂商的3D打印机价格在6 000元左右,而自行DIY的设备成本在3 000元左右。不得不说,3D打印机的价格还是相当高昂的。加之,成本高的3D打印材料,很多消费者望而却步。在这里,3D打印设备卖不出去导致厂商没有太多的经费搞创新,甚至机器的质量和性能得不到保障,进而形成一种恶性循环。

摘编自“中国塑料机械网”

西北欧乙烯现货价格跌至4月以来最低水平

据能源资讯机构2016年8月15日伦敦报道,消息人士说,由于需求因假期呈现不景气,欧洲的乙烯现货价格跌到了2016年4月份以来的最低水平。

2016年8月15日,西北欧乙烯现货价格被评估在对8月和9月月度合同价格折扣5%。乙烯现货价格被评估在每吨871欧元(973美元/t),这个价格在周内下跌了15欧元。导致衍生物出售疲软的主要原因是夏季假期以及乙烯8月份合同价格每吨下跌20欧元至925欧元。

分析师上周曾表示,尽管乙烯和低密度聚乙烯现货价格均看跌,然而,它们的利润预计未来仍保持稳定。

摘编自“中国聚合物网”

多种新型低VOC材料应用于汽车制造

如今,车辆内饰材料创新对嗅觉、触觉、听觉和视觉等感官元素的关注,超过了以往任何时候。

中国购车者非常不喜欢某种新车的味道,而中国是全球最大的汽车市场之一。根据IHS Automotive的预测,到2020年,中国轻型乘用车的年销量预计将达到2 900万美元。因此,消除那些中国用户痛恨的气味绝对“有利可图”。一般而言,这些气味通常来自特定的增塑剂或黏合剂。

在底特律举行的2016年沃德汽车内饰大会(2016 Wards Auto Interiors Conference)上,国际汽车零部件集团(International Automotive Components,简称IAC集团)高级开发与材料开发副总裁Rose Ann Ryntz博士在接受采访时表示,“这种气味通常与挥发性有机化合物(VOC)材料有关,在某种程度上,中国市场将决定未来VOC材料的用量限制。”

大会期间,Ryntz博士在主持一轮材料创新讨论时表示,虽然所有OEM厂商不大可能采用完全相同的VOC规格标准,但有关有机化工材料使用的问题,已经提上了汽车行业的研究日程。她说,“我们公司已经开始从传统的VOC搪塑PVC材料转型,正在寻找如何通过聚合型增塑剂,实现PVC或TPE材料的搪塑。我们也在同时研究真空形成的双层压板是如何通过黏合剂连接在一起的,因为黏合剂本身就是一种挥发性有机化合物,带有一定气味。”

1触感柔软的Xpreshn材料

在沃德汽车大会上,3 M公司发布了一系列低VOC黏合胶带。这些薄胶带经过专门设计,可用于扶手、中控台、仪表板、门垫等其他需要连接固定的汽车内饰应用。

德国汽车供应商,ContiTech集团旗下的Benecke-Kaliko公司市场营销与创新管理全球总监Dominik Beckman表示,最近该公司的Xpreshn低VOC表面材料产品线中新增了一款Xpreshn Lux材料,可以用于仪表板、车门饰件等各种驾舱内饰中的应用,触感非常柔软。

Beckman在谈及Xpreshn Lux时表示,“这种材料的漆面就像泡沫层一样,超级柔软。因此,采用这种材料的整个结构也将非常柔软,但这绝不仅仅是柔软的泡沫而已。”

公司的员工声称,Xpreshn Lux要比公司另一款用作表面材料的低密度聚烯烃薄膜Tepeo柔软5倍。据了解,Xpreshn Lux将率先登陆销往中国的凯迪拉克XTS车型。Beckman表示,“我们的Xpreshn Lux可以替代成本高昂的皮革材料,为车主提供一种超级奢华的触感。”

Xpreshn Lux是一种热成型材料。目前,另一版更加高级的Xpreshn材料已经进入研发的最后阶段。Beckman告诉《汽车工程》,这“将是一种可以直接‘剪切-缝纫’的TPO型材料,绝对与真空成型的传统工艺完全不同。”

这种门板胎件(如图)采用了天然洋麻材料。IAC公司先使用黏合剂制成多层板,然后再将这种材料板组装成门板。由于黏合剂本身就是一种挥发性有机化合物,带有一定气味,因此公司也在研究真空形成的双层压板是如何通过粘合剂连接在一起的。

2降低NVH,提升美感

对车主而言,如果希望通过语音命令,控制导航和信息娱乐等各种车内通信系统,那么一个不受道路噪声、风噪与发动机噪声影响的安静车内环境就显得尤为重要。

塑料行业咨询师Robert Eller表示,“在我们尝试使用以石墨烯等其他碳材作为原材料的聚氨酯泡沫,从两面提高防火墙的声学性能时,获得了一些值得关注的发现。”

菲亚特克莱斯勒汽车美国产品设计办公室先进色彩与材料设计师Megan McConnell表示,“表面”复合材料可以让车辆的内饰看起来更有吸引力。他表示,“通过在设计中直接整体采用复合材料,从而免去表面材料的应用,我们可以降低车辆的重量、成本与复杂性。”

虽然法规、标准与客户偏好均会影响材料创新的走向,但成本仍是选择材料时最为关键的因素。

“如果你看看车辆座椅,你就应该知道现在的车辆座椅已经没有多少利润了。因此,很多一级供应商已经从这个领域撤出了。”Eller表示,“成本控制常常会阻碍创新,但有时也能促进创新。”

摘编自“中国聚合物网”

ExxonMobil化学公司开发出新型茂金属聚乙烯产品

ExxonMobil化学公司开发出商品名称为“ Exceed 0019XC ”的新型茂金属聚乙烯产品,该产品的特点是在加工处理时,不易损害加工性能,在很宽的温度范围内,具有优良的密封性和热稳定性。此外,还可以与相同牌号的单品或采用高压釜法制备的线性低密度聚乙烯复合,以提高材料的密封性能。产品主要应用于挤压涂层和叠压层材料的生产。

燕丰 供稿

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