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注塑模具的热流道应用技术要点

文章来源: 威尼斯人登录网址(中国)有限公司 人气:2770 发表时间:2018-11-27 17:06:43

热流道分三种,分流板、喷嘴、温控箱。可以看看我放的图纸,主浇口进料,通过分流板流过喷嘴,温控箱 阿诺立是控温的。

热流道模具是利用加热装置使流道内熔体始终不凝固的模具。因为它比传统模具成形周期短,而且更节约原料,所以热流道模具在当今世界各工业发达国家和地区均得到极为广泛的应用。

概念分类

热流道系统分为绝热流道(fully hot runner)和微型半热流道系统(semi hot runner)。绝热流道的设计复杂,但效果好和维护成本非常低。微型半热流道结构化繁为简,稳定好用,故障率低,因结构简单因而维护成本低,对生产的稳定进行有更大保证。

热流道分类

开放式(用于微型半热流道)、针阀式(用于绝热流道)。

热流道系统一般由热喷嘴、分流板、温控箱和附件等几部分组成。热喷嘴一般包括两种:开放式热喷嘴和针阀式热喷嘴。由于热喷嘴形式直接决定热流道系统选用和模具的制造,因而常相应的将热流道系统分成开放式热流道系统和针阀式热流道系统。分流板在一模多腔或者多点进料、单点进料但料位偏置时采用。材料通常采用P20或H13。分流板一般分为标准和非标准两大类,其结构形式主要由型腔在模具上的分布情况、喷嘴排列及浇口位置来决定。温控箱包括主机、电缆、连接器和接线公母插座等。模具达人微信小编热流道附件通常包括:加热器和热电偶、流道密封圈、接插件及接线盒等。

一.热流道模具的优点

热流道模具在当今世界各工业发达国家和地区均得到极为广泛的应用。这主要因为热流道模具拥有如下显著特点:

1、缩短制件成型周期

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。

2、节省塑料原料

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。

3、减少费品,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。

4、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。

5。扩大注塑成型工艺应用笵围

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。

二.热流道模具的缺点

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。

1、模具成本上升

热流道元件价格比较贵,热流道模具成本可能会大幅度增高。如果零件产量小,模具工具成本比例高,经济上不花算。对许多发展中国家的模具用户,热流道系统价格贵是影响热流道模具广泛使用的主要问题之一。

2、热流道模具制作工艺设备要求高

热流道模具需要精密加工机械作保证。热流道系统与模具的集成与配合要求极为严格,否则模具在生产过程中会出现很多严重问题。如塑料密封不好导致塑料溢出损坏热流道元件中断生产,喷嘴镶件与浇口相对位置不好导致制品质量严重下降等。

3、操作维修复杂

与冷流道模具相比,热流道模具操作维修复杂。如使用操作不当极易损坏热流道零件,使生产无法进行,造成巨大经济损失。对于热流道模具的新用户,需要较长时间来积累使用经验。

三.热流道系统的组成

尽管世界上有许多热流道生产厂商和多种热流道产品系列,但一个典型的热流道系统均由如下几大部分组成:

1. 热流道板 (MANIFOLD)

2. 喷嘴 (NOZZLE)

3. 温度控制器

4. 辅助零件四.热流道应用主要技术关键

一个成功的热流道模具应用项目需要多个环节予以保障。其中最重要的有两个技术因素。一是塑料温度的控制,二是塑料流动的控制。

1.塑料温度的控制

在热流道模具应用中塑料温度的控制极为重要。许多生产过程中出现的加工及产品质量问题直接来源于热流道系统温度控制的不好。 如使用热针式浇口方法注塑成型时产品浇口质量差问题,阀式浇口方法成型时阀针关闭困难问题,多型腔模具中的零件填充时间及质量不一致问题等。如果可能应尽量选择具备多区域分别控温的热流道系统,以增加使用的灵活性及应变能力。

2.塑料流动的控制

塑料在热流道系统中要流动平衡。浇口要同时打开使塑料同步填充各型腔。对于零件重量相差悬殊的FAMILY MOLD要进行浇道尺寸设计平衡。否则就会出现有的零件充模保压不够,有的零件却充模保压过度,飞边过大质量差等问题。热流道浇道尺寸设计要合理。尺寸太小充模压力损失过大。尺寸太大则热流道体积过大,塑料在热流道系统中停留时间过长,损坏材料性能而导致零件成型后不能满足使用要求。世界上已经有专门帮助用户进行最佳流道设计的CAEApp如MOLDCAE。

五.热流道模具的应用范围

1.塑料材料种类

热流道模具已被成功地用于加工各种塑料材料。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热流道模具加工。

2.零件尺寸与重量

用热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。应用极为广泛灵活。

3.工业领域

热流道模具在电子,汽车,医疗,日用品,玩具,包装,建筑,办公设备等各工业部门都得到广泛应用。

六.国际上热流道模具生产简况

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,南韩,台湾,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。

单穴安装

多穴安装

三板模和热浇道之差

针阀式安装

三板模加热浇道

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。

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。

成本上升

热流道元件价格比较贵,热流道模具成本可能会大幅度增高。如果零件产量小,模具工具成本比例高,经济上不划算。模具达人微信编辑 对许多发展中国家的模具用户,热流道系统价格贵是影响热流道模具广泛使用的主要问题之一。

