熱流道概述

1、熱澆道系統(tǒng)簡(jiǎn)介熱澆道系統(tǒng)簡(jiǎn)介現(xiàn)時(shí)常見的熱澆道系統(tǒng)，主要由分流板、熱咀和溫度控制器三大部份組成。熱澆道系統(tǒng)是透過精密的溫控手段，將熔融塑料通過精密設(shè)計(jì)的分流板和熱嘴，直接輸送至模腔里，其好處包括：有效減低澆道的壓力；熔體的流動(dòng)性得到提高；材料密度均勻；產(chǎn)品的內(nèi)應(yīng)力減少，使產(chǎn)品獲得較小的變形、較好的產(chǎn)品表面質(zhì)量和力學(xué)性能。熱澆道系統(tǒng)的另一特點(diǎn)，是熱嘴直接將熔融塑料注入模腔內(nèi)，在脫模的過程中，澆口自然斷開，消除了傳統(tǒng)注塑工藝帶來的澆道廢料，除

2、免去處理澆道廢料的后加工工序外，更消除了廢料所帶來的附加熱量，縮短冷卻時(shí)間，獲得更快的生產(chǎn)周期。熱澆道技術(shù)已成熟要獲得理想的注塑效果，熱澆道需要確保其內(nèi)的塑料熔體在注射、保壓和冷卻階段保持正確的溫度。最早期的熱澆道系統(tǒng)，在溫度控制上未臻完善，隨著后期的逐步改良，現(xiàn)時(shí)的熱澆道技術(shù)已相當(dāng)成熟。本文會(huì)簡(jiǎn)介熱澆道的發(fā)展簡(jiǎn)史和其基本結(jié)構(gòu)，希望加深讀者對(duì)這方面的認(rèn)識(shí)。絕緣式澆道系統(tǒng)（insulatedRunnerSystem）絕緣式澆道系統(tǒng)于50年

3、代出現(xiàn)，是最早期的熱澆道系統(tǒng)，其工作原理是昨用塑料本身極低的熱傳遞系防止熱量散于失于模板中，以保持塑料的熔融狀態(tài)。在澆道的設(shè)計(jì)上，口徑盡量加大，以使?jié)驳乐醒氲乃芰显谑状纬涮詈?，借著塑化材料不斷地流通而保持熔融。至于澆道最外層接觸模板的塑料，會(huì)因遇冷而凝結(jié)成固化層，在固化層中間就是不斷流通的塑料通道。一旦形成固化層，在熔融塑料與模板間會(huì)產(chǎn)生不錯(cuò)的絕熱效果，足以確保熔融塑料在快速連續(xù)地生產(chǎn)下不致發(fā)生澆道全面凝結(jié)。但是只要有任何短暫的生產(chǎn)停頓

4、，還是不能避免整條澆道的固化。絕緣式澆道難于控制熔融塑料溫度這種原始的熱澆道系統(tǒng)難于控制熔融塑料的溫度，導(dǎo)致澆道冷凝與澆口阻塞的現(xiàn)象不斷發(fā)生。為了解決此問題，就有了熱探捧（HeatProbe）的出現(xiàn)，即在澆口前的通道中，加裝一支管形加熱器，藉此控制熔融塑料的溫度，同時(shí)，澆口的控制、成品的頂出均獲得改善。事實(shí)上，早期的絕熱式澆道系統(tǒng)只適用于低黏度塑料，隨著高黏度及成型性較差的工程塑料的不斷出現(xiàn)，對(duì)流動(dòng)通道中熔融塑料的溫度控制也越重要，所以

5、又衍生出歧管式澆道系統(tǒng)。歧管式澆道系統(tǒng)（DistributTubeSystem）為了增加塑料的流動(dòng)性，將管形加熱器（CartridgeHeater）裝在一條長(zhǎng)鋼管內(nèi)，并置于主澆道中，再連接簡(jiǎn)單的控制器，藉此控制主澆道以及所有通道的溫度。這種歧管式澆道最常見的問題，是在主澆道兩端用以支撐加熱器的區(qū)域，以及熱探棒通道彼此相銜接處，出現(xiàn)塑料滯留。此外，塑料在主澆道中，由加熱管附近的高流動(dòng)性，到澆道外壁的不流動(dòng)，這種黏度變化，對(duì)工程塑料以及易自

6、行分解塑料的使用，造成極大的限制。另外，管形加熱器的熱膨脹也會(huì)引起模具的扭曲。這類無澆道系統(tǒng)的特點(diǎn)，是模具的厚度不會(huì)增加太多，同時(shí)，熱探棒、澆口的間距小，各模腔間的距離也可拉近。獨(dú)立式直流分歧澆道板系統(tǒng)（分流板）（Manifold）這種利用一塊獨(dú)立的加熱澆道板，讓熔融塑料經(jīng)由其中的通道，直接進(jìn)入溫度受控制的熱嘴（HotTip）的設(shè)計(jì)，是現(xiàn)時(shí)最普通采用的系統(tǒng)。這塊分流板能非常穩(wěn)定、順暢地將熔融塑料送入模腔中，而不會(huì)造成任何滯留。有人稱這種

