第一節(jié) 市場概述

為了能夠?yàn)樽⑺芗庸ど躺a(chǎn)出可節(jié)約投資成本和時(shí)間成本，以及提高注塑生產(chǎn)效率的模具，模具制造商們不斷使用新材料和新技術(shù)，而這些新材料和新技術(shù)則在一定程度上代表了全球注塑模具制造的新趨勢。

1、新材料促進(jìn)模具嵌件的發(fā)展

有一種新材料能夠降低注射模具制造商的投資成本和時(shí)間成本。這種新合金名為鈷鉻MP1，專為在快速成型(RP)設(shè)備上采用金屬激光直接燒結(jié)(DMLS)工藝而開發(fā)。該材料由德國快速成型設(shè)備和材料供應(yīng)商EOS(ElectroOpticalSystems)GmbH公司生產(chǎn)。現(xiàn)在北美的用戶可通過EOS北美公司和美國MorrisTechnologies公司來購買這種材料。

MorrisTechnologies公司是一家注塑模具開發(fā)公司，這家公司首次將該材料應(yīng)用于商業(yè)化制造。在該公司的使用過程中，這種鈷鉻合金被證明具有高強(qiáng)度、耐高溫性能和抗腐蝕性能。

MorrisTechnologies曾是美國第一家引入EOS公司的EosintM-級(jí)快速成型機(jī)的公司，因?yàn)楫?dāng)時(shí)該公司已預(yù)見到了基于DMLS的快速成型的巨大市場。然而通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)市場上還沒有一種材料能夠滿足其諸多客戶的應(yīng)用需求。

有許多項(xiàng)目需要快速成型解決方案，但是客戶的實(shí)驗(yàn)條件需要材料具有更好的耐高溫性和耐腐蝕性以及更高的機(jī)械性能。為了解決這個(gè)問題，MorrisTechnologies公司選擇了EOS的鈷鉻MP1材料。Morris表示，該合金的洛式硬度在30～40之間，能夠生產(chǎn)小型復(fù)雜的模具產(chǎn)品，而這些產(chǎn)品目前通常需要采用電火花加工或者機(jī)加工方法來制造。

由于這種材料的結(jié)構(gòu)層非常薄，只有20μm，因此產(chǎn)品可被完全燒結(jié)。Morris相信這種材料和金屬激光直接燒結(jié)技術(shù)能夠幫助注塑模具制造工業(yè)以更低的成本生產(chǎn)精細(xì)的型芯和型腔嵌件。

2、清除保守

模具制造商LinearMold&Engineering公司總裁JohnTenbusch毫不猶豫地采納了上述技術(shù)。因?yàn)門enbusch發(fā)現(xiàn)EOS公司的金屬激光直接燒結(jié)快速成型設(shè)備的新客戶甚至已延伸到了墨西哥和南美洲。

在注塑模具的制造過程中，采用典型的電火花設(shè)備(EDM)進(jìn)行燒焊是比較流行的，而線切割在快速成型模具制造中的使用也在逐漸增長。

這種方法的準(zhǔn)確率很高，而且不需要定很多測點(diǎn)，同時(shí)肋筋能夠被分開而作為排氣口。使用線切割也能夠加工一些不銹鋼嵌件，并將它們置于模具中。如果所用材料足夠硬，且壽命足夠長的時(shí)候，加工人員就沒有必要對部件細(xì)節(jié)進(jìn)行電火花加工了，如對于常用的預(yù)硬化高拉伸滲氮模具鋼便是如此。使用線切割可在4～5周的時(shí)間內(nèi)完成模具的制造，而這種速度加快的根本原因在于用EOS的DMLS設(shè)備代替了電火花設(shè)備。

鈷鉻MP1是EOS公司的新型不銹鋼17-4家族中的一個(gè)系列，按照計(jì)劃今年推向市場的是MaragingSteelMS1，這是一種18馬氏體300鋼(型號(hào)：1.2709)，其性能至少等同于甚至優(yōu)于傳統(tǒng)的模具鋼，非常適合于采用DMLS工藝制作模具嵌件。

3、少用拋光，多用涂層

美國Bales模具服務(wù)公司是一家為注射模具提供拋光和電鍍服務(wù)的公司。出于為客戶降低成本的考慮，該公司現(xiàn)在已很少采用特級(jí)EDM拋光技術(shù)，取而代之的是采用電鍍技術(shù)在模具表面形成涂層。

