模具的热流道技术
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热流道模具概述1. 热流道模具概述(1)1次主流道部、分流道部用加热器加热流道部从而使流道里的树脂处于熔融状态进行成型。
该流道部一般称为歧管。
岐管块(由岐管构成的部分)与其他模具部分的接触面极小,以避免热量从岐管传到模具。
(2)2次主流道部通常称为热喷嘴,大致分为内部加热型和外部加热型两种。
(3)浇口1. 开式浇口:浇口部始终受到加热,没有浇口封闭。
一般多用于半热流道中。
2. 热开闭浇口:通电时浇口熔融并开启,冷却时固化并关闭。
3. 机械开闭浇口:浇口部始终受到加热,以机械方式开闭浇口。
大致分为弹簧式、液压活塞式、气压活塞式。
2. 热流道系统的优点和长处相对于冷流道,热流道有下列优点:(1)由于主流道和分流道没有成型,因此无需回收利用它们。
(2)有时可进行短周期成型。
(3)有时可减少多腔成型时的尺寸偏差。
(1)主流道和分流道的回收利用问题采用冷流道方式的主流道和分流道只要不发生劣化就可以回收利用,因此从材料损失方面来看可以说没有什么不利之处。
但流道的回收利用存在以下几个问题。
热流道不存在这些问题,因此可以说这也正是热流道的一个优点。
1-1) 回收材料的使用增加了受热历史,因此也增加了热分解、水解以及变色的可能性。
特别是当相对流道与产品的比例偏大时,回收比例也会增大,因此更容易发生这些问题。
1-2) 在主流道和分流道的保管和粉碎的过程中有可能混入异物。
混入的异物会造成成形品外观不良,有时甚至会破坏成型品。
1-3) 如果粉碎材料粒度分布偏大,则可能会因塑化不均而导致成形品不良。
均化粒度或再次挤出又会增加成本并延长受热历史,从而导致劣化。
此外,混合使用新料和粉碎材料时,如果粒度大小不同,则在料斗或料仓中可能会发生分离。
此时应在混合的同时一点一点地加料。
(2)成型周期2-1) 虽然冷流道被设计得尽可能地短而细,但相对于成形品的厚度来说,主流道和分流道通常还是偏粗。
此处的冷却和固化有时会成为短周期成型的决定因素,这是因为固化时间与厚度的平方成正比。
热流道在注塑模具中的广泛应用什么是热流道模具热流道系统由热喷嘴、热流道板、高精度温度控制器等组成,同一模具可装单嘴或多嘴。
通常,喷嘴不一定总是安装在分流板上,也可以虚连在喷嘴法兰上,但是这类系统需要固定板以保持系统的一体性。
对于大多数塑料加工过程来说,由于模具的温度接近200℃,所以在热流道与模具之间存在着温度差异。
如果系统被连接在模具板上,将会升高温度并增加热量的损失,并且在分流板和喷嘴之间也可能产生流动死角。
在组合式热流道系统中,喷嘴、分流板形成了一个简单的单元。
熔体从分流板直接流进喷嘴,因而不会产生偏差以及流动死角。
通过螺纹喷嘴被嵌入到分流板中,消除了喷嘴与分流板之间的泄漏现象。
传统的衬套系统设计会产生热膨胀,而这种组合式系统在消除此类泄漏上特别有效。
组合式热流道系统位于模具的中心位置且与模具的联接很少,其制造材料不要求具有很高的热传导性,也不要求设置箝位以及对模具片预加张力。
这种最低限度的连接提供了高精度和稳定的温度曲线,因此能量的消耗比传统的热流道系统要低得多。
组合式热流道系统能够直接预装配独立于模具的液压线路。
液压设备直接驱动的阀门口也可以直接安装在系统上,这样就省略了传统机器上的控制阀,使注塑成型更加灵活。
另外,电器以及液压线路也可以按照客户的要求进行配置。
由于系统在交付前会经历电气、温度、液压或气压的检测,因此客户会得到预安装系统的说明,从而可以很容易地在模具内进行安装并马上投入生产。
