塑料齿轮的行业前景和挑战

国内注塑机龙头企业的市场占有率如何？注塑机被广泛运用于汽车行业、家电行业、3C行业、包装行业等等，作为我国塑料机械市场上最重要的产品，注塑机市场占比超过70%。2018年我国注塑机市场规模达到365.9亿元，国内注塑机销量达到6.8万台，未来五年内随着汽车轻量化进程加快、塑料应用领域扩大及海外需求增加，我国注塑机行业市场规模有望突破500亿元。资料来源：华经产业研究院整理注塑机市场目前生产格局较为分散，除海天塑机之外其他企业的市场份额均未超过5%。而从进口市场来看，日本与德国是我国注塑机的主要进口国，全球平均一半的出口来自于欧洲，以德国为代表的欧洲国家生产的精密注塑机、大型注塑机等具有高技术含量和高附加值，利润率很高，几乎垄断高端市场，国产企业有较大的潜在替代空间。资料来源：华经产业研究院整理注塑机未来的需求增长点在哪儿？注塑行业产业链广泛，上游包括模具厂商、塑料厂商、机械厂商，主要下游需求则包括汽车、家电、3C等。机械类零部件包括铸件、生铁、钢材、拉杆、螺杆料筒等，是注塑机行业生产所需要采购的重要原材料之一。由于直接材料占原材料成本的比重较大，因此注塑机行业控制成本的难度也就更大。特别是钢铁与上游原件成本息息相关，而煤炭与铁矿石又直接影响钢铁价格，因此煤炭与铁矿石价格在很大程度上影响了注塑机的成本。注塑机产业链上下游一览资料来源：华经产业研究院整理而从下游需求方向来看，随着近年来新能源汽车产业的兴起，新能源汽车车身的轻量化是必然的发展趋势，极大拉动了塑料在汽车中的应用，新能源汽车核心的三电“电控、电驱、电池”对塑料需求旺盛，电池模组、接插件等因为需要综合考虑材料强度、绝缘密封性和重量，工业塑料成为性价比最高的选择。目前一辆普通小轿车中12-15%的重量来源为塑料，一辆汽车包含2000多个塑料零件，可以说塑料已经成为金属之外汽车最重要的原材料。另一个塑料需求增长点来自于5G手机，近年来由于塑料表面处理工艺的快速发展，塑料外壳的外观品质迅速提升，拥有了广泛运用于高端机型的巨大潜力。出于对未来手机天线以及避免信号屏蔽的考虑，未来5G手机外壳设计需完全规避全金属机身设计，以目前趋势来看，金属中框+塑料后盖将会是5G手机未来的设计主流，塑料手机外壳将成为市场应用的一大趋势，进而有效带动注塑机设备的需求。资料来源：华经产业研究院整理2021年之后将迎来注塑机集中更新需求期由于塑料运用的范围十分广泛，因此注塑机下游对应包括汽车、家电、电子、食品饮料等在内的几乎所有制造业，其景气度状况会随制造业资本开支波动。因此注塑机行业实际上会与制造业呈现同样的波动状况，其直接反应就是塑料制品产量的变化，注塑机行业产值具有2-3年景气上行，1-2年不景气下行交替的规律。从塑料制品产量的变化来看，14-16年是一个下行周期，而17-19年则处在上行周期中。一般来说注塑机使用寿命5-10年，但频繁使用和下游产品的不断涌现，对注塑机的精度需求提高进而缩短注塑机3-5年的寿命，从注塑机的销量分析可以看出2015年是注塑机大量更换采购的时间点，因此2020-2021年将会进入更新需求期。但是考虑到新冠肺炎对制造业的负面影响，打断了塑料制品需求的上行趋势，且疫情使得医疗产品的需求上升，因此注塑机的市场周期转换点可能延伸到2021年乃至之后更长的一段时间。资料来源：国家统计局，华经产业研究院整理另外影响行业周期的因素还包括关键材料的进口状况，由于关键零部件依赖进口，注塑机企业在产业链中处于被动地位。