填料會(huì)縮短注塑模具的壽命。隨著注射成型中填料的用量越來越大，填料對模具造成的腐蝕和磨損的問題日益突顯。而為模具增加鍍層，如Nicklon(一種鎳-PTFE鍍層)和Nibore(鎳硼氮化物)則能起到很好的保護(hù)作用。同時(shí)與價(jià)格昂貴的塑料潤滑添加劑相比，這些鍍層又非常便宜。

4、用Ritemp得到合適的溫度

澳大利亞Ritemp公司(澳大利亞加工和輔助設(shè)備供應(yīng)商ComtecIPE的分公司)在2005年推出了Ritemp模具冷卻技術(shù)。目前該技術(shù)在北美由SWM&Associates公司獨(dú)家代理。

采用Ritemp模具冷卻技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)更高的冷卻效率和更短的成型周期。如注射成型一個(gè)15g的電器外殼，使用GEPlastics的NorylPA/PPE，模具為2腔，成型周期18s。而采用Ritemp冷卻技術(shù)則可以使用4腔模具，并使成型周期降至13s，由此年產(chǎn)量可超過7百萬個(gè)。SWM&Associates公司認(rèn)為，如果下游設(shè)備能夠處理更多的制品，成型周期甚至可以縮短到10s。

Ritemp的工作原理如下：Ritemp用水槽代替水槍冷卻模具表面。通過移走空氣造成的真空，水能夠在冷卻室低溫沸騰。水蒸發(fā)到模具表面進(jìn)行熱交換，然后通過水槽排出。在蒸發(fā)過程中，水分子吸收了熱量，并通過模具溫度控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)熱量水平，從而確保了模具恒溫。

5、使用潛入式澆口嵌件消除可見的澆口痕跡

這種潛入式澆口嵌件來自于德國的i-mold公司，其注射點(diǎn)被設(shè)計(jì)在制品的末端，而流道從前端開放，從而使?jié)部诒砻娑ㄎ辉谥破飞喜伙@眼的地方。例如，在制品外沿肋筋底部的側(cè)澆口，人們是不能看到明顯的澆口痕跡的。

第二節(jié) 主要國家發(fā)展概述

1、泰國著力發(fā)展生物塑料產(chǎn)業(yè) 注塑模具產(chǎn)業(yè)受益

當(dāng)前，地球暖化問題日益受到人們的重視，消費(fèi)者更加青睞環(huán)境親和型產(chǎn)品，包括環(huán)境親和、不產(chǎn)生垃圾和大氣污染的包裝或產(chǎn)品本身，強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)流程要減少溫室氣體排放。商品進(jìn)口國已開始利用貼碳標(biāo)簽或碳足印等作為非關(guān)稅壁壘。消費(fèi)者尤其是發(fā)達(dá)國家的消費(fèi)者在決定購買商品時(shí)開始更加重視這些因素。因此，生物塑料在塑料及制品產(chǎn)業(yè)中的重要性日益增強(qiáng)，近年來許多國家都提倡生產(chǎn)和消費(fèi)生物塑料，其中中國的生物塑料 市場發(fā)展 很快。國際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應(yīng)商協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)人羅百輝表示，塑料產(chǎn)業(yè)今后需要采用更多的生物降解材料來制做塑料產(chǎn)品，人們對塑料制品的需求無所不在，從購物用的塑料袋到精密的工業(yè)部件，塑料制品幾乎無孔不入，生物塑料市場將出現(xiàn)持續(xù)增長趨勢，年增長率可望超過20%。