2热流道模具的维护、维修当模具或系统需要常规的维护时,组合式热流道系统可以同样采用简单的步骤从模具上拆卸下来,从而可以独立于模具进行修理和检测。
由于喷嘴没有连接到分流板上,电气和液压线路必须完全拆开,并在检修结束后再进行连接。
通常,组合式热流道系统降低了维修成本。
完整的热流道系统基于组合式的预配设计和安装,装配过程中加热器或热电偶的导线被去掉。
连接加热器和配电箱的导线被安放在一个特别设计的导管中,这对模具或者热流道系统的拆卸都是很有利的。
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI O N2008N O .11SC I ENC E &TEC HN OLO GY I NFO RM ATI O N高新技术热流道技术是应用于塑料注塑模浇注流道系统的一种先进技术,是塑料注塑成型工艺发展的热点方向,热流道注射成型法于20世纪50年代问世,经历了一段较长时间的推广以后,其应用普及率逐年上升。
80年代中期,美国的热流道模具占注射模具总数的15%~17%,欧洲为12%~15%,日本约为10%。
但到了90年代,美国生产的塑料注射模具中热流道模具已占40%以上,在大型制品的注射模具中则占90%以上。
而在中国,这一技术的真正推广应用不过是近几年的事。
热流道系统工作原理是在塑料模具流道附近或中心设有加热棒和加热圈,从注塑机喷嘴出口到浇口的整个流道都处于高温状态,使流道中的塑料保持熔融,停机后一般不需要打开流道取出凝料,再开机时只需加热流道到所需温度即可。
因此,热流道工艺有时称为热集流管系统,或者称为无流道模塑。
理想的注塑系统应形成密度一致的部件,不受所有的流道、飞边和浇口的影响。
相对冷流道来讲,热流道要做到这一点,就必须维持材料在热流道内的熔融状态,不会随成形件送出。
热流道工艺有时称为热集流管系统,或者称为无流道模塑。
基本来讲,可以把热集流管视为机筒和注塑机喷嘴的延伸部分。
热流道系统的作用就是把始终保持在熔融状态材料送到模内的每一浇口。
1热流道技术的优、缺点熟悉注塑工艺的朋友都知道,常规注塑成型经常会有以下不利因素的出现:充模困难;薄壁大制件的变形;浇道原材料的浪费;多模腔模具的注塑件质量不一。
热流道技术的出现,则给这些问题提供了比较完善的解决方案,一般来讲,采用热流道有以下的好处:1.1节约原材料,降低成本传统模具注塑时会产生水口料,要求高的塑胶产品是不许用水口料(再生二次料),因为水口料重复使用会使塑料份子结构和性能降解,再用就会影响产品质量。
模具热流道技术模具热流道技术现代模具与传统模具不同,它不仅形状与结构⼗分复杂,⽽且技术要求更⾼,⽤传统的模具制造⽅法显然难于制造,必须借助于现代化科学技术,采⽤先进制造技术,才能达到技术要求。
当前整个⼯业⽣产的发展特点是产品品种多、更新快、市场竞争激烈。
为适应市场对模具制造的短交货期,⾼精度、低成本的迫切要求,型腔模具将有如下发展趋势:(1)愈来愈⾼的模具精度。
10年前,精密模具⼀般为5µm,现在已达2~3µm,不久1µm精度的模具即将上市。
随着零件微型化及精度要求的提⾼,有些模具的加⼯精度要求在1µm以内,这就要求发展超精加⼯。
(2)⽇趋⼤型化的模具。
这⼀⽅⾯是由于⽤模具成型的零件⽇渐⼤型化,另⼀⽅⾯也是由于⾼⽣产效率要求的1模多腔(现在有的已达1模⼏百腔)所致。
(3)⽇益增多⾼档次模具。
⼀是⽤于汽车、飞机、精密机械的纳⽶级(µm)精密加⼯;⼆是⽤于磁盘、磁⿎制造的亚微⽶级(0.01µm)精密加⼯;三是⽤于超精密电⼦器件的毫微⽶级(0.001µm)精密加⼯。
进⼀步增多⽓辅模具及⾼压注射成型模具。
随着塑料成型⼯艺的不断改进和发展,为了提⾼注射质量,⽓辅模具及⾼压注射成型模具也随之发展。
