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注塑人必看的熱流道基本知識

時間:2019-11-17 10:00 閱讀:1242 來源:互聯(lián)網(wǎng)

 一、熱流道的歷史、現(xiàn)在、未來

熱流道系統(tǒng)(hot runner systems)起源于注塑工業(yè)中的無流道系統(tǒng),作為一項先進的塑料注塑加工技術(shù),在西方發(fā)達國家的普及使用可以追溯到上個世紀的中期甚至更早。熱流道具有許多優(yōu)點,因此,在國外發(fā)展比較快,許多塑膠模具廠所生產(chǎn)的模具50%以上采用了熱流道技術(shù),部分模具廠甚至達到80%以上。在中國,這一技術(shù)在近十年才真正得以全面推廣和應用,隨著模具行業(yè)的不斷發(fā)展,熱流道在塑膠模具中運用的比例也逐步提高,但總體上還未達到國外熱流道模具的比例。

 

近年來,熱流道技術(shù)在中國的逐漸推廣,這很大程度上是由于我國模具向歐美公司的出口量快速發(fā)展帶來的。在歐美國家,注塑生產(chǎn)已經(jīng)依賴于熱流道技術(shù)??梢赃@樣說,沒有使用熱流道技術(shù)的模具現(xiàn)在已經(jīng)很難出口,這也造成了很多模具廠家對于熱流道技術(shù)意識上的轉(zhuǎn)變。

圖1 圖片拍攝于廣州橡塑展期間

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二、熱流道的原理

 

冷流道是指模具入口與產(chǎn)品澆口之間的部分。塑料在流道內(nèi)靠注塑壓力和其本身的熱量保持流動狀態(tài),流道作為成型物料的一部分,但并不屬于產(chǎn)品。所以在我們設計模具的時候既要考慮填充效果,又要考慮怎樣通過縮短、縮小流道來節(jié)省材料,理想情況是這樣,但實際應用中則很難達到兩全其美。

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圖1 圖片拍攝于廣州橡塑展期間

 

熱流道又稱無流道是指在每次注射完畢后流道中的塑料不凝固,塑膠產(chǎn)品脫模時就不必將流道中的水口脫出。由于流道中的塑料沒有凝固,所以在下一次注射的時候流道仍然暢通。簡要言之,熱流道就是注塑機噴嘴的延伸。

 

三、熱流道模具的特點

 

為什么會有這種熱流道技術(shù)出現(xiàn)呢?熱流道技術(shù)又能夠帶給我們哪些好處呢?熟悉注塑工藝的工程人員都知道,常規(guī)注塑成型經(jīng)常會有以下不利因素的出現(xiàn):

 

a. 填充困難;b. 薄壁大制件容易變形;c. 澆道原材料的浪費;d. 多模腔模具的注塑件質(zhì)量不一等。

 

熱流道技術(shù)的出現(xiàn),則給這些問題提供了比較完善的解決方案,一般來講,采用熱流道有以下的好處:

1、熱流道模具優(yōu)點

 

縮短制件成型周期

因沒有澆道系統(tǒng)冷卻時間的限制,制件成型固化后便可及時頂出。許多用熱流道模具生產(chǎn)的薄壁小零件成型周期可在5秒鐘以下。

 

節(jié)省塑料原料

在全熱流道模具中因沒有冷澆道,所以無生產(chǎn)費料。這對于塑料價格貴的應用項目意義尤其重大。事實上,國際上主要的熱流道生產(chǎn)廠商均在世界上石油及塑料原料價格昂貴的年代得到了迅猛的發(fā)展。因為熱流道技術(shù)是減少廢料降低原材料費用的有效途徑。

 

減少廢品,提高產(chǎn)品質(zhì)量

在熱流道模具成型過程中,塑料熔體溫度在流道系統(tǒng)里得到準確地控制。塑料可以更為均勻一致的狀態(tài)流入各模腔,其結(jié)果是品質(zhì)一致的零件。熱流道成型的零件澆口質(zhì)量好,脫模后殘余應力低,零件變形小。所以市場上很多高質(zhì)量的產(chǎn)品均由熱流道模具生產(chǎn)。

 

消除后續(xù)工序,有利于生產(chǎn)自動化

制件經(jīng)熱流道模具成型后即為成品,無需修剪澆口及回收加工冷澆道等工序,有利于生產(chǎn)自動化。國內(nèi)外很多產(chǎn)品生產(chǎn)廠家均將熱流道與自動化結(jié)合起來以大幅度地提高生產(chǎn)效率。

 

擴大注塑成型工藝應用范圍

許多先進的塑料成型工藝是在熱流道技術(shù)基礎上發(fā)展起來的。如PET預成型制造、在模具中多色共注、多種材料共注工藝、STACK MOLD等。

圖3 一出八無澆口熱流道瓶坯模具

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2、熱流道模具的缺點

 

盡管與冷流道模具相比,熱流道模具有許多顯著的優(yōu)點,但模具用戶也需要了解熱流道模具的缺點。概括起來有以下幾點:

 

模具成本上升

熱流道元件價格比較貴,熱流道模具成本可能會大幅度增高。如果零件產(chǎn)量小,模具工具成本比例高,經(jīng)濟上不劃算。對許多發(fā)展中國家的模具用戶,熱流道系統(tǒng)價格貴是影響熱流道模具廣泛使用的主要問題之一。

 

熱流道模具制作工藝設備要求高

熱流道模具需要精密加工機械作保證。熱流道系統(tǒng)與模具的集成與配合要求極為嚴格,否則模具在生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)很多嚴重問題。


操作維修復雜

與冷流道模具相比,熱流道模具操作維修復雜。如使用操作不當極易損壞熱流道零件,使生產(chǎn)無法進行,造成巨大經(jīng)濟損失。對于熱流道模具的新用戶,需要較長時間來積累使用經(jīng)驗。

 

四、熱流道系統(tǒng)的組成

 

盡管世界上有許多熱流道生產(chǎn)廠商和多種熱流道產(chǎn)品系列,但一個典型的熱流道系統(tǒng)均由如下幾大部分組成:熱流道板、噴嘴、溫度控制器、輔助零件。

 

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圖4 熱流道分流板-熱流道溫控電纜線

一個成功的熱流道模具應用項目需要多個環(huán)節(jié)予以保障。其中最重要的有兩個技術(shù)因素:一是塑料溫度的控制;二是塑料流動特性的控制。

 

塑料溫度的控制

在熱流道模具應用中塑料溫度的控制極為重要。許多生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的加工及產(chǎn)品質(zhì)量問題直接來源于熱流道系統(tǒng)溫度控制的不好。如使用魚雷式熱嘴澆口注塑成型時產(chǎn)品澆口質(zhì)量差問題、閥式熱嘴成型時閥針完全關(guān)閉困難的問題以及多型腔模具中的零件填充時間及質(zhì)量不一致的問題。如果可能,應盡量選擇具備多區(qū)域分段控溫的熱流道系統(tǒng),以增加使用的靈活性及應變能力。

 

塑料流動的控制

塑料在熱流道系統(tǒng)中要流動平衡。澆口要同時打開使塑料同步填充各型腔。對于零件重量相差懸殊的要進行澆道尺寸設計平衡。否則就會出現(xiàn)有的零件充模保壓不夠,有的零件卻充模保壓過度,飛邊過大質(zhì)量差等問題。熱流道澆道尺寸設計要合理。尺寸太小充模壓力損失過大。尺寸太大則熱流道體積過大,塑料在熱流道系統(tǒng)中停留時間過長,破壞材料性能而導致零件成型后不能滿足使用要求

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