熱澆道知識

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熱澆道知識簡介
熱澆道知識  熱澆道分類:絕熱澆道、冷流道、熱流道。絕熱澆道的設計複雜,但效果和維護成本非常低,不會耽誤工時。冷流道和熱流道斑竹基本上談到了特點。我再具體補充一些自己的看法。……
熱澆道知識正文

熱澆道知識 
熱澆道分類:絕熱澆道、冷流道、熱流道。絕熱澆道的設計複雜,但效果和維護成本非常低,不會耽誤工時。冷流道和熱流道斑竹基本上談到了特點。我再具體補充一些自己的看法。
熱流道分類:開放式、針閥式。
開放式結構簡單、對材料的局限性較高,易出現拉絲和泄露,表面質量差,在國外的高精密模具中應用較少,同一副模具可和不同廠家的針閥式混用。很多公司能自己製造。
針閥式熱流道節省材料,塑件表面美觀,同時內部質量緊密、強度高。現在世界上有兩大類針閥式熱流道(根據注射原理):氣缸式和彈簧式。氣缸式依*控制器和時序控制器控制氣缸推動針閥的關閉,結構較複雜,但本身設計簡單。主要有DME(美國)、INCOE(美國)、MOLD-MASTER(加拿大---熱流道的老大)、HUSKY(加拿大)、世紀(日本)、信好(新加坡)、YUDO(韓國)、克朗寧(中德合資--實際中國)、貝佳(中國)等。其中日本世紀沒有進入中國市場。氣缸式因為其結構的特點決定模具精度要高,同時調試和維護都比較複雜,其中MOLD-MASTER堪稱熱流道中的勞斯萊斯----加熱部分在噴嘴上。他們中的很大成本在調試和維護上,客戶基本不能自己維護。彈簧式就一家--FISA(日本),最大特點,依*彈簧和注射壓力
的平衡控制針閥開關,裝配調試和維護簡單,模具精度不高,日本國內客戶基本自己有維護能力,廣泛應用在家電、汽車飾件、精密多腔模具中。彈簧式與氣缸的差別在於不能時序控制,不能很好解決熔接痕的問題。本人就是FISA公司的上海代表,因為看到斑竹對熱流道的熱情才有感而發。
價位上基本上這樣(中國市場價),MOLD-MASTER、INCOE、DME、HUSKY、FISA、
信好、可朗寧、YUDO、貝佳,還有一些義大利撲精,深圳科技等的熱流道也可以,我這裡不是太了解。現在國外流行的疊模非熱流道莫屬,其實熱流道模具減少了設計上的很多要求,對設計人員開發更多的模具結構提供了很大的方便。 
??駁樂??恚??駁濫>呤??鶻y式模具或三板式模具的?駁琅c流道?常加?幔?睹懇懷尚?r即不需要取出流道和?駁賴囊環N?湫??造。
a
由模具的????硤接?其差?性:
1. ?槌尚緯?蠹?u品:
?以??駁啦拍蓯顧苣z流?印??紓浩???紉r板、平衡?U、…等,需要?多?同?r??病?br /> 2.偏?射出成型?C之中心的?認蜻M?玻?br />
以??駁婪絞竭M??⒖墒鼓>叩??造??危?尚穩菀住⒓涌斐尚嗡俁取?p少成形?r的料?……一??檔謾?br /> 三板模之缺?:
  (1)三板方式在每次射出?r,沈重的母模板?在??疑匣?櫻?詞剮縷菲陂g堪用,模具?勖?膊婚L。
  (2)三板方式在每次?出?r,?哪W尤〕鮐Q?駁賴囊?恿看簞?哪W尤〕齔尚紋匪?匾?哪0逡?恿俊?br /> 3.由?出?冗M??r,或者需??之??駁?r使用:
 可免除太?的料?所?生的???,例如:模具行程可?p少、?省料???留量、成形容易、不?水、?o流痕……等?象。
4.??兌恍┐笮突蚴竊試S由中心??倉?a品:
  (1) 可以用??駁?砣〈??迥#?員苊獠槐匾?某尚?C模板的??印?n(2) 在三板模使用之方式中,?移?幽改0宥?〕雋項^,若用??駁萊尚畏ǎ?_模??涌煽s短卸下料?所必要的移?櫻?虼絲稍黽幽W雍穸齲?鶻y方式本?用大成形?C方可生??r,使用??駁樂?崢篩撓眯〕尚?C。
5.??成形之物件:
  例如:高黏度、低黏性、高成形?囟?hellip;…、??駁老到y可解?Q?此???。
  具?的??例:金?俜勰┥涑觥⑻沾煞勰┥涑觥⑺苣z磁?之射出、塑??承之射出、?崢傷苄韻鵡z(TPE)……等等。
6.可配合三板模之??,?p少料?取出所需要之行程:
 以??駁??迷諶?迥?r有以下之???:
 (1)料?容易取出,?K且可?p少料?取出之行程。
 (2)射料?r之料流?虞^平均,又可分?e控制各射出?的操作?l件,射出?容易。
 (3)?省材料?用。
7.?省材料?用及人工?用:
 ?省材??方面:
(1)冷料?所?生之成本(利息?p失)。
 ??蔚睦?櫻禾熱衾淞項^??U料率的68%而言,(在?造?r1公斤的材料只能生?320 g的?品,而其?的680 g?槔淞項^)。
(2)?H管冷料?尚可回收,不?基於人力的因素、回收料之混合比例……等等之因素之影?,?榱司S持正常的??,必??存有一些冷料?,   因而造成?金的??簟?n
倘若以材料?用100元/公斤,其?存的?U料??00公斤?r,每天所需??旱餒Y金?⒏哌_500×0.68×100=   34000元,因此其在利息上的?p失??每天200元左右,?期而言,金?非常可?。
8.高速射出成形?r:
 高速射出成形不只提高成形效率,如杯子、容器……等肉厚薄之成形所不可缺乏的。
9.於使用?幽#?tack mold)?r:
 ??兌恍?\薄的、?盜看蟮漠a品,例如:CD外?ぁ⑿☆w粒?品,只需增加15%的?模力,以相同的射出?r?,即可增加80%的?量。
10.?保????效率的???:
  由於??駁朗遣划a生「垃圾」,因此?o所

