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塑料技术如何紧跟家电业发展步伐?

发布时间:2018-06-11来源:荣格点击量:634
中国家用电器协会公布的统计数据显示,目前塑料在家电中的用量已占重量比的40%,在彩电、空调等家用电器上的平均使用量为每台1.5-2.5千克。塑料成为家电领域应用量增长速度最快的材料,产品塑料化已成为家电行业的重要特点。

  随着中国市场消费观念的转变,越来越多中产阶级愿意选择高端产品,而家电的更新周期也日益缩短。家用电器正围绕舒适美观、健康环保、减震降噪、人机交互及人工智能等方向发展,因此家电塑料及其加工技术也将围绕高品质美观、健康环保、以塑代钢、易加工、轻量化及智能制造等方向发展。那么塑料材料应用与加工工艺技术的创新如何紧跟行业多变的步伐?未来又有哪些高性能塑料和工艺在家电市场“大施拳脚”呢?

  从简单功能化到高品质外观需求

  随着人们生活水平的不断提高,家电产品已不仅是功能性用品,其也逐渐带有“艺术品特质”。家电的色彩不再局限于黑白色调,更趋向于丰富的色彩变化,唤起人们对生活的幸福感受;造型设计越发趋向于曲线动感,相比坚硬的直线条,使人感觉亲和、轻松和温暖。这就要求家电塑料件在具备功能性的同时,还需兼具良好的外观特性。

  时下流行的“智能家居”理念不仅推动了创新型家电的研发,同时也提升了其制造材料的标准。以卡萨帝为例,作为海尔集团旗下备受赞誉的高端家电品牌,卡萨帝一直希望为其高档空调寻找一款优质的创新型材料,以充分体现卡萨帝的艺术质感和品牌差异性。过去,卡萨帝设计团队主要依赖金属来满足性能和美观度方面的要求,但是金属如铝材通常需要结合使用喷砂、拉丝和阳极氧化等复杂的表面处理工艺,从创新的角度来看,传统材料如金属已经越来越难以突破极限。这时,科思创聚合物(中国)有限公司研制的连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)为卡萨帝带来了完美的解决方案,这一面向未来的复合材料由连续碳纤或玻纤与聚碳酸酯结合而成,从一开始,CFRTP便能形成自然的单向纹理,不需要复杂的加工工艺。CFRTP使得空调呈现出高级的金属质感,外表时尚美观。2018年3月,卡萨帝推出了应用最新“分区送风”技术的天玺空调,其设计两套独立的送风系统,整机面板由科思创的CFRTP制成,以碳纤维特有的高端质感充分展现了卡萨帝品牌所代表的优雅的艺术化外观和精益求精的工艺。

  据了解,基于热塑性塑料的CFRTP可以采用现有的热成型设备进行热压处理,具有生产效率高、生产周期短等优势。它们能与各种涂料和装饰工艺结合使用,从而设计出独特的表面、标识和其它标志性细节,且很容易直接在模具内实现激光刻蚀图案。通常,复合材料被认为价格过高,而且难以加工,但科思创提供的CFRTP材料则具有颠覆意义,作为一种现代化、性价比高且容易成型的热塑性复合材料,它开创了全新的激动人心的设计可能性和用户体验。

  随着家电企业对产品设计越来越重视,CMF在家电行业已不是什么新鲜字眼。家电企业提升产品竞争力除了加大技术研发外,还要加大CMF——即Color(色彩)、Material(材料)和Finishing(表面处理)的设计创新力度。外观时尚、造型新颖及色彩绚丽的产品更容易被大众接受。而采用环境友好的材料不仅可装饰产品外观,还可增加易清洁、抗菌及防霉等功能,通过特殊处理可使家电产品具有更好的耐光老化和耐刮擦性能,并让产品呈现更强的肌理感和纹路感。CMF既可优化产品设计,还可促进品牌营销及提升产品体验,帮助家电产品在激烈市场竞争中脱颖而出。

  消费升级带动健康环保需求增长

  随着消费者健康消费意识增强,清洁、抗菌家用电器日渐盛行,家电制造商对塑料的抑菌和杀菌性能也提出更高的要求。据悉,已经有越来越多的企业将抗菌塑料用于空调、冰箱、洗衣机、饮水机、电饭煲及空气清新机等产品中,以减少微生物污染和病菌交叉感染。