(4)增⼤塑料模具⽐例。
随着塑料原材料的性能不断提⾼,各⾏业的零件将以塑代钢、以塑代⽊的进程进⼀步加快,使⽤塑料模具的⽐例⽇趋增⼤。
(5)增多挤压模及粉末锻模。
由于汽车、车辆和电机等产品向轻量化发展,如以铝代钢,⾮全密度成型,⾼分⼦材料、复全材料、⼯程陶瓷、超硬材料成型和加⼯。
新型材料的采⽤,不仅改变产品结构和性能⽽使是⽣产⼯艺发⽣了根本变⾰,相应地出现了液态(半固态)挤压模具及粉末锻模。
对这些模具的制造精度要求较⾼。
(6)⽇渐⼴泛应⽤模具标准件。
模具标准化及模具标准件的应⽤将极⼤地影响模具制造周期,且还能提⾼模具的质量和降低模具制造成本。
(7)⼤⼒发展快速制造模具。
大家知道冷流道模具和热流道模具有什么不同吗?下面小编为大家简单介绍一下,希望对各位有所帮助。
两者区别如下:一、指代不同1、热流道:是将传统式模具或三板式模具的浇道与流道经过加热,于每一成形时即不需要取出流道和浇道的一种崭新构造。
2、冷流道:在模具中冷却后随制品一起取出,去除浇注冷料并修剪浇日可以得到进浇痕迹不明显的最终制品。
二、用处不同1、热流道:不同的塑料特性,制品的形状、大小、厚薄、重量,型腔排列和浇口位置,市面上有数款不同形状和大小的热嘴和流道板以适应各种产品。
2、冷流道:模具设计简单,使用广泛。
三、特点不同1、热流道:过加热的办法来保证流道和浇口的塑料保持熔融状态。
由于在流道附近或中心设有加热棒和加热圈,从注塑机喷嘴出口到浇口的整个流道都处于高温状态,使流道中的塑料保持熔融,停机后一般不需要打开流道取出凝料,再开机时只需加热流道到所需温度即可。
2、冷流道:产生的冷料需要再次粉碎回收。
扩展资料:塑胶模具使用热流道的好处:热流道为塑胶模具节省塑料, 缩短成型周期,降低生产成本,提高效率的系统..热流道模具在当今世界各工业发达国家和地区均得到极为广泛的应用。
这主要是热流道模具拥有如下显著特点:1、缩短制件成型周期,提高生产效率;因没有主流道和次流道冷却时间的限制,制件成型固化后便可及时顶出。
许多用热流道模具生产的薄壁产品成型周期可在8秒钟内完成。
2、节省塑胶原料;传统模具注塑时会产生水口料,要求高的塑胶产品是不许用水口料(再生二次料),因为水口料重复使用会使塑料份子结构和性能降解,再用就会影响产品质量。
热流道模具中因没有冷流道,所以无产生水口料(费料)。
这对于塑料价格贵的应用项目意义尤其重大。
事实国际上主要的热流道生产厂商均在世界上石油及塑料原料价格昂贵的年代得到了迅猛的发展。
因为热流道技术是减少费料,降低材料费,节省成本的有效途径。
3、减少不良品,提高产品质量;在热流道模具成型过程中,塑料熔体温度在流道系统里得到准确地控制。
四,主要研究内容和要达到的主要技术,经济指标
新型热流道模具的开发是现代注塑技术发展的一个关键技术里程碑
热流道技术(Hot Runner)是基于新型模具设计和制造技术,将微型加热,控制和锁阀系统植入模具流道部分,相当于将注塑系统微型化并延伸到模具内部,这样在生产过程中流道部分的熔体每次都可以被下一注塑周期利用。
这样就从根本上消除了普通注塑模具大约10%的水口料的产生
本项目主要研究内容包括
1.了解国内外热流道技术发展的最新成果,直接再设计中引入阀针式热咀(V/G),跨过热咀(H/T)式落后的技术
2.参加各种塑胶展和考察先进的模具制造厂,筛选能够达到以下技术指标的供应商:Husky,Yudo,,Hi-Mold
热流道系统参数表:塑料原料型号
热流道板温度控制点
模具温度控制点
热流道系统设定温度范围
热流道安全使用电压,单相频率
热流道系统安全使用电流。
