CHINAPLAS 2024國(guó)際橡塑展這兩天在上海隆重舉行，作為全球塑料工業(yè)的最大規(guī)模的展會(huì)，其人氣卓絕。這一方面得益于塑料行業(yè)本身是一個(gè)巨大的市場(chǎng)，它涉及到的下游產(chǎn)業(yè)包括汽車、電子、包裝、醫(yī)療器械、建筑等多個(gè)領(lǐng)域，有些是直接的消費(fèi)品包裝容器、電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件、汽車零配件等等；另一方面，也來自于組織方雅式展覽公司的優(yōu)秀組織能力，目前它應(yīng)該已經(jīng)算是全球該領(lǐng)域最大的展會(huì)了。

塑料制品的品種繁多，按照機(jī)器生產(chǎn)工藝，橡塑制品可分為注塑類，即：塑料結(jié)構(gòu)件，如每天用的電腦、鼠標(biāo)、手機(jī)外殼等；擠出件包括管材、片材、型材，如電纜、水管等；吹瓶類包括各種食品飲料的包裝容器、化妝品、液體/粉體材料的包裝容器等；吹膜類包括擠吹、流延等工藝，如鋰電隔膜材料、軟包裝材料、手機(jī)貼膜、塑料大棚薄膜、家用保鮮膜等；還有熱成型類，如快餐行業(yè)用的飯盒、酸奶杯、制藥的泡罩等等。

因此，塑料是一個(gè)與每個(gè)消費(fèi)者每天的工作緊密相關(guān)、甚至可以說是人們生活離不開的行業(yè)。除了塑料機(jī)械制造商之外，塑料的第一大市場(chǎng)是汽車工業(yè)，第二大市場(chǎng)則是包裝工業(yè)，因此，每年CHINAPLAS展的參觀者有大量來自下游的軟包裝、包裝行業(yè)的終端用戶，同時(shí)，也吸引了軟包裝印刷制造商、包裝設(shè)備制造商的參與，在過去幾年里，這也正在成為該展會(huì)的一股新興力量。

減塑與塑料工藝的發(fā)展

由于塑料的降解需要較長(zhǎng)的周期，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生巨大的污染，因此國(guó)家一直以來都提倡“減塑”，但是，塑料行業(yè)的專家對(duì)此卻有另一個(gè)視角的意見。

比如，目前礦泉水、飲料大多采用塑料瓶如PET材料作容器，如果不用塑料的話，那么可以用什么呢？若使用玻璃作為容器，會(huì)出現(xiàn)幾方面的情況，

01 玻璃本身的吹制也是一個(gè)能耗比較高的生產(chǎn)過程；

02 玻璃制作不像吹瓶那樣可以極高的速度生產(chǎn)，例如大的圓盤吹瓶1個(gè)小時(shí)可吹出10.8萬個(gè)瓶子，而采用玻璃就不會(huì)有這么大的產(chǎn)能；

03 玻璃瓶裝水的運(yùn)輸成本也更高，同樣載重的物流車輛能夠運(yùn)輸?shù)钠垦b數(shù)量是有限的；

04 玻璃在灌裝時(shí)速度較低，單位成本就會(huì)較高；

05 玻璃碎片還存在不安全的隱患。因而，總體而言，如果不用塑料作容器，消費(fèi)者就很難買到只有2元左右的飲用水了，一瓶水可能就會(huì)達(dá)到10元以上（目前玻璃瓶一般都是高級(jí)飲料才會(huì)采用，這類廠商對(duì)成本不會(huì)太敏感）；

06 其他材料比如鋁制易拉、紙盒等都會(huì)成本更高——因?yàn)榧埡袃?nèi)部還需要薄膜或鋁箔層進(jìn)行隔離。

同樣道理，在汽車零配件、電子制品等多個(gè)領(lǐng)域，如果不采用塑料——生產(chǎn)的能耗消耗會(huì)更大、成本會(huì)更高，這對(duì)于消費(fèi)者而言，也意味著更高的售價(jià)。因此，從某個(gè)視角來說，塑料的發(fā)展，給消費(fèi)者帶來了更經(jīng)濟(jì)的使用成本，也讓手機(jī)、汽車等都能進(jìn)入大眾消費(fèi)品市場(chǎng)。

