张友根教授级高级工程师1994年起享受国务院政府特殊津贴.docx

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张友根教授级高级工程师1994年起享受国务院政府特殊津贴

张友根教授级高级工程师。

1994年起享受国务院政府特殊津贴。

1982年毕业于上海交通大学。

获得上海市科技进步二等奖三项，机电部科技进步三等奖二项，上海市优秀新产品二等奖四项及三等奖二项。

在国际国内有关专业学术会议及专业学术刊物上发表了中/英文150多篇论文。

功能化的挤注复合系统（下）

张友根

摘要：

挤出和注射相结合的挤注复合系统，是一种新型的塑化注射系统，提高了塑化注射的功能和性能。

分析了不同形式的挤注复合系统的工作原理，论述了各自不同的成形加工的能力，研究了开发设计方面的要点，提出了进一步创新的建议，介绍了塑化注射量50000g的高效、高速、节能的大型挤注复合系统，为自主创新注射装置拓展了思路。

关键词：

塑料成形机械；挤注复合系统；自主创新；应用研究

1功能化的挤注复合系统的分析研究及其在注射成形上的应用研究

1.1大注塑挤注复合系统

1.2在线配混的挤注复合系统

1.2.1异轴在线配混挤注复合系统

1.2.2同轴在线配混挤注复合系统[2]

1.3多级计量型的挤注复合系统

1.3.1二级计量的挤注复合系统

1.3.2三级计量的挤注复合系统

（上述内容已在上期本刊中刊登）

1.4高压复合注射的挤注复合系统

图7为复合高压注射的挤注复合系统。

这种挤注复合系统的性能的目的主要是要达到增大塑化量，注射又需要高压，主要在普通注塑机上增大注射容量。

塑化机构与柱塞储料机构，都有储料及注射功能，塑化注射机构基本上同普通注塑机的结构。

塑化注射总容量为辅助储料腔和注射螺杆储料腔的总容积，柱塞注射为一级注射压力，螺杆注射为二级注射、三级注射、······、保压的压力。

相当于在普通塑化注射的储料基础上增加了一个储料腔，起到不增加螺杆直径和塑化行程，达到增加塑化注射量，又能根据注射成形的特点达到高压注射的目的。

1融料流道；2辅助储料缸；3注射柱塞；4储料装置箱体；5辅助柱塞注射油缸；6加料斗；7注射后板；8塑化油马达；9注射油缸；10注射前板；11塑化注射部件；12储料缸支架；13喷嘴座；14喷嘴。

图7高压复合注射的挤注复合系统

工作原理：

融料流道开关打开，经螺杆塑化的融料进入柱塞注射缸，到设定量后，塑化螺杆同普通注塑机的螺杆塑化一样，螺杆后退，达到设定量后，塑化完成。

注射时，柱塞低压注射，达到设定后，融料流道开关闭合，注射螺杆进行高压注射及保压。

主要特点是：

普通的往复是塑化注射螺杆结构与柱塞储料注射结构两者组合而成的机构，相当于在普通注塑机标准配置的注射机筒上增加一个辅助储料筒，达到塑化注射量的要求。

壁厚较厚的制品的注射成形，注射前端只需大容量的低压注射，后端进行中、高压的注射及保压，能满足成形加工的要求。

注射成形加工的制品，重量超过普通注塑机标准配备的5~6倍，用增大螺杆直径、加大塑化行程达不到制品所需的塑化量，低压注射又达不到制品的质量要求，可应用这种挤注复合装置，加大塑化量，达到制品的质量要求。

1.5保压型的挤注复合系统

图8和图9是两种保压型挤注复合系统。

这种挤注复合系统，基本结构类同于复合高压注射的挤注复合系统，不同于高压复合注射的挤注复合装置。

普通塑化注射系统，注射结束转入保压，由注射螺杆执行保压功能，保压结束后，注射螺杆执行塑化，保压时间占用了成形周期的时间，降低了生产率，特别是保压时间较长的大型制品，把压时间对成形周期的影响更为明显。

