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注塑模具的熱流道應用技(jì)術要點

文(wén)章來源: 科翔模具 人氣:7331 發表時間:2018-11-27 17:06:43

[導讀]:熱流道分三種,分流板、噴嘴、溫控(kòng)箱。可以看看我放的圖(tú)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。

熱流道分三種,分流板(bǎn)、噴嘴、溫控箱。可以看看我放(fàng)的圖紙,主澆口進料,通過分流板流過噴嘴,溫(wēn)控箱 阿諾立是控溫的。

熱流道模具是利用加熱(rè)裝置使流道內(nèi)熔體始終(zhōng)不凝固的模具。因為它比傳統模具成形周期(qī)短,而(ér)且更節約原料,所以(yǐ)熱流道(dào)模(mó)具在當(dāng)今世界各(gè)工業發達國家(jiā)和地區均得到極為廣泛的應用。

概念分類

熱流道係統分為絕熱流道(fully hot runner)和微型半熱流道係統(semi hot runner)。絕熱流(liú)道的設計複雜,但效果好和維(wéi)護成本非(fēi)常低。微型半熱流道結構化繁為簡,穩定好(hǎo)用,故障率低,因結構簡單因而維護成本低,對生產的穩定(dìng)進行有更大保證。

熱流道分類

開放式(用於微型(xíng)半熱流道)、針閥式(shì)(用於絕熱流道)。

熱流道係統一(yī)般由熱噴嘴、分流板、溫控箱和附件等幾部分組成(chéng)。熱噴嘴一般包(bāo)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係統選用和模具的製造,因(yīn)而常相應的將熱流道係統分成開放式熱流道(dào)係統和針閥式熱流道係統。分流板在一模多(duō)腔或者多點進料、單點(diǎn)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(fēi)標準兩大(dà)類,其結構形式主要由型腔在模具上的分布情況、噴(pēn)嘴排列及澆口位置來決定。溫控箱包括主機(jī)、電纜(lǎn)、連(lián)接器和接線公(gōng)母(mǔ)插座等。模具達人微信小編熱流道附(fù)件通常包括:加熱器和熱電偶、流道密封圈(quān)、接插件及接線盒等。

一.熱(rè)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(yào)因(yīn)為熱流道模具擁有如下顯著特(tè)點:

1、縮短製件成型周期

因沒有澆道係統冷卻時間的限製,製件成型固化後便可(kě)及時(shí)頂出。許多用熱流道模具生產(chǎn)的薄壁零件(jiàn)成型周期可在5秒鍾以下。

2、節省塑料原料

在(zài)純熱流道模具中因沒有冷澆道,所以無生產(chǎn)費料。這對於塑料價格貴的應(yīng)用項目意義尤其重(chóng)大。事實上,國際上主要的熱(rè)流道生產廠商(shāng)均(jun1)在(zài)世界上石油(yóu)及塑料原料價格昂貴的年代得到了迅(xùn)猛(měng)的發展。因為(wéi)熱流道(dào)技術是(shì)減少費料降低材料費的(de)有效途徑。

3、減少費品,提高產品質量

在熱流道(dào)模(mó)具成型過程中,塑料熔體溫度在流道係統裏得到準確地控製。塑料可以更為均勻一致的狀態(tài)流入各模腔,其結(jié)果(guǒ)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(cán)餘應力低,零件變形小。所以市(shì)場上很多高質量的產品均由熱流道模(mó)具生產。如人們熟悉的MOTOROLA手機,HP打印機,DELL筆記本電腦裏的許多塑料零件均用熱(rè)流道模具(jù)製作。

4、消除後續工序,有利於生產(chǎn)自(zì)動化。

製件經(jīng)熱流道模具成型後即為成品(pǐn),無需修(xiū)剪澆(jiāo)口及回收加工冷澆(jiāo)道(dào)等工序。有利於生(shēng)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(shēng)產效率。

5。擴大注塑成型工藝(yì)應用笵圍

許多先進的塑料成型工藝是(shì)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(mó)具(jù)的缺點

盡管與冷流道模具相比(bǐ),熱(rè)流道模具有許(xǔ)多(duō)顯著的優點,但模具用戶亦需要了解熱流道(dào)模具的(de)缺點。概括起來有以下幾點。

1、模具(jù)成本上升

熱流道(dào)元件價格比較貴,熱流道模具成本(běn)可能會大幅度增高。如果零件產量小,模具工具成本比例(lì)高,經濟上不花算。對許多發展中國家的模具用戶,熱流道係統價格貴是(shì)影響熱(rè)流道模具(jù)廣泛使用的主要問題之一。

