本报记者 郑进超
近日,在渤海新区黄骅市的河北荣泰模具科技股份有限公司,经过数控机床的“精雕细琢”,一颗颗小口压吹冲头成型。冲头虽是玻璃模具中的一个小部件,却在玻璃瓶生产中发挥着大作用。这种高质量冲头以前只有英国企业能生产,且一颗冲头的价格高达人民币三四百元。荣泰公司和天津大学机械工程学院合作,开发出同等质量的产品。新产品替代了进口产品,在满足自用的同时还面向市场,一颗售价降到了100元左右。这一创新大大降低了模具企业的生产成本。
技术人员拿起一颗子弹头状的冲头介绍说,玻璃模具包括口模、瓶身模、底模、小口压吹冲头及其他配件。冲头的作用类似于给篮球打气时的球针的作用。在玻璃生产过程中,模具放置在转盘式生产线上,冲头和模具分离,首先在模具中注入玻璃水,然后模具转到冲头下方,冲头自动进入模具,在不到1秒的时间内注入冷气,然后模具再次转入下一个冲头下方,冲头再次快速注入气体,使瓶身降温成型。下一步,模具的口模、瓶身模、底模自动打开,瓶子落在皮带上传送下去。
冲头的工作环境要求它必须耐高温、耐用。在瓶身生产过程中,玻璃水的温度高达700至1000摄氏度,而冲头的壁厚仅有1至2毫米,在高温环境中冲头不能出现软化现象,否则容易变形。冲头长时间工作之后也不能起毛刺,不然会影响瓶身质量。
以前,荣泰公司设计好图纸后,把各项数据传给英国企业进行加工,价格、工期等都由英国企业说了算,因此也导致一套模具的成本居高不下。
京津冀协同发展为荣泰公司技术创新创造了机遇。在渤海新区黄骅市政府部门的帮助下,2019年,荣泰公司与天津大学机械工程学院合作,成立了黄骅市模具制造产业技术研究院。荣泰公司提供场地、设备、人员,并累计投入2000万元购入数控机床、3D打印等先进设备,天津大学的教授、博士生等人员不定期来此进行实验,对荣泰公司给予技术指导。
在天津大学专业人士的指导下,荣泰公司对小口压吹冲头进行技术攻关。荣泰公司结合天津大学的理论优势,在冲头的材料配比、铸造工艺等方面反复试验,终于研制出质量过硬的国产冲头,替代了进口的碳化钨冲头。目前,荣泰公司小口压吹冲头已经实现批量生产,在满足自用的基础上,还能对外销售,价格大幅降低,受到模具企业欢迎。
此外,在天津大学专业人士的指导下,荣泰公司多方改进模具,对排气孔等关键部位进行完善。公司一位研发人员介绍,模具上有几十个至上百个非常细小的排气孔,虽肉眼看不到,作用却很重要,它们的位置、角度,决定着瓶内气体的压力以及排出的路线,进而影响瓶壁的均匀度。荣泰公司在多年生产经验基础上,经过专家的精密计算,打出的排气孔比以前更加精准。
如今,荣泰公司在瓶身轻量化上取得了阶段性成果,瓶身重量减轻了,但其耐压、耐破碎性依然“抗打”。
公司一位负责人介绍,一家酒厂使用荣泰的模具,使每个瓶子减重30克。生产酱油醋瓶子的厂家,受益更多。“一套模具至少能生产几十万个瓶子,玻璃瓶厂家能够节省不少玻璃用料。”这位负责人表示,在节约用料的同时,厂家在生产中耗费的电能也减少了,节能减排的效果明显。
作为一家集玻璃模具设计、研发、制造、销售、售后服务于一体的高新技术企业,荣泰公司近年来持续加大研发投入,提高自主研发能力,2023年研发投入1038万元,占销售收入的6.17% 。借助京津冀协同发展机遇,荣泰公司加强与天津大学、天津职业技术师范大学等高校合作,不断提高创新能力。目前,荣泰公司拥有四大核心技术:机器人激光熔覆工作站、铸造自动生产线、恒温镜面雕刻、小口压吹冲头生产线。近年来公司获得56项专利,完成成果转化26项。