熱流道模具簡要概述

1、熱流道模具概述1.熱流道模具概述（1） 1次主流道部、分流道部岐管用加熱器加熱流道部從而使流道里的樹脂處于熔融狀態(tài)進(jìn)行成型。該流道部一般稱為歧管。塊（由岐管構(gòu)成的部分）與其他模具部分的接觸面極小，以避免熱量從岐管傳到模具。（2）2次主流道部通常稱為熱噴嘴，大致分為內(nèi)部加熱型和外部加熱型兩種。（3）澆口1. 開式澆口2. 熱開閉澆口3. 機(jī)械開閉澆口澆口部始終受到加熱，沒有澆口封閉。一般多用于半熱流道中。通電時(shí)澆口熔融并開啟，冷卻時(shí)固化并關(guān)閉。澆口部始終受到加熱，以機(jī)械方式開閉澆口。大致分為彈簧式、液壓活塞 式、氣壓活塞式。Ml2. 熱流道系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和長處相對于冷流道，熱流道有下列優(yōu)點(diǎn)：（1 ）

2、由于主流道和分流道沒有成型，因此無需回收利用它們。（2）有時(shí)可進(jìn)行短周期成型。（3 ）有時(shí)可減少多腔成型時(shí)的尺寸偏差。（1）主流道和分流道的回收利用問題采用冷流道方式的主流道和分流道只要不發(fā)生劣化就可以回收利用，因此從材料損失方面來看可以說沒有什么不利之處。但流道的回收利用存在以下幾個(gè)問題。熱流道不存在這些問題，因此可以說這也正是熱流道的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。1- 1）回收材料的使用增加了受熱歷史，因此也增加了熱分解、水解以及變色的可能性。特別是 當(dāng)相對流道與產(chǎn)品的比例偏大時(shí)，回收比例也會增大，因此更容易發(fā)生這些問題。1-2）在主流道和分流道的保管和粉碎的過程中有可能混入異物。 混入的異物會造成成形品外觀

3、不良，有時(shí)甚至?xí)茐某尚推贰?-3）如果粉碎材料粒度分布偏大，則可能會因塑化不均而導(dǎo)致成形品不良。均化粒度或再次擠岀又會增加成本并延長受熱歷史，從而導(dǎo)致劣化。 此外，混合使用新料和粉碎材料時(shí)，如果粒度大小不同，則在料斗或料倉中可能會發(fā)生分離。此時(shí)應(yīng)在混合的同時(shí)一點(diǎn)一點(diǎn)地加料。（2 ）成型周期2- 1）雖然冷流道被設(shè)計(jì)得盡可能地短而細(xì)，但相對于成形品的厚度來說，主流道和分流道通常還是偏粗。此處的冷卻和固化有時(shí)會成為短周期成型的決定因素，這是因?yàn)楣袒瘯r(shí)間與厚度的平方成正比。在一般成形中，螺桿塑化必須在冷卻時(shí)間內(nèi)結(jié)束，因此當(dāng)主流道和分流道部分的塑化時(shí)間需要延長時(shí)，成形周期將會變長。（不過，對于可進(jìn)行

4、復(fù)合動作（模具開合期間也能進(jìn)行螺桿塑化）的成形機(jī)，這個(gè)問題的影響將會減輕。這種方式的成形機(jī)有利于薄壁產(chǎn)品的短周期成形。）2-2）模具的打開量熱流道無需主流道和分流道的脫模過程，因此可縮短開模行程，進(jìn)而縮短成型周期。（3）多個(gè)模腔的尺寸精度模腔數(shù)增多，尺寸和品質(zhì)偏差就會增大，因此精密成形時(shí)，模腔數(shù)不宜太多（1-4個(gè)即可）。3- 1）可通過1-4腔的模具和小型成形機(jī)的組合來增加成型機(jī)的臺數(shù)或形成多個(gè)模腔（1632個(gè)）來進(jìn)行成型。在后一種情況下，如果流道平衡不良，尺寸和品質(zhì)偏差就會增大。在這種情況 下，如果將冷流道和熱流道組合成半熱流道模具，有時(shí)便可按冷流道部分的尺寸偏差（二整體的尺寸偏差）來成型。

