01 無(wú)流道凝料注射模具的概念 所謂無(wú)流道凝料模具即是在注射成型中,流道里的熔料始終保持熱的流動(dòng)狀態(tài)。開(kāi)模時(shí)只需取出固化的制品,而不產(chǎn)生流道凝料。與傳統(tǒng)的注射模具相比,這是一種先進(jìn)的注射模具技術(shù),是塑料注塑成形工藝發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)方向。其最大特點(diǎn)是可提高材料的利用率,降低生產(chǎn)成本,保證制件成形質(zhì)量。
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熱塑性塑料的無(wú)流道凝料注塑模具,是指模具中通過(guò)采用絕熱或加熱的方法,使從注塑機(jī)噴嘴到模具型腔澆口這一段流動(dòng)通道中的塑料熔體始終保持熔融狀態(tài),并可連續(xù)注入模具型腔。
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熱固性塑料則是采用溫流道注射模具,即通過(guò)控溫使流道中的熔料保持在設(shè)定的溫度內(nèi)。
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02 無(wú)流道凝料模具技術(shù)的發(fā)展 無(wú)流道凝料模具也稱熱流道模具,熱流道并非新技術(shù),在熱塑性塑料注射模具中的應(yīng)用已經(jīng)有30多年的歷史。早在1940年,E.R.Knowles在美國(guó)就申請(qǐng)了熱流道技術(shù)的專利。 3 d. U6 m+ f9 K; `2 N$ A
據(jù)估計(jì),目前在歐洲有1/4以上的注射模具應(yīng)用了熱流道技術(shù),在美國(guó)也有1/6以上。在國(guó)外,熱流道系統(tǒng)元件已系列化、商品化。有預(yù)測(cè)表明,熱流道技術(shù)的應(yīng)用比例將逐年增長(zhǎng)。近幾年,熱流道技術(shù)還在不斷的發(fā)展和完善。
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在中國(guó),熱流道技術(shù)約在80年代以后才逐步有所應(yīng)用,目前尚處于開(kāi)發(fā)應(yīng)用階段。在注射模具中,其應(yīng)用比例僅也為2%~3%左右。但發(fā)展前景很好,市場(chǎng)的潛在需求非常大。 ) i: F9 _. S2 R) r% ]2 E0 O7 t8 B- r
熱流道模具技術(shù)的發(fā)展有以下趨勢(shì): 1)開(kāi)發(fā)研究各種新型噴嘴、熱流道板及相關(guān)技術(shù),以適應(yīng)不同塑料和制品的要求。如防泄漏、耐磨、耐高溫和熱平衡等。 2)微型熱噴嘴及加熱元件與控溫技術(shù)。 3)熱流道系統(tǒng)的三維CAD及其模擬技術(shù)。 0 Q7 p: I. g. U2 \) f& w
03 無(wú)流道凝料模具的類型 (1)按塑料性能和流道熱源方式分:
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(2)熱流道系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu):
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(3)冷、熱流道的分析比較:
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一模八腔應(yīng)用實(shí)例 (a)傳統(tǒng)的冷流道。 (b)熱流道噴嘴取代主流道,省去主流道凝料。減少流道廢料約40%,縮短成型周期約10%。 (c)熱流道板加兩個(gè)熱噴嘴,縮小主流道體積。與圖(a)比,減少流道凝料60%~70%。 (d)每腔均用熱噴嘴,去除了冷流道。周期短,可成型薄壁件。模具成本高
