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发表于 2007-3-17 12:45:22
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热流道应用技术 （转载）
热流道应用技术
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0 I3 y. {4 I3 f* p, Y1 x发布:admin 发表时间:2005-5-13 15:55:29
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作者简介： Bob （孟博），在国际箸名热流道生产商工程应用部担任多年高级技术职务。为数千套热流道模具应用项目提供过技术支持。加拿大MOLDCAE公司创始人。E-mail: info@moldcae.com
" @: ?* s" ?9 ?) k7 q9 B6 |+ z第一篇 热流道应用技术概况 7 }0 T+ w" x/ S
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一 热流道模具的优点 ; Y0 L6 I& h' b0 y
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： 7 K. b+ e0 ~" f3 @* [% V) ]4 W
1、缩短制件成型周期 ; e- F5 k) U5 r
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。
! J4 {! q. Z% s% C2、节省塑料原料 ; N3 e. U/ l: w; K; V
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。
* L' g3 b( \$ B3、减少费品，提高产品质量 ) ` @! H/ E/ N3 f
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。
$ D; b/ E& `+ ?' `4、消除后续工序，有利于生产自动化。 7 B2 d4 u1 A$ w4 G
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。
* l1 _+ `0 b7 z, f) d5。扩大注塑成型工艺应用笵围 8 b1 X% ^. K8 P# b _
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。 ) A: a% I G/ D6 N n
二 热流道模具的缺点
5 B* W: O% F6 A6 Q 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。 7 i6 K) q5 }, s! L
1、模具成本上升 ! l- k+ ^9 \3 j. b* Z; Y
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。 ) D l5 T. p; S6 Z$ F0 [
2、热流道模具制作工艺设备要求高 0 e( ~" f! K( A7 |/ `) Q2 h2 F
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。 8 o) d8 X8 H4 _% o# s
3、操作维修复杂 ' x' i1 Z* C- K
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。 % O# e7 m& `7 L0 j
三 热流道系统的组成 7 f0 U2 Y9 `- Y3 ]$ s" T, o' l
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：
9 W6 v/ L* R" D1． 热流道板 （MANIFOLD） 8 n1 R% _+ {+ U+ o: k7 X
2． 喷嘴 （NOZZLE）
- V9 }0 d* I8 R# Y' m: W( V/ K. {3． 温度控制器 ' c8 n8 c7 M5 w+ Y/ i) p
4． 辅助零件
0 Y9 u$ Y2 ~7 A5 m/ C; r9 N8 e, ^将在以后系列文章深入讨论这些零件的种类与应用。
( F' D' G) W5 H6 j, w" e4 ~ d四 热流道应用主要技术关键
- N0 o/ w" z- G& V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。
9 B! D a8 @$ a9 n \) l3 h4 N 1．塑料温度的控制 + `5 ]" A# y" `2 S) O8 m8 {
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 1 s+ T5 j% f8 G/ m2 X
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。 : L a& |' R& D' m* Y# [" l
２．塑料流动的控制
; l& U5 n! y1 N a+ J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CAE软件如MOLDCAE。
9 H. u& V8 h7 E1 {2 \ `) O/ h% G五 热流道模具的应用范围
# b8 j8 F. [& t 1．塑料材料种类 % t: B7 D; F- D/ Z3 N% `" i. A
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。 7 z, |7 y' \7 K. |1 z8 B
2．零件尺寸与重量
+ W; P9 |! A* u9 |% o: U3 c: f% i 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。 ' w/ z& x$ u3 r0 S# z F
3．工业领域
7 \$ C+ M. z2 f; m6 T j& c3 | 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。
' l" R& S9 b# t( w! B7 L六 国际上热流道模具生产简况 & A! s5 `$ j$ ^5 [/ a( |! P: v2 W
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。
6 X6 y& g& z9 S& [: m七 世界上主要热流道生产商及总部所在地
@: o% L1 g+ m% J, |$ f* C在热流道技术领域里竞争非常激烈。许多公司在热流道产品开发上均投入巨大财力物力。 在各主要塑料，模具展览会上总能看到最新面世的热流道产品。现将世界上主要热流道生产商及总部所在地收列于此。 $ ~$ R4 Y- _$ K0 H0 }) m
1．北美洲 0 s" m* T9 f3 V' g: I
MOLD-MASTERS 加拿大
+ o$ f J4 v, w8 c4 E" v9 t) qHUSKY 美国 * }, [$ V3 A4 @" y- b
SYNVENTIVE 美国 & E0 B ]) P& ~' b$ c
CACO美国 & o* E. W& q/ _$ ~ E. U
INCOE 美国 7 C6 T# t- V/ B! A
FASTHEAT美国 + u4 w4 a0 M8 [+ W- \* c/ K
D-M-E美国 - c% K( t3 N0 Y2 X# V- S+ ]+ w
HASCO美国 2 d- Y D( r3 r1 a: ?* V
2．欧洲 " G7 ]: J# I8 v2 [1 Q. A0 O, P
EWIKON 德国 " g9 M% i5 [/ z+ L) z9 Z% t
GUNTHER德国
1 C/ v% L4 n% x) t8 \+ n0 tSPEAR 德国 9 u$ b; _, @$ X# I- L" ]; v2 E
PLASTHING 英国
' N0 ^/ C& W- K N/ [UNITEMP 瑞典 , o7 f1 [- `# _4 d
THERMOPLY 意大利 J% Z8 ]6 | f1 W' B' L
3．亚洲
$ J; O/ H! m s+ n qSEIKI 日本
, h. ~" w. j& L! kYUDO 南韩
) _2 ~8 b W, J4 ^) A% k' p! ]4．澳洲
% H" Y* `7 H* KMASTIP 新西兰 ( s" z: L4 E6 M: K: H! I* Z
八 结语 |
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发表于 2007-3-16 16:19:32