保压型挤注复合系统，注射结束，保压由柱塞保压缸执行，注射螺杆在注射结束后立即转入塑化，保压时间不影响成形周期，是高速化注射成形发展的塑化注射系统。

1喷嘴；2喷嘴座；3熔融料流道；4补料储料腔；5补料柱塞；6箱体；7保压加压油缸；11加料斗；9注射前板；10注射后板；11油马达；12注射油缸；13塑化注射部件；13注射螺杆部件；14熔融料液压方向阀。

图8保压型双缸注射的挤注复合系统

1熔融料流道；2补料储料腔；3补料柱塞；4箱体；5加料斗；6箱体；7注射油缸；8油马达；9螺杆；10机筒；11熔融流道开关；12喷嘴座；13喷嘴。

图9保压型单缸注射的挤注复合系统

工作原理：

熔融料方向阀的流道在熔融融料道与注射机筒连通情况下，注射螺杆部件塑化开始，，熔融料进入补料储料腔，补料储料计量至设定量，注射塑化储料开始，计量结束，熔融料方向阀的流道连通喷嘴与注射机筒内腔，开始高压注射，注射计量至设定量，熔融料方向阀的流道连通熔融料流道与喷嘴，进行补料保压，同时进入下一轮的塑化注射。

保压加压缸的动力驱动可用蓄能器，达到节能和提高保压性能。

主要特点：

储料缸的容积小，为把保压和塑化挤出隔离，在熔融料流道中设置流道开关。

这种形式有利于缩短成形周期达到提高生产效率。

单缸还是双缸，视具体结构而定。

蓄能器保压动力驱动，以达到保压压力不受系统压力的干扰。

HUSKY公司、宁波海达塑料机械有限公司在PET瓶坯注塑机上开发保压型单缸注射塑化的挤注复合装置，补料保压时间不干扰成形周期，注射结束即进行塑化，提高了瓶坯的生产效率。

1.6双柱塞的挤注复合系统

这是一种特殊的挤注复合系统。

图10为双柱塞的挤注复合系统。

上组柱塞单元完成塑化挤出计量，下组柱塞单元完成计量注射和高压注射。

由于二组都为柱塞单元，混炼效果较差，塑化质量不高，对于微量塑化的质量影响不大。

上组柱塞单元将粒状或粉状的塑料向前推送，进行塑化，达到计量后，下组柱塞单元推动熔融料绕经鱼雷状分流梭，经由喷嘴注入模腔，分流梭的功能是将塑料分散于喷嘴内腔的内表层，提高塑化质量，主要用于单色微型制品的注射成形。

柱塞塑化的优点可以进行微量塑化挤出，螺杆加工由于受到加工的限制，直径不可能达到柱塞那样的微小直径，所以双柱塞的挤注复合系统在超微注射成形是有发展前途的。

双柱塞的挤注复合系统，其代表机型有西班牙Cronoplast公司的Babyplast6/10、英国MCP公司的Rabbit2/3和美国Medical Murray公司的Sesame。

1熔融料流道体；2加料装置；3塑化挤出柱塞；4上箱体；5下箱体；6注射柱塞；7喷嘴座；8熔融料流道开关；9分流梳；10喷嘴。

图10双柱塞的挤注复合系统

1.7氮气发泡挤注复合系统

图11为物理发泡挤注复合系统。

加压氮气和聚合物分别不断进入正在运转的挤出机筒内，两者在螺杆的运转剪切下，得到均化混合，并通过熔融流道被输送到注射储料缸，注射柱塞在背压控制下后退，达到计量行程，熔融料流道开关关闭，熔融混合体被柱塞高速射入模腔。