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04 無(wú)流道凝料注射模具的特點(diǎn) 1. 使用無(wú)流道凝料注射模具的益處 1)不用三板式模具,同樣可以采用點(diǎn)澆口進(jìn)料;簡(jiǎn)化了模具結(jié)構(gòu),降低了對(duì)注射機(jī)開(kāi)模行程的要求。 2)節(jié)省原材料;避免了流道凝料回收、破碎再利用的工序和費(fèi)用。 3)流道中熔體始終處于熔融狀態(tài),流動(dòng)阻力小,有利于充模和保壓力的傳遞,改善制品表面質(zhì)量和力學(xué)性能。可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)澆口、多腔模具及大型、薄壁、長(zhǎng)流程制的成型。 4)沒(méi)有冷卻和取出流道凝料的時(shí)間,縮短成形周期;易于自動(dòng)化生產(chǎn)。 5)流道中壓力損失小,降低了所需的充模壓力,使注射機(jī)的鎖模力減小。沒(méi)有澆注系統(tǒng)凝料,減少了注射量,可充分發(fā)揮注射機(jī)的能力。 6)可用針閥式澆口,控制澆口封閉時(shí)間,保證制品成型質(zhì)量。 & P' ^, P! I2 O& `
2. 使用無(wú)流道凝料注射模具的限制 1)模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造費(fèi)用高,維護(hù)保養(yǎng)較困難;熱流道系統(tǒng)易出故障,運(yùn)行成本高。不適宜小批量生產(chǎn)。 2)初始生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng),模具調(diào)試要求高。 3)不適宜熱敏性和流動(dòng)性差的塑料及成型周期長(zhǎng)的塑件成形。 4)流道板易產(chǎn)生熱膨脹,對(duì)熔體泄漏及加熱元件的故障較敏感。 5)溫度控制要求嚴(yán)格,需精密的溫度控制元件及系統(tǒng)。
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3. 無(wú)流道凝料注射模具適用的塑料材料 1)熔融溫度范圍寬,粘度變化小,熱穩(wěn)定性好。(高溫不易分解,低溫流動(dòng)性好) 2)熔體粘度對(duì)壓力敏感。不施壓不流動(dòng),較低壓力就可流動(dòng)。 3)塑料的比熱容低,易于熔融和固化。 4)塑料的熱變形溫度高,制品能迅速?gòu)哪>咧忻撃!?/font> 理論上幾乎所有的熱塑性塑料都可以采用無(wú)流道注射成型。目前應(yīng)用最多的是:PE、PP、PS和ABS等材料。 . e: ?9 J6 U0 x7 b. q5 g# L
05 熱塑性塑料無(wú)流道凝料注射模具 1. 絕熱流道 流道中沒(méi)有輔助加熱裝置,而是利用塑料導(dǎo)熱性差的特性,將流道截面尺寸設(shè)計(jì)的很大(常超過(guò)30㎜),使緊貼流道表壁的塑料熔體因較低的模溫而迅速冷凝,形成凍結(jié)層,而流道中心部位的熔體保持熔融流動(dòng)。這種系統(tǒng)為保持流道暢通,流過(guò)流道的塑料熔體速度應(yīng)盡量快,使得流道中熔料被連續(xù)替換,沒(méi)有足夠的時(shí)間完全凍結(jié)。 絕熱流道的主要特點(diǎn)是費(fèi)用低;生產(chǎn)中更換物料方便;流道直徑大,壓力損失小;流道凝料凍結(jié)時(shí),打開(kāi)分型面很容易清除。但因其體積大,延長(zhǎng)了塑料加熱時(shí)間。對(duì)溫度的控制不理想,不適宜加工熱敏性塑料。應(yīng)用較少。 通常應(yīng)用于加工精度低和要求成型周期短的制品,PE、PP、PS類通用塑料小制品的成型。
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(1)井坑式噴嘴 又稱絕熱主流道,是一種結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的單型腔絕熱流道。僅適用于成型周期小于20 s 的制品。 所謂井坑式噴嘴是在注射機(jī)噴嘴和型腔澆口之間,設(shè)置了一個(gè)主流道杯。杯內(nèi)容積約為制件體積的1/3~1/4。杯壁四周形成凍結(jié)層絕熱,流道杯與模板間的氣隙,也起絕熱作用。 5 i4 { ?2 k% _: ^: I
