什么样的料适合热流道模具
绝大多数的塑料以及难加工的工程塑料都能用热流道模具来代替加工。我们且看
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:
1、缩短制件成型周期
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。
2、节省塑料原料
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。
3、减少费品,提高产品质量
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。
4、消除后续工序,有利于生产自动化。
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。
5。扩大注塑成型工艺应用笵围
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。
而热流道模具在中国没有得到普遍使用主要是因为其模具的造价成本高,需要有一些有经验的技术人员维护。但相对大批量生产来说,模具造价成本比塑料原料成本就显得更有优越性了。而技术人员配备方面也可不用担心,因为目前热流道服务商都有专门的技术人员跟踪维护,还有相关培训的。
总而言之,热流道模具大多应用于大批量产品生产以及对产品质量有特殊要求的生产加工。
热流道技术的优点
1.节省塑料原料
由于热流道无冷凝料。或很小的冷料柄,基本上无冷流道浇口料不用回收,尤其是价格昂贵,不能用回料加工的塑料产品,可大大的节约成本。应用热流道如果正常生产一般2-3个月,就可收回热流道成本。
2.提高产品质量
与双分型面的三板模相比,热流道系统内的塑料溶体温度不易下降,保持恒湿,不需要像冷流道模具,以提高注射温度来补偿塑料溶体温度的下降,所以热流道内的
塑料溶体更易流动,对于大型,薄壁,难以加工的塑料产品更易成型,脱模后产品残余应力低,产品变形小,热流道系统使浇口更小,选用针阀式热流道进浇点就只
能看阀针痕。
3.提高生产率,实现自动化生产
塑料产品经过热流道模具成型后,无需修建浇口,取冷凝料柄工序,有利于浇口与产品的自动分离,便于实现生产过程自动化,缩短塑料产品成形周期。
4.强化注射机功能
热流道系统中塑料溶体有利于压力传递,流道中的压力损失较小,可大幅度降低注塑压力和锁模力,减小了注射和保压时间,在较小的注射机上更容易成型长流程的大尺寸塑性,可选择较小的注射机和减少注射机的费用,强化了注射机的功能,改善了注塑工艺。
5.提高产品一致性和平衡性
6.热流道系统可按流变学原理人工平衡,通过温度控制和可控喷嘴实现充模平衡,自然平衡的效果也很好,对浇口的精确控制,保证多腔成型的一致性,提高了塑件的精度。
热流道技术局限性
1.模具成本提高
热流道系统元件价格比较昂贵,结构相对复杂,机加工成本高,模具成本大幅提高,有时热流道系统的成本,就会超过冷流道模具本身的成本,如果产品生产量较小,选用热流道系统可能会得不偿失,所以热流道系统的价格昂贵,是推广热流道技术的主要障碍。
2.模具制作工艺要求提高
由于热流道技术,涉及到多门学科,如模具材料,加热材料,电子学等,所以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配合极为严格,还要考虑到
模具材料膨胀等一系列问题,配合不好,就会产生溢料。浇口冻结等现象,导致塑料产品品质下降,严重的无法生产。
3.对塑料原料和小型腔的数目和分布有一定的选择性
热流道系统不可能对所有的塑料都适用。热敏性塑料有更大的烧损危险,在射料中塑化后,必须防止在热流道系统中过热分解。由于热流道喷嘴直径关系,一些小型腔的数目和分布受限制。
4.维护成本提高
冷流道模具相比,热流道模具相对复杂,如使用或操作不当易损坏热流道零件,如果流道堵塞时,就必须停机清洗,检修。
(1)热流道系统的泄漏
