中國家用電器協(xié)會公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前塑料在家電中的用量已占重量比的40%，在彩電、空調(diào)等家用電器上的平均使用量為每臺1.5-2.5千克。塑料成為家電領(lǐng)域應(yīng)用量增長速度最快的材料，產(chǎn)品塑料化已成為家電行業(yè)的重要特點(diǎn)。

    隨著中國市場消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變，越來越多中產(chǎn)階級愿意選擇高端產(chǎn)品，而家電的更新周期也日益縮短。家用電器正圍繞舒適美觀、健康環(huán)保、減震降噪、人機(jī)交互及人工智能等方向發(fā)展，因此家電塑料及其加工技術(shù)也將圍繞高品質(zhì)美觀、健康環(huán)保、以塑代鋼、易加工、輕量化及智能制造等方向發(fā)展。那么塑料材料應(yīng)用與加工工藝技術(shù)的創(chuàng)新如何緊跟行業(yè)多變的步伐?未來又有哪些高性能塑料和工藝在家電市場“大施拳腳”呢?

    從簡單功能化到高品質(zhì)外觀需求

    隨著人們生活水平的不斷提高，家電產(chǎn)品已不僅是功能性用品，其也逐漸帶有“藝術(shù)品特質(zhì)”。家電的色彩不再局限于黑白色調(diào)，更趨向于豐富的色彩變化，喚起人們對生活的幸福感受;造型設(shè)計(jì)越發(fā)趨向于曲線動(dòng)感，相比堅(jiān)硬的直線條，使人感覺親和、輕松和溫暖。這就要求家電塑料件在具備功能性的同時(shí)，還需兼具良好的外觀特性。

    時(shí)下流行的“智能家居”理念不僅推動(dòng)了創(chuàng)新型家電的研發(fā)，同時(shí)也提升了其制造材料的標(biāo)準(zhǔn)。以卡薩帝為例，作為海爾集團(tuán)旗下備受贊譽(yù)的高端家電品牌，卡薩帝一直希望為其高檔空調(diào)尋找一款優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)新型材料，以充分體現(xiàn)卡薩帝的藝術(shù)質(zhì)感和品牌差異性。過去，卡薩帝設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)主要依賴金屬來滿足性能和美觀度方面的要求，但是金屬如鋁材通常需要結(jié)合使用噴砂、拉絲和陽極氧化等復(fù)雜的表面處理工藝，從創(chuàng)新的角度來看，傳統(tǒng)材料如金屬已經(jīng)越來越難以突破極限。這時(shí)，科思創(chuàng)聚合物(中國)有限公司研制的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料(CFRTP)為卡薩帝帶來了完美的解決方案，這一面向未來的復(fù)合材料由連續(xù)碳纖或玻纖與聚碳酸酯結(jié)合而成，從一開始，CFRTP便能形成自然的單向紋理，不需要復(fù)雜的加工工藝。CFRTP使得空調(diào)呈現(xiàn)出高級的金屬質(zhì)感，外表時(shí)尚美觀。2018年3月，卡薩帝推出了應(yīng)用最新“分區(qū)送風(fēng)”技術(shù)的天璽空調(diào)，其設(shè)計(jì)兩套獨(dú)立的送風(fēng)系統(tǒng)，整機(jī)面板由科思創(chuàng)的CFRTP制成，以碳纖維特有的高端質(zhì)感充分展現(xiàn)了卡薩帝品牌所代表的優(yōu)雅的藝術(shù)化外觀和精益求精的工藝。

    據(jù)了解，基于熱塑性塑料的CFRTP可以采用現(xiàn)有的熱成型設(shè)備進(jìn)行熱壓處理，具有生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)周期短等優(yōu)勢。它們能與各種涂料和裝飾工藝結(jié)合使用，從而設(shè)計(jì)出獨(dú)特的表面、標(biāo)識和其它標(biāo)志性細(xì)節(jié)，且很容易直接在模具內(nèi)實(shí)現(xiàn)激光刻蝕圖案。通常，復(fù)合材料被認(rèn)為價(jià)格過高，而且難以加工，但科思創(chuàng)提供的CFRTP材料則具有顛覆意義，作為一種現(xiàn)代化、性價(jià)比高且容易成型的熱塑性復(fù)合材料，它開創(chuàng)了全新的激動(dòng)人心的設(shè)計(jì)可能性和用戶體驗(yàn)。