由于挤出机中的计量压力是稳定的，氮气可以在稳定的控制压力下加入，保证了制品的质量。

驱动柱塞注射的动力为蓄能器，以达到高速注射的性能要求。

压力控制装置控制熔融混合体机头压力。

氮气发泡挤注复合系统也可用于其它物理发泡注射成形。

物理发泡注射成形为高速注射成形，如果同异轴在线配混挤注复合系统那样，设置熔融混合体挤出储料缸，交流变频电机驱动熔融混合体塑化挤出，则熔融混合体塑化挤出可为连续运行，熔融混合体可以做到“先进先出”，逗留时间基本一样有利于提高制品质量，同时挤出螺杆直径可减小，降低驱动功率，有利于节能。

1喷嘴；2喷嘴座；3箱体；4柱塞注射缸；5油马达；6熔融料流道开关；7压力控制装置。

图11物理发泡挤注复合系统

2创新的柱塞注射机构和挤出塑化机构及其在挤注复合系统上的应用研究

挤注复合系统中的挤出塑化机构和注射机构，根据注射成形复合材料及制品科技进步的要求，不断发展，提高塑料制品的性能，扩大其应用范围，推动相关行业的科技进步。

2.1二级注射的柱塞注射机构

在常规的大注塑的挤注复合系统中，注射压力的设计受到结构、机构、液压系统等的设计上的约束，注射压力为低压。

常规的大注塑的挤注复合系统成形厚壁制品，制品内部易产生真空气泡，注射压力及保压压力低是产生原因之一。

如何使大注塑的柱塞注射更能提高厚壁制品的质量，是一个研发的重点。

大注塑挤注复合系统与普通注射塑化系统在注射性能上的主要不同是，注射压力不一样，前者低，后者高。

大注塑的厚壁制品，前段注射不需高压，后段为消除制品内部可能出现的真空气泡，宜用高压注射，相应提高保压压力，达到提高成形的质量。

根据这种成形的工艺，构思出二级注射的柱塞注射油缸，即机构本身具有高压和低压的两种注射压力。

图12二级注射的柱塞注射机构。

主要结构特点：

二级注射的柱塞注射油缸与一级注射的柱塞注射油缸的主要不同点是，配置了一套高压注射及保压的二级注射缸。

一级注射柱塞为低压注射，二级注射柱塞在一级柱塞的内腔，高压注射及保压。

二级注射压力可由油缸受压面积的设计而定。

为适于结构设计，常规的低压注射为双缸。

1喷嘴；2喷嘴座；3支撑座；4联结推力板；5柱塞注射油缸；6一级注射柱塞；7二级注射柱塞。

图12二级注射的柱塞注射机构

主要工作原理：

塑化挤出的熔融料进入注射储料腔，达到设定的计量，塑化挤出停止，一级柱塞低压注射到设定位置，转入二级高压注射，二级注射柱塞在高压油推动下，进入喷嘴座内腔，达到设定位置后，转入保压。

二级注射高压及保压有利于消除厚壁制品内部真空气泡，提高制品密实度。

二级注射的柱塞注射油缸应用于挤注复合系统中，更能发挥挤注复合系统的性能。

2.2双阶配混塑化挤出机构

双阶配混塑化挤出机构为同向平行双螺杆和单螺杆两者互相结合的塑化配混挤出系统，主要用于热敏性和剪切敏感性物料的配混塑化挤出。

双阶式结构和加工段的积木式结构适用于多种物料的加工，如:

