⑴ 熱流道的優點與缺點有哪些
索克熱流道
熱流道的優點與缺點
熱流道模具的優點
熱流道模具在當今世界各工業發達國家和地區均得到極為廣泛的應用。
這主要因
為熱流道模具擁有如下顯著特點:
1、縮短製件成型周期
因沒有澆道系統冷卻時間的限制,製件成型固化後便可及時頂出。許多用熱流道模具生產的薄壁零件成型周期可在5秒鍾以下。
2、節省塑料原料
在純熱流道模具中因沒有冷澆道,所以無生產費料。這對於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展。因為熱流道技術是減少費料降低材料費的有效途徑。
3、減少費品,提高產品質量
在熱流道模具成型過程中,塑料熔體溫度在流道系統里得到准確地控制。塑料可以更為均勻一致的狀態流入各模腔,其結果是品質一致的零件。熱流道成型的零件澆口質量好,脫模後殘應力低,零件變形小。所以市場上很多高質量的產品均由熱流道模具生產。
如人們熟悉的soke(索克熱流道),手機,HP列印機,DELL筆記本電腦里的許多塑料零件均用熱流道模具製作。
4、消除後續工序,有利於生產自動化。
製件經熱流道模具成型後即為成品,無需修剪澆口及回收加工冷澆道等工序。有利於生產自動化。國外很多產品生產廠家均將熱流道與自動化結合起來以大幅度地提高生產效率。
5。擴大注塑成型工藝應用笵圍
許多先進的塑料成型工藝是在熱流道技術基礎上發展起來的。如PET預成型製作,在模具中多色共注,多種材料共注工藝,STACK MOLD等。
二、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點,但模具用戶亦需要了解熱流道模具的缺點。概括起來有以下幾點。
1、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。如果零件產量小,模具工具成本比例高,經濟上不花算。對許多發展中國家的模具用戶,熱流道系統價格貴是影響熱流道模具廣泛使用的主要問題之一。
2、熱流道模具製作工藝設備要求高
熱流道模具需要精密加工機械作保證。熱流道系統與模具的集成與配合要求極為嚴格,否則模具在生產過程中會出現很多嚴重問題。如塑料密封不好導致塑料溢出損壞熱流道元件中斷生產,噴嘴鑲件與澆口相對位置不好導致製品質量嚴重下降等。
3、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,使生產無法進行,造成巨大經濟損失。對於熱流道模具的新用戶,需要較長時間來積累使用經驗。
三、熱流道系統的組成
盡管世界上有許多熱流道生產廠商和多種熱流道產品系列,但一個典型的熱流道系統均由如下幾大部分組成:
1、熱流道板(MANIFOLD)
2. 噴嘴(NOZZLE)
3. 溫度控制器
4.輔助零件
⑵ 請教模具高手
1,熱流道模具設計不復雜,因為熱流道系統是由熱流道供應商設計製造,如果你選擇非標熱流道,供應商會根據你的模具圖紙幫你量身定做熱流道系統。不管熱流道系統選擇標准或非標的,模具設計時都只需要做出正確的安裝尺寸即可(即螺絲位置、定位柱的位置、噴嘴配合尺寸正確即可)。
2,熱流道可以有一部分冷流道,也可以完全無冷流道。比如,4穴的模具,用4個噴嘴的熱流道,直接在產品上進膠,就沒有冷流道,也叫無流道。如果8穴的模具,還是用4個噴嘴的熱流道,那麼每1個噴嘴就必須通過一段冷流道,分到2穴里進膠,4個噴嘴對應8穴,這樣就會有一段冷流道。
