功能集成波及到模具、工藝技術，以及新材料和自動化，要在注塑模具中將不同材料制成的部件組合到一起。因而，功能集成的范圍很寬。威猛巴頓菲爾總經理Georg Tinschert表示：“‘本錢利潤比’決定了其界限，真正的限制條件只要創造力。”其應用領域寬泛，從電氣和電子行業，到整個家用電器和包裝、醫療技術、體育用品，甚至建筑行業，可以說，簡直可用到現代傳感器取代機械功能的任何中央。

　　就注塑而論，功能集成的進入本錢各不雷同，有的很廉價，有的則很昂貴。Tinschert指出，投資水平未必很高，例如，可將電氣或電子功能與塑料部件集成，大多數狀況下同時停止外表裝飾。他說：“只須要在標準注塑機上用較簡略的模具復合模塑或背地模塑一個復合材料薄膜組件。這要視狀況而定，不是所有的創新技術都很昂貴。”

　　例如，采納這種辦法，部件剛度可進步80%，而重量僅增加4%;或者反過來，可以大幅減輕重量，同時堅持雷同的剛度水平。

　　他解釋說：“這樣常常就可以省去后序的噴漆工序。假如我們可以設法減輕塑料部件的重量，同時又使其形成高質量的外表，不須要噴漆，我們就滿足了兩個可持續開展標準：減輕重量意味著減少了所用的材料，而且省去了一個常常本錢很高的制形成工序。”

　　構造泡沫零件采納CELLMOULD技術制形成，是在塑化過程中直接將氮氣通入機筒中。整個機器技術，包括塑化單元、注射單元、氣體調理器和氣體發作器都由威猛巴頓菲爾公司開發、制形成。

　　一個汽車內飾部件，采納威猛巴頓菲爾的CELLMOULD泡沫模塑工藝減輕了重量，同時還具有極高的外表質量

　　輕量化商機

　　克勞斯瑪菲集團注塑技術行業高級技術副總裁Karlheinz Bourdon博士亦指出：“就技術而論，功能集成沒有技術限制。問題是在經濟上是否可行。在可預見的將來，我們將可以復合更多的材料，從而開拓全新的應用場所。”

　　一般說來，功能集成對大批量消費的工業領域具有吸引力，單位消費本錢總是決定性因素。

　　Bourdon博士解釋說：“這實際上是一種雙重功能集成。一方面，我們在部件上施用了一種高級涂料;另一方面，我們還在一臺機器中將兩種技術，即反饋性加工工藝和注塑工藝聯合到一起。”

　　Bourdon博士說：“假如你想把基于材料的輕量化與基于設計的輕量化聯合到一起，就須要采納功能集成。奇妙的設計與適當的材料相聯合，我稱之為成功的功能集成。”

　　Bourdon博士表示，當今功能集成方面真正的新技術是“其他材料可以與大多數不同的制形成工藝相聯合。”這方面，克勞斯瑪菲公司推出了ColorForm工藝，可以在模具內直接制形成具有各種不同構造的高外表質量產品。

　　首先注塑熱塑性塑料基材，之后涂覆含有聚脲或聚氨酯的涂料體系，從而在注塑件上形成所需的外表構造。

　　輕量構造不時是其中的推動力，拓展了高性能新材料的應用范圍，采納不含復合材料的塑料不能應用于這些場所。

　　更高靈敏性

　　功能集成有多種辦法：一方面，可以在一個部件中集成幾種功能;另一方面，還可以省去一些制形成步驟，或集成到一個制形成工序中，或將兩個工序合并。

　　阿博格應用技術部總監Thomas Walther博士說：“互聯制形成工序自動化的盈利才干一般隨批量的增大而進步，而且交鑰匙設施的復雜水平也在穩步進步。但同時，也存在向更大靈敏性開展的趨勢，因為批次量越來越小，產品的更換越來越快。在這種狀況下，值得使工序自動化。”

　　將具有不同性能的材料適當地組合到一起，制形成具有漂亮紋理或鉸接構造的絕緣或磁性產品。例如，軟與硬、亞光與光亮，或半透明與透明，都可組合到一起，制成高級配件、開關和把手等車輛內飾產品。

　　Walther博士說：“在許多狀況下，這些組合都具有加強可持續開展性的成效，如縮短消費工夫、降低能耗、減少成品。尤其是，軟硬塑料聯合已經成為我們行業的一種趨勢。”

　　阿博格與其合作搭檔Krallmann和Ruch Novaplast公司開發了一種新型粒子泡沫復合材料注塑工藝的實際應用。

　　優先步是用集成到注塑單元中的構造緊湊的發泡系統將粒子泡沫制成一個組件。之后，一個六軸機械手將這個發泡部分產品放入注塑模具中，在其上注塑一個螺絲，并結實地粘合。

　　這種復合部件就可以在下步工序中整合到一個泡沫殼體中，形成一種標準化部件，從而可方便地連貫導線，并形成有效的密封。

　　Walther博士說：“利用這種PCIM工藝，我們將兩種以前沒有多少獨特點的技術整合到一起。因而在輕量構造，尤其是在隔熱領域開拓了新的應用。例如，興許會想到是大的部件，如汽車保險杠可以結實地裝配。”