 

??理「垃圾」的???。
  所?的「垃圾」意味著:
(1)?源的浪?:分析塑?射出成形的?程中──
(2)不??Υ媼項^空?,?o?碎之噪音及??的???。
 由於塑???繁多,加上多?色?剎灰唬?虼送??蚍e存料?,必?在寸土寸金的土地上?子脅簧倏臻g,同?r??毫瞬簧儋Y金。
 同?r因?碎必??生噪音影?安??,?差的工作?境影?工作士?狻?/p>

二、??駁琅c模具?I

由於?r代的巨?不?嗟摹⒖燜俚模??液??酷的往前快速??,加上我??冉?淼?醉?福利政策?I已?始:「全民健保」、「??衲杲稹?hellip;…等相???施,不只使得以人力?櫓韉哪>?I成本大增,更糟糕的是人力市?鯖y求,模具?I普遍缺人的?象……令人心?n!因此在有限的人力?源之下,如何提高您的模具利??以??度找嬖黽擁某殺荊?聳悄殼按蠹頤媾R的主要???,提高精密度,自?踴?u模……,固然是一?很好?法,不?需要投入大量?金????洹⒂??人?T……,??σ隕杴?r,最??危?釗菀走_成的方式,莫?於?Α??駁樂?褂謾棺鐾?氐牟t解。

三、塑?材料特性之介?

射出成形之加工就是(溶化)→(流?櫻?rarr;(成形)→(固化?晶化)的工程。

因此??端芰系奶匭裕?透褳庵匾?恕@?紓喝芙?囟取?毫Α?ざ取⒈??hellip;…等都必?予以重?。由於塑料之?域非常?V?,於此?o法深入其?,不?我???⑨??ζ涑WR部份加以?明。
1.可塑化

塑?之所以能?虺尚渭庸ぃ?怯伸端??囟擾c?毫Φ淖饔孟廬a生?形,依受?岬?囟炔煌??煞?樗姆N??B,即玻璃??B、高??性??B、可塑化??B、分解??B,如?D示:

玻璃??B:0~T1,分子在?黿Y??B,硬且脆,遇?毫?t易破裂。
高??性??B:T1~T2,因外力可?形,未?溶化??B不易成形。
可塑化??B:T2~T3,可?意加工成形。
分解??B:T3,塑??始裂解,出??怏w分解物,甚至?????B。

2.成形?l件:
(?)以下?橐話閾嗡芰現?尚?l件
 ??睹懇環N不同塑料,其相?Φ某尚?^域或有不同,不?其?程分析皆相同。因此????秀的模具??者而言,??_??了解每一?塑料之成形?^域及加工特性。