3,熱流道模具也是注塑模具的一種。我就是做精密注塑模具設計的,經常設計熱流道模具。
⑶ 熱流道的模具業
由於時代的巨輪不斷的、快速的,而且很殘酷的往前快速邁進,更糟糕的是人力市場難求,模具業普遍缺人的現象……令人心憂!因此在有限的人力資源之下,如何提高您的模具利潤以應付日益增加的成本,乃是大家面臨的主要問題,提高精密度,自動化制模……,固然是一種很好辦法,不過需要投入大量資金購買設備、訓練人員……,針對以上情況,最簡單,最容易達成的方式,莫過於對「熱澆道之使用」做透徹的了解。 射出成形之加工就是(塑化)→(流動)→(成形)→(固化結晶化)的工程。
因此對於塑料的特性,就格外重要了。例如:溶解溫度、壓力、黏度、比熱……等都必須予以重視。由於塑料之領域非常廣闊,於此無法深入其間,不過我們將針對其常識部份加以說明。 塑膠之所以能夠成形加工,是由於它在溫度與壓力的作用下產生變形,依受熱的溫度不同,可分為四種狀態,即玻璃狀態、高彈性狀態(橡膠態)、粘流態(可塑化狀態)、分解狀態,如圖示:
玻璃狀態:0~T1,分子在凍結狀態,硬且脆,遇壓力則易破裂。
高彈性狀態(橡膠態)、:T1~T2,因外力可變形,未達溶化狀態不易成形。
粘流態(可塑化狀態):T2~T3,可隨意加工成形。
分解狀態:T3,塑膠開始裂解,出現氣體分解物,甚至達燒焦狀態。 (注)以下為一般形塑料之成形條件
對於每一種不同塑料,其相對的成形區域或有不同,不過其過程分析皆相同。因此對於優秀的模具設計者而言,應確實了解每一種塑料之成形區域及加工特性。 一般的流體(例如:水、油……)其流動狀態,皆依照牛頓定義進行。而塑膠熔液看似普通的流體,其實乃是非牛頓流體。例如:在牛頓流體中,雖然剪斷應力有變化,但其粘度卻不變。而塑膠熔液,當剪斷應力發生變化時,粘度也有明顯的變化產生。例如:在牛頓流體中,壓力從1增加到了10的時候,則流出量增加了10倍。以塑膠熔液來做同樣的實驗,當壓力從1增加到10,其流出量可能增加了100倍,或500倍,甚至1000倍(依照不同的塑膠而定)。
因此在這種非牛頓流動中,壓力增大則流動抵抗減小。因此射出成形時,雖然澆口相當狹小,但卻很容易填充於模穴內,至於牛頓流體,再加分類有兩種,如圖:
射出成形是將塑膠溶液採用高速度使其產生變形的一種加工法,因塑膠溶液有壓縮性,在高速的流動下,容易引起彈性的壓力變動。這個現象,當流動阻力有急速變化時,即可看出這種彈性的壓力變動變生後,流體前端的擴散方向極為混亂不安定。但是採用高速填充時,塑膠溶液又像是非壓縮性的現象。這種彈性的壓力變動(不安定的脈動)是因何而起的?以下分析如圖所示:
【當塑膠溶液之流動類似層流狀態時,即模穴在正常且安定的狀態下填充】
在圖中,富有壓縮性的塑膠溶液以螺旋狀的彈簧表示,敘想在彈簧施加壓力,使往管子中央移動時,當用一樣的速度使彈簧由左往右移動的活動,這是理想的層流狀態,由於射出壓力與阻力在平衡狀態時,彈簧的移動很平滑。【如C】
可是在某些情況,必需以急速填充時,射出壓力及速度也就異常的增高。因此富有彈性的塑膠溶液(彈簧),頭一瞬間時承受過程的壓縮,第二瞬間時引起強大的阻力,其原因是壓力的起伏變動和流動體前端的亂流所發生的,這種流動狀況稱為彈性亂流。 設計製品之初即應選擇所用塑料,但大都未將模具並入考慮。但可能的話,所選用的材料應使模具之製造簡單才好。