2、熱流道模(mó)具製作工藝設備要求高

熱流(liú)道模具需要精密加工機械作保證。熱流道係統與模具的(de)集成與配合要求極為嚴格,否則模具在生產過程中會出(chū)現(xiàn)很多嚴重問題。如塑(sù)料密封不好導致塑料溢出損壞熱流(liú)道(dào)元件中斷生產(chǎn),噴嘴鑲件與澆口相對位置不好導致(zhì)製品質量嚴重下降等。

3、操作維修複雜

與冷流道模具(jù)相比,熱流道模具操作維修複雜。如使用操作不當極易損壞熱流(liú)道零件(jiàn),使生產無法進行,造成(chéng)巨大(dà)經濟損失。對於熱流(liú)道(dào)模具的新用(yòng)戶,需要較長時間來積累使(shǐ)用(yòng)經驗(yàn)。

三.熱流道係統的組成

盡(jìn)管世界上有許多熱流道生產廠商和多種熱流道產品係列,但(dàn)一個典型的熱(rè)流道係統均由如下幾大(dà)部分組成:

1. 熱流道板 (MANIFOLD)

2. 噴嘴 (NOZZLE)

3. 溫度控製器

4. 輔助零件四.熱流道應(yīng)用主要技術關鍵

一個成功的熱流道模具應(yīng)用項目需要多個環(huán)節予(yǔ)以保障。其(qí)中最重要的有兩個技術因素。一是塑(sù)料溫度的控製,二是塑料流動的控(kòng)製。

1.塑料溫度的控製

在熱流道模(mó)具應用中塑料溫(wēn)度的控製極為重要。許多(duō)生產過程(chéng)中出現的(de)加工及產品(pǐn)質量問題直接來源於熱流(liú)道係統溫度控製的不好。 如使用熱針式澆口方法注塑成型時(shí)產品澆口質量差問(wèn)題,閥式澆口方法成型時閥針關閉(bì)困難問題,多型腔模具中(zhōng)的零件填(tián)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係統,以(yǐ)增加使用的(de)靈活性及應變能力。

2.塑料流動的控製

塑料在熱流道係統中要流動平衡。澆(jiāo)口(kǒu)要同時打開(kāi)使塑(sù)料(liào)同步填充各型腔。對於零件重量相差懸(xuán)殊的FAMILY MOLD要進(jìn)行澆道(dào)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(wèn)題。熱流道澆道尺寸設計要合理。尺寸太小充模壓力(lì)損失(shī)過大。尺寸太(tài)大則熱流道體積過大,塑料在(zài)熱流道係統中停留時間過長,損壞材料性能而導致零件成型後不能滿足使用要求。世界上已經(jīng)有專門幫助用戶進行(háng)最佳流道設計的CAE軟件如MOLDCAE。

五.熱流道模具的應用範(fàn)圍

1.塑(sù)料材料種類

熱流道模具已(yǐ)被成功地用於加工各(gè)種塑料材(cái)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(liào)材料(liào)都可以用熱流(liú)道模具加工。

2.零件尺寸與重量

用熱流道模具製造的零件最小的(de)在0.1克(kè)以(yǐ)下。最大的在30公斤以上。應用極為廣泛靈活。

3.工(gōng)業領域

熱流道模(mó)具在電子,汽車,醫療,日用(yòng)品,玩具(jù),包裝,建築,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(jù)生產簡況

在世界上工業較為發(fā)達的(de)國家和地(dì)區熱(rè)流道模具生產極(jí)為(wéi)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(dào)模具的生產。從總體上(shàng)講北美,歐洲使用熱流(liú)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(pō),南韓,台灣(wān),香港處於領先地位。北美,歐洲雖然模(mó)具製造水平較高,但價格較高交貨期較長。相比之下,亞洲的熱(rè)流道模具製造商在價格與交貨(huò)期上更具競爭性。而中國的熱流道模具尚處(chù)於起(qǐ)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(shì)安裝

三板模加熱(rè)澆道

優點

縮短周期(qī)

製件成型周期縮短,因沒有澆道係統冷卻時間的限製,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(xíng)周期可在5秒鍾以下。