热流道系统的密封件失效,系统压超过了元件的夹紧力,系统温度过高,往往会产生溶体泄漏,易使加热无件损坏。热流道系统的泄漏原因主要有以下几点:
1 中央支撑垫太高
2 支撑垫太低
3 流道板紧固螺钉夹紧力不足
4 流道板喷嘴过热
5 流道板流道的堵塞太松或设计不合理
(2)浇口堵塞
浇口堵塞一般由于浇口处温度太低或杂质堵塞引起。
1 喷嘴设计不合理,尖部热量不足
2 喷嘴与模具接触太多,热量传递太快
3 出料孔直身太长,一般直身不要超过0.3mm
4 喷嘴和模具配合不好,出料间隙太小
5 喷嘴的嘴尖离出料浇口太远
(3)浇口流延和拉丝
流延和拉丝,一般是浇口区过热引起,特别对热敏感的塑料,注意调节热流板和喷嘴温度,设计时注意喷嘴的类型和结构,在浇口周围设计好冷却系统,加快冷却速度。
(4)温度控制器常见故障
1
温度控制器显示不正常,显示“、HHH”,航空插头没有插好或热电偶线接触不良,或热电偶合断路。显示“LLL”热电偶线反接。
2 温度控制器跳闸,一般是加热元件漏电或内部短路。
3
温度控制器温度显示已达上限,但温度还一直上升,加热器继续工作,故障一般由可控硅或固态继电器损坏引起。
1.1传统的注塑冷流道模具传统的注塑冷流道模具,每次注射完成开模后都会有一段冷却固化的流道需要人工或机械取出。通过加热办法来保证流道和浇口的塑料保持熔融状态,由于在流道附近或中心设有加热棒和加热圈,从注塑机喷嘴出口到浇口的整个流道都处于高温状态,使流道中的塑料保持熔融,停机后一般不需要打开流道取出凝料,再开机时只需加热流道到所需温度即可。
1.2热流道系统热流道系统一般由热喷嘴、分流板、温控箱和附件等几部分组成。热喷嘴一般包括热尖式,浇套式及阀针式三大类型。分流板在一模多腔或者多点进料、单点进料但料位偏置时采用,材料通常采用P20或H13,一般分为标准和非标准两大类,其结构形式主要由型腔在模具上的分布情况、喷嘴排列及浇口位置来决定。温控箱包括主机、电缆、连接器和接线公母插座等。热流道附件通常包括:加热器和热电偶、流道密封圈、接插件及接线盒等。
1.3热流道技术热流道技术在我国渐行渐热的同时,其元件呈现出几个主要的发展趋势。(1) 零件小型化。可以实现小型产品一模多腔和大型制品多浇口冲模。通过缩小喷嘴空间,可在模具上配置更多型腔,提高产量和注塑机利用率。(2)零件标准化。有利于减少设计工作的重复和降低模具造价,并且便于易损零件更换和维修,满足用户模具设计和制造周期越来越短的要求。(3) 压力分布,温度分布和密封设计的整体可靠性提高。(4)温控系统精确化,防止树脂过热降解和产品性能降低。(5)为提高喷嘴和热流道的耐磨性和用于敏感材料成型。2热流道模具技术的优缺点2.1热流道模具优点在生产运营的具体实践中,热流道模具与冷流道模具相比,具备了以下优点。(1) 当产品的壁厚较薄时,确保熔体能充分到达远离浇口的部分,大大减小产品变形程度,大大提高产品表面质量及产品的表面美观度一致性。(2)流道内压力损耗小,熔体流动性好,密度容易均匀,避免注塑件变形、飞边以及尺寸不稳定和色差等缺陷,改善制品表面质量。(3)全部或大部分消除流道,不必用三板式模具即可以使用点浇口,不需人工剪切浇口,无需再粉碎,提高物料的利用率,节约原材料,提高了生产效率,提高自动化程度。(4) 消除了废料带来的附加热量,模具的冷却周期仅为产品的冷却时间,缩短了加工周期,提高机器效率。(5) 热流道均为自动切断浇口,可用针阀式浇口控制浇口封冻,改善浇口外观,提高了自动化作业程度。(6)精确控制熔体塑料温度,消除了材料的降解,使保压时间更合理,多模腔模具的注塑件质量一致,降低产品内应力,改善力学性能,减少废品。