成形收縮率小者(PS、ABS、PC)的尺寸精度較易達成。而成形收縮率大者(PP、PE、POM)較難做到尺寸精度(模具的公差為成形品公差之1/6)。
流動時黏度比較大者(ABS等),溶液較不易流入縫隙中,但黏度小者(如PA、POM)即使間隙很小溶液亦易於進入。
成形時之溫度較低者(PS等)較易成形且成形周期亦快,但成形溫度高者(PC)則較慢。
成形時不易變質或分解者(PS、PE、PP等),量產時不易引起品質不穩的不良品,但成形時易發生變質或分解者,若不嚴格要求成形條件(模具可以精密控製成形條件)則無法量產。此在熱澆道之情形下問題尤其嚴重。 從分子的結構觀察,結晶性塑膠─線狀高分子,依樣其化學構造,有些分子的一部份,乃以有規則地集合,將其稱為結晶性塑膠。不是所有的分子都變成此狀態,依據冷卻條件在重量比有40~80%程度變成結晶狀態。此程度稱為「結晶度」。結晶之內都是稱為Lamella的分子鏈彎曲、折疊,而未進入產生單位結晶之結晶部分的分子鏈存在於Lamella或球晶之間,產生非結晶部分。非結晶性塑膠……與結晶性塑膠不同,分子無法有規則地集合。這是由於形成高分子鏈之原子團太大、架橋妨礙結晶。
從容積變化的觀察結果,亦可將熱可塑性塑膠分為兩大類,一種是非結晶性塑膠,另一種是結晶性塑膠。對於結晶性與非結晶性之分類,在表中有關各種塑膠的習性已有註明。對於其容積與溫度間之變化,我們可由以下例子來做更進一步的了解。例如:PS(非結晶性塑膠之代表)從20℃加熱到200℃時約膨脹8.3%,以密度而言,從0.97 cm/g減少到1.012 cm/g(結晶性塑膠之代表)在同條件下有下列的變化:
20℃容積:1.03 cm/g
200℃的容積:1.33 cm/g
容積增加率:29%
已溶融的非晶性聚合物,採用所使用的射出成形機,可做大幅度的壓縮。因條件而異,過剩的溶融體也可強制填充於模穴內,在這種條件下做出的成形品,殘留著很大的內應力而固化。對成形品的性能有很大的影響。它會在脫模的瞬間被破壞,稍受到外力或因化學葯品的作用也很容易受破壞。
結晶性塑膠,因加熱使結晶完全融解,溶融體成了非晶狀態,其動作與非結晶性聚合物一樣。值得注意的是壓力變高時,從結晶質到非結晶質的轉移溫度也會提高。結晶性塑膠成形時,在成形品的品質上有一點很重要,即聚合物在非結晶狀態時必需要完成成形的動作。這件事,特別是對保壓期間而言,保壓中的變形即是因流動而引起的。
結晶性塑膠的溶融體急速冷卻後,成形品的某些部份,其再結晶化受到妨礙,再結晶化的現象無法瞬間完成,而隨時繼續進行,密度和結晶化程度之間有直接的關系,結晶化程度高,則密度提高。相反地,結晶化程度低,則密度降低,因急激的冷卻,而使再結晶化受到妨礙的部份,因溫度、時間因素的差異下,或多或少繼續進行後結晶化。後結晶化繼續進行,直到回復原本此部份的密度為止。因此可以了解後結晶化與後收縮是相關連的,後結晶化和後收縮也是造成成形品彎曲變形和尺寸變化(成形品變小)的原因。
模穴表面溫度高的話,成形收縮起初很大,熱處理時卻少有變化。因此,在很高的模具表面溫度下做出的成形品,雖然在高溫下使用,但其尺寸安定性卻很好。因此,決定結晶性塑膠的模穴尺寸時,必需要考慮後結晶、後收縮的關系,而重要的是,模穴表面溫度從成形開始就要正確地掌握。當然,要使模穴的表面溫度完全無溫度差是不可能的,但可使用有效的溫度控制系統,盡量減少溫度差。