　　輕量構造真正功能一體

　　亨內基總經理Rolf Trippler表示：“大多數狀況下，減輕重量就意味著復合材料，將纖維與塑料復合在抵達較高剛度的同時減輕了重量。”

　　他說，沒有其他方式可以抵達金屬獨有的高剛度，汽車行業正在將更多的部件集成到由纖維復合材料制成的部件中。

　　亨內基與其合作搭檔獨特開發了一種部件，部件外表實際上是一個觸摸板，可用于調取控制功能。薄膜內含有導體，導體可以插入注塑部件中，再在其后部注塑PU。

　　Trippler補充說，家電是這種技術的另一個應用領域。現代洗衣機和洗碗機已經有不同的控制面板。將來，這些控制面板的功能可以集成到外殼中，燈的開關也可以如此。

　　更多劣勢待開掘

　　恩格爾鉆研與開發技術總監Georg Steinbichler教授也認為復合材料提供了宏大的可能性，塑料行業才剛剛開端摸索其長處。

　　現代車輛中，塑料產品已占車輛自重的15%以上。他說，將來20年，隨構造部件中纖維復合材料用量的增加，完全有可能將這個數字進步到50%。

　　Steinbichler教授估計：“我們依然須要在摸索復合材料性能與纖維取向方向依賴性方面獲得更多鉆研成績，在自動化制造過程中使加強纖維沿應力方向取向。不久我們就會有在模具中通過聚合生成塑料基體的纖維復合材料。”

　　但現階段，須要大量使用自動條帶鋪設技術，因為該技術應用于輕量構造產品具有節約資源、進步能效的潛力。單向加強纖維條帶固化到一個幅面中，視部件將承擔的應力，有可能是幾層，再將其加熱后置入注塑模具中成型，并噴射功能組分。

　　Tinschert列舉了一個功能集成的例子—一個汽車內飾部件，采納威猛-巴頓菲爾公司的CELLMOULD泡沫模塑工藝減輕了其重量，同時還具有極高的外表質量。

　　兼顧回收

　　除了上面所談的所有技術創新外，Steinbichler教授還揭示業界，在停止功能集成時要考慮方便回收的問題，因為現今復雜的組件或產品常常由多種塑料制造，招致難以回收。

　　關于回收廠商如Herbold Meckesheim公司而言，功能集成就是要優化工藝，尤其是在如今部件越來越復雜的狀況下。

　　Herbold公司項目管理總監Heiko Weber解釋說：“假如我們要粉碎可能仍含有復合材料的極為復雜的部件，我們的機器會產生重大磨損。這種狀況下，較好在粉碎腔中安裝防磨板，防磨板應易于拆卸、更換。功能集成則意味著粉碎腔也有防磨功能。”

　　諾信BKG公司總經理Ralf Simon也表示，功能集成部件可能會增加回出工藝的難度。

　　他說：“我們不是傳統的回收廠商。回收后要將產品從新熔化，過濾后造粒。但是，假如由于功能集成部件含有多種須要分別的材料，回出工藝成效不好，在熔體中就可能仍會有殘留物。我們就須要再次將殘留物過濾出來，這就會增加工作量和費用。”

　　機遇挑戰 攜手而來

　　機遇與挑戰并存。這正是德國或歐洲機械制造商的研發方向，也將因而證實他們在全球的指導位置。

　　Weber說：“假如回收技術要波及大量的工藝步驟，滿足這些嚴格要求的惟一門路是機器和設施具有更高的自動化水平。我們在德國領有宏大的劣勢，創新才干強、員工訓練有素，這就是我們能以功能集成部件和工藝滿足巿場要求的起因。”

　　Walther博士則表示，對功能集成的需求主要來自西方世界，尤其是歐洲和美國。因為與亞洲相比，這些地域更加注重自動化工藝。

　　然而，狀況在漸漸變遷，因為亞洲也在追求高質量和高效的消費。例如，在中國，機械供應商開端開發他們自己的集成系統。但這似乎并不會對歐洲廠商形成威逼，關于高端行業尤其如此。

　　Steinbichler教授說：“假如中國充分利用年輕人的潛力，我們肯定會感到壓力。但我認為，要做到這一點可能還須要10年。我們在某些考慮方式上有劣勢，如在工藝優化、剖析和處置系統問題方面。”

　　Bourdon博士補充：“歐洲，尤其是中部供應商，有一些獨到之處。他們對定制的了解超越其他任何中央，這也是中國客戶喜愛購置歐洲產品的起因。這種定制產品的特殊才干，準確滿足客戶要求的工藝，以及高效、經濟實現這些要求的辦法，都是中國制造商不具備的歐洲制造商的特點。”