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      注塑模具的熱流道應用技術要點

      文章來源: 科翔模具 人氣:3409 發表時間:2018-11-27 17:06:43

      熱流道分三種,分流板、噴嘴、溫控箱??梢钥纯次曳诺膱D紙,主澆口進料,通過分流板流過噴嘴,溫控箱 阿諾立是控溫的。

      熱流道模具是利用加熱裝置使流道內熔體始終不凝固的模具。因為它比傳統模具成形周期短,而且更節約原料,所以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。

      概念分類

      熱流道系統分為絕熱流道(fully hot runner)和微型半熱流道系統(semi hot runner)。絕熱流道的設計復雜,但效果好和維護成本非常低。微型半熱流道結構化繁為簡,穩定好用,故障率低,因結構簡單因而維護成本低,對生產的穩定進行有更大保證。

      熱流道分類

      開放式(用于微型半熱流道)、針閥式(用于絕熱流道)。

      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。由于熱噴嘴形式直接決定熱流道系統選用和模具的制造,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采用。材料通常采用P20或H13。分流板一般分為標準和非標準兩大類,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。模具達人微信小編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。

      一.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、縮短制件成型周期

      因沒有澆道系統冷卻時間的限制,制件成型固化后便可及時頂出。許多用熱流道模具生產的薄壁零件成型周期可在5秒鐘以下。

      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準確地控制。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,脫模后殘余應力低,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打印機,DELL筆記本電腦里的許多塑料零件均用熱流道模具制作。

      4、消除后續工序,有利于生產自動化。

      制件經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預成型制作,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制品質量嚴重下降等。

      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。對于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. 輔助零件四.熱流道應用主要技術關鍵

      一個成功的熱流道模具應用項目需要多個環節予以保障。其中最重要的有兩個技術因素。一是塑料溫度的控制,二是塑料流動的控制。

      1.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。許多生產過程中出現的加工及產品質量問題直接來源于熱流道系統溫度控制的不好。 如使用熱針式澆口方法注塑成型時產品澆口質量差問題,閥式澆口方法成型時閥針關閉困難問題,多型腔模具中的零件填充時間及質量不一致問題等。如果可能應盡量選擇具備多區域分別控溫的熱流道系統,以增加使用的靈活性及應變能力。

      2.塑料流動的控制

      塑料在熱流道系統中要流動平衡。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FAMILY MOLD要進行澆道尺寸設計平衡。否則就會出現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,塑料在熱流道系統中停留時間過長,損壞材料性能而導致零件成型后不能滿足使用要求。世界上已經有專門幫助用戶進行最佳流道設計的CAE軟件如MOLDCAE。

      五.熱流道模具的應用范圍

      1.塑料材料種類

      熱流道模具已被成功地用于加工各種塑料材料。如PP,PE,PS,ABS,PBT,PA,PSU,PC,POM,LCP,PVC,PET,PMMA,PEI,ABS/PC等。 任何可以用冷流道模具加工的塑料材料都可以用熱流道模具加工。

      2.零件尺寸與重量

      用熱流道模具制造的零件最小的在0.1克以下。最大的在30公斤以上。應用極為廣泛靈活。

      3.工業領域

      熱流道模具在電子,汽車,醫療,日用品,玩具,包裝,建筑,辦公設備等各工業部門都得到廣泛應用。

      六.國際上熱流道模具生產簡況

      在世界上工業較為發達的國家和地區熱流道模具生產極為活躍。 熱流道模具比例不斷提高。許多10人以下的小模具廠都進行熱流道模具的生產。從總體上講北美,歐洲使用熱流道技術時間較久,經驗較多水平較高。在亞洲,除日本外,新加坡,南韓,臺灣,香港處于領先地位。北美,歐洲雖然模具制造水平較高,但價格較高交貨期較長。相比之下,亞洲的熱流道模具制造商在價格與交貨期上更具競爭性。而中國的熱流道模具尚處于起步階段,但是正在快速增長,比例不斷提高。

      單穴安裝

      多穴安裝

      三板模和熱澆道之差

      針閥式安裝

      三板模加熱澆道

      優點

      縮短周期

      制件成型周期縮短,因沒有澆道系統冷卻時間的限制,制件成型固化后便可及時頂出。許多用熱流道模具生產的薄壁零件成型周期可在5秒鐘以下。

      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。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。

      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準確地控制。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,脫模后殘余應力低,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打印機,DELL筆記本電腦里的許多塑料零件均用熱流道模具制作。

      生產自動化

      消除后續工序,有利于生產自動化。制件經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?!≡S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預成型制作,在模具中多色共注,多種材料共注工藝,STACK MOLD等。

      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。

      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,經濟上不劃算。模具達人微信編輯 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。

      設備要求高

      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制品質量嚴重下降等。

      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。對于熱流道模具的新用戶,需要較長時間來積累使用經驗。

      缺點試模

      大多數成型產品的缺陷是在塑化和注塑階段造成的,但有時也與模具設計不當有關,可能的影響因素包括:模腔數,冷/熱流道系統的設計,射入口的類型、位置和尺寸,以及產品本身的結構等。因此,為了避免由于模具設計而造成的產品缺陷,我們需要在制作模具的時候,對模具的設計和工藝參數進行分析。