由于国产液压类和电气类注塑机关键零部件生产未能达到国际领先标准，不能满足高端注塑机企业对原材料的需求，关键零部件依赖进口，一旦出现上游原材料供应方产量不足，经营状况恶化等情况，供应周期就会被拉长。近五年注塑机进口量逐年递减，龙头企业后续大有可为注塑机本身与其他产业关系十分紧密，加上市场规模巨大，因此实际上不可能保持长时间的高速增长，主要是产品结构调整和竞争格局的调整，目前我国注塑机市场的需求格局主要是以小型与中型注塑机为主，大型机仅占市场17%的市场份额，高精度机型依赖进口。目前我国国内企业已经逐步加大了注塑机研发投入，二板机、电动机已经成为主流，而国内二板机价格要比国外低30%，随着和进口产品在技术上差距不断缩小，性价比更高的国产设备替代进口已经是不可逆的趋势。自2016年以来我国注塑机进口量不断减少，2020年上半年注塑机进口量仅为2713台，仅为2016年的十分之一，一旦实现注塑机的进口完全替代，将会为国内企业释放五十亿的市场规模。因此，在技术、品牌渠道、客户关系上占优势的大企业的规模优势越来越明显，大企业将会基本占据进口替代所新增的市场以及国内的高端产品市场，行业集中度将会不断提升。但同时，下游行业分散和初级门槛不高又导致小企业还是会继续存活，注塑机市场依然是一条优质赛道。资料来源：海关总署，华经产业研究院整理来源：华经产业研究院发布的《2020-2025年中国注塑机行业发展前景预测及投资战略研究报告》，驼驮网编辑整理。

PET是乳白色或浅黄色高度结晶的聚合物，表面平滑而有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可高达120℃，熔点：250-255℃，25℃时密度：1.68g/cm3。  PET材料优缺点：PET材料回收利用的过程中必须对回收料的品质进行鉴别，下面驼驮小编教你几招轻松搞定。 一、烧 PET烧起来的部分如果过分发黑或者油滴的很快，多数熔点不正常，这在PET薄膜片中常有。一般瓶片的熔点不会有问题。 二、闻 PET在燃烧时的味道不同一般塑料，会闻到非常芳香和舒适的味道（随便烧个瓶子来闻闻）；如果PET里含有其它成分，味道就很刺鼻。有种瓶子里面含有SEBS的成分，回收时就不能用。 三、拉 在PET烧着的时候拉一下丝，看拉丝的长度，然后把拉出来的丝拉断，看中间的断点，丝是不是卷成小圈状，卷的越多说明熔点高。 最后也是关键的一点是分辨回料中是否含有PVC。含有PVC的PET回收料几乎无法利用。具体可以通过取样后平铺在阳光充足的地方，观察样品的颜色来区分。PVC在阳光下呈淡蓝色，如果对折当中会有白色的折痕。以上是肉眼鉴别，准确性有限，主要看经验。要想准确的鉴别PET材料中是否含有PVC，就需要先买一个烘箱了。 四、烘把烤箱温度调到250℃，将样品放在烤箱中半小时，然后取出样品进行观察。如果样品表面出现非常多的黄色斑点，说明样品含有PVC。如果样品在烘箱中很快就融化，说明样品的熔点较低（PET熔点：250-255℃）。 看了上面的介绍鉴别PET回收料的方法，相信您就可以轻松找到高质量的PET回收料。