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井坑式噴嘴的結(jié)構(gòu) 圖(a)1-注射機(jī)噴嘴;2-儲(chǔ)料井;3-點(diǎn)澆口;4-主流道杯;圖(b)澆口尺寸;圖(c)1-彈簧;2-定位環(huán);3-儲(chǔ)料井;4-噴嘴 (2)多型腔絕熱流道 1)主流道式澆口 多型腔絕熱流道為圓形截面,直徑常取Φ16~32㎜。成型周期越長(zhǎng),直徑應(yīng)越大。
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分流道板與動(dòng)模板之間的氣隙,為減小接觸面積。圖(a) 澆口的始端突入分流道中,使部分直澆口處于分流道絕熱皮層的保溫之中。圖(b)在直接澆口襯套四周增設(shè)了加熱圈,澆口襯套與動(dòng)模板之間有氣隙絕熱,與流道板之間有加熱圈。若成型周期長(zhǎng),可在澆口中央插入加熱棒加熱。 & o: u" A/ ?$ G i2 M' |3 o- k
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主流道式澆口多型腔絕熱流道注射模 1-主流道襯套;2-定模固定板;3-分流道;4-固化絕熱層;5-分流道板;6-直接澆口襯套;7-動(dòng)模板;8-型芯;9-加熱圈;10-冷卻水管。 2)點(diǎn)澆口 點(diǎn)澆口成形的制件沒(méi)有澆口凝料,但澆口容易凍結(jié),僅適于成型周期短的制品。在澆口始端引導(dǎo)部分設(shè)置加熱探針,可對(duì)澆口加熱,能成形周期較長(zhǎng)的制品。探針體常用導(dǎo)熱良好的鈹銅合金制造。
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點(diǎn)澆口多型腔絕熱流道注射模 1-流道閉合鎖板;2-定模固定板;3-絕熱層;4-分流道;5-主流道襯套;6-分型面閉合鎖板;7-流道板;8-型芯固定板;9-脫模板;10-型芯;11-動(dòng)模墊板;12-導(dǎo)套;13-導(dǎo)柱
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2. 熱流道注射模具 熱流道是在流道內(nèi)部或流道周圍設(shè)置加熱器,使流道內(nèi)的塑料熔體始終處于熔融狀態(tài)。 絕熱流道每次使用前需清除流道中的固化物,而熱流道只需加熱流道中固化的塑料至熔融溫度,然后射空。即可從新生產(chǎn)。其適用范圍比絕熱流道廣泛,也適用于多個(gè)點(diǎn)澆口的較大制品成形。 熱流道系統(tǒng)由分流道板(manifold)和噴嘴(drop)兩個(gè)基本單元組成。分流道板裝在定模部分,把來(lái)自注射機(jī)噴嘴的熔料傳遞到型腔板,再由熱噴嘴把熔料直接傳遞到型腔,或間接地通過(guò)一個(gè)冷流道向多個(gè)型腔供料。噴嘴通常穿過(guò)型腔板,并與分流道板成90°角。 熱流道模具同時(shí)具有加熱、測(cè)溫、絕熱和冷卻等裝置,熱流道板既被加熱又被隔熱,噴嘴也同樣。分流道板和每個(gè)噴嘴都有獨(dú)立的加熱元件和溫度控制系統(tǒng)。熱流道模具對(duì)溫度控制精度要求高,防止熱平衡失調(diào)是個(gè)難題。
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(1)熱流道澆口的封閉 熱流道模具中,澆口分別連接著保持熔融狀態(tài)的流道及需要固化的制品,且兩者溫度相差100℃以上。要求注射時(shí)熔體順利通過(guò),開(kāi)模時(shí)澆口快速封閉,以免熔體泄漏。目前常用的澆口封閉方法有: 1)靠熱平衡封閉的開(kāi)式澆口 澆口開(kāi)閉的熱平衡,是通過(guò)調(diào)節(jié)澆口套外加熱圈或內(nèi)加熱探針的溫度而實(shí)現(xiàn)的。結(jié)構(gòu)及溫度調(diào)節(jié)方法簡(jiǎn)單,成本低。