熱流道模具與普通流道模具相比，具有注塑效率高、成型塑件質(zhì)量好和節(jié)儉原料等長處，隨著聚合物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，熱流道技巧正不斷地發(fā)展完善，其利用范疇也越來越廣泛。
熱流道是通過加熱的措施來保證流道和澆口的塑料保持熔融狀態(tài)。由于在流道四周或中心設(shè)有加熱棒和加熱圈，從注塑機噴嘴出口到澆口的全部流道都處于高溫狀態(tài)，使流道中的塑料保持熔融，停機后一般不需要打開流道取出凝料，再開機時只需加熱流道到所需溫度即可。
熱流道注射成型法是于20世紀50年代問世的，經(jīng)歷了一段較長時間的推廣以后，其市場占領(lǐng)率逐年上升，80年代中期，美國的熱流道模具占注射模具總數(shù)的15%~17% ，歐洲為12%~15% ，日本約為10% 。但到了90年代，美國生產(chǎn)的塑料注射模具中熱流道模具已占40%以上，在大型制品的注射模具中則占90%以上。
熱流道系統(tǒng)的上風(fēng)
節(jié)儉原料、下降制品本錢是熱流道模具最明顯的特點。普通澆注系統(tǒng)中要產(chǎn)生大批的料柄，在生產(chǎn)小制品時，澆注系統(tǒng)凝料的重量可能超過制品重量。由于塑料在熱流道模具內(nèi)一直處于熔融狀態(tài)，制品不需修剪澆口，基礎(chǔ)上是無廢物加工，因此可節(jié)儉大批原材料。由于不需廢物的回收、挑選、粉碎、染色等工序，故省工、省時、節(jié)能降耗。
注射料中因不再摻進經(jīng)過重復(fù)加工的澆口料，故產(chǎn)品德量可以得到明顯地提高，同時由于澆注系統(tǒng)塑料保持熔融，運動時壓力喪失小，因而輕易實現(xiàn)多澆口、多型腔模具及大型制品的低壓注射。熱澆口利于壓力傳遞，在必定程度上能克服塑件由于補料不足而形成的凹陷、縮孔、變形等缺點。
實用樹脂范疇廣，成型條件設(shè)定方便。由于熱流道溫控系統(tǒng)技巧的完善及發(fā)展，現(xiàn)在熱流道不僅可以用于熔融溫度較寬的聚乙烯、聚丙烯，也能用于加工溫度范疇窄的熱敏性塑料，如聚氯乙烯、聚甲醛(POM)等。對易產(chǎn)生流涎的聚酰胺(PA)，通過選用閥式熱噴嘴也能實現(xiàn)熱流道成型。
另外，把持簡化、縮短成型周期也是熱流道模具的一個重要特點。與普通流道相比，縮短了開合模行程，不僅制件的脫模和成型周期縮短，而且有利于實現(xiàn)主動化生產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計，與普通流道相比，改用熱流道后的成型周期一般可以縮短30%。
熱流道系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
熱流道系同一般由熱噴嘴、分流板、溫控箱和附件等幾部分組成。熱噴嘴一般包含兩種：開放式熱噴嘴和針閥式熱噴嘴。由于熱噴嘴情勢直接決定熱流道系統(tǒng)選用和模具的制作，因而常相應(yīng)的將熱流道系統(tǒng)分成開放式熱流道系統(tǒng)和針閥式熱流道系統(tǒng)。分流板在一模多腔或者多點進料、單點進料但料位偏置時采用。材料通常采用P20或H13。分流板一般分為尺度和非尺度兩大類，其結(jié)構(gòu)情勢重要由型腔在模具上的散布情況、噴嘴排列及澆口地位來決定。溫控箱包含主機、電纜、連接器和接線公母插座等。熱流道附件通常包含：加熱器和熱電偶、流道密封圈、接插件及接線盒等。
熱流道系統(tǒng)的分類
一般說來，熱流道系統(tǒng)分為單頭熱流道系統(tǒng)、多頭熱流道系統(tǒng)以及閥澆口熱流道系統(tǒng)。單頭熱流道系統(tǒng)重要由單個噴嘴、噴嘴頭、噴嘴連接板、溫控系統(tǒng)等組成。單頭熱流道系統(tǒng)塑料模具結(jié)構(gòu)較簡略。將熔融狀態(tài)塑料由注塑機注進噴嘴連接板，經(jīng)噴嘴達到噴嘴頭后，注進型腔。需要把持尺寸d、D、L和通過調(diào)劑噴嘴連接板的厚度尺寸，使定模固定板壓緊噴嘴連接板的端面，把持噴嘴的軸向位移，或者直接利用注塑機噴嘴頂住噴嘴連接板的端面，也可達到同樣目標。在定模固定板的合適地位設(shè)置一條引線槽，讓電源線從模具內(nèi)引出與安裝在模具上的接線座連接。
