安全鞋是属于鞋类份额比较小但又特别的一个获利市场。涵盖各种鞋款，全球每年鞋的产量就将近200亿双，而这当中绝大部分都是手工制鞋，一种费时并错误百出的方式。目前仅有10%的厂商使用全自动或者半自动的生产线，而在其他行业自动化程度明显要高的多，这是鞋类生产者不容忽视的一个趋势。一些大型的制鞋商已经意识到自动化方式制鞋的种种益处和必要性。

安全鞋是属于鞋类份额比较小但又特别的一个获利市场。涵盖各种鞋款，全球每年鞋的产量就将近200亿双，而这当中绝大部分都是手工制鞋，一种费时并错误百出的方式。目前仅有10%的厂商使用全自动或者半自动的生产线，而在其他行业自动化程度明显要高的多，这是鞋类生产者不容忽视的一个趋势。一些大型的制鞋商已经意识到自动化方式制鞋的种种益处和必要性。

安全鞋的需求现呈持续增长的趋势。对此有一系列原因：对安全意识的增强；制定了更多工作区域健康和安全方面的规章制度；发展中国家和接近发达的国家的工业化程度上升，同时人口和城市化进程也在不断增长。而后两个因素占据了主导地位。根据DSW（德国世界人口基金会）统计目前地球总共有大约71亿人口。到2050年这个数字预计会增长到96亿。现在全球有超过50%的人居住在城市，而到2050年这个比例可能增长到80%。大城市的居民已经超过2000多万人。为了给如此巨大的城市提供功能性基础设施，提供食物、水和能源，巨大的工业需求是不可少。而这些工业从业人员的个人安全配备的需求也随之增加

安全鞋是高科技产品

安全鞋必须满足始终如一、稳定的生产品质的至高要求。而这要求只能通过高效自动化的安全可控生产流程才能实现。安全鞋表面材料通常包括耐磨皮革，防滑材质如聚氨酯（PU或PUR），橡胶(GU)或热塑性聚氨酯（TPU）。由钢、铝或者复合材料制成的内置式保护脚趾的包头防止脚趾受伤。由钢、复合材料或者铝制成的渗透性防护，防止钉或者其他尖锐物插入脚内。此外，现代减震作用使得穿着者更舒适。鞋底生产是独立于安全鞋类型和用途之外的一个关乎质量和安全的主要和决定性的生产环节。而这正是德士马连帮注射机要向大家所展示的地方。

连帮注射——绝不妥协的质量保证

由机器执行连帮注射的初次诞生于1953年，而那时鞋厂工人普遍使用的是手动硫化按钮。他们把橡胶条或厚板放置于打开的鞋底模具内，然后按压至装有鞋帮的边框上。在接下来的几年里自动化有了日新月异的发展，1960年DESMA正式将配置二到十个工位，侧面安装式的自动连帮注射浇注单元的圆盘机引入市场。至此劳动密集型、错误百出的人工涂胶贴合鞋帮鞋底的方式逐渐废弃。所研发出来的机器工作原理一直沿用至今。注射浇注单元将按配方制造的鞋底原料如橡胶条或塑料颗粒进行塑化，然后将原料液体注入开启的鞋底模具内。接着套着鞋帮的金属边框降至鞋底模具内一定深度，使得鞋帮与鞋底模具腔形成一个完整的结合状态。模具腔室内仍是液体状的鞋底在形成一个特殊形态的同时凝固在鞋帮上。这种连帮注射机的方式给鞋类生产带来了一次全新的革命。它带来了高效的自动化装置生产线，增大了鞋的产量，同时也降低了生产过程中相应损失。然而，在连帮注射之前和之后的生产工序仍需手动完成。进一步的研发带来了多产、更灵活的机器组件，工业机器人的应用替代了错误百出的人工活。例如：在填充之前便于鞋底成型的脱模剂应用以及在连帮注射前鞋帮的打粗。