通常提高模具溫度,產品尺寸會收縮減小. 但不能絕對.有時候會發現提高模具溫度,尺寸反而會增大.最終還是要看實際的成型效果. 熱流道模具在當今世界各工業發達國家和地區均得到極為廣泛的應用。這主要因為熱流道模具擁有如下顯著特點:
1、縮短製件成型周期
因沒有澆道系統冷卻時間的限制,製件成型固化後便可及時頂出。許多用熱流道模具生產的薄壁零件成型周期可在5秒鍾以下。
2、節省塑料原料
在純熱流道模具中因沒有冷澆道,所以無生產費料。這對於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展。因為熱流道技術是減少費料降低材料費的有效途徑。
3、減少廢品,提高產品質量
在熱流道模具成型過程中,塑料熔體溫度在流道系統里得到准確地控制。塑料可以更為均勻一致的狀態流入各模腔,其結果是品質一致的零件。熱流道成型的零件澆口質量好,脫模後殘余應力低,零件變形小。所以市場上很多高質量的產品均由熱流道模具生產。如人們熟悉的MOTOROLA手機,HP列印機,DELL筆記本電腦里的許多塑料零件均用熱流道模具製作。
4、消除後續工序,有利於生產自動化。
製件經熱流道模具成型後即為成品,無需修剪澆口及回收加工冷澆道等工序。有利於生產自動化。國外很多產品生產廠家均將熱流道與自動化結合起來以大幅度地提高生產效率。
5。擴大注塑成型工藝應用笵圍
許多先進的塑料成型工藝是在熱流道技術基礎上發展起來的。如PET預成型製作,在模具中多色共注,多種材料共注工藝,STACK MOLD等。 盡管與冷流道模具相比,熱流道模具有許多顯著的優點,但模具用戶亦需要了解熱流道模具的缺點。概括起來有以下幾點。
1、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。如果零件產量小,模具工具成本比例高,經濟上不花算。對許多發展中國家的模具用戶,熱流道系統價格貴是影響熱流道模具廣泛使用的主要問題之一。
2、熱流道模具製作工藝設備要求高
熱流道模具需要精密加工機械作保證。熱流道系統與模具的集成與配合要求極為嚴格,否則模具在生產過程中會出現很多嚴重問題。如塑料密封不好導致塑料溢出損壞熱流道元件中斷生產,噴嘴鑲件與澆口相對位置不好導致製品質量嚴重下降等。
3、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,使生產無法進行,造成巨大經濟損失。對於熱流道模具的新用戶,需要較長時間來積累使用經驗。
⑷ 為什麼模具有熱流道和冷流道之分啊
為了滿足注射工藝對模具溫度的要求,需要有調溫系統對模具的溫度進行調節。對於熱塑性塑料用注塑模,主要是設計冷卻系統使模具冷卻。模具冷卻的常用辦法是在模具內開設冷卻水通道,利用循環流動的冷卻水帶走模具的熱量;模具的加熱除可利用冷卻水通道熱水或蒸汽外,還可在模具內部和周圍安裝電加熱元件。
(4)熱流道模具成型周期長多少擴展閱讀
熱流道模具優點
1、縮短周期
製件成型周期縮短,因沒有澆道系統冷卻時間的限制,製件成型固化後便可及時頂出。許多用熱流道模具生產的薄壁零件成型周期可在5秒鍾以下。
2、節省塑料
在純熱流道模具中因沒有冷澆道,所以無生產費料。熱流道技術是減少費料降低材料費的有效途徑。
3、減少廢品
減少廢品,提高產品質量。在熱流道模具成型過程中,塑料熔體溫度在流道系統里得到准確地控制。塑料可以更為均勻一致的狀態流入各模腔,其結果是品質一致的零件。熱流道成型的零件澆口質量好,脫模後殘余應力低,零件變形小。