節省塑料

在純熱流(liú)道模具中因沒有冷澆道,所(suǒ)以無生產費料。這對於塑料價格貴(guì)的應用項目意義尤(yóu)其重大。事實上,國際上主要的熱流道生產廠(chǎng)商均在世界上石油及塑(sù)料原(yuán)料價格昂貴的年代(dài)得到了迅猛的發展。因為熱流道技術是減少費料降(jiàng)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(wēn)度(dù)在流道係統裏得(dé)到準確地控製。塑料可以更為均勻一致的狀(zhuàng)態流入各模腔,其結(jié)果是(shì)品質一致的零件。熱流道成型的零件澆口質量好,脫模後殘餘應力低,零件變形小。所以市場上很多高質量的產品均由(yóu)熱(rè)流道模具生產。如人們熟悉的(de)MOTOROLA手機,HP打印機,DELL筆記本電(diàn)腦(nǎo)裏的許多塑料零件均用熱流道模具製作。

生產自(zì)動化

消除後續工序,有利於生(shēng)產自動化。製件經熱流道模具成型後即為成(chéng)品,無需修(xiū)剪澆口及回收加工(gōng)冷澆道等工序。有利於生產(chǎn)自動(dòng)化(huà)。國外很多產品生(shēng)產廠家均將熱流道與自動化結合起來以大幅度(dù)地提高生產效率。 許多先進的塑料成型工(gōng)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(mó)具中(zhōng)多(duō)色共注(zhù),多種材料共注工藝(yì),STACK MOLD等。

缺點(diǎn)

盡管(guǎn)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(shēng)

熱流道元件價格比(bǐ)較貴,熱流道模具成(chéng)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(de)模具用(yòng)戶,熱(rè)流(liú)道係統價格(gé)貴是影響熱流(liú)道(dào)模具廣泛使(shǐ)用的主要(yào)問題之一。

設備要求高

製作(zuò)工藝設備要(yào)求高,熱流道模具需要精密加工機械作保(bǎo)證。熱(rè)流道(dào)係(xì)統與模具的集成與(yǔ)配合(hé)要求極為嚴格,否(fǒu)則模(mó)具在(zài)生產過程中會出現很多嚴重(chóng)問題。 如塑料(liào)密封不好(hǎo)導致塑料溢出損壞熱流(liú)道元件中斷生產,噴嘴鑲件與澆口相對位(wèi)置(zhì)不好導致製品質量嚴重下降等。

操作維修複雜

與冷流道模具相比,熱流道(dào)模具操作維修複雜。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(chéng)巨大經濟損失。對於熱流道模具的新(xīn)用戶,需要較長時間來積累使用(yòng)經驗(yàn)。

缺點試模

大多(duō)數成型產品(pǐn)的缺陷是在塑化和注塑階(jiē)段造成(chéng)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/熱流道係統(tǒng)的設計,射入口的類(lèi)型、位置和尺寸,以及產品本身的結構等。因(yīn)此(cǐ),為(wéi)了避免由於模具(jù)設計而造成的產品缺陷,果冻传媒官方入口下载需要在(zài)製作模具的時候,對模具的設計和工藝參數進行分析。

在獲得試模結果後,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(háng)修改的過程中增加不必要的成本和時間。多數情況下(xià),這種評估還包括對機器工(gōng)藝參數的設定。也(yě)就是說,為(wéi)了彌補模具設計中的不足,操作者可能會(huì)在不知情的(de)情況下進(jìn)行了(le)不正確的設置。在這種情況下,設備的生產運作過程是不正(zhèng)常的,因為(wéi)生產合格產品所需的參數(shù)設置範圍非常小,一旦參數設置出現任何微小的偏差,可能會導致最終(zhōng)產品的質量遠遠超出所允(yǔn)許的誤差範圍,而由此產生的實際(jì)生產成本往往比事先進行模具優化所產生的費用高得(dé)多。

試模的目的就是要找出優化的工(gōng)藝參數和模具設計。這(zhè)樣,即便是材料、機器設(shè)定或者環(huán)境等因素發生了(le)變化,依然能夠確保穩(wěn)定和不間斷的批量生產環境,而不僅僅是(shì)為了獲得一個好(hǎo)的樣品。這一點(diǎn)非常重要。

試模步驟

步(bù)驟1.設置料桶(tǒng)的溫度

這裏需要注意的是,初始的料(liào)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(de)相同材料可能具有相當大的差(chà)異,而材(cái)料供應商(shāng)往往對自己的(de)材料有著相當(dāng)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(zhì),然後再根據具體(tǐ)的生產情況(kuàng)進(jìn)行適當(dāng)的微調。