      在獲得試模結果后,操作者通常需要對模具的具體情況進行評估,以免在對模具進行修改的過程中增加不必要的成本和時間。多數情況下,這種評估還包括對機器工藝參數的設定。也就是說,為了彌補模具設計中的不足,操作者可能會在不知情的情況下進行了不正確的設置。在這種情況下,設備的生產運作過程是不正常的,因為生產合格產品所需的參數設置范圍非常小,一旦參數設置出現任何微小的偏差,可能會導致最終產品的質量遠遠超出所允許的誤差范圍,而由此產生的實際生產成本往往比事先進行模具優化所產生的費用高得多。

      試模的目的就是要找出優化的工藝參數和模具設計。這樣,即便是材料、機器設定或者環境等因素發生了變化,依然能夠確保穩定和不間斷的批量生產環境,而不僅僅是為了獲得一個好的樣品。這一點非常重要。

      試模步驟

      步驟1.設置料桶的溫度

      這里需要注意的是,初始的料桶溫度設置必須依據材料供應商的推薦。這是因為,不同廠家、不同牌號的相同材料可能具有相當大的差異,而材料供應商往往對自己的材料有著相當深入的研究和了解。用戶可根據他們的推薦進行基本的設置,然后再根據具體的生產情況進行適當的微調。

      除此之外,還需要使用探測器測量熔體的實際溫度。因為我們所設定的料桶溫度往往由于環境、溫度傳感器的型號和位置深度不同等原因,并不能保證與熔體溫度100%的一致。有時由于油污的存在或其他原因,熔體的實際溫度和料桶的設置溫度差別很大(以前,我們曾有過兩者溫差相差高達30℃的例子)。

      步驟2.設置模具的溫度

      同樣,初始的模具溫度設置也必須根據材料供應商提供的推薦值。

      需要注意的是,我們所說的模具溫度指的是模腔表面的溫度,而不是模溫控制器上顯示的溫度。很多時候,由于環境以及模溫控制器的功率選擇不當等原因,模溫控制器上顯示的溫度與模腔表面的溫度并不一致。因此,在正式試模之前,必須對模腔表面的溫度進行測量和記錄。同時,還應當對模具型腔內的不同位置進行測量,查看各點的溫度是否平衡,并記錄相應的結果,以為后續的模具優化提供參考數據。

      步驟3.

      根據經驗,初步設定塑化量、注射壓力的限定值、注射速度、冷卻時間以及螺桿轉速等參數,并對其進行適當的優化。

      步驟4.進行填充試驗,找出轉換點。

      轉換點是指從注射階段到保壓階段的切換點,它可以是螺桿位置、填充時間和填充壓力等。這是注塑過程中最重要和最基本的參數之一。在實際的填充試驗中,需要遵循以下幾點:

      (1)試驗時的保壓壓力和保壓時間通常設定為零;

      (2)產品一般填充至90%~98%,具體情況取決于壁厚和模具的結構設計;

      (3)由于注射速度會影響轉壓點的位置,因此,在每次改變注射速度的同時,必須重新確認轉壓點。

      通過填充試驗,用戶可以看到材料在模腔里的流動路徑,從而判斷出模具在哪些地方容易困氣,或者哪些地方需要改善排氣等。

      步驟5.找出注射壓力的限定值。

      在此過程中,應當注意注射壓力與注射速度的關系。對于液壓系統,壓力和速度是相互關聯的。因此,無法同時設定這兩個參數,使其同時滿足所需的條件。

      在屏幕上設定的注射壓力是實際注射壓力的限定值,因此,應當將注射壓力的限定值設定為始終大于實際的注射壓力。如果注射壓力限定過低,使得實際注射壓力接近或超過注射壓力的限定值,那么,實際的注射速度就會因為受到動力限制而自動下降,從而影響注射時間和成型周期。

      步驟6.找出優化的注射速度。

      這里所指的注射速度,是同時滿足使填充時間盡量短,同時填充壓力盡量小的注射速度。在這一過程中,需要注意以下幾點:

      (1)大部分產品的表面缺陷,特別是澆口附近的缺陷,都是由于注射速度引起的。

      (2)多級注射只在一次注射不能滿足工藝需求的情況下才使用,特別是在試模階段。

      (3)在模具完好、轉壓點設定正確,且注射速度足夠的情況下,注射速度的快慢與飛邊的產生沒有直接關系。

      步驟7.優化保壓時間。

      保壓時間也即是澆口的冷凝時間。一般,可以通過稱重的方式確定澆口的冷凝時間,從而得到不同的保壓時間,而最優化的保壓時間則是使產品模重達到最大時的時間。

      步驟8.優化其他參數,如保壓壓力和鎖模力等。

      深圳市科翔模具有限公司是一家專業的塑膠模具設計生產工廠,致力于 中型汽車模具, 電子產品, 家電類產品, 家用品, 工業應用, 農業,  醫療器械等產品模具設計開發及生產.長期以來, 我們通過給客戶提供 價格低, 質量好, 交期準的服務, 贏得了海內外客戶的一致好評。


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