4、生產自動化
消除後續工序,有利於生產自動化。製件經熱流道模具成型後即為成品,無需修剪澆口及回收加工冷澆道等工序。有利於生產自動化。
冷流道,與熱流道相比,產生的冷料需要再次粉碎回收,但模具設計簡單,使用廣泛。
⑸ 熱流道模具有哪些優點》
1、縮短製件成型周期
因沒有澆道系統冷卻時間的限制,製件成型固化後便可及時頂出。許多用熱流道模具生產的薄壁零件成型周期可在5秒鍾以下。
2、節省塑料原料
在純熱流道模具中因沒有冷澆道,所以無生產費料。這對於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展。因為熱流道技術是減少費料降低材料費的有效途徑。
3、減少費品,提高產品質量
在熱流道模具成型過程中,塑料熔體溫度在流道系統里得到准確地控制。塑料可以更為均勻一致的狀態流入各模腔,其結果是品質一致的零件。熱流道成型的零件澆口質量好,脫模後殘余應力低,零件變形小。所以市場上很多高質量的產品均由熱流道模具生產。如人們熟悉的MOTOROLA手機,HP列印機,DELL筆記本電腦里的許多塑料零件均用熱流道模具製作。
4、消除後續工序,有利於生產自動化。
製件經熱流道模具成型後即為成品,無需修剪澆口及回收加工冷澆道等工序。有利於生產自動化。國外很多產品生產廠家均將熱流道與自動化結合起來以大幅度地提高生產效率。
5、擴大注塑成型工藝應用笵圍
許多先進的塑料成型工藝是在熱流道技術基礎上發展起來的。如PET預成型製作,在模具中多色共注,多種材料共注工藝,STACKMOLD等。
⑹ 模具使用熱流道有什麼好處
熱流道是通過加熱的辦法來保證流道和澆口的塑料保持熔融狀態。由於在流道附近或中心設有加熱棒和加熱圈,從注塑機噴嘴出口到澆口的整個流道都處於高溫狀態,使流道中的塑料保持熔融,停機後一般不需要打開流道取出凝料,再開機時只需加熱流道到所需溫度即可。因此,熱流道工藝有時稱為熱集流管系統,或者稱為無流道模塑。
⑺ 熱流道技術的特徵
流道技術是應用於塑料注塑模澆注流道系統的一種先進技術,是塑料注塑成型工藝發展的一個熱點方向。它於20世紀50年代問世,經歷了一段較長時間地推廣以後,其市場佔有率逐年上升。80年代中期,美國的熱流道模具占注射模具總數的15%~17%,歐洲為12%~15%,日本約為10%。但到了90年代,美國生產的塑料注射模具中熱流道模具已佔40%以上,在大型製品的注射模具中則佔90%以上。什麼是熱流道?
熱流道是通過加熱的辦法來保證流道和澆口的塑料保持熔融狀態。由於在流道附近或中心設有加熱棒和加熱圈,從注塑機噴嘴出口到澆口的整個流道都處於高溫狀態,使流道中的塑料保持熔融,停機後一般不需要打開流道取出凝料,再開機時只需加熱流道到所需溫度即可。因此,熱流道工藝有時稱為熱集流管系統,或者稱為無流道模塑。熱流道技術的優、缺點
熱流道技術與常規的冷流道相比有以下的好處:
1、節約原材料,降低成。
2、縮短成型周期,提高機器效率
3、改善製品表面質量和力學性能。
4、不必用三板式模具即可以使用點澆口。
5、可經濟地以側澆口成型單個製品。
6、提高自動化程度。
7、可用針閥式澆口控制澆口封凍。
8、多模腔模具的注塑件質量一致。
9、提高注塑製品表面美觀度。
但是,每一項技術都會有自身的缺點存在,熱流道技術也不例外:
1、模具結構復雜,造價高,維護費用高。
2、開機需要一段時間工藝才會穩定,造成開價廢品較多。