PVC、XLPE电缆料、软PVC、医用料、TPE（热塑性弹性体）、硬PVC、EVA发泡鞋底料、PE低烟无卤阻燃料等。

不仅用废料可直接塑化挤出，亦可回收发泡PS、PE、EVA等产品。

两机联接处设置抽真空装置，能有效排除物料的挥发气体。

上阶是同向平行双螺杆完成高效塑化混炼，输送，整个加工过程处于无机头背压状态，避免了强剪切过热，混合高速运转获得较好的混合和较高的产出。

上阶混炼挤出自由落至下阶。

下阶是较大直径单螺杆以较低的螺杆转速避免过剪切力现象，螺杆内部冷却系统能避免过热和强烈的热交换能力，完成已塑化分散均匀物料的降温、高压、低速挤出。

两者功能性分离，性能优势互补，允许操作者进行更灵活并且可预知的混料过程和温度控制，将工艺过程功能分解，增加了独立操作变量，有利于各工艺过程的分步优化。

可把标准的双阶配混挤出机组，改变机头的联结型式，通过熔融料流道体和柱塞注射装置连成一体，复合成为在线配混挤注复合系统。

2.3往复式单螺杆配混挤出机构

往复式单螺杆配混挤出机构是一种新型的塑料配混机构，广泛应用于各种塑料的填充、共混、改性、交联、接枝、色母粒、功能母料、阻燃母料、导电材料、降解母料及增强、增韧等塑料专用料的生产，混料、混炼、塑化、分散、剪切、拉伸、脱气、造粒，具有剪切均匀、高分散、高填充、拉伸熔体等特点。

往复式单螺杆配混挤出机构性能优于双阶配混塑化挤出机构，应用更广泛。

工作原理：

在螺杆芯轴上具有一个螺距内断开三次设计的积木式的混炼螺块，机筒在对应混炼螺块空隙的内衬套上，排列有三排混炼销钉。

螺杆在径向旋转过程中，同时做轴向的往复运动。

每转动一周，轴向运动一次，物料不仅在混炼销钉和不规则梯形混炼块之间被剪切而且被往复输送，物料的逆流运动给径向混合加上了非常有用的轴向混合运动，熔体不断地被切断、翻转、捏合和拉伸，有规律地打断简单的层状剪切混合，增强了混炼效果，保证了最佳的分散混合和分布混合，保证了稳定的工作压力和温度。

而单、双螺杆挤出机是在高剪切和高径向压力下对簿层聚合物进行剪切，必然使熔体产生大的温升，影响物料低温挤出的原则。

主要结构：

由减速箱、往复机构、垂直加料、侧向加料、螺杆、机筒等组成。

主机筒、螺杆均采用积木式装配。

机筒由多组开孔和闭孔筒体组成，剖分式的筒体，可快速方便的打开，便于清洗、检修；螺杆由套在芯轴上的各种混炼螺块和输送螺块组成。

机筒和螺杆可根据物料品种不同、工艺要求的不同灵活组成理想形式。

由以上对往复式单螺杆配混挤出机构的分析可知，往复式单螺杆配混挤出机构配混复合材料性能优良，结构简洁，应用于挤注复合系统，可提高挤注复合机构的应用范围。

把标准的往复式单螺杆配混挤出机组，改变机头的联结型式，通过熔融料流道体和柱塞注射装置连成一体，复合成为在线配混挤注复合系统，是很有前途的塑化注射机构。

2.4固定式挤出塑化的自封式滑动机构

固定式挤出塑化是指挤出螺杆塑化过程中，螺杆与机筒不作相对运动，为在注射时不使熔融料倒流入挤出螺槽，有两种机构：

在螺杆头部设置止回环；熔融料流道中设置流道开关。

止回环在塑化过程中会破损玻璃纤维的长度，降低制品的强度和刚度。

熔融料流道开关运行增加了成形周期时间，而且造成机构复杂。

自封式滑动机构是取代止回环/熔融料流道开关，达到熔融料密封功能。

图13为固定式挤出塑化的自封式滑动机构。

自封式滑动机构原理：

螺杆头轴向与螺杆滑动定位，端面与挤出机筒可以达到径向平面密封。

挤出螺杆相对挤出机筒没有轴向运动。

自封式滑动螺杆头的同轴在线配混挤注复合系统工作原理：

配混熔融料在螺棱的推动下，推开螺杆头，进入注射储料腔储料，同时挤出部件后移，达到设定计量行程，配混塑化停止。

注射开始，螺杆头在前端熔融料的推动下滑动后移，与机筒形成密封副，紧密贴合，阻断熔融料回流通道，产生注射高压。

密封副为圆锥面接触，机筒头部内圆锥型，有利于杜绝流通死角。

A注射状态；B配混塑化状态。

图13固定式挤出塑化的自封式滑动机构

如把图4的同轴在线配混挤注复合系统的挤出螺杆头部变为14的自封式滑动结构的螺杆头的同轴在线配混挤注复合系统，由于在螺杆头部结构中不设置止回环，从而降低了玻璃纤维的破损率，减少了对制品强度的影响；挤出螺杆的功能仅为配混塑化，提高了塑化计量精度。