注塑模具是在成型中赋予塑料以形状和尺寸的部件。模具的结构虽然由于塑料品种和性能、塑料制品的形状和结构以及注射机的类型等不同而可能千变万化，但是基本结构是一致的。注塑模具主要由浇注系统、成型零件和结构零件三部分组成。其中浇注系统和成型零件是与塑料直接接触部分，并随塑料和制品而变化，是塑模中最复杂，变化最大，要求加工光洁度和精度最高的部分。浇注系统是指塑料从射嘴进入型腔前的流道部分，包括主流道、冷料穴、分流道和浇口等。成型零件是指构成制品形状的各种零件，包括动模、定模和型腔、型芯、成型杆以及排气口等。典型塑模结构如图所示。主流道它是模具中连接注射机射嘴至分流道或型腔的一段通道。主流道顶部呈凹形以便与喷嘴衔接。主流道进口直径应略大于喷嘴直径(O．8mm)以避免溢料，并防止两者因衔接不准而发生的堵截。进口直径根据制品大小而定，一般为4—8mm。主流道直径应向内扩大呈3°到5°的角度，以便流道赘物的脱模。冷料穴它是设在主流道末端的一个空穴，用以捕集射嘴端部两次注射之间所产生的冷料，从而防止分流道或浇口的堵塞。如果冷料一旦混入型腔，则所制制品中就容易产生内应力。冷料穴的直径约8一lOmm，深度为6mm。为了便于脱模，其底部常由脱模杆承担。脱模杆的顶部宜设计成曲折钩形或设下陷沟槽，以便脱模时能顺利拉出主流道赘物。分流道它是多槽模中连接主流道和各个型腔的通道。为使熔料以等速度充满各型腔，分流道在塑模上的排列应成对称和等距离分布。分流道截面的形状和尺寸对塑料熔体的流动、制品脱模和模具制造的难易都有影响。如果按相等料量的流动来说，则以圆形截面的流道阻力最小。但因圆柱形流道的比表面小，对分流道赘物的冷却不利，而且这种分流道必须开设在两半模上，既费工又易对准。因此，经常采用的是梯形或半圆形截面的分流道，且开设在带有脱模杆的一半模具上。流道表面必须抛光以减少流动阻力提供较快的充模速度。流道的尺寸决定于塑料品种，制品的尺寸和厚度。对大多数热塑性塑料来说，分流道截面宽度均不超过8m，特大的可达10一12m，特小的2-3m。在满足需要的前提下应尽量减小截面积，以免增加分流道赘物和延长冷却时间。浇口它是接通主流道(或分流道)与型腔的通道。通道的截面积可以与主流道(或分流道)相等，但通常都是缩小的。所以它是整个流道系统中截面积最小的部分。浇口的形状和尺寸对制品质量影响很大。浇口的作用是：A、控制料流速度：B、在注射中可因存于这部分的熔料早凝而防止倒流：C、使通过的熔料受到较强的剪切而升高温度，从而降低表观粘度以提高流动性：D、便于制品与流道系统分离。浇口形状、尺寸和位置的设计取决于塑料的性质、制品的大小和结构。一般浇口的截面形状为矩形或圆形，截面积宜小而长度宜短，这不仅基于上述作用，还因为小浇口变大较容易，而大浇口缩小则很困难。浇口位置一般应选在制品最厚而又不影响外观的地方。浇口尺寸的设计应考虑到塑料熔体的性质。型腔它是模具中成型塑料制品的空间。用作构成型腔的组件统称为成型零件。各个成型零件常有专用名称。构成制品外形的成型零件称为凹模(又称阴模)，构成制品内部形状(如孔、槽等)的称为型芯或凸模(又称阳模)。设计成型零件时首先要根据塑料的性能、制品的几何形状、尺寸公差和使用要求来确定型腔的总体结构。其次是根据确定的结构选择分型面、浇口和排气孔的位置以及脱模方式。最后则按控制品尺寸进行各零件的设计及确定各零件之间的组合方式。塑料熔体进入型腔时具有很高的压力，故成型零件要进行合理地选材及强度和刚度的校核。为保证塑料制品表面的光洁美观和容易脱模，凡与塑料接触的表面，其粗糙度Ra>0．32um，而且要耐腐蚀。成型零件一般都通过热处理来提高硬度，并选用耐腐蚀的钢材制造。排气口它是在模具中开设的一种槽形出气口，用以排出原有的及熔料带入的气体。