7、系統(tǒng)是一種100%的傳送系統(tǒng)，因?yàn)槠鋬?nèi)設(shè)計(jì)的澆道大小，均剛好能配合熱嘴。借著熔融溫度與射出壓力，此系統(tǒng)能將通更大的澆口直徑，循環(huán)時(shí)間必受影響，故建議采用針閥式澆口代替。熱豎式澆口（ThermalSprueGating）熱豎式澆口適用于冷流道或產(chǎn)品表面上能容許有小許入水口殘馀的注件。熱豎式澆口是利用一個(gè)延伸式噴嘴尖造成模塑表面的一部份。于噴嘴內(nèi)的倒轉(zhuǎn)尖錐能有效令澆道廢料自然斷裂。至于直流道廢料的長(zhǎng)度則由澆口直徑及所采用的物料而決定。熱豎式

8、澆口適用于非結(jié)晶和結(jié)晶塑料。側(cè)式澆口（EdgeGating）如果不能在注件的頂部或內(nèi)部出現(xiàn)澆口痕跡，便可采用側(cè)式澆口，在注件的側(cè)面灌入塑料。當(dāng)模具打開，澆口被切斷，所留下的澆道痕跡與冷流道相類似。這種澆注方法受許多因素限制，使用時(shí)必須詳加考慮?；铋y式熱嘴（ValveGating）活閥式熱嘴是熱澆道系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，此類系統(tǒng)可分為下列兩大系列：彈簧活閥彈簧活閥是利用注塑壓力去推動(dòng)彈簧活塞，當(dāng)受壓塑料壓向澆口時(shí)，彈簧活塞便會(huì)自動(dòng)后退讓塑料順利

9、通過；當(dāng)壓力下降后，彈簧活塞便重返原來位置而將澆口關(guān)閉。此類系統(tǒng)雖然不需要任何外在動(dòng)力，但時(shí)間日久，彈簧始終會(huì)出現(xiàn)疲勞及老化，當(dāng)彈簧的彈力盡失，澆口系統(tǒng)便會(huì)失效。液氣壓控制活閥另一設(shè)計(jì)是液氣壓控制的熱嘴。其工作原理是借著氣動(dòng)及液壓系統(tǒng)去推動(dòng)熱嘴內(nèi)的針閥的升降，當(dāng)進(jìn)行注射時(shí)，針閥會(huì)被拉后，塑料便能順利地從熱嘴流出；當(dāng)注射完畢后，針閥被推向前，并將澆口全面封閉，防止塑料再度流出。此類系統(tǒng)適用于對(duì)外觀要求很高的產(chǎn)品，其較大的澆口直徑有效減低注

10、塑件的殘馀應(yīng)力，及能以較低的射膠壓力作出更有效的填充。另外，液氣壓控制的針閥系統(tǒng)由于利用外置的液壓或氣動(dòng)系統(tǒng)操控針閥的升降，故并無老化現(xiàn)象。雖然針閥亦會(huì)出現(xiàn)磨損，但只要在其上鍍上鈦合金涂層，便能有效延長(zhǎng)針閥的壽命。明顯可見，以液氣壓控制的活閥式熱嘴能有效控制澆口的開合和塑料的流動(dòng)，特別適合多模腔模具使用。在生產(chǎn)長(zhǎng)而寬的大型塑料制品，如汽車保險(xiǎn)桿時(shí)，便可借著針閥精確地控制流量及每個(gè)獨(dú)立的熱嘴的開合時(shí)間，得出更完美的注塑效果。有些生產(chǎn)商稱這

11、類系統(tǒng)為序列式活閥澆口（SequencedValveGating）。此外，活閥式熱嘴所形成的澆口為一點(diǎn)入水形式，完全無澆道廢料形成，亦不會(huì)有任何拉絲現(xiàn)象，產(chǎn)品表面平滑美觀，特別適合生產(chǎn)高質(zhì)素的制品。以上簡(jiǎn)單介紹了熱澆道系統(tǒng)的發(fā)展歷史，以及分流板和熱嘴兩個(gè)重要組成部份。事實(shí)上，要發(fā)揮熱澆道系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，尚有不少地方需要注意，以下會(huì)逐一介紹。封合概念在熱澆道系統(tǒng)中，塑料流動(dòng)時(shí)所經(jīng)過的所有表面都要進(jìn)行封合。經(jīng)常發(fā)生泄漏的地方，就是熱嘴與分流板之

12、間的封合點(diǎn)。對(duì)于未有預(yù)壓的熱嘴（在未加溫下沒有得到實(shí)際封合），最容易發(fā)生泄漏。這一類系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上留有冷間隙一冷間隙是指在室溫下，在分流板與模板范圍之內(nèi)，各組件與總口徑深度之間的間隙。在該系統(tǒng)升溫至操作溫度期間，這個(gè)間隙容許組件進(jìn)行一定程度的膨脹。為了實(shí)現(xiàn)封合，這一操作溫度必須達(dá)到，才能形成足夠的壓力，去承受將兩個(gè)組件推開的注射力。帶有冷間隙的熱澆道系統(tǒng)如果未完全達(dá)到操作溫度，就不會(huì)有足夠的表面壓力來防止泄漏。其中一個(gè)解決辦法是將一套片簧