巨大的需求促使亞洲，特別是中國和印度的塑料產(chǎn)業(yè)不斷擴(kuò)張。全球塑料產(chǎn)品市場需求量估計(jì)在2億噸左右，而且每年遞增5%。泰國每年制造1千4百萬噸固體垃圾，其中大約200萬噸是不可分解的塑料制品。以前民眾認(rèn)為，塑料盒和塑料包裝，要比紙盒、包裝紙、甚至亞洲一些地區(qū)過去使用的橡膠樹葉制做的盒子與包裝更省錢，更方便。但過去10年來，塑料垃圾越來越多，更多的人逐漸意識(shí)到，塑料制品對環(huán)境帶來危害。環(huán)保人士與產(chǎn)業(yè)人士都認(rèn)為，需要尋找塑料的替代物質(zhì)。他們指出，環(huán)境代價(jià)日益增長，發(fā)展可再生替代資源迫在眉睫，以逐步減少溫室氣體排放，因?yàn)闇厥覛怏w是全球氣候變暖、影響氣候變化的主要因素。但是，與以石化原料生產(chǎn)的塑料產(chǎn)品價(jià)格相比，生物塑料產(chǎn)品的價(jià)格則比較高，原因是生產(chǎn)數(shù)量少而無法實(shí)現(xiàn)規(guī)模性生產(chǎn)從而導(dǎo)致生產(chǎn)本高，羅百輝表示，生物降解塑料研制已經(jīng)出現(xiàn)重大突破，這種塑料已經(jīng)用于包裝、電子產(chǎn)品、汽車部件和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，。利用生物降解材料制成的生物塑料是塑料產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展目標(biāo)。在日本富良野，當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)已經(jīng)用生物降解材料制做的塑料袋來搜集家庭糞便，來制做有機(jī)化肥。泰國首都曼谷以北一個(gè)有730戶人家的社區(qū)目前正在進(jìn)行一項(xiàng)試驗(yàn)，用生物塑料袋回收垃圾。

泰國在亞洲現(xiàn)在是塑料原材料和塑料成品的主要產(chǎn)地。據(jù)羅百輝了解，泰國塑料工業(yè)協(xié)會(huì)(Thai Plastics Industries Association)就有500家企業(yè)會(huì)員。2009年，泰國塑料產(chǎn)品出口位居世界前10名，價(jià)值超過23.7億美元，僅次于日本、美國、澳大利亞和印尼等主要塑料生產(chǎn)國。

中國和印度每年生產(chǎn)幾百萬噸的塑料產(chǎn)品，被視為主要塑料生產(chǎn)國，亞洲地區(qū)塑料制品產(chǎn)量因此一直處于上升狀態(tài)。但是，泰國的生物塑料產(chǎn)業(yè)還屬于起步階段。目前泰國還不能自行生產(chǎn)生物塑料樹脂，因?yàn)槿狈夹g(shù)和專業(yè)性人才。但是泰國玉米、木薯淀粉、糖等農(nóng)產(chǎn)品原料非常豐富，尤其是在木薯種植方面擁有很大優(yōu)勢，而且價(jià)格也比其他農(nóng)產(chǎn)品便宜，有朝一日技術(shù)成熟，就能向全世界出口大量的生物塑料原料。同時(shí)泰國還擁有下游產(chǎn)業(yè)如比較強(qiáng)勢的注塑模具產(chǎn)業(yè)。此外目前生物塑料生產(chǎn)和消費(fèi)大國的國內(nèi)生物塑料樹脂產(chǎn)量不足，正在尋找新的生物塑料樹脂生產(chǎn)基地。巴斯夫公司、德國援助機(jī)構(gòu)德國技術(shù)合作公司(GTZ)、歐洲、日本、韓國、臺(tái)灣和美國的生態(tài)塑料協(xié)會(huì)目前已經(jīng)同泰國國家革新署(National Innovation Agency)開展科研合作。泰國計(jì)劃在2011年發(fā)展生態(tài)塑料產(chǎn)業(yè)，政府已經(jīng)撥款5千4百萬美元，加強(qiáng)項(xiàng)目研發(fā)。環(huán)保人士希望政府增加對生態(tài)塑料開發(fā)的支持，并讓使用普通塑料盒和塑料袋的消費(fèi)者付更多的錢。羅百輝指出，由于泰國尚缺乏生物塑料樹脂的生產(chǎn)技術(shù)，中國生物塑料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)先的企業(yè)應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)與泰國加強(qiáng)合作，以進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)讓。同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)向消費(fèi)者進(jìn)行宣傳，讓他們了解到使用生物塑料的好處，以擴(kuò)大市場規(guī)模，幫助那些生物塑料制造商實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)。擁有穩(wěn)固的生產(chǎn)基礎(chǔ)將有利于增強(qiáng)生物塑料出口國際市場的競爭能力。