熔料注入型腔时，原存于型腔内的空气以及由熔体带入的气体必须在料流的尽头通过排气口向模外排出，否则将会使制品带有气孔、熔接不良、充模不满，甚至积存空气因受压缩产生高温而将制品烧伤。一般情况下，排气孔既可设在型腔内熔料流动的尽头，也可设在塑模的分型面上。后者是在凹模一侧开设深0．03-0．2mm，宽1．5-6mm的浅槽。注射中，排气孔不会有很多熔料渗出，因为熔料会在该处冷却固化将通道堵死。排气口的开设位置切勿对着操作人员，以防熔料意外喷出伤人。此外，亦可利用顶出杆与顶出孔的配合间隙，顶块和脱模板与型芯的配合间隙等来排气。结构零件它是指构成模具结构的各种零件，包括：导向、脱模、抽芯以及分型的各种零件。如前后夹板、前后扣模板、承压板、承压柱、导向柱、脱模板、脱模杆及回程杆等。                   加热或冷却装置 这是使熔料在模具内固化定型的装置，对热塑性塑料，一般是阴阳模内冷却介质的通道，借冷却介质的循环流动来达到冷却目的。通入的冷却介质随塑料种类和制品结构等而异，有冷水、热水、热油和蒸汽等。关键是高效率的均匀冷却，冷却不均匀会直接影响制品的质量和尺寸。应根据熔料的热性能(包括结晶)，制品的形状和模具结构，考虑冷却通道的排布和冷却介质的选择。注塑模具概论及组成塑料制品通常要批量或大批量生产，故要求模具使用时要高效率、高质量，成型后少加工或不加工，所以模具设计时必须考虑：1.据塑件的使用性能和成型性能确定分型面和浇口位置。2.考虑模具制造工程中的工艺性，据设备状况和技术力量确定设计方案，保证模具从整体到零件都易于加工，易于保证尺寸精度。3.考虑注射生产率，提高单位时间注射次数，缩短成型周期。4.将有精度要求的尺寸及孔、柱、凸、凹等结构在模具中表现出来，即塑件成型后不加工或少加工。5.模具结构力求简单适用，稳定可靠，周期短成本低，便于装配维修及更换易损件。6.模具材料的选择与处理。7.模具的标准化生产：尽量选用标准模架、常用顶杆、导向零件、浇口套、定位环等标准件。注射模的基本组成1.浇注系统：熔融物料从注射机喷嘴流入型腔的通道，包括主流道、分流道、浇口、冷料井、拉料杆等。2.成型零件：成型塑件的零件，如型芯、型腔及其他辅助件。3.温控系统：用于调节模具的温度。4.塑件顶出系统：包括侧分型机构、二次顶出机构、先复位机构几顺序定距分型机构等。5.安装部分：把模体可靠地安装在注射机上的部分。6.连接系统：将各结构件组成整体的连接系统。7.导向系统：保证各结构件相互间的移动精度，如导柱、导滑槽等。（来源：微注塑）更多精彩内容推荐阅读：>>机加工中，工件的常规加工方式及技术要求有哪些？>>机加工中，工件的常规加工方式及技术要求有哪些？>>注塑模具的主流道设计有有些注意要点？

PET塑料一般为塑料瓶装饮料的常用原料，优点是粘度低、流动性好、比热容大等。缺点是：易粘料、成型温度高、料温调节范围窄、工艺性差等。根据PET塑料的特性，我们可从以下几个方面来选择PET注塑机：1、螺杆。螺杆长径比，设计专用PET螺杆，一般塑料螺杆的长径比在18-22左右，PET螺杆的长径比一般都是1:24以上，长径比越大塑化能力越好。2、 容模空间。由模具尺寸判定机台的大柱内距、模厚、模具最小尺寸及模板尺寸是否合适，以确认模具是否放得下 。模具的宽度及高度需小于或至少有一边小于大柱内距； 模具的宽度及高度最好在模板尺寸范围内； 模具的厚度需介于注塑机的模厚之间； 模具的宽度及高度需符合PET注塑机建议的最小模具尺寸。 3、 产品取出空间。由模具及成品判定开模行程及托模行程是否足以让成品取出。 