3.熔化塑?的流?有?br />
一般的流?(例如:水、油……)其流???B,皆依照牛?定??行。而塑?熔液看似普通的流?,其??乃是非牛?流?。例如:在牛?流?中,?然剪???τ凶?化,但其粘度?s不?。而塑?熔液,?剪???Πl生?化?r,粘度也有明?的?化?生。例如:在牛?流?中,?毫??增加到了10的?r候,?t流出量增加了10倍。以塑?熔液?磣鐾?擁???,??毫??增加到10,其流出量可能增加了100倍,或500倍,甚至1000倍(依照不同的塑?而定)。

因此在??非牛?流?又校?毫υ齟?t流?擁摯?p小。因此射出成形?r,?然?部諳喈??小,但?s很容易填充於模穴?齲?領杜nD流?,再加分?有?煞N,如?D:
射出成形是?⑺苣z溶液?裼酶咚俁仁蠱洚a生?形的一?加工法,因塑?溶液有?嚎s性,在高速的流?酉攏?菀滓???性的?毫ψ??印_@???象,?流?幼枇τ屑彼僮?化?r,即可看出????性的?毫ψ??幼?生後,流?前端的?U散方向?O?榛?y不安定。但是?裼酶咚傯畛?r,塑?溶液又像是非?嚎s性的?象。????性的?毫ψ??櫻ú話捕ǖ拿}?櫻┦且蚝味?鸕模懇韻路治鋈?D所示:
【?塑?溶液之流?宇?似?恿??B?r,即模穴在正常且安定的??B下填充】

在?D中,富有?嚎s性的塑?溶液以螺旋?畹??簧表示,?⑾朐??簧施加?毫Γ?雇?蘢又醒胍??r,?用一?擁乃俁仁??簧由左往右移?擁幕?櫻?@是理想的?恿??B,由於射出?毫εc阻力在平衡??B?r,??簧的移?雍芷交?!救?】

可是在某些情?r,必需以急速填充?r,射出?毫?八俁紉簿彤?常的增高。因此富有??性的塑?溶液(??簧),?一瞬??r承受?程的?嚎s,第二瞬??r引起??大的阻力,其原因是?毫Φ鈉鴟???雍土?芋w前端的?y流所?生的,??流???r????性?y流。

4.塑?材料之??瘢?br />
???品之初即??x?袼?盟芰希??蠖嘉?⒛>?閎肟?]。但可能的?,所?用的材料??鼓>咧?u造??尾藕謾?br />
成形收?率小者(PS、ABS、PC)的尺寸精度?易?成。而成形收?率大者(PP、PE、POM)??做到尺寸精度(模具的公差?槌尚紋飯?鈧?/6)。
流??r黏度比?大者(ABS等),溶液?不易流入?隙中,但黏度小者(如PA、POM)即使?隙很小溶液亦易於?入。
成形?r之?囟容^低者(PS等)?易成形且成形?期亦快,但成形?囟雀噠?PC)?t?慢。

成形?r不易??或分解者(PS、PE、PP等),量??r不易引起品?不?的不良品,但成形?r易?生??或分解者,若不?欄褚?蟪尚?l件(模具可以精密控制成形?l件)?t?o法量?。此在??駁樂?樾蝸???尤其?樂亍?/p>

5.?晶性塑??非?晶性塑?

?姆腫擁慕Y???察,?晶性塑?─??罡叻腫櫻??悠浠?W??造,有些分子的一部份,乃以有??t地集合,?⑵浞Q?榻Y晶性塑?。不是所有的分子都?成

 

此??B,依???s?l件在重量比有40~80%程度?成?晶??B。此程度??欏附Y晶度」。?晶之?榷際欠Q??amella的分子???曲、折?,而未?入?生?撾喚Y晶之?晶部分的分子?存在於Lamella或球晶之?,?生非?晶部分。非?晶性塑?……??晶性塑?不同,分子?o法有??t地集合。?是由於形成高分子?之原子?F太大、架?蚍戀K?晶。

?娜莘e?化的?察?果,亦可??崢傷苄運苣z分??紗箢?,一?是非?晶性塑?,另一?是?晶性塑?。??督Y晶性?非?晶性之分?,在表中有?各?塑?的?性已有?明。??鍍淙莘e??囟乳g之?化,我??可由以下例子?磣齦?M一步的了解。例如:PS(非?晶性塑?之代表)??0℃加?岬?00℃?r?膨?8.3%,以密度而言,??.97 cm/g?p少到1.012 cm/g(?晶性塑?之代表)在同?l件下有下列的?化:


20℃容?:1.03 cm/g


200℃的容?:1.33 cm/g


容?增加率:29%


已溶融的非晶性聚合物,?裼矛F在所使用的射出成形?C,可做大幅度的?嚎s。因?l件而?,?剩的溶融?也可??制填充於模穴?齲?讖@??l件下做出的成形品,??留著很大的???Χ?袒??Τ尚紋返男閱苡瀉艽蟮撓絆?。它??諉?模的瞬?被破?模?允艿酵飭?蛞蚧?W?品的作用也很容易受破?摹?/p>


?晶性塑?,因加?崾菇Y晶完全融解,溶融?成了非晶??B,其?幼髖c非?晶性聚合物一?印V檔米⒁獾氖?毫ψ?高?r,?慕Y晶?到非?晶?的?移?囟紉??岣摺=Y晶性塑?成形?r,在成形品的品?上有一?很重要,即聚合物在非?晶??B?r必需要完成成形的?幼鰲_@件事,特?e是?Ρ?浩陂g而言,保?褐械淖?形即是因流?佣??鸕摹?/p>


?晶性塑?的溶融?急速冷?s後,成形品的某些部份,其再?晶化受到妨?,再?晶化的?象?o法瞬?完成,而??r???行,密度和?晶化程度之?有直接的??S,?晶化程度高,?t密度提高。相反地,?晶化程度低,?t密度降低,因急激的冷?s,而使再?晶化受到妨?的部份,因?囟取?r?因素的差?下,或多或少???行後?晶化。後?晶化???行,直到回?馱?敬瞬糠蕕拿芏?櫓埂R虼絲梢粵私忉嶠Y晶化?後收?是相??的,後?晶化和後收?也是造成成形品??曲?形和尺寸?化(成形品?小)的原因。


模穴表面?囟雀叩腦?,成形收?起初很大,?崽?理?r?s少有?化。因此,在很高的模具表面?囟認倫齔齙某尚紋罰?m然在高?叵率褂茫??涑嘰綈捕ㄐ?s很好。因此,?Q定?晶性塑?的模穴尺寸?r,必需要考?]後?晶、後收?的??S,而重要的是,模穴表面?囟?某尚伍_始就要正?地掌握。?然,要使模穴的表面?囟韌耆?o?囟炔釷遣豢贍艿模??墒褂糜行У?囟瓤刂葡到y,??量?p少?囟炔睢?nbsp;
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、縮短製件成型周期
因沒有澆道系統冷卻時間的限制,製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。這對於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,脫模后殘餘應力低,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印表機,DELL筆記本電腦里的許多塑料零件均用熱流道模具製作。
4、消除後續工序,有利於生產自動化。
製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。有利於生產自動化。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?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 熱流道模具的缺點
儘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、熱流道模具製作工藝設備要求高
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製品質量嚴重下降等。
3、操作維修複雜
與冷流道模具相比,熱流道模具操

 

作維修複雜。如使用操作不當極易損壞熱流道零件,使生產無法進行,造成巨大經濟損失。對於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
儘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
將在以後系列文章深入討論這些零件的種類與應用。


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
問題直接來源於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。對於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軟體如MOLDCAE。

五 熱流道模具的應用範圍
1.塑料材料種類
熱流道模具已被成功地用於加工各種塑料材料。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
用熱流道模具製造的零件最小的在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,台灣,香港處於領先地位。北美,歐洲雖然模具製造水平較高,但價格較高交貨期較長。相比之下,亞洲的熱流道模具製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於起步階段,但是正在快速增長,比例不斷提高。

七 世界上主要熱流道生產商及總部所在地
在熱流道技術領域裡競爭非常激烈。許多公司在熱流道產品開發上均投入巨大財力物力。 在各主要塑料,模具展覽會上總能看到最新面世的熱流道產品。現將世界上主要熱流道生產商及總部所在地收列於此。
1.北美洲
MOLD-MASTERS 加拿大
HUSKY 美國
SYNVENTIVE 美國
CACO美國
INCOE 美國
FASTHEAT美國
D-M-E美國
HASCO美國
2.歐洲

EWIKON 德國
GUNTHER德國

SPEAR 德國
PLASTHING 英國
UNITEMP 瑞典
THERMOPLY 義大利
3.亞洲
SEIKI 日本
YUDO 南韓
4.澳洲
MASTIP 紐西蘭

 

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