热流道技术热流道模具与普通流道模具相比,具有注塑效率高、成型塑件质量好和节约原料等优点,随着聚合物工业的发展,热流道技术正不断地发展完善,其应用范围也越来越广泛。
热流道是通过加热的办法来保证流道和浇口的塑料保持熔融状态。
由于在流道附近或中心设有加热棒和加热圈,从注塑机喷嘴出口到浇口的整个流道都处于高温状态,使流道中的塑料保持熔融,停机后一般不需要打开流道取出凝料,再开机时只需加热流道到所需温度即可。
热流道注射成型法于20世纪50年代问世,经历了一段较长时间地推广以后,其市场占有率逐年上升,80年代中期,美国的热流道模具占注射模具总数的15%~17% ,欧洲为12%~15% ,日本约为10% 。
但到了90年代,美国生产的塑料注射模具中热流道模具已占40%以上,在大型制品的注射模具中则占90%以上。
热流道系统的优势节约原料、降低制品成本是热流道模具最显著的特点。
普通浇注系统中要产生大量的料柄,在生产小制品时,浇注系统凝料的重量可能超过制品重量。
由于塑料在热流道模具内一直处于熔融状态,制品不需修剪浇口,基本上是无废料加工,因此可节约大量原材料。
由于不需废料的回收、挑选、粉碎、染色等工序,故省工、省时、节能降耗。
注射料中因不再掺入经过反复加工的浇口料,故产品质量可以得到显著地提高,同时由于浇注系统塑料保持熔融,流动时压力损失小,因而容易实现多浇口、多型腔模具及大型制品的低压注射。
热浇口利于压力传递,在一定程度上能克服塑件由于补料不足而形成的凹陷、缩孔、变形等缺陷。
适用树脂范围广,成型条件设定方便。
由于热流道温控系统技术的完善及发展,现在热流道不仅可以用于熔融温度较宽的聚乙烯、聚丙烯,也能用于加工温度范围窄的热敏性塑料,如聚氯乙烯、聚甲醛(POM)等。
对易产生流涎的聚酰胺(PA),通过选用阀式热喷嘴也能实现热流道成型。
另外,操作简化、缩短成型周期也是热流道模具的一个重要特点。
与普通流道相比,缩短了开合模行程,不仅制件的脱模和成型周期缩短,而且有利于实现自动化生产。
一、热流道的原理
冷流道是指模具入口与产品浇口之间的部分。
塑料在流道内靠注塑压力和其本身的热量保持流动状态,流道作为成型物料的一部分,但并不属于产品。
所以在我们设计模具的时候既要考虑填充效果,又要考虑怎样通过缩短、缩小流道来节省材料,理想情况是这样,但实际应用中则很难达到两全其美。
热流道又称无流道
是指在每次注射完毕后流道中的塑料不凝固,塑胶产品脱模时就不必将流道中的水口脱出。
由于流道中的塑料没有凝固,所以在下一次注射的时候流道仍然畅通。
简要言之,热流道就是注塑机喷咀的延伸。
二、热流道的优点
常规注塑成型产品经常会出现以下问题:
a.充模困难
b.薄壁大制件的变形
c.浇道原材料的浪费
d.多模腔模具的注塑件质量不一等
热流道技术的出现,则给这些问题提供了完善的解决方案,一般来讲,采用热流道有以下的好处:
1.流道内压力损耗小,塑料流动性好,温度均匀,则产品的内应力,变形就会减小,产品表面质量和力学性能就会大大提高;(常见的缩水、填充不足、熔接痕、颜色不均、飞边、翘曲现象也可以减少);
2.消除全部或大部分流道废料,物料的有效利用率高,不必回用旧料;
3.缩短了成型周期,开模行程,提高了生产效率;
4.热流道均为自动切断浇口,可以实现全自动生产;
5.降低注塑压力,有利于保护模具,延长使用寿命;
6.多模腔模具可保证填充均匀,产品质量一致;。
我国模具行业近年来发展很快,据不完全统计,至2002年年底,我国共有模具生产企业2万多家,从业人员约50万人,模具年总产值约440亿元,每年的模具出口数量都呈增长趋势。
在全球,也算的上是模具大国。
然而,作为与模具行业密不可分的热流道系统,在我国的发展却令人心寒。
