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]。
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流道分类：绝热浇道、冷流道、热流道。绝热浇道的设计复杂，但效果和维护成本非常低，不会耽误工时。冷流道和热流道斑竹基本上谈到了特点。我再具体补充一些自己的看法。
热流道分类：开放式、针阀式。
开放式结构简单、对材料的局限性较高，易出现拉丝和泄露，表面质量差，在国外的高精密模具中应用较少，同一副模具可和不同厂家的针阀式混用。很多公司能自己制造。
针阀式热流道节省材料，塑件表面美观，同时内部质量紧密、强度高。现在世界上有两大类针阀式热流道（根据注射原理）:气缸式和弹簧式。气缸式依*控制器和时序控制器控制气缸推动针阀的关闭，结构较复杂，但本身设计简单。主要有DME(美国)、INCOE（美国）、MOLD-MASTER(加拿大---热流道的老大)、HUSKY(加拿大)、世纪（日本）、信好（新加坡）、YUDO（韩国）、克朗宁（中德合资--实际中国）、贝佳（中国）等。其中日本世纪没有进入中国市场。气缸式因为其结构的特点决定模具精度要高，同时调试和维护都比较复杂，其中MOLD-MASTER堪称热流道中的劳斯莱斯----加热部分在喷嘴上。他们中的很大成本在调试和维护上，客户基本不能自己维护。弹簧式就一家--FISA(日本)，最大特点，依*弹簧和注射压力
的平衡控制针阀开关，装配调试和维护简单，模具精度不高，日本国内客户基本自己有维护能力，广泛应用在家电、汽车饰件、精密多腔模具中。弹簧式与气缸的差别在于不能时序控制，不能很好解决熔接痕的问题。本人就是FISA公司的上海代表，因为看到斑竹对热流道的热情才有感而发。
价位上基本上这样（中国市场价），MOLD-MASTER、INCOE、DME、HUSKY、FISA、
信好、可朗宁、YUDO、贝佳，还有一些意大利扑精，深圳科技等的热流道也可以，我这里不是太了解。现在国外流行的叠模非热流道莫属，其实热流道模具减少了设计上的很多要求，对设计人员开发更多的模具结构提供了很大的方便。
冷热流道模具区别
生产简况
在世界上工业较为发达的国家和地区热流道模具生产极为活跃。热流道模具比例不断提高。许多10人以下的小模具厂都进行热流道模具的生产。从总体上讲北美，欧洲使用热流道技术时间较久，经验较多水平较高。在亚洲，除日本外，新加坡，韩国，中国台湾，中国香港处于领先地位。北美，欧洲虽然模具制造水平较高，但价格较高交货期较长。相比之下，亚洲的热流道模具制造商在价格与交货期上更具竞争性。而中国大陆的热流道模具尚处于起步阶段，但是正在快速增长，比例不断提高。
优点
缩短周期
制件成型周期缩短，因没有浇道系统冷却时间的限制，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零件成型周期可在5秒钟以下。
节省塑料
在纯热流道模具中因没有冷浇道，所以无生产费料。这对于塑料价格贵的应用项目意义尤其重大。事实上，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的有效途径。
减少废品
减少废品，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。塑料可以更为均匀一致的状态流入各模腔，其结果是品质一致的零件。热流道成型的零件浇口质量好，脱模后残余应力低，零件变形小。所以市场上很多高质量的产品均由热流道模具生产。如人们熟悉的MOTOROLA手机，HP打印机，DELL笔记本电脑里的许多塑料零件均用热流道模具制作。
生产自动化
消除后续工序，有利于生产自动化。制件经热流道模具成型后即为成品，无需修剪浇口及回收加工冷浇道等工序。有利于生产自动化。国外很多产品生产厂家均将热流道与自动化结合起来以大幅度地提高生产效率。 许多先进的塑料成型工艺是在热流道技术基础上发展起来的。如PET预成型制作，在模具中多色共注，多种材料共注工艺，STACK
MOLD等。
冷热流道模具区别
缺点
尽管与冷流道模具相比，热流道模具有许多显著的优点，但模具用户亦需要了解热流道模具的缺点。概括起来有以下几点。
热流道的优点
热流道技术，凭借其节约成本、缩短成型周期等独特的技术优势，成为塑料注塑成型工艺发展的一个重要方向。在欧美国家，注塑生产大部分都依赖于热流道技术，
热流道技术与常规的冷流道相比的好处：
1、节约原材料，降低成。
2、缩短成型周期，提高机器效率。
3、改善制品表面质量和力学性能。
4、不必用三板式模具即可以使用点浇口。
5、可经济地以侧浇口成型单个制品。
6、提高自动化程度。
7、可用针阀式浇口控制浇口封冻。
8、多模腔模具的注塑件质量一致。
9、提高注塑制品表面美观度。
热流道技术的优点
1 .节省塑料原料
由于热流道无冷凝料。或很小的冷料柄，基本上无冷流道浇口料不用回收，尤其是价格昂贵，不能用回料加工的塑料产品，可大大的节约成本。应用热流道如果正常生产一般2-3个月，就可收回热流道成本。
2.提高产品质量
与双分型面的三板模相比，热流道系统内的塑料溶体温度不易下降，保持恒温，不需要像冷流道模具，以提高注射温度来补偿塑料溶体温度的下降，所以热流道内的塑料溶体更易流动，对于大型，薄壁，难以加工的塑料产品更易成型，脱模后产品残余应力低，产品变形小，热流道系统
使浇口更小，选用针阀式热流道来注塑是理想选择。
3.提高生产率，实现自动化生产
塑料产品经过热流道模具成型后，无需修建浇口，取冷凝料柄工序，有利于浇口与产品的自动分离，便于实现生产过程自动化，缩短塑料产品成形周期。
4.强化注射机功能
热流道系统中塑料溶体有利于压力传递，流道中的压力损失较小，可大幅度降低注塑压力和锁模力，减小了注射和保压时间，在较小的注射机上更容易成型长流程的大尺寸塑性，可选择较小的
注射机和减少注射机的费用，强化了注射机的功能，改善了注塑工艺。
5.提高产品一致性和平衡性
6.热流道系统可按流变学原理人工平衡，
通过温度控制和可控喷嘴实现充模平衡，自然平衡的效果也很好，对浇口的精确控制，保证多腔成型的一致性，提高了塑件的精度。