缺點(diǎn)是澆口處容易堵塞或拉絲,對(duì)溫度設(shè)置要求高。 2)靠熱平衡封閉的側(cè)澆口 通過(guò)模具的開(kāi)啟切斷澆口,澆口結(jié)構(gòu)和溫度調(diào)節(jié)方法簡(jiǎn)單,沒(méi)有拉絲。缺點(diǎn)是澆口容易堵塞,適用范圍受制品形狀限制。 3)靠循環(huán)加熱、斷熱封閉的澆口 需要設(shè)置與成型周期相適應(yīng)的澆口加熱、斷熱裝置,結(jié)構(gòu)和溫度調(diào)節(jié)較簡(jiǎn)單,澆口封閉可靠,但需要較高精度的溫控系統(tǒng)。 4)彈簧作用閥桿封閉的澆口 利用樹(shù)脂壓力開(kāi)啟閥桿,靠彈簧作用封閉澆口,結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,澆口封閉可靠,要求彈簧的耐熱性好,閥桿滑動(dòng)靈活。 5)機(jī)械閥式澆口 利用氣動(dòng)、液壓系統(tǒng)強(qiáng)制閥桿動(dòng)作,從而實(shí)現(xiàn)澆口封閉、開(kāi)啟。結(jié)構(gòu)動(dòng)作可靠,成形條件寬,周期短,澆口阻力小。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造成本高。 ; M/ ^1 e4 j: U7 U7 V7 I. L5 _
(2)熱流道的結(jié)構(gòu)形式 1)延伸式噴嘴 是將普通注射機(jī)的噴嘴加長(zhǎng)使之能與模具澆口部分直接接觸的一種特殊噴嘴,采用電熱圈加熱,有溫度測(cè)控系統(tǒng)。要求噴嘴溫度高于料筒15~20℃。噴嘴口實(shí)際上為型腔的澆口,常用直徑為0.8~1.2㎜的點(diǎn)澆口。 因高溫噴嘴直接(或間接)成型塑件,須對(duì)模具進(jìn)行絕熱,以免噴嘴的高溫影響塑件固化。常用氣隙和塑料皮層絕熱。注射保壓后應(yīng)使噴嘴脫離模具,盡量減小噴嘴與模具的接觸面積。 延伸式噴嘴結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,常用于單型腔模具。常用的有球形、錐形等形式。 + t( V- a5 p+ r6 w& l
(a)球形噴嘴 (b)錐形噴嘴
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(c)成型噴嘴 (d)絕熱噴嘴 * c: n$ B- u1 c7 g
延伸噴嘴的結(jié)構(gòu) 圖(a)噴嘴伸入澆口套,噴嘴靠凸肩定位并承力,噴嘴與澆口套間設(shè)有增加 氣隙的襯套。 圖(b)噴嘴端面是型腔一部分,帶有中間襯套,開(kāi)設(shè)氣隙槽,并引入冷卻水。 圖(c)噴嘴須對(duì)注射座定位,以承受壓力。噴嘴前端與孔配合,須考慮熱膨 脹和飛邊。 圖(d)為絕熱噴嘴,碗形塑料絕熱皮層,中心厚度0.4~0.5㎜,外側(cè)1.2~1.5㎜。承壓凸肩上嵌以PTFE密封墊。保證澆口杯底部強(qiáng)剛度。 2)多型腔熱流道注射模具 結(jié)構(gòu)形式多,應(yīng)用廣泛。其特征是具有一塊由加熱器供熱的流道板。上接主流道,設(shè)有分流道和多個(gè)噴嘴。
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主流道型澆口多腔熱流道模具結(jié)構(gòu)
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1-主流道襯套;2-熱流道板;3-定模固定板;4-墊塊;5-滑動(dòng)壓環(huán);6-噴嘴套;7-螺釘;8-堵頭;9-止轉(zhuǎn)銷;10-加熱器;11-側(cè)板;12-主流道型澆口杯;13-定模型腔板;14-動(dòng)模型腔板。 3)熱流道板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 要求有良好的加熱和絕熱設(shè)施,保證加熱器安裝和溫度控制有效。據(jù)澆口數(shù)量和位置,可有多種形式。 熱流道板設(shè)計(jì): •圓形分流道直徑一般5~15㎜。 •分流道端孔細(xì)牙堵頭密封。 •隔熱用氣隙或石棉板。常用空氣間隙3~8㎜。 •熱流道板足夠的強(qiáng)度與剛度。 •用中碳鋼或種碳合金鋼制造。