3、出現熔體泄露、加熱元件故障時,對產品質量和生產進度影響較大。
上面第三項缺點,通過采購質量上等的加熱元件、熱流道板以及噴嘴並且使用時精心維護,可以減少這些不利情況的出現。熱流道系統的結構
熱流道系統一般由熱噴嘴、分流板、溫控箱和附件等幾部分組成。熱噴嘴一般包括兩種:開放式熱噴嘴和針閥式熱噴嘴。由於熱噴嘴形式直接決定熱流道系統選用和模具的製造,因而常相應的將熱流道系統分成開放式熱流道系統和針閥式熱流道系統。分流板在一模多腔或者多點進料、單點進料但料位偏置時採用。材料通常採用P20或H13。分流板一般分為標准和非標准兩大類,其結構形式主要由型腔在模具上的分布情況、噴嘴排列及澆口位置來決定。溫控箱包括主機、電纜、連接器和接線公母插座等。熱流道附件通常包括:加熱器和熱電偶、流道密封圈、接插件及接線盒等。熱流道系統的分類
一般說來,熱流道系統分為單頭熱流道系統、多頭熱流道系統以及閥澆口熱流道系統。單頭熱流道系統主要由單個噴嘴、噴嘴頭、噴嘴連接板、溫控系統等組成。單頭熱流道系統塑料模具結構較簡單。將熔融狀態塑料由注塑機注入噴嘴連接板,經噴嘴到達噴嘴頭後,注入型腔。需要控制尺寸d、D、L和通過調整噴嘴連接板的厚度尺寸,使定模固定板壓緊噴嘴連接板的端面,控制噴嘴的軸向位移,或者直接利用注塑機噴嘴頂住噴嘴連接板的端面,也可達到同樣目的。在定模固定板的合適位置設置一條引線槽,讓電源線從模具內引出與安裝在模具上的接線座連接。
多頭熱流道系統塑料模具結構較復雜。熔融狀塑料由注塑機注入噴嘴連接板,經熱流道板流向噴嘴後到達噴嘴頭,然後注入型腔。熱流道系統的噴嘴與定模板有徑向尺寸D1配合要求和軸向尺寸限位要求。噴嘴頭與定模鑲塊有徑向尺寸d配合要求,保證熔融狀態的塑料不溢流到非型腔部位,並要求定模鑲塊的硬度淬硬50HRC左右。分型面到熱噴嘴軸向定位面之間的距離L必須嚴格控制,該尺寸應根據常溫狀態下噴嘴的實際距離L′加上模具正常工作溫度下噴嘴的實際延伸量ΔL確定。為了保證噴嘴與熱流道板貼合可靠,不使熱流道板產生變形,在噴嘴的頂部上方設有調整墊,該調整墊與噴嘴自身的軸向定位面一起限制了噴嘴在軸向的移動,且有效地控制了熱流道板可能產生的變形。在常溫狀態下,調整墊與熱流道板和定模固定板之間控制0.025mm間隙以便模具受熱後,在工作溫度狀態時調整墊恰好壓緊。熱流道系統的定位座和定位銷一起控制了熱流道板在模具中的位置。定位座與定模板有徑向尺寸D2配合要求,而且深度h必須控制准確,定位座的軸向起著支承熱流道板的作用,直接承受注射機的注射壓力。定位銷與熱流道板固定板有配合要求。熱流道板與模板之間必須留有足夠的空隙,以便包裹隔熱材料。熱流道板和固定板必須設有足夠的布線槽,讓電源線從模具內引出與安裝在模具上的接線座連接。噴嘴連接板與定模固定板之間有徑向尺寸D1配合要求,以便注塑機的注射頭與模具上的噴嘴連接板配合良好。在熱流道板附近,將定模板、熱流道板固定板、定模固定板用螺釘連接起來,增強熱流道板的剛性。
閥澆口熱流道系統塑料模具結構最復雜。它與普通多頭熱流道系統塑料模具有相同的結構,另外還多了一套閥針傳動裝置控制閥針的開、閉運動。該傳動裝置相當於一隻液壓油缸,利用注射機的液壓裝置與模具連接,形成液壓迴路,實現閥針的開、閉運動,控制熔融狀態塑料注入型腔。熱流道塑料模具設計程序