5、例如，32腔模具（在等長的冷流道板塊上制作8個(gè)模腔，并在4個(gè)板塊上分別裝有熱噴嘴）的尺寸偏差如下：1個(gè)模腔的尺寸偏差：0.0350.040%1個(gè)板塊(8個(gè)模腔)的尺寸偏差： ：0.100.12%全部32個(gè)模腔的尺寸偏差：0.12 %(但表示為3 b/ LIX10 0 %3. 熱流道系統(tǒng)的缺點(diǎn)和注意事項(xiàng)缺點(diǎn)(1) 如果模具價(jià)格高而生產(chǎn)數(shù)量少，則可能體現(xiàn)不岀其價(jià)格優(yōu)勢。(2) 樹脂滯留在歧管和熱噴嘴內(nèi)時(shí)容易劣化。(3) 改換樹脂或改換顏色時(shí)一般比較費(fèi)時(shí)。注意事項(xiàng)(1) 變色樹脂溫度、滯留時(shí)間與成形品變色之間的關(guān)系跟在注射成形機(jī)的機(jī)筒內(nèi)滯留時(shí)一樣，樹脂溫度高的時(shí)候必須縮短滯留時(shí)間。根據(jù)熱噴嘴種類的不

6、同，有時(shí)必須設(shè)定較高的溫度，此時(shí)就要特別注意變色問題。此外，變色會因樹脂和等級而異，因此就所使用的材料而言，建議在把握好這些關(guān)系的基礎(chǔ)上來選擇熱流道系統(tǒng)。(2) 異物在有些形狀的歧管中，樹脂有時(shí)會滯留在死角并發(fā)生劣化。此外，在熱噴嘴的固化層內(nèi)有時(shí)也會產(chǎn)生異物。經(jīng)過改性(如阻燃性等)的高機(jī)能性材料是比較容易產(chǎn)生異物的，此時(shí)也要像處理變色問題那樣切記把握好樹脂特性。(3) 銀紋銀紋是由粒料中的水分、熱分解時(shí)所產(chǎn)生的揮發(fā)成分以及成形過程中卷入的空氣等而產(chǎn)生的。樹脂溫度高時(shí)必須降低吸濕度，因此應(yīng)比采用冷流道時(shí)更加注意加強(qiáng)預(yù)干燥。此外，來自熱噴嘴內(nèi)的分解層的揮發(fā)成分也會產(chǎn)生銀紋，因此有時(shí)需要經(jīng)常清除該分

7、解層。這也會降低作為熱流道的優(yōu)點(diǎn)之一的生產(chǎn)效率。(4 )壓力損失有些類型的熱噴嘴會岀現(xiàn)很大的壓力損失。在內(nèi)部加熱型熱噴嘴中，如果流動層偏薄，壓力損失就會增大，從而不得不通過提高樹脂溫度來成形，此時(shí)應(yīng)特別注意變色和分解情況等。(5) 磨損對于基于強(qiáng)化材料和填充材料(其中含有玻璃纖維和硅石之類的容易引起鋼材磨損的材料)的復(fù)合材料等級，建議也像冷流道的模具設(shè)計(jì)那樣采用耐磨損的熱流道系統(tǒng)。(6) 改換顏色、改換樹脂如果歧管等部件中有死角 (樹脂不流動的部分)或像內(nèi)部加熱式的熱噴嘴那樣有固化層，則在改換顏色和改換樹脂時(shí)將花費(fèi)更多時(shí)間。換言之，對于熱噴嘴形式， 外部加熱型比內(nèi)部加熱型更為有利。4.熱流道系

8、統(tǒng)的種類；4-1.歧管雖然也有熱流道內(nèi)裝有加熱器的內(nèi)部加熱型，但幾乎所有的歧管都是外部加熱型。加熱時(shí)一般使用加熱筒。溫度分布會因加熱器和溫度傳感器的個(gè)數(shù)、位置等而發(fā)生變化，因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意這一點(diǎn)。為了使溫度分布盡可能均勻，有時(shí)要使用與熱噴嘴位置相符的不規(guī)則形狀的護(hù)套加熱器。歧管的流道從功能上來說會發(fā)生流向變化，因此模具加工時(shí)容易形成死角。此外，樹脂會發(fā)生碳化，因此有時(shí)必須清理歧管。在完成上述維護(hù)并重新組裝時(shí)，如果接合部分出現(xiàn)間隙或階差，也會出現(xiàn)樹脂不流動的死角。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須事先考慮到這一點(diǎn)。4- 2.熱噴嘴（1）內(nèi)部加熱型熱噴嘴內(nèi)的魚雷形筒中裝有加熱器。多用于通過熱平衡來開合澆口的模具