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熱流道板的結(jié)構(gòu) . ?3 k2 H# F9 F& e) a
1-加熱器孔;2-分流道;3-進(jìn)料噴嘴安裝孔 4)熱流道板的加熱方式 •內(nèi)加熱 內(nèi)加熱是加熱大直徑的流道,在流道軸線上裝有棒加熱器。流道外壁是冷的,外圍塑料凍結(jié)起絕熱作用,使加熱器與模具很好的隔離。可降低電力消耗約50%,不存在流道板的熱膨脹問(wèn)題。能較好的消除泄漏,并能用加熱探針控制澆口末端。 內(nèi)加熱可能使物料滯留,引起分解。因此不適于熱敏性塑料。另外,流道中的充模壓力大。 5 g! m5 P, \ c6 [7 O: K6 Q
內(nèi)加熱流道與噴嘴
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1-冷卻水孔;2-加熱噴嘴;3-熔體通道;4-內(nèi)加熱器 •外加熱 外加熱的流道板懸裝在模具里,常以加熱棒或彎曲的加熱管配置在流道的外側(cè)。流道板的絕熱用氣隙,也有用絕熱片。熱損失是必須考慮的問(wèn)題。流道板的熱膨脹需進(jìn)行補(bǔ)償,防止泄漏。熱噴嘴裝在流道板上。外加熱可使模具的壓力損失最小,流道一般為圓形大直徑。外加熱流道板和噴嘴適用于熱敏性和高粘度塑料,流道沒(méi)有冷皮層,流道流量較大。外加熱流道比內(nèi)加熱的成本高。 2 Y7 G+ ]# t* y2 q5 a
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(3)熱流道噴嘴 噴嘴是熱流道模具的關(guān)鍵元件。要保持噴嘴內(nèi)塑料的熔融狀態(tài),須盡可能完善的絕熱,有些噴嘴還需進(jìn)行內(nèi)部或外部加熱。而型腔則需冷卻。二者溫差通常有100~200℃,因此噴嘴設(shè)計(jì)首先應(yīng)滿足熱平衡要求。既要避免噴嘴內(nèi)冷料過(guò)多而固化堵塞,又要避免出現(xiàn)塑料過(guò)熱而流延或拉絲,甚至熱分解。其次應(yīng)考慮溫差引起的熱膨脹。再次是注意熔體的泄漏,產(chǎn)生飛邊而影響正常工作。 & G. {* b1 v n+ s1 e1 B5 Q' \' C/ {
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常用的熱流道噴嘴結(jié)構(gòu)形式: 外加熱式 內(nèi)加熱式 彈簧針閥式 - l/ s+ B0 L' [& d; n$ u
1)各種熱流道噴嘴的結(jié)構(gòu)形式 ( ]; o2 N* m' a0 O+ C! [3 l
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①平噴嘴 直澆口形式 0 X6 H" H. k% W- g n7 f4 {, ^: j3 c+ z" m
分澆口平噴嘴形式 •點(diǎn)澆口形式 2 Z) m0 o; k8 [3 o
幾種單澆口平噴嘴形式 ②點(diǎn)澆口噴嘴 ) z! l0 z+ L/ h! f+ p" l
單澆口點(diǎn)噴嘴形式與分澆口點(diǎn)噴嘴形式 ③閥式噴嘴 ; @) F" V: v, d' b0 p4 H, t
氣缸、油缸式 ④特殊噴嘴
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一芯多頭式與多芯多頭式 2)噴嘴的加熱方式 ①外加熱式噴嘴 熱源來(lái)自噴嘴四周的加熱圈。噴嘴中熔體流動(dòng)阻力小,長(zhǎng)度不受限制。因結(jié)構(gòu)約束,噴嘴前端澆口處的溫度較低。由于存在溫差,熱平衡不易控制。外加熱式噴嘴的熱量利用率較低,加熱圈周圍要有3~5㎜的絕熱氣隙。
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接觸式噴嘴多型腔熱流道注射模具 # g! \8 i- T- V3 O& D1 i4 C