在中国,你要是去做一下民意调查。
问别人什么是模具?估计很多人会滔滔不绝的跟你述说着自己的观点看法,但是你要问什么是热流道?可以说除专业领域内的一些人士外,能回答你的人很少,甚至于大部分的人对于热流道一无所知,连热流道是用于哪个行业领域内的都不清楚,这样的现实对于一个模具大国来说实在是一种悲哀。
根据规划,到2005年,我国的模具产品水平将达到国际20世纪90年代中期水平,汽车模具等生产也将进入自主开发时代,但是对于热流道系统,我国目前却还停留在初期阶段。
一、什么是热流道热流道技术是应用于塑料注塑模浇注流道系统的一种先进技术,是塑料注塑成型工艺发展的一个热点方向。
所谓热流道成型是指从注射机喷嘴送往浇口的塑料始终保持熔融状态,在每次开模时不需要固化作为废料取出,滞留在浇注系统中的熔料可在再一次注射时被注入型腔。
理想的注塑系统应形成密度一致的部件,不受所有的流道、飞边和浇口水口的影响。
相对冷流道来讲,热流道要做到这一点,就必须维持材料在热流道内的熔融状态,不会随成形件送出。
热流道工艺有时称为热集流管系统,或者称为无流道模塑。
基本来讲,可以把热集流管视为机筒和注塑机喷嘴的延伸部分。
热流道系统的作用就是把材料送到模内的每一浇口。
二、热流道技术的优、缺点那么,为什么会有这种热流道技术出现呢?热流道技术又能够带给我们那些好处呢?熟悉注塑工艺的朋友都知道,常规注塑成型经常会有以下不利因素的出现:1、充模困难;2、薄壁大制件的变形;3、浇道原材料的浪费;4、多模腔模具的注塑件质量不一。
热流道技术的出现,则给这些问题提供了比较完善的解决方案,一般来讲,采用热流道有以下的好处:1、节约原材料,降低成。
一种模具热流道冷料消除的方法
1、热流道铝块冷却法:它采用热流道内部铝块的传热散热能力,通过铝块的拉伸和积压使铝块的内部尺寸减小,从而改变铝块的温度分布,减少表面温度,并通过铝块的放热散热能力对塑料模具进行冷却,从而达到消除热流道性能的目的。
2、风扇冷却法:采用风扇将热空气定向分布,再将冷却空气定向分布,以改变热流道内外的温度分布,从而改善热流道性能。
3、液体冷却法:采用液体来帮助冷却,它采用常用化工管道,将冷却液体定向送入热流道,从而对温度进行调节,从而改善热流道的性能。
热流道注塑模具是由若干块钢板配合各种零件组成的,基本分为:
A 成型装置(凹模,凸模)
B 定位装置(导柱,导套)
C 固定装置(工字板,码模坑)
D 冷却系统(运水孔)
E 恒温系统(加热管,发热线)
F 流道系统(唧咀孔,流道槽,流道孔)
G 顶出系统(顶针,顶棍)
根据浇注系统型制的不同可将模具分为三类:
1、热流道大水口模具:流道及浇口在分模线上,与产品在开模时一起脱模,设计最简单,容易加工,成本较低,所以较多人采用大水口系统作业。
2、热流道细水口模具:流道及浇口不在分模线上,一般直接在产品上,所以要设计多一组水口分模线,设计较为复杂,加工较困难,一般要视产品要求而选用细水口系统。
3、热流道模具:此类模具结构与细水口大体相同,其最大区别是流道处于一个或多个有恒温的热流道板及热唧嘴里,无冷料脱模,流道及浇口直接在产品上,所
以流道不需要脱模,此系统又称为无水口系统,可节省原材料,适用于原材料较贵、制品要求较高的情况,设计及加工困难,模具成本较高。
热流道系统,又称热浇道系统,主要由热浇口套,热浇道板,温控电箱构成。
我们常见的热流道系统有单点热浇口和多点热浇口二种形式。
单点热浇口是用单一热浇口套直接
把熔融塑料射入型腔,它适用单一腔单一浇口的塑料模具;多点热浇口是通过热浇道板把熔融料分枝到各分热浇口套中再进入到型腔,它适用于单腔多点入料或多腔
模具.