开模行程至少需大于成品在开关模方向的高度的两倍以上； 托模行程和托模力需足够将成品顶出。 4、 锁模力。由产品及塑料决定机器锁模力吨数。 当原料以高压注入模穴内时会产生一个撑模的力量，因此注塑机的锁模单元必须提供足够的锁模力，使模具不至于被撑开。锁模力需求的计算如下： 由成品外观尺寸求出成品在开关模方向的投影面积；        撑模力量＝成品在开关模方向的投影面积(cm2)×模穴数×模内压力(kg/cm2); 机器锁模力需大于撑模力量，且为了保险起见，机器锁模力通常需大于撑模力量的1.17倍以上。 初步确定锁模单元的规格，并大致确定PET机器吨数，接着必须再进行下列步骤，以确认哪一个射出单元的螺杆直径比较符合所需。 5、 射得满。由成品重量及模腔数判定所需“射出量”并选择合适的“螺杆直径”。 计算成品重量需考虑模腔数（一模几腔）； 为了稳定性起见，射出量需为成品重量的1.35倍以上，亦即成品重量需为射出量的75％以内。 6、 射得好。由PET塑料判定“螺杆压缩比”及“射出压力”等条件。 PET塑料需要较好塑化能力和合适的螺杆压缩比设计，才有较好的成型效果，因此为了使成品射得更好，在选择螺杆时亦需考虑塑化需求及压缩比的问题。 7、加大储料马达。PET塑料易粘料、成型温度高等原因，需要较大的螺杆扭矩，往往会选择比普通机大两级或两级以上的储料马达以满足机器需求。8、加大动力系统。储料马达加大螺杆转速降低，在加大储料马达的同时也加大动力系统，保证机器运行更加稳定，缩短产品周期时间。有一些特殊问题可能也必须再加以考虑：  大小配的问题：       在某些特殊状况下，客户的模具或产品可能模具体积小但所需射量大，或模具体积大但所需射量小，在这种况下，厂家所预先设定的标准规格可能无法符合客户需求，而必须进行所谓“大小配”，亦即“大壁小射”或“小壁大射”。所谓“大壁小射”指以原先标准的夹模单元搭配较小的射出螺杆，反之，“小壁大射”即是以原先标准的夹模单元搭配较大的射出螺杆。当然，在搭配上也可能夹模与射出相差好几级。 另外需要考虑模具水路，提升模具的冷却效率，PET模具都配有专用PET分水块。更多精彩内容推荐阅读：>>收藏了！了解这些，5分钟搞定注塑机选型>>注塑机械手在选型时，需要考虑哪些方面？>>选购注塑机，必须先了解的几件事

1、开模油压环面积偏小 开模力=开模油压环面积×开模油压力 在最高压力确定条件下还想加大开模力，只能通过加大开模油压环面积，可以通过加大油缸直径或减小活塞杆直径从而提高开模油压环面积。 2、开模过油间隙太小 在开模一段，由于液压缓冲套与油缸前盖内孔的配合间隙太小，导致压力油缓慢甚至难以进入油缸开模腔，所以无法提供最大开模力。加大液压缓冲套与油缸前盖内孔的配合间隙，使压力油能迅速进入油缸开模腔并形成具有一定冲量的开模力，可能开模会出现一定的冲击。 3、高压锁模后θ角超过90°导致反铰 机铰参数的设计及锁模油缸行程及安装位置决定了最后高压锁模时小铰的终止位置并形成一个θ角，设计的θ角必须确保在各零件加工累计公差范围内安装出来的机器其θ角要绝对小于90°。一旦θ角超过90°，小铰出现反铰，这时开模瞬间实际是将钩铰和长铰往直线方向靠使其产生更大的锁模力，最终因此开模力小不足以克服加大锁模力所产生的变形力，所以其开模瞬间无法完成。4、开模力无法克服过大的变形力  当机铰机的机铰设计好后，其产生要达到的既定锁模力时的机铰放大比也已经确定，据此可以设计所需锁模油缸的推力来确定锁模油缸的直径，此油缸还要保证有足够的开模力，要足够的开模力就希望油缸直径越大越好。