随着DESMA转盘式机器的自动化不断更新，此外就是模具单位的增加，根据工艺的需求，配备的组装工位可以达到18,24,30或者甚至到60个。现今德士马再次呈献科技的技术艺术工艺，多层及多色的自动化直接射出成型的鞋底，以及不同尺码的生产，顺序或者物料的变换，这些都能在圆盘机的一个旋转周期内完成。这种灵活性为使用者在生产、工艺和经济上提供了极大的优势。更重要的是他们对要求能做出及时的反应和调整，能尽可能的缩短交货期。

此外，由于恒定的处理参数，自动化生产能保证稳定的产品质量，满足几近苛求的零误差的高标准。根据所使用鞋底原料的不同，连帮注射的工序也随技术细节变化。如今鞋底所使用的重要原料主要集中在橡胶(GU)，热塑性聚氨酯（TPU）和聚氨酯（PU）。

TPU和橡胶的连帮注射

橡胶和TPU鞋底原料被增塑，然后通过DESMA的浇注技术DESflow®填充至开启的鞋底模具内。DESflow®浇注工艺是一种将鞋底原料引入模具内，与预浇注产生的损失相比此方法更能节省材料。通过规定的浇注速度和各种注嘴的使用，浇注时间或真正所需的胶料条都能按模具的具体尺寸调整。在胶料都填充至模腔内，而鞋帮也降至原料内，模具闭合。鞋底原料在压力的作用下紧紧地粘合到鞋帮上。在过了设定的处理时间后模具再次打开。圆盘机循环旋转至下一个工序。

PU的连帮注射

PU的连帮注射在技术上更加注目，更加复杂。在这个过程中鞋生产商不是使用预先按配方配置好的原料，而是两种或者更多液体成分在进行化学反应时（逐步加成聚合）产生的原料。简而言之，两种液体在开始制成原料时必须被集中混合，再注入到封闭的单元，等待原料进行反应生成PU。因此原料A要么是聚酯，要么是聚醚类(多羟基化合物)，而原料B则是异氰酸酯。聚酯多元醇系统比聚醚类(多羟基化合物)更能抵抗机械磨损，高温和化学反应，这也是聚酯多元醇更适合用在安全鞋生产上的原因。

PU连帮注射的技术重点在于将两种反应后的成分准确地输送、计量、混合和注射到模具腔内。而后将成型的大底沿鞋帮的轮廓边沿紧紧地粘合上。在注射单元混合头上面的模具表面有个钻好的孔随时为注嘴进行填充。德士马为这个过程设计了特殊的混合头。

此外，机械化同步控制的循环阀位于混合头内随时将液体成分分次输送。分配循环阀开启，待混合的液体成分通过入口通道流进混合腔。一个圆锥形起混合和输送作用的螺杆确保单次的封闭式混合，然后通过注嘴注射到模具内。螺杆旋转的速度可以不断调整，从每分钟10000次到18000次。螺杆和混合腔通过液体进行冷却，保证腔室内恒温。在混合阶段后期螺杆向注嘴方向呈向轴方向，从而使得混合腔内的原理量大量减少。这个步骤的目的是通过螺杆高速旋转产生的离心力帮组螺杆和腔室进行自我清洁，可以将附着在螺杆上的点滴残余物都投掷到腔室壁上。

原料注入腔室进行反应发泡成PU,然后在压力的作用下粘合到鞋帮上。DESMA PU机也能将其他添加剂和颜料进行混合。此外，使用者也可以记录数据库中包括生产和处理参数的配方，之后在产品或模具的交换过程中要么通过手动BAR代码，要么通过RFID芯片输入这些数据，从而将信息分配到相应的模具固定器。因此必须确保正确的参数和稳定的生产条件，才能保证随时获得漂亮的成品鞋。

在安全鞋的生产中，连帮注射技术是一个成熟的、信得过的制作工艺。该技术已经成功地在全球范围内使用。随着对鞋类稳定的质量以及降低生产成本的呼声越来越高，连帮注射技术将会在市场上大获全胜。而这一应用特别适合各式轻便灵活的鞋。