隨著全球碳排放對環境與氣候的影響日益嚴重,加上各國政府推動的環保政策和ESG(環境、社會與公司治理)趨勢,節能減碳已成為各行各業必須立即應對的議題。尤其在電費和碳稅成本不斷上漲的背景下,企業更需積極採取措施以降低碳排放。針對這一趨勢,台中精機除了積極推廣全電機系列產品外,還在塑膠材料節約與能源高效利用兩個方面,提出了實質的解決方案。
塑膠使用量減少方案
在塑膠使用量減少的方案中,台中精機積極探索如何在不影響生產良率的前提下,提高循環塑料的使用比例。為此,台中精機整合現有的全電自適機能、料管設計知識及模內感測技術,進行高效的品質檢測,並設計出循環料UP解決方案。這一方案的架構如圖一所示,有效提高了回收材料的使用率,從而減少了新材料的消耗並降低了碳足跡。
圖一、循環料UP解決方案
另一種減少塑膠使用量的方式是實現成品的薄壁化。傳統認為,薄壁成型會增加成型難度,主要體現在兩個方面:一是薄壁製品的壁厚減少,導致塑料熔體在模具中的流動阻力大幅增加,從而要求更高的成型速度和精度;二是成型過程中的時間窗變窄,稍有延遲或不精確便會導致產品缺陷,如不完全填充、翹曲或不均勻性。為了解決這些問題,台中精機於2024年推出了VαⅢ HR系列,該系列配備低慣量機械結構並搭配雙馬達同步驅動技術,能夠實現高達3.5G以上的加速性能,經過實測後證實能滿足薄壁成型的需求。
圖二、台中精機 VαⅢ HR 系列
以0.2mm厚度的PC成品為例,VαⅢ HR系列在實際射出過程中,將傳統射出所需的時間從0.066秒大幅縮短至0.043秒,時間縮短約65%,並有效減少了偶發的成品末端結合線缺料問題,達到更高的成型效率與產品品質。
圖三、VαⅢ HR系列 實射表現
能源的有效利用
在能源利用方面,當射出機由傳統油壓機換成全電機後,最大的能耗損失通常來自於料管的加熱。傳統解決方案多通過玻璃纖維保溫或氣凝膠等材料進行隔熱,這些方法雖能有效保溫,但在面對高黏度、高結晶性塑料時,塑化過程中需要更高的螺桿剪切作用,可能導致無法有效散熱並使料管溫度過高。此外,當熱敏感性塑料停機時,熱量的積累可能導致料管內熔膠變質,進而引發吐黑等品質問題。
因此,台中精機針對這一問題,開發了可兼顧保溫與降溫功能的節能護罩,有效彌補了傳統保溫材料的不足。這些護罩不僅能夠保證加熱過程中的熱能損失最小化,還能夠應對高溫環境下的散熱問題,從而避免熔膠劣化,保障產品品質。此外,台中精機將在未來繼續嘗試將軟硬體配置結合,進一步提高溫控精度,實現更高效的能源利用。
降低無效保壓損失
在傳統射出成型過程中,保壓階段通常會消耗大量能源,特別是當保壓設定過高或時間過長時,會造成不必要的能量浪費。為了解決這一問題,台中精機引入了模內感測元件,這些感測元件不僅能通過波型比對監控射出製程,還能對保壓效果進行確認,從而排除無效保壓,達到節能的目的。
在實際應用中,透過縮短保壓時間,台中精機能夠節約射出機總能耗的6%。這一改善不僅有效減少了設備的能源消耗,還提升了成品的質量,因為較為精確的保壓設定有助於減少成品的應力分佈不均問題,從而降低了成品的變形風
Figure 4: Holding Pressure Optimization with In-Mold Sensors
Conclusion
Victor Taichung’s energy-saving and carbon reduction solutions for injection molding machines span multiple areas of technical innovation. First, the use of recycled materials and thin-wall molding technologies helps reduce plastic consumption and achieve environmental goals. Second, replacing hydraulic systems with all-electric machines and applying advanced thermal insulation and cooling methods improves energy efficiency. Lastly, in-mold sensing technology enables data-driven control to eliminate unnecessary holding pressure, further lowering energy consumption.
These technologies not only help reduce energy use but also improve production efficiency and product quality—bringing significant benefits to sustainable development. Victor Taichung will continue to explore and integrate more feasible technologies to advance energy-saving efforts in the injection molding industry and contribute to global environmental protection.