政府與企業(yè)部門的合作是推動(dòng)生物塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，不過高端技術(shù)和高額投資仍是發(fā)展泰國生物塑料產(chǎn)業(yè)潛力的重要約束和障礙，因此必須對此進(jìn)行周密詳盡的 研究 ，以期克服這些障礙，為打造強(qiáng)大的泰國生物塑料產(chǎn)業(yè)奠定基礎(chǔ)。

隨著生物塑料的重要性日益增強(qiáng)，在世界生物塑料產(chǎn)業(yè)中具有競爭潛力的泰國必須加緊進(jìn)行調(diào)整以應(yīng)對形勢的變化，促使生物塑料產(chǎn)業(yè)在各個(gè)具有高速增長潛力的市場持續(xù)增長，如重視衛(wèi)生安全的消費(fèi)者市場、需要減少溫室氣體排放的企業(yè)市場、環(huán)境親和型包裝設(shè)計(jì)或包裝品的利基市場。生產(chǎn)商應(yīng)改變包裝或開發(fā)產(chǎn)品生產(chǎn)和包裝使之比其他產(chǎn)品更有特色，管理因生產(chǎn)材料短缺而引起的風(fēng)險(xiǎn)、開發(fā)市場營銷策略使之滿足消費(fèi)者的需求。通過這些舉措，不僅塑料制品企業(yè)可增加產(chǎn)品的附加值和擴(kuò)展出口基地，與塑料制品相關(guān)的注塑模具等產(chǎn)業(yè)也將從中受益。

2、印度

金融危機(jī)在兩年前席卷全球，但對印度、馬來西亞等國家的影響并不大。2009年，印度塑料模具 行業(yè) 確實(shí)受到一定程度沖擊，尤其是重要的消費(fèi)領(lǐng)域如汽車模具 行業(yè) 需求一度低迷，但隨著經(jīng)濟(jì)形勢的好轉(zhuǎn)，塑料模具 行業(yè) 將會(huì)強(qiáng)勁增長，業(yè)界的樂觀情緒也愈來愈高漲。據(jù)國際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應(yīng)商協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)人羅百輝介紹，到2015年，印度塑料產(chǎn)量將翻一番，從年產(chǎn)750萬噸達(dá)到年產(chǎn)1500萬噸，印度將很快成為世界第三大塑料消費(fèi)國，期間塑料模具 行業(yè) 將大展宏圖。

印度塑料工業(yè)較為分散。5.5萬家加工單位中約有3/4是中小型公司，其生產(chǎn)量占總產(chǎn)量的25%。約2000家(其中80%是小公司)生產(chǎn)紡織纖維。其中最大企業(yè)包括VIPIndustries公司，塑料制造公司NikamalIndustries和SupremeIndustries公司。塑料工業(yè)主要集中在印度西部海岸古吉拉特邦(Gujarat)和馬哈拉施特拉邦，該處與原料供應(yīng)商相距較近。據(jù)羅百輝介紹，目前印度塑料消耗量位居全球第8位，但值得留意的是，人均聚合物消耗量僅為5-6千克，遠(yuǎn)低于27千克的國際平均值，也遠(yuǎn)低于中國17千克的人均消耗量，因而存在著巨大的發(fā)展?jié)摿?。?jù)全印塑料制造商協(xié)會(huì)預(yù)測，到2012年，印度塑料人均消耗量將上升到12千克。AIPMA曾預(yù)計(jì)2010年消耗量會(huì)翻一番，但由于發(fā)生了金融危機(jī)，聚合物需求低迷，這一目標(biāo)推遲了2年。未來，家用電器和消費(fèi)品需求量的增長，將推動(dòng)印度國內(nèi)塑料的需求增長。其中一個(gè)重要增長 行業(yè) 是包裝 行業(yè) ，尤其是保存期限較短的食品和消費(fèi)品包裝。

印度包裝業(yè)仍處于發(fā)展的早期階段，潛力非常巨大。而且，印度當(dāng)?shù)刂圃斓脑S多消費(fèi)品，依舊采用極簡單的包裝進(jìn)行銷售。值得留意的是，印度的聚合物大多采用擠出工藝加工，很少采用注塑或吹塑工藝。塑料主要用于軟質(zhì)非彈性包裝業(yè)、建筑業(yè)、家用產(chǎn)品、電器和電纜中。

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