    隨著家電企業(yè)對產(chǎn)品設(shè)計(jì)越來越重視，CMF在家電行業(yè)已不是什么新鮮字眼。家電企業(yè)提升產(chǎn)品競爭力除了加大技術(shù)研發(fā)外，還要加大CMF——即Color(色彩)、Material(材料)和Finishing(表面處理)的設(shè)計(jì)創(chuàng)新力度。外觀時(shí)尚、造型新穎及色彩絢麗的產(chǎn)品更容易被大眾接受。而采用環(huán)境友好的材料不僅可裝飾產(chǎn)品外觀，還可增加易清潔、抗菌及防霉等功能，通過特殊處理可使家電產(chǎn)品具有更好的耐光老化和耐刮擦性能，并讓產(chǎn)品呈現(xiàn)更強(qiáng)的肌理感和紋路感。CMF既可優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，還可促進(jìn)品牌營銷及提升產(chǎn)品體驗(yàn)，幫助家電產(chǎn)品在激烈市場競爭中脫穎而出。

    消費(fèi)升級帶動(dòng)健康環(huán)保需求增長

    隨著消費(fèi)者健康消費(fèi)意識增強(qiáng)，清潔、抗菌家用電器日漸盛行，家電制造商對塑料的抑菌和殺菌性能也提出更高的要求。據(jù)悉，已經(jīng)有越來越多的企業(yè)將抗菌塑料用于空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、飲水機(jī)、電飯煲及空氣清新機(jī)等產(chǎn)品中，以減少微生物污染和病菌交叉感染。

    抗菌塑料開發(fā)的技術(shù)核心是在塑料中添加抗菌劑。傳統(tǒng)家電有著靚麗色彩和圖案的塑料外觀件，其大部分采用油漆進(jìn)行噴涂處理，這導(dǎo)致了大量的VOC(可揮發(fā)性有機(jī)化合物)排放，對環(huán)境、一線生產(chǎn)員工及消費(fèi)者的健康危害極大。伴隨國家環(huán)保政策越來越嚴(yán)格，以及消費(fèi)者對產(chǎn)品外觀需求的持續(xù)升級，家電產(chǎn)品對于環(huán)保又美觀的塑料的需求更為迫切。“內(nèi)修環(huán)保、外修顏值”的免噴涂塑料成為了一大亮點(diǎn)。該材料是通過注塑、擠出一次性成型的塑料，可以很好地解決塑料成型過程中遇到的流痕、熔接線問題，同時(shí)大幅度提高塑料制品的外觀質(zhì)感，具有一次性免噴涂、美觀、環(huán)保及低成本等優(yōu)勢，且其能帶來噴涂不能實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)意外觀效果，如仿金屬、仿玻璃、仿大理石等效果。目前國內(nèi)大型材料改性企業(yè)幾乎都在研究和生產(chǎn)銷售這種免噴涂塑料，且已將其成功應(yīng)用于空調(diào)、洗衣機(jī)、小家電等產(chǎn)品。目前，一線家電企業(yè)已開始采用金屬色、珠光色、漸變色免噴涂塑料替代高成本、高污染噴涂工藝。

    另一方面，家電“家具化”，即家電正逐漸與房屋的裝修風(fēng)格相融合，這使得與家具色彩設(shè)計(jì)融合的家電更受消費(fèi)者青睞，免噴涂塑料同樣是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。國內(nèi)一些改性材料企業(yè)與工業(yè)設(shè)計(jì)公司合作，為家電企業(yè)提供顏色圖案定制化服務(wù)，還提供金屬質(zhì)感、流紋效果、夜光效果等免噴涂塑料，幫助家電實(shí)現(xiàn)“家具化”。