A注射状态；B配混塑化状态。

图14自封式滑动螺杆头的同轴在线配混挤注复合系统

3挤注复合塑化注射与节能注射成形加工

挤注复合塑化注射与节能注射成形技术结合起来，发挥技术优势，同时也是有关的先进的节能注射成形不可缺少的注射成形技术，两者之间相辅相成，推动了节能注射成形技术的进步。

先进的节能技术运用于挤注复合系统上，推动了挤注复合系统的科技创新，拓展了塑机的加工性能和能力。

3.1挤注复合塑化注射与压缩成形节能技术相结合

注射压缩成型由于注射压力低、锁模力低、成型周期短、制品内应力减少，是高性能的节能注射成形。

注射压缩成型不是依靠螺杆向型腔传递压力，而是通过压缩行为来压实制品，低压注射。

大注塑的挤注复合系统的超大塑化注射量、低压注射的特点与压缩成形的合模机构、控制系统相结合，更能体现出大注塑注射成形的节能。

注射压缩成型降低了模腔压力和注射压力，从而降低了锁模力，例如，采用普通成型注射工艺需30000kN锁模力和150MPa注射压力才能成型的制件，采用注射压缩成型工艺仅需10000kN锁模力和80MPa注射压力就能成型。

Remaplan公司把挤注复合塑化注射与压缩成形结合起来，实现大型托盘的节能注射成形加工，降低能耗。

3.2挤注复合塑化注射与气体辅助注射节能技术结合

Unilormilacron公司，把氮气辅助注射与挤注复合系统结合起来，实现低压注射，平行双螺杆塑化挤出，塑化注射量90800g，配备的注塑机的合模力仅为1500吨，加工大型托盘、垃圾箱等复合材料制品，不但大幅度降低了合模力，节约了能耗，而且气体辅助注射使制品的重量降低了15~30%，缩短了成形周期[4]。

3.3挤注复合塑化注射与热流道节能技术相结合

热流道节能技术的最大优势是实现低压注射成型，提高成形加工能力。

宁波海航塑料机械制造有限公司开发模外24~48点的热流道，结合开发的低压挤注复合塑化注射，注射成形托盘。

注射成形1100X1000mm的托盘，仅需合模力1000吨，成形周期4分钟，大幅降低了能耗[4]。

挤注复合系统与热流道节能技术相结合，实现高速成形，提高生产效率。

PET瓶坯注射成型，在保证质量的前提下，高速成形是注射成型设备有生命力的关键。

热流道群腔PET瓶坯模具，与油电复合动力驱动、塑化和注射互相独立的挤注复合系统结合，才能缩短成形周期达到高速成形。

国内的PET瓶坯注塑机，虽然应用了热流道群腔PET瓶坯模具、瓶坯自动取出装置等先进技术，但由于没有应用挤注复合系统，达不到高速成形的要求，不能参与国际竞争，成不了商品。

3.4挤注复合系统与节能动力驱动技术相结合

油电复合节能驱动塑化注射技术在挤注复合系统上应用。

油电复合节能驱动就是伺服电机驱动螺杆塑化、液压驱动注射，降低塑化能耗，隔离塑化和注射两者在驱动力上的牵制，提高生产效率。

对塑化质量要求高、计量精度高的系统，应用伺服电机驱动系统，更能体现出当今先进的节能技术为提高塑化注射性能带来的优异成果。

往复螺杆塑化机构，油马达驱动可改为伺服电机节能驱动，熔融料挤出动力为系统液压驱动源。

挤出螺杆塑化机构，可用伺服电机驱动。

由于伺服电机隔离于系统液压动力驱动外，可以不间断连续工作，提高生产率。

由于塑化生产率的提高，螺杆直径可适当减小，驱动功率也得到相应降低。

伺服电机驱动油泵的节能技术在挤出复合系统上应用。

在中、小型挤注复合系统上，特别在精密计量的挤注复合系统上，应用伺服电机驱动油泵源，驱动塑化和柱塞注射，降低注射能耗可达30~50%，同时提高了注射速度性能及精密注射的精度。