格润泰热流道。
热流道技术热流道模具与普通流道模具相比,具有注塑效率高、成型塑件质量好和节约原料等优点,随着聚合物工业的发展,热流道技术正不断地发展完善,其应用范围也越来越广泛。
热流道是通过加热的办法来保证流道和浇口的塑料保持熔融状态。
由于在流道附近或中心设有加热棒和加热圈,从注塑机喷嘴出口到浇口的整个流道都处于高温状态,使流道中的塑料保持熔融,停机后一般不需要打开流道取出凝料,再开机时只需加热流道到所需温度即可。
热流道注射成型法于20世纪50年代问世,经历了一段较长时间地推广以后,其市场占有率逐年上升,80年代中期,美国的热流道模具占注射模具总数的15%~17%欧洲为12%~15%日本约为10%。
但到了90年代,美国生产的塑料注射模具中热流道模具已占40%^上,在大型制品的注射模具中则占90%以上。
热流道系统的优势节约原料、降低制品成本是热流道模具最显著的特点。
普通浇注系统中要产生大量的料柄,在生产小制品时,浇注系统凝料的重量可能超过制品重量。
由于塑料在热流道模具内一直处于熔融状态,制品不需修剪浇口,基本上是无废料加工,因此可节约大量原材料。
由于不需废料的回收、挑选、粉碎、染色等工序,故省工、省时、节能降耗。
注射料中因不再掺入经过反复加工的浇口料,故产品质量可以得到显著地提高,同时由于浇注系统塑料保持熔融,流动时压力损失小,因而容易实现多浇口、多型腔模具及大型制品的低压注射。
热浇口利于压力传递,在一定程度上能克服塑件由于补料不足而形成的凹陷、缩孔、变形等缺陷。
适用树脂范围广,成型条件设定方便。
由于热流道温控系统技术的完善及发展,现在热流道不仅可以用于熔融温度较宽的聚乙烯、聚丙烯,也能用于加工温度范围窄的热敏性塑料,如聚氯乙烯、聚甲醛(POM等。
对易产生流涎的聚酰胺(PA),通过选用阀式热喷嘴也能实现热流道成型。
另外,操作简化、缩短成型周期也是热流道模具的一个重要特点。
与普通流道相比,缩短了开合模行程,不仅制件的脱模和成型周期缩短,而且有利于实现自动化生产。
热流道技术知识热流道模具与普通流道模具相比,具有注塑效率高、成型塑件质量好和节约原料等优点,随着聚合物工业的发展,热流道技术正不断地发展完善,其应用范围也越来越广泛。
热流道是通过加热的办法来保证流道和浇口的塑料保持熔融状态。
由于在流道附近或中心设有加热棒和加热圈,从注塑机喷嘴出口到浇口的整个流道都处于高温状态,使流道中的塑料保持熔融,停机后一般不需要打开流道取出凝料,再开机时只需加热流道到所需温度即可。
热流道注射成型法于20世纪50年代问世,经历了一段较长时间地推广以后,其市场占有率逐年上升,80年代中期,美国的热流道模具占注射模具总数的15%~17% ,欧洲为12%~15% ,日本约为10% 。
但到了90年代,美国生产的塑料注射模具中热流道模具已占40%以上,在大型制品的注射模具中则占90%以上。
热流道系统的优势节约原料、降低制品成本是热流道模具最显著的特点。
普通浇注系统中要产生大量的料柄,在生产小制品时,浇注系统凝料的重量可能超过制品重量。
由于塑料在热流道模具内一直处于熔融状态,制品不需修剪浇口,基本上是无废料加工,因此可节约大量原材料。
由于不需废料的回收、挑选、粉碎、染色等工序,故省工、省时、节能降耗。
注射料中因不再掺入经过反复加工的浇口料,故产品质量可以得到显著地提高,同时由于浇注系统塑料保持熔融,流动时压力损失小,因而容易实现多浇口、多型腔模具及大型制品的低压注射。
热浇口利于压力传递,在一定程度上能克服塑件由于补料不足而形成的凹陷、缩孔、变形等缺陷。
适用树脂范围广,成型条件设定方便。
由于热流道温控系统技术的完善及发展,现在热流道不仅可以用于熔融温度较宽的聚乙烯、聚丙烯,也能用于加工温度范围窄的热敏性塑料,如聚氯乙烯、聚甲醛(POM)等。
对易产生流涎的聚酰胺(PA),通过选用阀式热喷嘴也能实现热流道成型。
另外,操作简化、缩短成型周期也是热流道模具的一个重要特点。
与普通流道相比,缩短了开合模行程,不仅制件的脱模和成型周期缩短,而且有利于实现自动化生产。
模具的热流道技术
文章介绍了热流道模具的基本原理,组成,基本特点,关键技术,概述了热流道模具在使用过程中的优缺点,展望了热流道模具系统的发展趋势。
标签:热流道;成型;模具