    用工藝破解“高顏值”和輕量化難題

    如何幫助家電產(chǎn)品同時(shí)實(shí)現(xiàn)“高顏值”和輕量化需求，一直是這個(gè)行業(yè)的一大難題。很多注塑解決方案供應(yīng)商給出了積極的回應(yīng)，比如廣東伊之密在去年推出了基于MuCell的獨(dú)創(chuàng)微發(fā)泡技術(shù)——FoamPro工藝。一方面，F(xiàn)oamPro工藝可實(shí)現(xiàn)輕量化，與傳統(tǒng)注塑工藝相比減重20%，成型周期大幅縮短30%，生產(chǎn)效率大幅提升，降低鎖模力50%，消除翹曲、縮水等問題，可以為家電等行業(yè)生產(chǎn)出高品質(zhì)外觀的產(chǎn)品，包括高光、啞光、皮紋、纖維織布和顆粒效果，無需保壓，隔熱性能好。另一方面，F(xiàn)oamPro微發(fā)泡工藝創(chuàng)新組合了多項(xiàng)“黑科技”：兩板注塑機(jī)的SmartClamp智能鎖模系統(tǒng)、航空級鋁合金模具技術(shù)、ATT模溫控制技術(shù)、FLEXflow伺服針閥熱流道系統(tǒng)，突破了微發(fā)泡的工藝瓶頸。

    自動(dòng)化與智能制造助力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級

    人力成本不斷上漲、年輕一代產(chǎn)業(yè)工人管理難度不斷加大，還有年年都有的“用工荒”，逼得企業(yè)不得不尋求轉(zhuǎn)變，而工廠自動(dòng)化對于家電制造業(yè)來說，必然是一個(gè)不錯(cuò)的解決方案。此外，隨著自動(dòng)化設(shè)備成本逐步下降，以及機(jī)器人下游應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，如今，向高端化、智能化轉(zhuǎn)型升級已經(jīng)成為整個(gè)家電產(chǎn)業(yè)鏈的共識，海爾、美的、創(chuàng)維、格蘭仕、格力、海信等家電企業(yè)都在大量使用自動(dòng)化設(shè)備或機(jī)器人，紛紛尋求車間無人自動(dòng)化生產(chǎn)、設(shè)備互聯(lián)及可視化等“智造”升級解決方案，以提升家電企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營效率和生產(chǎn)制造品質(zhì)。

    免噴涂塑料幫助家電實(shí)現(xiàn)“家具化”

    現(xiàn)在，面對著利潤下滑的壓力，位于家電產(chǎn)業(yè)鏈上游的塑料件加工生產(chǎn)企業(yè)對成型設(shè)備的要求涉及多個(gè)方面：既要節(jié)能減排，更要自動(dòng)化，以省減人手和生產(chǎn)時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，讓產(chǎn)品在市場更具競爭力。東莞宏大電器制品有限公司是德國家用電器頂級品牌美諾(Miele)設(shè)在中國大陸的生產(chǎn)基地，其主要生產(chǎn)家用吸塵器。宏大目前使用了5臺由某知名注塑機(jī)品牌提供的注塑機(jī)，以生產(chǎn)不同的吸塵器零部件。宏大有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，之所以選用該家的注塑機(jī)系列，除了機(jī)器十分節(jié)能外，亦有助自身進(jìn)一步走向自動(dòng)化。事實(shí)上，上文提到的注塑機(jī)廠家生產(chǎn)的液壓注塑機(jī)十分適用于大批量生產(chǎn)的常規(guī)應(yīng)用，這種應(yīng)用既不需要特殊的技術(shù)，又能有效地提高質(zhì)量和工藝，生產(chǎn)出來的零部件更不用后續(xù)處理，省時(shí)省人手。

    塑料件制造這一勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級迫在眉睫，但部分注塑企業(yè)對智能制造理解有一定的偏差，認(rèn)為接入ERP系統(tǒng)，或者監(jiān)控注塑機(jī)，甚至加幾個(gè)機(jī)械手、自動(dòng)皮帶線等就能實(shí)現(xiàn)智能制造。事實(shí)上，只有將人、機(jī)、物料、產(chǎn)品及數(shù)據(jù)配送全拉通，才能奠定智能制造的基礎(chǔ)。