1-定模地板;2-墊塊;3-止轉(zhuǎn)柱銷;4-堵頭;5-加熱器;6-熱流道板;7-側(cè)支板;8-直接接觸式噴嘴;9-加熱圈;10-定模型腔板;11-動(dòng)模板 ②內(nèi)加熱式噴嘴 熱量來(lái)自分流梭中央的加熱棒。加熱棒功率可由電壓調(diào)節(jié)。分流梭四周的熔體通道間隙一般為3~5㎜為好。間隙小,流動(dòng)阻力大,散熱快;間隙大,熔體徑向溫差大。若噴嘴較長(zhǎng)時(shí),需用電熱圈輔助外加熱。 內(nèi)加熱式噴嘴由于高溫錐形尖端伸入澆口,故溫度可得到有效控制。
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內(nèi)熱式熱流道噴嘴 9 F. E9 u" h( b: i( }, O
1-定模板;2-噴嘴;3-錐形尖;4-分流棱;5-加熱棒;6-絕熱層;7-冷卻水孔。 3)針閥式噴嘴 用一根可啟閉的針形閥芯置于噴嘴中,使?jié)部诔蔀殚y門。注射保壓階段開(kāi)啟;冷卻階段關(guān)閉。澆口直徑可增大,避免了異物的堵塞,還可防止?jié)部谌垠w的流延和拉絲。適合各種粘度,尤其是低粘度的塑料。 閥芯的啟閉可由熔體壓力或液壓力驅(qū)動(dòng)。
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彈簧針閥式熱流道噴嘴
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1-定模底板;2-熱流道板;3-壓環(huán);4-壓縮彈簧;5-活塞桿;6-定位圈;7-主流道襯套;8-加熱圈;9-針閥芯;10-隔熱層;11-加熱圈;12-噴嘴體;13-噴嘴頭;14-定模型腔板;15-脫模板;16-型芯 閥式噴嘴的成型特點(diǎn): •制品表面不留澆口痕跡,澆口處表面平滑。 •能使用較大直徑的澆口,加快型腔填充速度。降低注射壓力,減小制品變形。 •防止開(kāi)模時(shí)澆口出現(xiàn)拉絲或流延現(xiàn)象。 •注射機(jī)螺桿后退時(shí),可防止模腔中熔料倒流。 •能配合順序控制以減小制品熔接痕。 - ^; H- L- R5 o6 f/ f
(4)熱流道系統(tǒng)的熱平衡與溫度控制 1)熱流道系統(tǒng)熱平衡的要求 熱流道系統(tǒng)必須滿足熱平衡要求,其熱量損失應(yīng)有加熱補(bǔ)償,理想狀態(tài)下的熱流道系統(tǒng)應(yīng)是等溫狀態(tài)。對(duì)熱流道系統(tǒng)控制的要求是,保持所需溫度的偏差最小。為此,應(yīng)滿足以下條件: •加熱元件功率的準(zhǔn)確設(shè)計(jì); •加熱元件在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中安裝正確; •合理確定加熱位置和測(cè)溫點(diǎn); •充分的絕熱措施和效果。 從使用者的角度,應(yīng)滿足的條件為: •耐用性好; •更換容易; •抗損傷性、耐腐蝕好,不易泄漏;
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•線路連接安全可靠。 2)加熱器的類型 熱流道模具常用的加熱器有: •噴嘴加熱常用線圈和帶式線圈加熱器; •流道板加熱常用棒式和管式加熱器。 & j) [" t# ~: y2 }$ ?/ F) ^) \
3) 熱流道系統(tǒng)的溫度控制 •準(zhǔn)確的溫度控制是實(shí)現(xiàn)熱流道系統(tǒng)自動(dòng)工作的關(guān)鍵因素。常用的方法是用溫控表控制接觸器。 •其控制原理是通過(guò)判斷模具溫度的高低來(lái)控制加熱元件的開(kāi)合。當(dāng)模具溫度低于設(shè)定值時(shí),接觸器閉合,全部電壓加在加熱元件上,其溫度快速上升;當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí),接觸器斷開(kāi)。 •熱電偶安裝在流道附近。熱電偶測(cè)溫的滯后性使其溫控精度較低。而脈沖調(diào)寬式熱流道溫控系統(tǒng)的輸出控制器件選用大功率雙向可控硅輸出,工作穩(wěn)定,性能可靠,加熱元件使用壽命長(zhǎng)。 4 X/ ?4 O M+ X) c: E% b4 O- L