但油缸直径太大导致锁模时的油缸推力太大而使锁模力超载（调模不好时），机铰变形力过大，开模力无法克服过大的变形力而导致无法开模。在此情况，通常可以通过限制高压锁模压力及流量来防止锁模力超载，调模时耐心一点，尽可能用较低的锁模压力调出合用的锁模力。 5、开模压力低流量小，导致开模冲量小 因开模压力低，流量小导致开模冲量小，无法克服机铰的变形力，特别是伺服控制系统所提供的第一段开模的流量小，开模冲量更小，更难开模。此问题可通过修改控制器的PID和开模斜率来加大开模冲量。 6、装模试压后的升温，导致开模困难 装模试压一段时间后，模具升温膨胀，锁模力增大，导致开模困难。注意及时调整容模量，使锁模力回到原来的值，避免开模故障。 7、装锁模后停机时间过长，导致无法开模 锁模后停机时间过长，导致机铰润滑油膜完全消失，机铰变形进一步加大，导致无法开模。所以尽可能减少锁模停机时间，停机前切记将模具打开，切勿在锁紧模具的情况下停机。 8、开模背压，导致开模冲量的不足  油路上在开模一段设置开模背压也导致开模冲量的不足，如发现此情况就取消开模背压。 9、机铰内的摩擦阻力过大，导致开模阻力  机铰内大销轴和钢套的摩擦阻力过大导致需要更大的开模力来克服其摩擦阻力：（1）钢套内的油槽边缘没有去毛刺导致毛刺磨损成颗粒进入大销轴和钢套的配合面，并使配合面磨损或烧死配合面。为了避免此问题，要求加工这些零件后一定要去修毛刺并修光滑，安装时再次检查并将各表面清理干净涂上润滑脂后安装。（2）如果出现润滑不足或润滑失败也会导致摩擦阻力过大，此时可检查各润滑油路是否正常，润滑泵是否正常。更多精彩内容推荐阅读：>>注塑模具的排气标准有哪些？>>这些注塑模具故障，可以这么排除……>>15个注塑模具使用保养建议拿去，不要再苦恼模具问题

在塑料注射成型模具设计过程中，明确成形收缩率的重要性很大。针对其成形收缩率进行说明。体现了几种主要热塑性塑料的成形收缩率、型腔表面温度、注射成型压力。主流道是塑料熔体进入注塑模具型腔是最先经过的部位，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或注塑模具型腔，其形状为圆锥形，便于熔体顺利的向前流动。开模时主流道凝料又能顺利拉出来，主流道的尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间，由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模上，而是将它单独设计成主流道套镶入定模板内。主流道套通常由高碳工具钢制造。注塑模具主流道的设计要点如下：1.为便于从主流道中拉出浇注系统的凝料以及考虑塑料熔体的膨胀，主流道设计成圆锥形。2.主流道大端呈圆角，其半径取r=1～3mm,以减少流速转向过渡的阻力。 3.在保证塑件成形良好的情况下，注塑模具主流道的长度应尽量短，否则会使主流道的凝料增多，且增加压力损失，使塑料熔体降温过多影响注射成形。4.为使熔融塑料完全进入主流道而不溢出，应使主流道与注射机的喷嘴紧密对接，主流道对接处设计成半球形凹坑。主流道部分常设计成可拆卸的主流道衬套，以便选用优质钢材单独加工和热处理，所以在主流道处采用电加热以提高料温。更多精彩内容推荐阅读：>>注塑模具的排气标准有哪些？>>如何提高注塑模具的使用寿命？>>注塑模具的保温方法，你了解吗？