第一,根據塑件結構和使用要求,確定進料口位置。只要塑件結構允許,在定模鑲塊內噴嘴和噴嘴頭不與成型結構干涉,熱流道系統的進料口可放置在塑件的任何位置上。常規塑件注射成形的進料口位置通常根據經驗選擇。對於大而復雜的異型塑件,注射成形的進料口位置可運用計算機輔助分析(CAE)模擬熔融狀塑料在型腔內的流動情況,分析模具各部位的冷卻效果,確定比較理想的進料口位置。
第二,確定熱流道系統的噴嘴頭形式。塑件材料和產品的使用特性是選擇噴嘴頭形式的關鍵因素,塑件的生產批量和模具的製造成本也是選擇噴嘴頭形式的重要因素。
第三,根據塑件的生產批量和注射設備的噸位大小,確定每模的腔數。
第四,由已確定的進料口位置和每模的腔數確定噴嘴的個數。如果成形某一產品,選擇一模一件一個進料口,則只要一個噴嘴,即選用單頭熱流道系統;如果成形某一產品,選擇一模多腔或一模一腔二個以上進料口,則就要多個噴嘴,即選用多頭熱流道系統,但對有橫流道的模具結構除外。
第五,根據塑件重量和噴嘴個數,確定噴嘴徑向尺寸的大小。目前相同形式的噴嘴有多個尺寸系列,分別滿足不同重量范圍內的塑件成形要求。第六,根據塑件結構確定模具結構尺寸,再根據定模鑲塊和定模板的厚度尺寸選擇噴嘴標准長度系列尺寸,最後修整定模板的厚度尺寸及其他與熱流道系統相關的尺寸。
第七,根據熱流道板的形狀確定熱流道固定板的形狀,在其板上布置電源線引線槽,並在熱流道板、噴嘴、噴嘴頭附近設計足夠的冷卻水環路。
第八,完成熱流道系統塑料模具的設計圖繪制。熱流道系統的發展方向
當前,國內外熱流道模具的主要發展趨勢可歸納為以下幾個方面。
元件的小型化,以實現小型製品的一模多腔和大型製品多澆口充模。通過縮小噴嘴空間,可在模具上配置更多型腔,提高製品的產量和注射機的利用率。在90年代,Master公司開發的噴嘴最小可至15.875mm;Husky公司開發的多澆口噴嘴,每個噴嘴有4個澆口,澆口距可近至9.067mm;Osco公司開發的組合復式噴嘴,每個噴嘴有12個澆口探針,可用於48腔模具的成型。MoldMaters公司針對小型製件的空間限制,在2001年開發了用於小製件的噴嘴,含整體加熱器、針尖和熔體通道,體積直徑小於9mm,澆口距僅為10mm,可成型重量為1~30g的製品。
熱流道元件的標准化、系列化。當前,用戶要求模具設計和製造周期越來越短,將熱流道元件標准化不僅有利於減少設計工作的重復和降低模具的造價,並且十分便於對易損零部件的更換和維修。據報道,Polyshot公司已開發出快換熱流道模具系統,尤其適於注射壓力為70kN的小型注射機。Husky、Presto和Moldmasters等公司的噴嘴、閥桿和分流板都作為標准型便於快速更換和交付模具,現在國外只需4周即可交付模具。
熱流道模具設計整體可靠性提高。如今國內外各大模具公司對熱流道板的設計和熱噴嘴相連接部分的壓力分布、溫度分布、密封等問題的研究開發極為重視。疊層熱流道注射模的開發和利用也是一個熱點。疊式模具可有效增加型腔數量,而對注射機合模力的要求只需增加10%~15%。疊式熱流道模具在國外一些發達國家已用於工業化。
改善熱流道元件材料的目的在於提高噴嘴和熱流道的耐磨性和用於敏感材料成型。如使用鉬鈦等韌性合金材料製造噴嘴,以金屬粉末注射成型經燒結製成熱流道元件已成為可能。
開發精確的溫控系統。在熱流道模具模塑中,開發更精密的溫控裝置,控制熱流道板和澆口中的熔融樹脂的溫度是防止樹脂過熱降解和產品性能降低的有效措施。將熱流道用於共注。通過支管和熱噴嘴元件的有效組合設計可使共注成型與熱流道技術相結合,由此成型3層、5層甚至更多層的復合塑料製品。例如Kortec公司開發出了熔體輸送系統和共注噴嘴;Incoe公司的多出口、多模腔共注支管生產線能用於多材料多組分共注射。熱流道技術在中國