多頭熱流道系統(tǒng)塑料模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。熔融狀塑料由注塑機注進噴嘴連接板，經(jīng)熱流道板流向噴嘴后達到噴嘴頭，然后注進型腔。熱流道系統(tǒng)的噴嘴與定模板有徑向尺寸D配合請求和軸向尺寸限位請求。噴嘴頭與定模鑲塊有徑向尺寸d配合請求，保證熔融狀態(tài)的塑料不溢流到非型腔部位，并請求定模鑲塊的硬度淬硬50HRC左右。分型面到熱噴嘴軸向定位面之間的間隔L必需嚴格把持，該尺寸應(yīng)根據(jù)常溫狀態(tài)下噴嘴的實際間隔L′加上模具正常工作溫度下噴嘴的實際延伸量ΔL斷定。為了保證噴嘴與熱流道板貼合可靠，不使熱流道板產(chǎn)生變形，在噴嘴的頂部上方設(shè)有調(diào)劑墊，該調(diào)劑墊與噴嘴自身的軸向定位面一起限制了噴嘴在軸向的移動，且有效地把持了熱流道板可能產(chǎn)生的變形。在常溫狀態(tài)下，調(diào)劑墊與熱流道板和定模固定板之間把持0.025mm 間隙以便模具受熱后，在工作溫度狀態(tài)時調(diào)劑墊恰好壓緊。熱流道系統(tǒng)的定位座和定位銷一起把持了熱流道板在模具中的地位。定位座與定模板有徑向尺寸D2配合請求，而且深度h必需把持準確，定位座的軸向起著支承熱流道板的作用，直接蒙受注射機的注射壓力。定位銷與熱流道板固定板有配合請求。熱流道板與模板之間必需留有足夠的空隙，以便包裹隔熱材料。熱流道板和固定板必需設(shè)有足夠的布線槽，讓電源線從模具內(nèi)引出與安裝在模具上的接線座連接。噴嘴連接板與定模固定板之間有徑向尺寸D1配合請求，以便注塑機的注射頭與模具上的噴嘴連接板配合良好。在熱流道板四周，將定模板、熱流道板固定板、定模固定板用螺釘連接起來，加強熱流道板的剛性。
閥澆口熱流道系統(tǒng)塑料模具結(jié)構(gòu)最復(fù)雜。它與普通多頭熱流道系統(tǒng)塑料模具有雷同的結(jié)構(gòu)，另外還多了一套閥針傳動裝置把持閥針的開、閉運動。該傳動裝置相當于一只液壓油缸，利用注射機的液壓裝置與模具連接，形成液壓回路，實現(xiàn)閥針的開、閉運動，把持熔融狀態(tài)塑料注進型腔。
熱流道塑料模具設(shè)計程序
首先，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)和應(yīng)用請求，斷定進料口地位。只要塑件結(jié)構(gòu)答應(yīng)，在定模鑲塊內(nèi)噴嘴和噴嘴頭不與成型結(jié)構(gòu)干涉，熱流道系統(tǒng)的進料口可放置在塑件的任何地位上。慣例塑件注射成形的進料口地位通常根據(jù)經(jīng)驗選擇。對于大而復(fù)雜的異型塑件，注射成形的進料口地位可應(yīng)用盤算機幫助分析(CAE)模仿熔融狀塑料在型腔內(nèi)的運動情況，分析模具各部位的冷卻后果，斷定比擬幻想的進料口地位。
然后，斷定熱流道系統(tǒng)的噴嘴頭情勢。塑件材料和產(chǎn)品的應(yīng)用特征是選擇噴嘴頭情勢的關(guān)鍵因素，塑件的生產(chǎn)批量和模具的制作本錢也是選擇噴嘴頭情勢的重要因素。
第三，根據(jù)塑件的生產(chǎn)批量和注射設(shè)備的噸位大小，斷定每模的腔數(shù)。
第四，由已斷定的進料口地位和每模的腔數(shù)斷定噴嘴的個數(shù)。假如成形某一產(chǎn)品，選擇一模一件一個進料口，則只要一個噴嘴，即選用單頭熱流道系統(tǒng)；假如成形某一產(chǎn)品，選擇一模多腔或一模一腔二個以上進料口，則就要多個噴嘴，即選用多頭熱流道系統(tǒng)，但對有橫流道的模具結(jié)構(gòu)除外。
