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塑巨型吊顶花灯 点亮金砖峰会
2017-9-7    来源:中国塑料机械工业协会

    

201795日,金砖国家领导人第九次会晤在厦门圆满落下帷幕。经过十年发展,金砖国家早已成为促进世界经济增长,推动全球秩序变革和维护国际和平稳定的关键力量。今年,金砖国家合作将迎来第二个黄金十年。在各国领导人会晤期间,主会议室上方巨大的环形花灯格外惊艳,据悉,这款巨型花灯是由北京化工大学、北京梵尔赛灯饰有限公司与温岭市旭日滚塑科技有限公司合作,投入大量的设计、研发、开模、打样等工作而完成的。该塑料灯罩以光学级聚合物树脂、有机光扩散剂、抗氧剂、阻燃剂、抗光老化剂等为原料,采用滚塑成型工艺和装备,在国内首次加工成型巨型双曲面几何构型的光学制件,这对塑料机械的应用领域无疑是一种全新的突破。带着满腔激动和探究新技术的热忱,《中国塑机》编辑部吴建伦主任和通讯员白陆宇在北京化工大学新生报到之际,有幸采访到了中国塑料机械工业协会专家委员会常务副主任吴大鸣教授。

    吴教授告诉我们,这盏花灯直径9.3m,面积相当于一个标准羽毛球场,如此巨型的塑料顶灯在国内尚属首创。它的出现甚至颠覆了许多灯饰以及塑料行业的内行人士。吴大鸣教授还补充说,其实他们总共打造了两个巨型吊顶花灯,除了主会场的吊顶花灯之外,在隔壁的五国小分会场同样安装了一个直径8m的巨型顶灯。

   

吴大鸣教授介绍,梵尔赛灯饰有限公司以往的灯罩都是大理石、玻璃或者水晶材料的,但基于体积、光效以及安全等多重因素的考虑,金砖峰会设计方本次提出了使用塑料打造巨型灯罩的想法,而这对灯饰以及塑料行业来说均是一种求新

        由于金砖厦门峰会的规格高,设计方提出了特别高的要求。首先是安全性,巨型塑料灯罩的强度以及刚度必须要达到安全标准,确保使用安全。第二则是光效好,透光率高,雾度高,显色性要达到90%以上,以保证色彩的还原度。第三则是材料的阻燃、环保以及无气味、无毒无害等方面的环保要求更是硬指标。吴教授指出,虽然单个要求都很容易解决,但所有要求叠加起来,则难度非常大,这需要一个综合解决方案,从配方、工艺以及模具等多方面综合处理。

   

此外,巨型灯罩在制造过程中也面临着诸多难点。而首当其冲的则是大!直径9m多的大型灯罩在生产上本身就存在着难度,而且还是双曲面光学制件,产品制造难度可想而知。而且,本次产品为单件生产,面临着高昂的成本问题,解决方案需要尽可能的降低成本。此外,团队还面临着制造周期短的不利局面。按照设计方要求,灯罩表面需要刻有竹子等纹路,还需要具有浮雕效果,这就增加了制造周期,而团队仅有2个月的时间。

        在工艺选择方面,吴教授指出,灯罩制造有注塑以及滚塑两种选择,但是由于本次吊顶花灯体型巨大,而且是双曲面灯具,在工艺上注塑更加困难,因此团队选择了滚塑工艺,并与国内滚塑企业排头兵温岭市旭日滚塑科技有限公司合作。

        制作过程中多次调试材料,最终采用微纳米有机硅光扩散剂、无卤阻燃剂、抗冲改性剂、抗光老化剂、抗氧剂与法国进口的光学级透明聚丙烯树脂进行复合,实现了灯罩材料的高透光和高雾度,同时满足力学和无卤阻燃要求。这次主料主要从法国进口,仅空运成本便达到了7万元/吨,是一个不折不扣的大工程

   

除了透光率、显色性、阻燃、环保以及模具设计制造方面的难点外,产品还面临着运输、无法整体加工的难题。因此,团队采用了分体制作、现场焊接的方式进行操作。大灯被分成8块制造,单块有3米多长,之后8个分块进行拼装焊接。而且,现场焊接也有很大难度,结合部、尤其是双曲面需要完全对接,而且要保证应力释放后不开裂,焊接的强度以及牢度一定要确保安全系数。

        据吴教授介绍,每个单块的生产时间长达4个小时,较小吊灯的单块生产也需要2个多小时,为了完成这项光荣的政治任务,北化团队以及旭日滚塑的员工们加班加点。基于滚塑工艺存在的耗时长、壁厚分布均匀度较难控制的问题,为了防止残次品出现以及焊接现场出现失误,他们需要制备数倍个备件以防万一。

    4月初接手该项目,到6月初撤场,团队仅有2个月的时间进行模具设计、制件生产和现场组装。之后基于会场整体装修以及安保方面的要求,团队就无法再进入会议室现场,当电视直播金砖会议时,吴教授本人也是第一次见到巨型顶灯的庐山真面目,心中激动难掩!

   

吴教授自豪的说,该项目的顺利完成离不开整个团队的通力合作及许多其他师生的敬业精神。比如,焊接用的焊条是在北京化工大学的实验室由20多位师生连夜加班加点制成,并且预先反复摸索后找出了最佳焊接工艺。

        谈到中国塑机行业未来的发展之路,吴大鸣教授激动地讲到:中国塑机企业首先要自信,是可以做好高端产品的,真正的高端产品不只是纯机械加工就能解决的,而是机械、设备、模具、原料配方、工艺及综合技术的结合应用。因此,产业链、产学研结合就非常重要,想要有更高更新的突破,高校及企业间的合作至关重要,往往合作完成一个具有挑战性的项目,就会给整个行业领域带来新的机遇,应积极推进合作,方可行稳致远。

        本次北京化工大学、北京梵尔赛灯饰有限公司与温岭市旭日滚塑科技有限公司的合作就给了滚塑技术和装备的应用带来新的启示。另外,在技术前瞻性方面,一些院校的科技成果,若没有企业的支持,很多创新性的理念就无法实践,如果企业可以推进,那么新产品新技术发展的速度一定会突飞猛进。(中国塑料机械工业协会吴建伦、白陆宇

 

吴大鸣教授简介:

    现任北京化工大学教授,博导,塑料机械及塑料工程研究所所长、高分子材料加工装备教育部工程研究中心主任,中国塑料机械工业协会专家委员会常务副主任,中国塑料加工工业协会专家委员会副主任。近年来主持国家自然科学基金面上项目3项、博士点基金1项、国防973(课题)1项,参加国家科技支撑重点项目2项,主持与企业间的技术开发和技术转让项目60余项,获得国家发明专利36项,发表科技论文260余篇。

 
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