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淺析射出模中的熱流道技術
日期: 2008-12-29
 
     隨著塑膠原材料性能的不斷提高,塑模在模具中所占的比例日趨增大,已被廣泛各部門和日常生活中,而熱流道模具以其獨到的優勢也得到了越來越廣泛的應用。
  
      熱流道是一種採用加熱的方法使處於注射機噴嘴到模具型腔澆口間整個流道中的塑膠一直處於熔融狀態,從而在完成注射後只需取出產品而不產生澆道凝料的先進澆注系統。塑膠熔體需流經主噴嘴、熱流道板、分噴嘴,最終才能到達模具型腔。所以在使用過程中如何保證塑膠在主噴嘴、熱流道板和分噴嘴中一直保持熔融狀態且溫度均衡,如何對溫度較高的熱流道系統和溫度相對較低的模具型腔之間進行隔熱即為熱流道技術的關鍵。
 
      熱流道板的加熱
 
(1)加熱功率的計算熱流道板的加熱功率計算公式[4]如下:式中:n為加熱功率,t為熱流道板所需升高的溫度,g為熱流道板的重量,t為升溫時間,習慣上以1小時為准,但近年來為提高生產效率對中小型模具可改為0.5小時,為熱效率,一般取0.2∼0.3。
 
(2)加熱方式熱流道板的加熱方式主要有兩種,即內加熱式和外加熱式。外加熱式是從流道外部對流道進行加熱,一般是在與流道平行的方向上開設加熱孔,內插加熱棒或安裝加熱圈。這種加熱方式間接加熱流道中的塑膠,不會產生局部過熱現象,流道內熔體的流動阻力小,流道容易加工,加熱裝置容易購買,出現故障後容易維修更換,但熱效率較低。內加熱式是將加熱棒設置在流道中,從流道內部對塑膠進行加熱。這種加熱方式與外加熱方式相比,熱效率較高,但容易出現局部過熱的現象,而且熔體的流動阻力增大,需使用高壓成型,塑件可能會產生較大的內應力。
 
(3)噴嘴的加熱噴嘴的加熱功率計算較熱流道板的加熱功率計算複雜得多,目前尚無定論,一般由經驗公式計算。噴嘴的加熱方式主要有無加熱式、外加熱式和內加熱式。
 
  無加熱式噴嘴是指不用加熱器加熱噴嘴,而是由熱流道板的熱量使噴嘴內的塑膠保持熔融狀態,這種噴嘴一般使用導熱性好的鈹銅製作,而且長度不能太長,一般以40mm為限。
 
  外加熱式噴嘴在噴嘴的外周裝有加熱圈,這種加熱方式不會產生局部過熱的現象,但在模具型腔板的背面必須開槽以便裝入加熱圈,而且加熱圈的大小也會受到限制。內加熱式噴嘴在噴嘴內插入加熱棒,這種噴嘴的熱效率高,噴嘴前端的溫度較容易控制,澆口不會固化,但由於加熱棒的直徑小,使瓦密度增大,致使加熱棒的壽命縮短。
 
  熱流道系統與模具之間的絕熱
 
  為保持熱流道系統中的塑膠在加工過程中一直處於熔融狀態,如前所述,必須採用各種加熱方式對熱流道系統進行加熱,因此熱流道系統的溫度相對較高。但為得到合格的塑膠製品,模具的溫度必須低於塑膠的玻璃化溫度,模具的溫度相對較低。所以在設計熱流道模具時,必須充分考慮注射機範本和模具底板之間、流道板和模具底板之間、流道板和型腔板之間、噴嘴和型腔板之間的絕熱。注射機範本和模具底板之間,一般採用6∼10mm的石棉板絕熱。流道板和型腔板、模具底板之間常採用3∼8mm的空氣間隙進行絕熱,所有與熱流道板接觸的承壓部件必須控制在最小的數量內,而且最好使用導熱性低的材料製造。噴嘴和型腔板之間常採用塑膠熔體,或空氣間隙進行絕熱發展動態。
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