9、中。熱噴嘴外筒雖受到空氣隔熱層的隔熱，但仍被冷卻，因此熱噴嘴外筒的里面的樹脂形成不流動的固化層。這樣一來，熔融樹脂可以通過的有效流路（流動層）的厚度就變薄了。固化層和流動層各自的厚度會隨著熱噴嘴的溫度而變化。流動層變薄則壓力損失增大。同時(shí)，固化層和流動層的界面會因溫度偏差而移動，于是滯留時(shí)間延長，而且已經(jīng)變色和分解的樹脂也有進(jìn)入流動層的機(jī)會。因此，必須在對熱噴嘴定期進(jìn)行分解和清掃這一前提條件下來設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)。為了順利進(jìn)行穩(wěn)定成型，這一點(diǎn)非常重要。（2）外部加熱型 外部加熱型的熱噴嘴是從外部加熱的，因此熔融樹脂的流路中內(nèi)部加熱型那樣的魚雷形筒。當(dāng)以機(jī)械方 式打開或關(guān)閉澆口時(shí)，應(yīng)將機(jī)構(gòu)裝在內(nèi)部以便

10、澆口開閉，因此必須做成外部加熱型的熱噴嘴。(3) 關(guān)于內(nèi)部加熱型與外部加熱型的溫度分布 內(nèi)部加熱型和外部加熱型的加熱方式不同。內(nèi)部加熱型的溫度分布更廣。此外，內(nèi)部加熱型的流路阻力會增大，因此必須相對提高設(shè)定溫度，從而更容易造成變色和熱分解。對 熱穩(wěn)定性不佳的樹脂進(jìn)行成型時(shí)，務(wù)必要事先研究這一點(diǎn)。對此，外部加熱型的熱噴嘴內(nèi)的溫度分布較小，難以發(fā)生變色和熱分解，但由于是從流路外壁來加熱的,因此熱難以傳到流路中央部分，從而使中央部分的溫度略低于壁面。對于外部加熱型且澆口為熱開閉式來說，由于結(jié)構(gòu)上存在問題，因此很難避免產(chǎn)生冷料。此外，與內(nèi)部 加熱型不同，熱噴嘴外圍的溫度偏高，因此模腔面的熱傳導(dǎo)會增大，

11、而且根據(jù)加熱方法，有時(shí)會在短周 期成型方面造成不利影響。4-3.澆口1. 開式澆口開式澆口多用于外部加熱型中，因來自熱噴嘴的傳熱而始終處于打開狀態(tài)。因此澆口封閉時(shí)間也就是制 品封閉時(shí)間(澆口斷開所處位置的固化時(shí)間)。優(yōu)點(diǎn)是最簡易而又便于操作，但也有容易發(fā)生澆口堵塞 和拉絲的缺點(diǎn)。2. 熱開閉澆口用作開式澆口的澆口堵塞和拉絲現(xiàn)象的對策，這種澆口是通過與本體部分不同的加熱回路，并在前端的 尖頭與成型周期保持同步的情況下來進(jìn)行開閉的一種機(jī)構(gòu)。本機(jī)構(gòu)通過通電來打開澆口，通過冷卻來關(guān) 閉澆口。因此，如果延長通電時(shí)間，則可能會起到擴(kuò)大澆口之類的效果。此外，這一方法還有這樣一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：在使用多個(gè)熱噴嘴的多腔模

12、具的情況下，澆口平衡可通過調(diào)節(jié)各個(gè) 熱噴嘴的通電時(shí)間和電流等而比較容易達(dá)到。3. 機(jī)械開閉澆口熱噴嘴中裝有活塞，彈簧、油壓或氣壓使活塞往復(fù)運(yùn)動，從而使?jié)部跁r(shí)開時(shí)閉。另外，由于沒有澆口封閉（屬于機(jī)械性關(guān)閉），因此不必考慮成型周期。這一方法既可減少大澆口下落 時(shí)的流動阻力，同時(shí)對澆口周圍的噴射紋等流痕也有效。但問題是只有在澆口固化前才能關(guān)閉澆口，因此很容易岀現(xiàn)保壓不足的狀態(tài)，而且據(jù)說根本不適用于精 密成型。尤其是在材料的結(jié)晶速度很快而產(chǎn)品的壁厚偏薄的情況下更應(yīng)特別注意。使用時(shí)應(yīng)將澆口下落處的壁厚和澆口直徑設(shè)計(jì)得大一些。對于復(fù)合材料以及含有玻璃纖維等無機(jī)填料的 材料，應(yīng)注意活塞和澆口部位的磨損并避免樹脂進(jìn)入滑動部分。此外，使用時(shí)還要注意并熟練應(yīng)對多腔模具的各個(gè)模腔在澆口封閉時(shí)的定時(shí)偏差、因澆口固化而無法關(guān) 閉澆口時(shí)出現(xiàn)的模具損傷等。5.典型的成型條件在內(nèi)部加熱的情況下，熱噴嘴的魚雷形筒（torpedo ）中內(nèi)置有加熱器，或者熱噴嘴外