  抗菌塑料开发的技术核心是在塑料中添加抗菌剂。传统家电有着靓丽色彩和图案的塑料外观件,其大部分采用油漆进行喷涂处理,这导致了大量的VOC(可挥发性有机化合物)排放,对环境、一线生产员工及消费者的健康危害极大。伴随国家环保政策越来越严格,以及消费者对产品外观需求的持续升级,家电产品对于环保又美观的塑料的需求更为迫切。“内修环保、外修颜值”的免喷涂塑料成为了一大亮点。该材料是通过注塑、挤出一次性成型的塑料,可以很好地解决塑料成型过程中遇到的流痕、熔接线问题,同时大幅度提高塑料制品的外观质感,具有一次性免喷涂、美观、环保及低成本等优势,且其能带来喷涂不能实现的创意外观效果,如仿金属、仿玻璃、仿大理石等效果。目前国内大型材料改性企业几乎都在研究和生产销售这种免喷涂塑料,且已将其成功应用于空调、洗衣机、小家电等产品。目前,一线家电企业已开始采用金属色、珠光色、渐变色免喷涂塑料替代高成本、高污染喷涂工艺。

  另一方面,家电“家具化”,即家电正逐渐与房屋的装修风格相融合,这使得与家具色彩设计融合的家电更受消费者青睐,免喷涂塑料同样是一个不错的选择。国内一些改性材料企业与工业设计公司合作,为家电企业提供颜色图案定制化服务,还提供金属质感、流纹效果、夜光效果等免喷涂塑料,帮助家电实现“家具化”。

  用工艺破解“高颜值”和轻量化难题

  如何帮助家电产品同时实现“高颜值”和轻量化需求,一直是这个行业的一大难题。很多注塑解决方案供应商给出了积极的回应,比如广东伊之密在去年推出了基于MuCell的独创微发泡技术—— FoamPro工艺。一方面,FoamPro工艺可实现轻量化,与传统注塑工艺相比减重20%,成型周期大幅缩短30%,生产效率大幅提升,降低锁模力50%,消除翘曲、缩水等问题,可以为家电等行业生产出高品质外观的产品,包括高光、哑光、皮纹、纤维织布和颗粒效果,无需保压,隔热性能好。另一方面,FoamPro微发泡工艺创新组合了多项“黑科技”:两板注塑机的SmartClamp智能锁模系统、航空级铝合金模具技术、ATT模温控制技术、FLEXflow伺服针阀热流道系统,突破了微发泡的工艺瓶颈。

  自动化与智能制造助力产业转型升级

  人力成本不断上涨、年轻一代产业工人管理难度不断加大,还有年年都有的“用工荒”,逼得企业不得不寻求转变,而工厂自动化对于家电制造业来说,必然是一个不错的解决方案。此外,随着自动化设备成本逐步下降,以及机器人下游应用领域的不断拓展,如今,向高端化、智能化转型升级已经成为整个家电产业链的共识,海尔、美的、创维、格兰仕、格力、海信等家电企业都在大量使用自动化设备或机器人,纷纷寻求车间无人自动化生产、设备互联及可视化等“智造”升级解决方案,以提升家电企业的生产运营效率和生产制造品质。

  现在,面对着利润下滑的压力,位于家电产业链上游的塑料件加工生产企业对成型设备的要求涉及多个方面:既要节能减排,更要自动化,以省减人手和生产时间,降低生产成本,让产品在市场更具竞争力。东莞宏大电器制品有限公司是德国家用电器顶级品牌美诺(Miele)设在中国大陆的生产基地,其主要生产家用吸尘器。宏大目前使用了5台由某知名注塑机品牌提供的注塑机,以生产不同的吸尘器零部件。宏大有关负责人表示,之所以选用该家的注塑机系列,除了机器十分节能外,亦有助自身进一步走向自动化。事实上,上文提到的注塑机厂家生产的液压注塑机十分适用于大批量生产的常规应用,这种应用既不需要特殊的技术,又能有效地提高质量和工艺,生产出来的零部件更不用后续处理,省时省人手。

  塑料件制造这一劳动密集型产业的转型升级迫在眉睫,但部分注塑企业对智能制造理解有一定的偏差,认为接入ERP系统,或者监控注塑机,甚至加几个机械手、自动皮带线等就能实现智能制造。事实上,只有将人、机、物料、产品及数据配送全拉通,才能奠定智能制造的基础。

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