第五，根據(jù)塑件重量和噴嘴個數(shù)，斷定噴嘴徑向尺寸的大小。目前雷同情勢的噴嘴有多個尺寸系列，分辨滿足不同重量范疇內(nèi)的塑件成形請求。
第六，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)斷定模具結(jié)構(gòu)尺寸，再根據(jù)定模鑲塊和定模板的厚度尺寸選擇噴嘴尺度長度系列尺寸，最后修整定模板的厚度尺寸及其他與熱流道系統(tǒng)相干的尺寸。
第七，根據(jù)熱流道板的外形斷定熱流道固定板的外形，在其板上安排電源線引線槽，并在熱流道板、噴嘴、噴嘴頭四周設(shè)計足夠的冷卻水環(huán)路。
第八，完成熱流道系統(tǒng)塑料模具的設(shè)計圖繪制。
熱流道系統(tǒng)的發(fā)展方向
目前，熱流道系統(tǒng)存在一些缺點，如模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加熱器組件易損壞、制作用度高、需要較精密的溫度把持裝置、成型樹脂必需干凈無雜物、樹脂調(diào)換及換色較艱苦、維修保養(yǎng)較復(fù)雜等，不過這些缺點正在逐漸被克服。當前，國內(nèi)外熱流道模具的重要發(fā)展趨勢可回納為以下幾個方面。
元件的小型化，以實現(xiàn)小型制品的一模多腔和大型制品多澆口充模。通過縮小噴嘴空間，可在模具上配置更多型腔，提高制品的產(chǎn)量和注射機的利用率。在90年代，Master公司開發(fā)的噴嘴最小可至15.875mm；Husky公司開發(fā)的多澆口噴嘴，每個噴嘴有4個澆口，澆口距可近至9.067mm；Osco公司開發(fā)的組合復(fù)式噴嘴，每個噴嘴有12個澆口探針，可用于48腔模具的成型。MoldMaters公司針對小型制件的空間限制，在2001年開發(fā)了用于小制件的噴嘴，含整體加熱器、針尖和熔體通道，體積直徑小于9mm，澆口距僅為10mm,可成型重量為1~30g 的制品。
熱流道元件的尺度化、系列化。當前，用戶請求模具設(shè)計和制作周期越來越短，將熱流道元件尺度化不僅有利于減少設(shè)計工作的重復(fù)和下降模具的造價，并且十分便于對易損零部件的調(diào)換和維修。據(jù)報道，Polyshot公司已開發(fā)出快換熱流道模具系統(tǒng)，尤其適于注射壓力為70kN的小型注射機。Husky、Presto 和Moldmasters等公司的噴嘴、閥桿和分流板都作為尺度型便于快速調(diào)換和交付模具，現(xiàn)在國外只需4 周即可交付模具。
熱流道模具設(shè)計整體可靠性提高。如今國內(nèi)外各大模具公司對熱流道板的設(shè)計和熱噴嘴相連接部分的壓力散布、溫度散布、密封等標題的研究開發(fā)極為器重。疊層熱流道注射模的開發(fā)和利用也是一個熱點。疊式模具可有效增加型腔數(shù)目，而對注射機合模力的請求只需增加10%~15%。疊式熱流道模具在國外一些發(fā)達國家已用于產(chǎn)業(yè)化。
改良熱流道元件材料的目標在于提高噴嘴和熱流道的耐磨性和用于敏感材料成型。如應(yīng)用鉬鈦等韌性合金材料制作噴嘴，以金屬粉末注射成型經(jīng)燒結(jié)制成熱流道元件已成為可能。
開發(fā)準確的溫控系統(tǒng)。在熱流道模具模塑中，開發(fā)更精密的溫控裝置，把持熱流道板和澆口中的熔融樹脂的溫度是防止樹脂過熱降解和產(chǎn)品性能下降的有效措施。
將熱流道用于共注。通過支管和熱噴嘴元件的有效組合設(shè)計可使共注成型與熱流道技巧相聯(lián)合，由此成型3層、5層甚至更多層的復(fù)合塑料制品。http://www.horsefast.com
熱流道
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