但是，“減塑”從環(huán)保的角度來說，確實(shí)是有限制必要的。從更為環(huán)保的視角來看，可降解材料是塑料工藝未來的一個(gè)發(fā)展方向，盡管功能性、成本還存在著一些問題，但相信塑料工業(yè)的工程師們將通過不斷的技術(shù)迭代讓它更為經(jīng)濟(jì)。

在環(huán)保方面，另一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)就是塑料的回收循環(huán)利用，在這個(gè)領(lǐng)域，塑料行業(yè)一直走在前面，廢舊料雖然特性不能像新料那樣，但是在要求不高的領(lǐng)域，它可以被更經(jīng)濟(jì)的使用。

當(dāng)然，對(duì)于很多的確能夠發(fā)揮塑料性能優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，我們可以借助于技術(shù)手段來提升塑料工業(yè)的整體應(yīng)用水平。也就是說，降低其材料消耗數(shù)量，以實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的能源消耗——這同樣會(huì)讓塑料工業(yè)在能源消耗、材料消耗方面得以更為集約型的發(fā)展。

塑料工業(yè)的高科技

本質(zhì)上說，塑料材料都是顆粒經(jīng)過加熱融化形成流體，進(jìn)入模具中通過塑化成型，而塑料顆粒本身有200大類4000多個(gè)品種。因此，塑料工業(yè)在加工過程中必須要考慮在不同的材料其物理特性下，生產(chǎn)不同壁厚、結(jié)構(gòu)產(chǎn)品時(shí)的工藝控制技術(shù)。

塑料機(jī)械本身是一個(gè)集成材料工藝、機(jī)械傳動(dòng)（包括液壓與伺服傳動(dòng)）、邏輯與工藝控制、機(jī)器人、產(chǎn)品品質(zhì)管理于一體的設(shè)備。它是一套高度集成了感測(cè)技術(shù)、智能控制算法、流體材料工藝成型、高級(jí)控制算法于一體的高智能機(jī)器系統(tǒng)。在一臺(tái)機(jī)器中，融合了多種需要長(zhǎng)期積累的技術(shù)。因此，它雖然看上去是一個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)，但其技術(shù)密度、難度都是比較突出的，并且，隨著不斷的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，使得這一行業(yè)必須要在單位時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更大的產(chǎn)能、更高的良品率、更簡(jiǎn)單的操作。

雖然，塑料的確是一個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)，人們總是認(rèn)為傳統(tǒng)行業(yè)代表著落后、過時(shí)，這其實(shí)是一種片面的看法。傳統(tǒng)行業(yè)經(jīng)由數(shù)十年的積累，在每個(gè)細(xì)微處不斷的雕琢，其成熟度反倒是極高的。塑料市場(chǎng)規(guī)模巨大，每一個(gè)浪費(fèi)都將累積出巨大的成本，這是一個(gè)“錙銖必較”的行業(yè)，它一定會(huì)使用大量的先進(jìn)技術(shù)來解決生產(chǎn)中存在的問題，即在一臺(tái)不大的設(shè)備上積累非常多種類的技術(shù)，來確保更高的良品率、更短的生產(chǎn)時(shí)間、更高的產(chǎn)出量。

因此，與大家平常的理解恰恰相反——傳統(tǒng)行業(yè)，像塑料機(jī)械、印刷機(jī)械、紡織機(jī)械都是技術(shù)含量非常高的領(lǐng)域，通常它比新興行業(yè)中采用的技術(shù)更為成熟。

能源消耗有“手藝”

塑料工業(yè)因?yàn)閷儆凇盁岢尚汀?，因此，材料都?huì)需要加熱，這就意味著加熱能耗會(huì)比較高。并且，由于設(shè)備往往處于長(zhǎng)期運(yùn)行的狀態(tài)，因而在節(jié)能方面，塑料工業(yè)一直有非常多的技術(shù)支撐。例如，在對(duì)溫度控制的設(shè)計(jì)上，貝加萊的溫控方案就加入了很多節(jié)能考慮，其中包括：

消除內(nèi)耗

其實(shí)，要達(dá)到同樣的工藝溫度，對(duì)于加熱/冷卻系統(tǒng)來說，不同的控制策略所消耗的能量是不同的，“能用”的溫控，可以滿足工藝需求，而好“好用”的溫控，則可以更節(jié)能；

