熱流道系統(熱澆道系統)是射出機與模具型腔之間的樞紐帶,它嵌入模具系統中,屬於模具的一部分,這種模具澆注系統內的塑料使終處於熔融狀態。熱流道模具計有兩板模動作簡單的點,又有三板模融體可以從型腔內任一點進入的優點,加之熱流道魔無融體在流道中的壓力、溫度和時間的損失、所以它既提高了模具成型質量,又縮短了模具的成型週期。

目錄
1. 塑膠模具的分類
2. 絕熱流道系統與加熱流道系統
3. 熱流道成型技術的優點
4. 熱流道成型技術的缺點
5. 參考網站

1. 塑膠模具的分類
射出模具的分類有很多。按射出模具澆注系統(流道系統)基本結構的不同可分為二板模、三板模、和熱澆道模具。其他模具如有側向抽芯機構的模具、內螺紋機動脫模機構的模具、定模推出(中板/推板頂出)的模具、複合脫模的模具、雙色射出模具和氣體輔助射出模具等等,都是由這三類模具演變而來的。

  • 熱澆道模具與傳統模具比較

  • 什麼是二板模,三板模,熱澆道,模內流道與流動又有哪些差異?

 

2. 絕熱流道系統與加熱流道系統
熱流道系統按保持流道溫度的方式分為:絕熱流道系統和加熱流道系統。

  • 絕熱流道系統

最早出現於20世紀50年代,是早期採用的熱流道系統,其工作原理是利用塑料本身極低的熱導率,防止熱量散失於模板中,以保持塑料熔融狀態。流道直徑應盡量大,接觸模板的流道最外層塑料會因遇冷而凝結成固化層,流道固化層內側的塑料保持熔融。一旦形成固化層,在熔融塑料與模板間會產生優良的絕熱效果,足以確保熔融塑料在快速連續生產時不致發生流道全面凝結的現象。但是只要有任何短暫的生產停頓,還是不能避免整條流道內塑料融體的固化。目前絕熱流道模具一般很少使用。

  • 加熱熱流道系統

目前普遍使用的一種熱流道方式,通過加熱的方式來保證流道和澆口的塑料保持熔融狀態。由於流道附近或中心設有加熱棒或是加熱圈,因此從射出機灌嘴出口到澆口的整個流道都處於熔融狀態。根據其加入方式可分為內加熱及外加熱兩種類型。

 

3. 熱流道成型技術的優點

  • 簡化模具結構

用熱流道取代三板模,可縮短射出行程,節省料頭,同時可避免取出料頭時,由於承重的母模板在導柱上的移動而導致導柱磨損和變形

  • 縮短成型週期

沒有澆注系統(流道系統)冷卻時間的限制,塑膠件成形固化後便可即時頂出,許多採用熱膠道模具生產的薄壁塑膠件成型週期可以降低。

  • 限制融體溫度的下降

熱流道的採用,限制了融體溫度的下降,可以保證有足夠長的流程注入型腔,這對於熔融溫度範圍窄的結晶型塑料有特別的意義。不需要像冷流道系統那樣,通過提高射出溫度或模具溫度來補償融體溫度的下降。同時熱流道中有精準的溫度調節系統來控制流入型腔塑料的溫度。

  • 射出壓力以及鎖模力較低

熱流道系統有利於塑料融體壓力的傳遞,流道中的壓力損失較小,可大幅降低射出壓力和鎖模力,縮短了射出和保壓時間,在較小的射出機上更容易成形長流程的呎尺寸塑膠件,可減少射出的費用,完善了射出機的功能,改善了射出工藝。
許多先進的塑料成型工藝是在熱流道成型技術的基礎上發展起來的。如PET預成型工藝、多色共注工藝、多種材料共注工藝、疊層模(對於一些淺薄的、數量大的製品,例如CD外殼、小顆粒製品,只需增加15%的鎖模力,以相同的射出時間即可增加80%的產能)等。

  • 優化射出點的位置

在大型塑膠件的模具中,能更自由地優化進澆點的位置。有利於獲得更加均勻的充填流動;可減小型腔中的溫度和壓力損失;能減小工程製品收縮的差異,並能減小內應力。

  • 節省原材料

在純熱流道模具中一般沒有冷流道,所以不生產廢料。對於塑料價格貴的應用項目意義重大。事實上,國際上主要熱流道生產廠商軍在世界上石油及原料價格昂貴的年代得到了迅猛的發展,因為熱流道成型技術是減少廢料、降低材料費的有效途徑。

  • 提高製品質量

在熱膠道模具成型過程中,塑料融體溫度在流道系統裡可以得到準確地控制,使得熱流道內的塑料融體更易流動即可以更好為均勻一致的狀態流入各型腔,其結果是獲得品質一致的製品。熱流道成型的製品及很多高質量的製品均由熱流道模具生產。
經熱流道模具成型後即獲得製品,無須剪修澆口及回收加工冷流道凝料等工序,有利於實現生產自動化。國外很多生產廠家都將熱流道與自動化結合起來,已大幅地提高生產效率。

  • 充填平衡

熱流道系統可按流變學原理人工平衡,通過溫度控制和時序閥澆口實現充填平衡,自然平衡的效果也很好,對澆口的精準控制,可保證多型腔成型的一致性,提高了製品的精度。

  • 特殊應用

熱流道系統可用於一些較難成型的製品,如高黏度、低黏度、高成型溫度的製品。

 

4. 熱流道成型技術的缺點

  • 模具成本上升

熱流道元件比較貴,熱流道模具成本會大幅提高。如果製品產量小,模具成本比例高,經濟上不划算。對於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廠泛使用的主要問題之一。

  • 工藝設備要求高

由於熱流道成型技術涉及多門科學,如模具材料、加熱材料、電子學等,所以熱流道模具需要精密加工保證,熱流道系統與模具的配合極為嚴格,還要考慮到模具材料膨脹等一系列問題,配合不好就會產生溢料、澆口凍結等現象,導致塑料製品品質下降,嚴重的將無法生產。

  • 塑料範圍窄

熱流道系統不可能對所有的塑料都試用。熱敏性塑料有更大的燒損危險。射出機料管中塑化後,必須防止其在熱流道系統中過熱分解。

  • 在小製品上的應用收到限制

由於熱流道噴嘴直徑的關係,一些小型腔的數目和分布受到限制。

  • 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,需要較長的時間來累積使用經驗。

 

5. 參考資料

  • 一個塑膠製品的誕生

  • 優化熱澆道設計,解決流動與熱平衡問題

 

以下資料是熱澆道系統的相關說明以及資料,有興趣的人可下載了解。

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