(5)無(wú)流道凝料模具的應(yīng)用實(shí)例
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06 熱固性塑料無(wú)流道凝料注射模具 熱固性塑料的無(wú)流道凝料注射成型用溫流道注射模具。 1. 成型原理 溫流道注射成型時(shí)要使流道內(nèi)的塑料象在注射機(jī)料筒內(nèi)一樣始終保持熔融狀態(tài)。為此,須在模具的流道處獨(dú)立設(shè)置一個(gè)低溫區(qū),溫度大致在105~110℃范圍。溫流道板采用熱水或熱油循環(huán)保溫,經(jīng)測(cè)溫和調(diào)溫系統(tǒng)帶走或補(bǔ)充熱量。模具型腔是高溫區(qū),溫度在145~180℃左右。物料注入型腔后在受熱與承壓條件下交聯(lián)固化,生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的不熔不溶物質(zhì)。低溫區(qū)與高溫區(qū)之間的絕熱是溫度控制的關(guān)鍵,它們之間通常用石棉水泥板或環(huán)氧玻纖板絕熱。同時(shí)還需對(duì)定模固定板和動(dòng)模固定板絕熱。氣隙絕熱也是常用的隔熱手段。溫流道板和噴嘴四周均有氣隙。噴嘴處于高、低溫的界面,應(yīng)該用導(dǎo)熱性差的合金鋼制造,也可用PI等高強(qiáng)度塑料鑲于噴嘴口,噴嘴的上端需通過(guò)調(diào)溫介質(zhì)維持低溫。 溫流道注射成型要求物料在流道中保持良好的流動(dòng)性,且對(duì)壓力敏感,進(jìn)入高溫型腔后又能快速固化。 溫流道注射成型可節(jié)省15%~35%的原料,且能一模多件生產(chǎn),是很有前途的成型工藝。但它對(duì)溫度控制要求嚴(yán)格,技術(shù)難度大,模具成本高。 X k) e" A; B) b3 h
2. 溫流道注射模具的結(jié)構(gòu) 1)多型腔溫流道注射模具的結(jié)構(gòu) 1-動(dòng)模固定板;2-推板;3-推桿固定板;4-推桿;5-絕熱板;6-加熱棒;7-動(dòng)模墊板;8-動(dòng)模板;9-凹模鑲塊;10-型芯;11-定模板;12-水孔;13-溫流道板;14-定位環(huán);15-隔熱板;16-定模固定板;17-側(cè)板;18-鎖模板;19-絕熱板;20-噴嘴。 2)單型腔溫主流道注射模具 對(duì)于一模一腔的熱固性塑料注射模,可專門設(shè)計(jì)和制造由調(diào)溫介質(zhì)控制溫度的噴嘴替代原注射機(jī)噴嘴,延伸到模具中。 延伸式噴嘴直接同澆口相接,成型后塑件上留下疤痕。噴嘴四周有氣隙絕熱,注射保壓后噴嘴離開(kāi)模具。噴嘴溫控嚴(yán)格,過(guò)冷過(guò)熱均會(huì)使物料固化。隔套式噴嘴當(dāng)注射發(fā)生故障時(shí)能很方便地去除固化物。 , q5 X3 n- V% z, J1 q
(a)延伸式噴嘴 (b)套式噴嘴 % N1 \6 P! z" W. Z7 F+ g0 s$ O/ D
3. 模具設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1)溫流道板與模板之間必須有良好的絕熱措施,防止流道板溫度升高,產(chǎn)生故障。 2)模溫須準(zhǔn)確控制,允許在5℃范圍內(nèi)波動(dòng)。流道板與各噴嘴應(yīng)分別控溫。 3)溫流道應(yīng)采用圓形截面,以利于熔體保溫和填充流動(dòng),一般直徑為6~8㎜。有纖維填料時(shí)應(yīng)取較大值。流道不應(yīng)有死角和凹槽等滯料區(qū)。流道表面粗糙度應(yīng)與型腔一致,最好鍍鉻以保證耐磨性。 4)噴嘴孔徑一般不小于4㎜,并帶有0.5°~1°的倒錐,便于澆口脫模。 5)溫流道板上應(yīng)分設(shè)分型面,并配有掛鉤式的開(kāi)合鎖板,以備從流道內(nèi)取出固化物的需要。 6)流道容積應(yīng)比一次注射塑料的總體積小,防止塑料熔體在流道內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而固化 |