作為一項先進的注塑加工技術,熱流道技術在歐美國家的普及使用可以追溯到上個世紀的中期甚至更早,早在1940年12月,E.R.Knowles就取得了熱流道技術的專利權。而在中國,這一技術的真正推廣應用不過是近幾年發生的事情。
隨著熱流道技術的日漸推廣應用,熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高。由於上面講到的採用熱流道技術模具的諸多優點,因此,熱流道技術的應用在國外發展較快,許多塑料模具廠所生產的模具50%以上採用的熱流道技術,甚至80%以上,效果十分明顯。熱流道在國內也已用於生產,但總體不足10%,這個差距相當巨大,這意味著這個行業有著相當大的市場空間存在。近年來,熱流道技術在中國的逐漸推廣,這在很大程度上是由於我國模具向歐美公司的出口量快速發展帶來的。在歐美國家,注塑生產已經相當的依賴於熱流道技術。可以這樣說,基本上沒有使用熱流道技術的模具現在已經很難出口,這也造成了很多模具廠家對於熱流道技術的意識上的轉變。但是由於很多外國進口的熱流道系統價格比較貴,國內很大一部分廠家接受不了,所以就出現了一些國產的商品化的熱流道系統元件。這對於熱流道技術在中國的推廣有很大的好處。不過雖然熱流道技術已經開始推廣,有的廠採用率達20%以上,一般採用內熱式或外熱式熱流道裝置,少數單位採用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道裝置,但總體上熱流道的採用率達不到10%,與國外的50~80%相比,還是遠遠不夠的。
最近幾年裡,世界著名的熱流道技術供應商們接二連三以各種形式進駐中國市場,或建立生產基地,或尋找代理,或設立辦事處,或建立子公司,應該說,這個潮流對中國的模具行業技術的快速提升起到了巨大的作用。這一潮流中,無疑是近水樓台的韓國企業動手最早,韓國的Yudo(柳道)、SINO(R)(先銳)等品牌在我國均具備了相當的影響力;另有總部位於荷蘭的Synventive(聖萬提)和加拿大的Mold Masters(馬斯特)分別在蘇州和崑山建立的工廠今年也將先後投產;北美注塑工業巨人Husky(赫斯基)多年來始終致力於熱流道技術在我國的普及推廣工作,其獨資建立的亞洲運營中心——赫斯基上海技術中心也擁有強大的熱流道提供能力;中德合資建立的變色(Anole)熱流道科技服務有限公司位於浙江黃岩的生產基地也將於今年中期建成,其產品的加熱元件將全部採用技術領先的德國Anole公司產品;與此同時,我國大量的新興民營企業也認識到這一領域的無限商機,紛紛建立熱流道生產企業,這對於降低熱流道技術的使用成本和其推廣應用都具有十分重要的意義,但總體來說,我國本土企業目前能夠提供的技術大多仍較為初級,選擇空間小、質量不穩定、維護周期短的問題的出現往往會影響到下游企業的對其產品的信任度。
熱流道技術廣泛應用是塑料模具的一大變革。在注塑成型方面,其擁有相當多的無可比擬的優勢,可以這樣說,隨著其技術的進一步發展成熟和製造成本的的降低,熱流道技術將越來越顯現其巨大的優勢。制訂熱流道元器件的國家標准,積極生產價廉高質量的元器件,做好熱流道技術的宣傳推廣,是發展熱流道模具的關鍵。