节能的交流变频异步电机驱动节能技术在大注塑挤出复合系统上应用。

大注塑的塑化挤出螺杆直径一般在80mm以上，用伺服电机驱动，不但制造成本高，而且功能也显得富余。

节能的交流变频异步电机驱动挤出螺杆塑化，塑化率可根据成形周期需要通过调节电机转速来匹配，足够满足大注塑挤出塑化性能的要求，性价比高。

蓄能器节能回路。

蓄能器在挤注复合系统上应用有两种功能：

保压，注射。

保压型的挤注复合系统，应用蓄能器，仅是提供压力源，不是提供流量源，保压隔离于系统，有利于缩短成形周期。

大注塑的挤注复合系统中的注射动力驱动可设置多个大容积蓄能器，能达到注射速度的性能要求。

大注塑对注射速度不需高灵敏度的伺服流量控制系统，不需快速精确地进行控制注射加速度的性能，大流量的插装阀可以满足系统性能的要求。

大注塑的保压可由系统动力驱动或蓄能器来执行。

挤注复合系统如运用于薄壁注射成形加工中，驱动高速、超高速的柱塞注射，蓄能器是动力驱动的唯一选择，配上高灵敏度的伺服系统，既能达到速度指标，又能大幅度降低系统装载功率。

挤注复合系统与节能动力驱动技术相结合，提升了注射加工性能，达到了普通注塑机无法达到的注射加工能力。

联塑（杭州）机械有限公司研发的超高速注塑机，应用节能动力驱动技术的挤注复合系统，伺服电机驱动螺杆挤出塑化，蓄能器驱动柱塞注射，配上自主开发的高速伺服阀，注射速度可达2000mm/s，实现了超高速注射和高性能节能[4]。

图15是应用伺服电机驱动挤出塑化、蓄能器实现高速注射的节能的挤注复合系统。

1融料流道液压开关；2熔融料流道体；3挤出塑化；4支架装置；5加料斗；6塑化伺服马达；7注射油缸；8注射箱体；9注射柱塞；10注射储料缸；11喷嘴座；12喷嘴。

图15伺服电机驱动挤出塑化的节能的挤注复合系统

4挤注复合系统在橡胶注射成形机中的应用

普通的往复式螺杆塑化注射橡胶，在生产大型制品时，螺杆后移量过大，胶料的塑化受到限制，另外由于这种机器的螺棱与机筒内壁之间径向之间的间隙较大，注射时易导致逆流和漏流现象，致使部分胶料反复停留，易产生焦烧，从而注射压力也受到限制，只能用于低粘度胶料、小体积的橡胶制品的生产。

为了解决这些问题，挤注复合系统在注射成形橡胶制品得到发展和应用，其加料方式不同于塑料塑化，在塑化注射为物理变化过程，对温度有严格要求，不能有硫化现象。

橡胶的流动性差，只能用往复式螺杆塑化挤出融料，才能把融料强制挤入下一级储料腔。

二级计量的挤注复合系统（图5）应用于中小型制品的塑化注射，工艺过程为：

首先将冷胶料喂入螺杆塑化系统，胶料经螺杆塑化后，挤入到柱塞注射系统中，最后由柱塞将胶料注射到模腔中。

为了使胶料按照一定的顺序流动，在螺杆挤出机的端部安装一个止逆阀，胶料塑化后通过止逆阀进入注射储料腔，注射柱塞后退储料，由于喷嘴通道狭窄，阻力大，胶料不会从喷嘴流出，达到计量后，柱塞停止后移，注射柱塞高压将胶料从喷嘴注入模腔，塑化挤出螺杆因为止逆阀的作用，胶料不会倒流入螺槽。