除此之外,還需要使用(yòng)探測器測量熔體的實際(jì)溫度。因為(wéi)果冻传媒官方入口下载所設定的(de)料桶溫度往往由於環(huán)境、溫(wēn)度(dù)傳感器的(de)型號和位置深度不(bú)同等原(yuán)因,並不能保(bǎo)證與熔體溫度100%的一致。有時由於油汙的存在或其他原因,熔體的實際(jì)溫度和料桶的設置溫度差別很大(以前,果冻传媒官方入口下载曾(céng)有過兩者溫差相差高達30℃的例子(zǐ))。

步驟2.設置模具的溫度

同樣,初始的模具溫(wēn)度設置(zhì)也必須根據材料供應商提供的推薦值。

需要注意的是,果冻传媒官方入口下载所說的(de)模具溫度指(zhǐ)的是模腔表麵的溫度,而不是(shì)模溫控製器上顯示的溫度。很多時(shí)候,由(yóu)於環境以及模溫控製器的功率(lǜ)選擇不當等原(yuán)因,模溫(wēn)控製器(qì)上顯示的溫度與模腔表麵的溫度並不(bú)一致。因此(cǐ),在正(zhèng)式試模之前,必(bì)須對(duì)模腔表麵的溫度進行測量和記錄。同時(shí),還應當對模具型腔內的不同位置進行(háng)測量,查(chá)看各點的溫度是否平衡,並記(jì)錄相應的結果,以為後續的模具優化提供參考數(shù)據。

步驟3.

根據經驗(yàn),初步設定塑化量、注射壓力的限定值(zhí)、注射速度、冷卻時間以及螺杆轉速等參數,並(bìng)對其進行適(shì)當的優化。

步驟4.進(jìn)行填(tián)充試驗,找出(chū)轉換點。

轉換點是指從注射階段到(dào)保壓階段的(de)切換點,它可以是螺杆位置、填充時間和填充壓力等。這是(shì)注塑過程中最重要和最基本的參數之一。在實(shí)際的填充試(shì)驗中,需要遵循以下(xià)幾點:

(1)試驗(yàn)時的保(bǎo)壓壓(yā)力和保(bǎo)壓(yā)時間通常設定為零;

(2)產品一般(bān)填(tián)充至90%~98%,具體情況取決於壁厚和模具的結(jié)構設計;

(3)由於(yú)注射速度會影響轉壓點(diǎn)的位置,因此,在每次改變注(zhù)射速度的同時,必須重新確認(rèn)轉壓點。

通過填充試(shì)驗,用戶可以(yǐ)看到材料在模腔裏的流動路徑,從而判斷(duàn)出模具在哪些地方容易(yì)困氣(qì),或者哪(nǎ)些地方需要(yào)改善排氣等。

步驟5.找出(chū)注射(shè)壓力的限定值。

在此過程中(zhōng),應當注意注射壓力與注射速度(dù)的關係。對(duì)於液壓(yā)係(xì)統,壓(yā)力和速度是相互關聯的。因(yīn)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(shàng)設定的注射(shè)壓力是實際(jì)注射壓力的限定值,因此,應當將注射壓力的限定值設定為(wéi)始終大於實際的(de)注(zhù)射壓力(lì)。如果注射壓力限定過低,使得實際注射(shè)壓力接近或超過注射壓力的限定值,那麽,實際的注射速度就會因為受到動力限製而自動下降,從而影響注射時間和成型周期(qī)。

步驟6.找出優化的注射速度。

這裏所指的注射速度,是同時滿足使填充時間(jiān)盡(jìn)量短,同時填(tián)充(chōng)壓力盡量小的注射速度。在(zài)這一(yī)過程中,需要注意以下幾點:

(1)大部分產品的表麵缺陷,特別是澆口附近的缺陷,都是由於注(zhù)射速度(dù)引起的。

(2)多級注射隻(zhī)在一次注射不能滿足工(gōng)藝需求的情況下才使用,特別是在試(shì)模階段。

(3)在模具完好、轉壓點設定正(zhèng)確,且注射速度足夠的情況下,注(zhù)射速度的快慢與飛邊(biān)的產(chǎn)生沒有直接關係。

步驟7.優化保壓時間。

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

步驟8.優化其他參數,如保壓壓力和鎖模力等(děng)。

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