1 引言
在过去的近半个世纪,热流道系统以得天独厚的优势赢得了注塑商们的宠爱,他们凭借着热流道技术实现了对各种通用树脂和特种树脂的注塑成型,然而人们对产品的美观要求是越来越高,注塑产品的浇口质量越发变得重要,与此同时,随着市场竞争的激烈,使塑料产品生产商们在提高产品质量的同时进行更快的换色,所有这些都决定了客户对热流道的广泛需求[1]。
热流道模具技术通过加热的方法使注塑模具的流道和浇口材料保持在熔融状态,是应用在塑料注塑模浇注流道系统的一种非常先进无流道凝料浇注技术。
它在流到的周围或者流道的中心安装有加热装置,从而使整个流道从注塑机喷嘴到模具的浇口都在一定的温度状态,让流道中的塑料一直处于熔融的状态,从这个方面来看,热流道系统是注塑机喷嘴的一种延伸,它无需在停机后从流道中取出凝料,下次注塑时只需加热流道到所需温度即可[2],热流道系统如图1。
随着热流道注塑模具技术的不断发展,到90年代,热流道模具在美国已占40%以上,在是在大型的注塑件模具中更是超过了90%。
目前,Mold masters公司,DME公司,Husky公司,INCOE公司,Synventive公司等都在积极的研发和推广先进的热流道系统。
随着塑料工业的飞速发展,热流道技术也正不断改善和加快其推广使用[3],在我国,这一技术在最近的十多年也得到了真正推广,随着中国的模具逐渐由国内走向国外,出口到一些欧美国家,热流道模具在中国逐渐推广[4]。
热流道技术是应用于塑料模具的一种非常先进技术,是目前注塑工艺发展的一个热点方向。
一般是有加热器进行供热,保证注塑机喷嘴出口到送往浇口的物料整个流道始终处于熔融状态,从而可以成型密度一致的塑料零件,不受所有的流道、飞边和浇口的影响,热流道工艺有时称为热集流管系统,或者称为无流道系统[5]。
2 热流道系统的基本特点
2.1 节约原材料、降低制品成本是热流道模具最显著的特点
热流道模具与普通流道模具相比,具有高的注塑效率高、好的成型塑件质量以及节省原料等优点,制品注塑后不需人工来修剪浇口,几乎不产生废料,可节约非常多的原材料,既省工作量又省时间还能节约能耗成本[6]。
2.2 产品的质量得到提高
热流道系统内的塑料溶体温度不宜下降,温度保持恒定,不需要像冷流道,以提高注射温度来补偿塑料溶体温度的下降。
另外注射料中不要掺入经过重复注塑的浇口废料,因此产品的质量可得到改善。
一般情况下,由于热浇口有利于压力传递,因此在一定程度上减少了补料而造成的不合格制品。
2.3 注塑成型的周期得到缩短,机器效率得到提高
塑料制品经过热流道模具成型后,不要切除浇口,产品实现自动分离;它与普通流道相比,很大程度上缩短了开合模的行程,可以实现简短的注塑成型周期,提高效率,更利于自动化生产的实现。
2.4 可注塑的树脂多
它可以实现聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等常用塑料的成型,也能用于PVC、POM、PA等难注塑材料的成型。
2.5 多模腔模具的注塑件质量一致。
对于多腔模具或多进料点模具,可采用流道来平衡注塑压力,另外可控制喷嘴和调控温度实现冲模平衡,由于热流道系统可对浇口进行精准的控制,从而可在多腔模具中注塑出质量差不多的制品。
3 热流道系统的组成
3.1 热流道分流板
分流板一般分为标准和非标准两大类,其结构主要由型腔在模具上的分布情况、喷嘴排列及交口位置来决定。
材料通常采用P20和H13。
其主要任务是将熔体从主流道送入各个单独的喷嘴,在熔体传送过程中,熔体的压力降应尽可能减小,并不允许材料降解。
除了一字型以外,常用热流道板还有Y型,H型、X 型。
3.2 智能温度控制器
温控器主要包括标准主箱、电缆、连接器和连接公母插座等。
可提供多功能和可靠的温度和时序控制,另外可实时监控加热器的工作状态,有PID控制和PIDD两种控制方式,其中PIDD控制可达到±0.5℃的温控精度。
3.3 热流道加热元件
加热元件是热流道系统的组成部分,主要有棒、圈式加热器、管式加热器以
及螺旋加热器等。
他们的使用寿命、加热效率都会影响热流道系统正常工作。
3.4 热流道喷嘴
喷嘴是热流道系统的核心部件,按其结构的不同可分为浇套式,热尖式、针阀式三种。