2.2热流道技术的缺点每一项技术都会有自身的缺点存在,热流道技术也不例外。(1)模具结构复杂,制作工艺设备要求高,模具成本大幅度增高。(2) 开机需要一段时间工艺才会稳定,造成开机废品较多。(3) 生产维护的技术要求高,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,出现熔体泄露、加热元件故障时,对产品质量和生产进度影响较大。上面第(3)项缺点,通过正确的生产运营维护、采购质量上等的加热元件、热流道板以及喷嘴,可以减少这些不利情况的出现。3热流道供应商的选择3.1供应商很重要热流道模具的概念设计阶段,至模具的实际制做过程,到最后模具的使用是注塑成型领域里一项比较复杂的技术。所以模具制造公司和模具用户应具备良好的与热流道相关的技术知识并选择好热流道供应商,选择与购买最合适的热流道系统,保证后面注塑生产过程顺利和提高产品质量。
3.2选择热流道供应商考察两个基本方面在选择一个热流道供应商时,要重点考察两个基本方面。(1)该热流道供应商生产的热流道元件的品种数量与质量,在注塑成型加工塑料制品时,热流道系统与热流道模具是处在高温和高压动负荷状态下工作的,导致热流道系统元件失效的因素很多,并且注塑成型加工主要应用于大批量塑件生产,一旦有任何停产现象,经济损失非常严重,所以热流道系统的质量和可靠性非常重要。(2)该热流道供应商在模具用户所在地区的技术支持与售后服务。要考虑万一热流道出现任何问题,能否得到及时有效的技术支持与售后服务这一重要因素。4热流道系统的生产运营维护#p#分页标题#e#4.1热流道系统的开关机操作(1)开始准备模具工连接模具的动模,定模和热半模冷却水路,如对动模、定模两侧模温要求不同的,则必须连接单独的循环水路。如对产品外观面质量要求高的,建议最好把动、定模两侧的模温单独连接。如热半模侧热流道加热产生的热量较多时,可把其冷却水路单独连接如热半模侧热流道加热产生的热量被模板吸收或传递散失的较多时,可接合适温度的模温水以补偿热量损失。热流道与温控器之间的加热电缆线连接,按照插头的标志正确连接,并把插头锁扣扣好以防松动。如把加热输出电缆线与感温电缆线反接,将会导致全部热电偶烧毁即开路架好模具后先把注塑机螺杆温度升到所需的设定温度,同时也把模温机打开加热,使模具温度升高到生产时所需的设定温度,之后再加热热流道系统至塑料的工作温度。需要注意的是新模的热流道升到设定温度后,需等约5至10分钟(确保加热均匀),如原料中含有玻纤,需更长时间(约10至15分钟),因钨钢嘴尖传热较差。(2)开始开机先查清上次试模时所使用的是何种原料,把注塑机螺杆及射嘴温度调整至该原料在熔融状态时的温度,针对该料选用一种合适的塑料来清洗螺杆。如生产的塑料中含有玻纤时,例: LCP + 30%玻纤,这时可用纯的 LCP料(不含玻纤的)来清洗热流道开模之后空射,此时应看到8个出浇口出胶都很顺畅当发现某支或某几支热嘴不出料时:浇口有冷料,可用热风枪烘烤使冷料熔融 , 然后关上安全门重新射胶如仍有某支热嘴不出料时,根据热嘴位置示意图快速找出该嘴的编号,对应把该支嘴的温度在原值基础上再升高10~20℃之后立即空射(不要超过3次),该嘴出胶通畅之后立刻降温到生产温度,可合模试打产品即可解决问题此时如仍有浇口被堵,则立即停止生产,下模拆下堵胶的热嘴清胶或通知供应商处理。达到温度后,注塑机使用手动控制射出,针对新模热流道先要让塑料填充满流道腔,方法如下:调高螺杆背压, 让塑料缓慢挤入流道内,当塑料从注口流出时完成,机器可按照正常手动模式射出,然后机器可按照正常手动模式射出。当正常打出产品后数模, 转回含玻纤的原料。(3)停机等候立刻用纯的 LCP 料清洗热流道内的胶料,这样可以保持热流道里面和热嘴头部残留料,在整个生产过程中都是流动性相对较好的LCP料,同时以确保下次试模或生产时顺利。因机器故障或其他原因,超过五分钟, 需把热流道设在保温状态250℃若超过十分钟, 可使用120℃。(4)原料更换颜色清理料筒,用原料清理螺杆,直至旧颜色完全清出,检查机器喷嘴与热流道浇口,有否旧色残留,打开模仁, 把灌嘴前的塑料清出。(5)停机修模在把热流道与模仁分离前,必须确认热流道加热输出已关闭,确保热嘴温度已冷却至室温( <60℃)如原料中含有玻纤,用不带玻纤的原料把原含玻纤的料清出,否则下次加热时可能会把玻纤材料炭化。