三级计量的挤出复合系统（图6）应用于大型制品的塑化注射，使胶料的塑化注射达到“先进先出”（FIFO）的工作顺序，进一步提高了塑化质量和计量精度,改进二级计量挤注复合系统在成形橡胶大制品时显出性能上的缺陷，即最先注入注射储料腔的胶料，最后注射到模腔中，导致与柱塞端面接触的胶料停留时间太长而硫化，出现废品等问题。

5挤注复合系统在大中空成形机中的应用[5]

大中空成形一般为间歇挤吹成形，单色PE料,挤出塑化，制品冷却时间较长，型坯注射挤出速度较快。

一般采用储料式机头，内部结构复杂，零件多，不可避免存在换色换料时间长，计量精度不准等缺点。

挤出塑化的熔融料挤入机头的储料腔，机头上方的注射装置把熔融料挤出机头成型坯。

塑化挤出和注射型坯两个动作互相制约，两者不能同时运行，为达到运行周期塑化量的要求，塑化挤出螺杆的直径受到塑化能力的制约，配置的挤出螺杆直径较大，有的配置二组挤出塑化机构,以满足塑化挤出量，导致驱动塑化挤出的装载功率大，装载功率得不到充分利用，间隙运行导致能耗浪费。

应用挤注复合系统后，挤吹改为注吹，就是把挤吹的储料式机头中的储料和注射挤出型胚的两种功能分离出来，挤注复合系统完成塑化、储料、挤出型坯，机头完成型坯定型及壁厚控制，机头也有结构复杂的储料式改为结构简单的连续式，具有连续式机头易换色换料的优点，同时，简化了机头的结构，达到型坯重量重复精度高、塑化能力高、换色换料时间短、熔体融合缝区的强度高，从根本上解决了挤吹中空塑料成型机储料式机头换色换料时间长的缺陷，同时不影响型坯壁厚控制伺服系统的安装。

挤出塑化的熔融料挤入柱塞注射储料腔，到达计量后，柱塞把熔融料射入机头，熔融料直接被挤出机头成型坯。

挤出塑化可连续进行，提高产率，所以塑化的螺杆直径可减小，降低了驱动功率。

连续运行，驱动功率得到充分利用，减少了能量的浪费。

挤出计量改为注射储料计量，提高了计量精度，减少了塑料原料的浪费及塑化和加热能量的损耗。

6自主创新的油电复合驱动的节能高性能50000g的挤注复合系统[6]

挤注复合系统是一种专业塑化注射的系统，根据其注射成形的原理，成形产品的要求，具体结构根据塑化注射性能的需要，在达到节能、高效等的情况下，可以设计不同的型式，达到不同的功能和性能。

6.1挤注复合系统设计要求

挤注复合系统研发实例：

塑化注射量50000g，注射压力800MPa，注射时间10S，注射制品为1100mmx1000mm材料为PE的货运重载托盘,能加工回料，成形周期不大于300S。

6.2自主创新挤出复合系统的思路

根据设计要求，以及节能是塑化注射的发展方向，研发节能的大注塑的低压注射的挤注复合系统。

根据超大型塑料制品成型的特点，以注射成型工艺创新为突破口，对传统超大型注塑机的注射成型的工艺进行改革创新，把注射成型、挤出塑化、中空储料、热流道技术、高速节能注射机构、蓄能器节能储能技术、变频节能技术等现代的新技术新工艺有机结合起来，自主创新大注塑的挤注复合系统。

注塑机的整机驱动装载功率主要取决于塑化注射的驱动功率，所以，降低整机驱动装载功率，必须降低塑化注射的驱动功率及驱动源形式，以实现节能动力驱动系统。

6.3挤出复合系统原理的创新开拓

图16为高效高速节能的50000g超大塑化注射容量的挤注复合系统。

整体功能的主要特点是：

螺杆挤出塑化，柱塞注射,热流道