其中,较为先进的是针阀式喷嘴,针阀式热流道系统的结构如图2所示。
4 热流道模具的缺点
4.1 模具成本提高
热流道系统元件价格比较昂贵,结构相对复杂,加工成本大幅度提高,有时热流道系统的成本超出冷流道系统成本很多,如果产品生产量小,选用热流道系统的话就会不划算,因此热流道系统价格贵,是影响热流道技术推广的主要障碍。
4.2 热流道模具要求高
由于热流道系统技术是一种新兴技术,涉及了较多的学科,如电子学,模具材料,加热材料,热有限元分析等,所以,不但热流道模具需要精密加工机械作保证,而且还要严格控制热流道系统与模具的集成与配合,还要考虑到制作过程中会产生的一系列问题,导致产品质量下降,甚至还会中断热流道元件生产。
4.3 维护成本提高,操作维修复杂
与冷流道模具相比,热流道模具操作维修复杂,如使用操作不当,将会造成热流道零件的损坏,中断正常的生产,造成经济的亏损。
如果热流道一旦出現故障,就必须停机清洗,检修,维护。
5 热流道模具的关键技术
5.1 塑料温度的控制
塑料温度的控制是很关键的,生产过程中出现许多的加工产品质量的问题直接来源于塑料的温度控制的不佳[7]。
温控直接关系到成型产品的质量和稳定性,是成功应用热流道模具最重要的技术因素,因此需要对热流道系统进行加热和散热的分析[8]。
5.2 塑料流动的控制
塑料在热流道系统中要保持流动平衡,浇口要使塑料进行同步或异步填充。
流动控制不好则会出现保压不当,飞边等质量问题。
目前,世界上已经有了专门帮助用户进行最佳流道设计的CAE软件如MOLDCAE,使用此软件,能极大地提高流体分析的质量和效率。
6 热流道系统的发展动向和新挑战
目前,热流道系统存在一些缺陷,但是,随着科学技术的发展这些缺点正在被逐渐克服,热流道模具的应用整处于发展阶段。
当前,国内外热流道模具的主要发展趋势可归纳为以下几个方面:
6.1 注塑零件微型化
马斯特公司推出的热流道喷嘴可小至15mm;赫斯基公司推出的四浇口喷嘴,浇口距可小至9mm,而英柯公司的十二口复式喷嘴,可用于四十八腔模具的注塑成型[4]。
6.2 热流道零件的标准设计与制造
针对客户要求模具交货周期越来越短,将热流道零件标准化不仅有利于减少设计工作的重复和降低模具的造价,而且十分便于对易损零部件的更换和维修。
6.3 提高热流道模具的可靠性
解决热流道压力分布、温度分布、密封等问题的研究极为迫切。
6.4 改善热流道元件的材料。
如使用铝钦等韧性合金材料来生产热流道喷嘴,用金属粉末冶金成型热流道元件已变为可能[9]。
6.5 智能的温控系统
实现温度控制的智能化和精准化。
7 结束语
随着热流道模塑技术的发展,热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高。
在国外技术已经相当的成熟,在我国热流道模塑技术的应用也处于一个跳跃上升的阶段。
随着热流道技术工艺的不断改进,模具成本合理,使用率高,经济效益增加明显,逐步走向成熟化,热流道系统越来越受到人们的欢迎和使用,热流道技术的应用和推广,对促进模具工业的发展和创新都起到积极的作用,其显著的性能和优越性不断的改进,无疑会使热流道在国内得到快速的发展和更大的推广应用。
参考文献
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[2]范杵蘭.2009热流道技术最新发展[J].国外塑料,2009.12.
[3]张朝阁,宓大云,张亚.热流道塑料模具技术的研究成果与发展前景[J].塑
料工业,2013.7(43).5-9.
[4]陈剑玲.热流道技术的发展和应用概况[J].模具工业,2003.
[5]狄金叶.平板电视机前壳热流道技术研究[D],青岛理工大学,青岛,2010.
[6]李树,揣成智.双层热流道注射模成型技术[J].模具工业,1999,(10).
[7]闫志波.热流道技术的特点及其发展方向[J].石家庄职业技术学院学报,2010.
[8]李仕成,陈泽中,汪薇等.汽车保险杠注塑模具热流道系统热平衡分析及设计[J].塑料工业,2013,7(41).47-50.
[9]王秀彦,蔡胜利.多层塑料制品的共注射模具[J].模具工业,1999,(6).
作者简介:汪薇(1990-),女,本科在读,研究方向为热流道模具。