设备要求高

制作工艺设备要求高,热流道模具需要精密加工机械作保证。热流道系统与模具的集成与配合要求极为严格,否则模具在生产过程中会出现很多严重问题。 如塑料密封不好导致塑料溢出损坏热流道元件中断生产,喷嘴镶件与浇口相对位置不好导致制品质量严重下降等。

操作维修复杂

与冷流道模具相比,热流道模具操作维修复杂。如使用操作不当极易损坏热流道零件,使生产无法进行,造成巨大经济损失。对于热流道模具的新用户,需要较长时间来积累使用经验。

缺点试模

大多数成型产品的缺陷是在塑化和注塑阶段造成的,但有时也与模具设计不当有关,可能的影响因素包括:模腔数,冷/热流道系统的设计,射入口的类型、位置和尺寸,以及产品本身的结构等。因此,为了避免由于模具设计而造成的产品缺陷,大家需要在制作模具的时候,对模具的设计和工艺参数进行分析。

在获得试模结果后,操编辑通常需要对模具的具体情况进行评估,以免在对模具进行修改的过程中增加不必要的成本和时间。多数情况下,这种评估还包括对机器工艺参数的设定。也就是说,为了弥补模具设计中的不足,操编辑可能会在不知情的情况下进行了不正确的设置。在这种情况下,设备的生产运作过程是不正常的,因为生产合格产品所需的参数设置范围非常小,一旦参数设置出现任何微小的偏差,可能会导致最终产品的质量远远超出所允许的误差范围,而由此产生的实际生产成本往往比事先进行模具优化所产生的费用高得多。

试模的目的就是要找出优化的工艺参数和模具设计。这样,即便是材料、机器设定或者环境等因素发生了变化,依然能够确保稳定和不间断的批量生产环境,而不仅仅是为了获得一个好的样品。这一点非常重要。

试模步骤

步骤1.设置料桶的温度

这里需要注意的是,初始的料桶温度设置必须依据材料供应商的推荐。这是因为,不同厂家、不同牌号的相同材料可能具有相当大的差异,而材料供应商往往对自己的材料有着相当深入的研究和了解。用户可根据他们的推荐进行基本的设置,然后再根据具体的生产情况进行适当的微调。

除此之外,还需要使用探测器测量熔体的实际温度。因为大家所设定的料桶温度往往由于环境、温度传感器的型号和位置深度不同等原因,并不能保证与熔体温度100%的一致。有时由于油污的存在或其他原因,熔体的实际温度和料桶的设置温度差别很大(以前,大家曾有过两者温差相差高达30℃的例子)。

步骤2.设置模具的温度

同样,初始的模具温度设置也必须根据材料供应商提供的推荐值。

需要注意的是,大家所说的模具温度指的是模腔表面的温度,而不是模温控制器上显示的温度。很多时候,由于环境以及模温控制器的功率选择不当等原因,模温控制器上显示的温度与模腔表面的温度并不一致。因此,在正式试模之前,必须对模腔表面的温度进行测量和记录。同时,还应当对模具型腔内的不同位置进行测量,查看各点的温度是否平衡,并记录相应的结果,以为后续的模具优化提供参考数据。

步骤3.

根据经验,初步设定塑化量、注射压力的限定值、注射速度、冷却时间以及螺杆转速等参数,并对其进行适当的优化。

步骤4.进行填充试验,找出转换点。

转换点是指从注射阶段到保压阶段的切换点,它可以是螺杆位置、填充时间和填充压力等。这是注塑过程中最重要和最基本的参数之一。在实际的填充试验中,需要遵循以下几点:

(1)试验时的保压压力和保压时间通常设定为零;

(2)产品一般填充至90%~98%,具体情况取决于壁厚和模具的结构设计;

(3)由于注射速度会影响转压点的位置,因此,在每次改变注射速度的同时,必须重新确认转压点。

通过填充试验,用户可以看到材料在模腔里的流动路径,从而判断出模具在哪些地方容易困气,或者哪些地方需要改善排气等。

步骤5.找出注射压力的限定值。

在此过程中,应当注意注射压力与注射速度的关系。对于液压系统,压力和速度是相互关联的。因此,无法同时设定这两个参数,使其同时满足所需的条件。

在屏幕上设定的注射压力是实际注射压力的限定值,因此,应当将注射压力的限定值设定为始终大于实际的注射压力。如果注射压力限定过低,使得实际注射压力接近或超过注射压力的限定值,那么,实际的注射速度就会因为受到动力限制而自动下降,从而影响注射时间和成型周期。

步骤6.找出优化的注射速度。

这里所指的注射速度,是同时满足使填充时间尽量短,同时填充压力尽量小的注射速度。在这一过程中,需要注意以下几点:

(1)大部分产品的表面缺陷,特别是浇口附近的缺陷,都是由于注射速度引起的。

(2)多级注射只在一次注射不能满足工艺需求的情况下才使用,特别是在试模阶段。

(3)在模具完好、转压点设定正确,且注射速度足够的情况下,注射速度的快慢与飞边的产生没有直接关系。

步骤7.优化保压时间。

保压时间也即是浇口的冷凝时间。一般,可以通过称重的方式确定浇口的冷凝时间,从而得到不同的保压时间,而最优化的保压时间则是使产品模重达到最大时的时间。

步骤8.优化其他参数,如保压压力和锁模力等。

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