前饋控制

溫度前饋會(huì)縮短工藝溫度的PID調(diào)節(jié)中的效率，同時(shí)也像是為系統(tǒng)開了“渦輪增壓器”一樣，也能更為節(jié)能；

降低調(diào)節(jié)

在城市道路開車，頻繁的加減速也會(huì)帶來更大的油耗，同樣道理，過于頻繁的溫度調(diào)節(jié)也會(huì)帶來較大的能耗，增加濾波算法的貝加萊溫控可以降低這方面的損耗；

溫度解耦

消除各個(gè)溫區(qū)間的互相干擾，能夠讓溫度控制也更為節(jié)能；

斜坡跟蹤

優(yōu)秀的產(chǎn)品品質(zhì)，本身就是節(jié)能的，因?yàn)椴涣计返哪芎木拖喈?dāng)于白白被消耗了。

溫度控制在每個(gè)細(xì)節(jié)上的節(jié)能，在長(zhǎng)周期生產(chǎn)里就會(huì)累積出較大的節(jié)能空間。

另外，普遍采用的伺服泵技術(shù)，以及全電動(dòng)注塑機(jī)，都能夠更為節(jié)能。而像貝加萊的ACOPOSmulti伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，本身是一種共直流母線驅(qū)動(dòng)技術(shù)，它可以在全電動(dòng)注塑機(jī)的運(yùn)行中，其本身高能效的驅(qū)動(dòng)單元，結(jié)合能量再生技術(shù)，可以讓機(jī)器更節(jié)能。

傳統(tǒng)行業(yè)煥發(fā)著生機(jī)

在本次CHINAPLAS展上，我們也看到了注塑技術(shù)更多地被應(yīng)用到一些新的市場(chǎng)，如在之前采用玻璃、金屬材料的領(lǐng)域中，憑借塑料工藝的性能、成本優(yōu)勢(shì)，這類領(lǐng)域也開始改用塑料材料來代替。例如，金屬切削工藝的醫(yī)療器械組件，采用注塑可以一模數(shù)十個(gè)，幾秒鐘就能完成生產(chǎn)；并且，在通過多種材料融合的方式下，一次成型產(chǎn)品原本可能需要多道工序制程，但現(xiàn)在已改為一次完成，甚至能夠通過機(jī)器內(nèi)的機(jī)械手來完成組裝過程。這種更為集約、連線的生產(chǎn)方式，進(jìn)一步讓塑料機(jī)械形成的產(chǎn)品單元更高效地生產(chǎn)產(chǎn)品，進(jìn)而降低制成品的成本。

現(xiàn)在流行的整體壓鑄技術(shù)，其實(shí)同樣屬于流體的成型工藝——包括注塑廠商也同時(shí)能夠提供壓鑄機(jī)的設(shè)計(jì)與制造。他們的差異在于材料本身的物理特性，但其材料熔融、合模、射出到模腔、鎖模等，這些機(jī)械、控制的結(jié)構(gòu)依然是一致的。

以目前非常熱門的電動(dòng)汽車為例，其電池的隔膜就是一個(gè)技術(shù)含量非常高的領(lǐng)域。它采用流延工藝，通過擠出、流延、拉伸、萃取、分切、復(fù)卷，最后形成電池的隔膜材料——而其厚度僅為12微米，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)領(lǐng)先工藝已經(jīng)能夠達(dá)到6微米的厚度，如此高精度的成型需要非常高性能的材料工藝、機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)——其技術(shù)含量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過大家的想像。

另外，快餐領(lǐng)域也使得熱成型材料的飯盒、塑料筒等有了大量的需求，如此大規(guī)模的產(chǎn)品市場(chǎng)需要極高的速度來完成生產(chǎn)，否則，就無法做到低成本。除此之外，碳纖維與聚合物等材料在汽車減重設(shè)計(jì)、氫能儲(chǔ)罐的加工領(lǐng)域，也是未來非常有前景的市場(chǎng)，這些聚合物是將塑料熱成型特性與碳纖維材料的強(qiáng)度特性相結(jié)合，形成更輕質(zhì)的汽車零配件以及更好的熱成型特性，來滿足汽車工藝所需要的特殊功能，例如在碰撞后可以加熱恢復(fù)其形狀等等。