热流道模具的现状及发展前景

工程技术２０１１ＮＯ．１５ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＨｅｒａｌｄ科技创新导报热流道模具的现状及发展前景黄先（广州毅昌科技股份有限公司广州５１０６６３）摘要:本文简述注塑热流道系统应用及前景。注塑模具离不开热流道系统,因为热流道系统可提高产品的质量,缩短成型周期,节省原料,还可大幅度提高模具的使用寿命。关键词:热流道模具注塑中图分类号:TG76文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)05(c)-0095-01１前言随着注塑技术的不断提高和人们对高精密塑料产品的追求，传统的冷流道模具已经不能满足需求也不能达到现代产品的精密度要求。热流道，即在注塑过程中模具浇注系统内的熔料始终处于熔融状态不凝固，不产生浇注凝料，成型产品后不必清理浇口的模具组成系统。在过去的３０年里，注塑商们凭借热流道系统无可比拟的技术优势成功地实现了对各种不同用途的材料的加工，涉及从通用树脂到工程树脂等各个领域。由于客户对产品审美要求的提高，浇口质量显得日益重要。同时，市场竞争导致产品价格下跌促使注塑商们在提高产品质量的同时进行更快的换色，所有这些都决定了客户对热流道的广泛需求。２热流道模具的现状２０世纪８０年代中期，美国的热流道模具占注塑模总数的１５％～１７％，日本约为１０％，欧洲为１２％～１５％；到９０年代，美国的注塑模具中热流道模具已占４０％以上，在大型产品注塑模中，热流道的比例高达９０％以上。目前，美国ＤＭＥ公司，加拿大ＭＯＬＤ－ＭＡＳ－ＴＥＲＳ等公司都在争相推出新型的热流道系统。随着聚合物工业的发展，热流道技术正不断完善和加快其推广使用［１］。而在中国，这一技术的真正推广不过是近几年发生的事情。随着一些欧美公司到中国来采购模具，带动了热流道技术在中国的逐渐推广［２］。热流道技术在中国的普及率之所以不高，其原因是多方面的，大部分客户对这一技术仍持有观望态度。模具在很大程度上决定着产品的质量，使用热流道不仅能使产品更加美观，原材料得到节约，生产效率更高，而且还可以使模具的使用寿命至少提高５倍。３热流道模具的优势热流道系统，主要由热嘴，热流道板，温控箱构成。热流道模具的优势可以归纳如下：（１）无浇口冷料。不需要后加工，整个成型过程完全自动化。（２）压力损耗小。热流到温度与注塑机射嘴温度相等，避免了压力损失。（３）成型工艺稳定。在注塑过程中，浇注系统内的塑料始终处于熔融状态，注塑压力损失小，可实现多点浇口多腔模具及大型塑件的低压注塑。成型温度的范围广，低温也易成型，且所有热塑性树脂都可使用热流道成型。（４）提高产能。省去了流道冷却和去除凝料的时间，使开模行程缩短，从而缩短成型周期，提高生产效率。（５）热嘴、加热圈、阀针等配件，都有固定标准，方便定料及加工，缩短制造周期。４热流道模具简介４．１点浇口热流道系统应用最广泛的一种开放式喷嘴，浇口痕迹小，塑件外表更美观，有良好的换色效果，由于喷嘴芯离型腔底出料处很近，因此可降低注塑压力，从而减少成型周期，又无需清除冷却料柄，提高了生产效率。可根据浇口大小及不同注塑材料提供不同型号的尖嘴浇口［３］。４．２直通式浇口热流道系统直通式浇口能提供较大的浇口尺寸，实现大流量注塑，有很好的减压效果，使产品成型快；减小注塑产品的内应力，从而大大减少变形量。适用于壁厚、大尺寸产品。４．３针阀式浇口热流道系统针阀式浇口热流道系统能避免流涎，浇口开口尺寸大、磨损小，浇口痕迹小，特别适用于高压力及高黏度材料的场合。近年来，其在手机外壳、汽车内外饰件、光盘、聚酯瓶坯、大型家电的成型方面的应用不断扩大。针阀的启闭可以通过液压、气压、机械驱动机构或弹簧来完成。４．４带冷流道浇口的热分流道系统热流道后面带有一段冷流道，由冷流道与产品相连，热流道后连接一段冷流道，可以减小冷热矛盾。因热流道浇口结构存在一定的局限性，带冷流道浇口的热分流道结构已得到广泛应用。通常，用热流道针阀式浇口连接冷流道，冷流道可采用各式浇口，如潜伏式浇口、矩形浇口、直浇口、扇形浇口等等，既降低了对热流道结构的要求，又使模具冷流道浇口便于调整，实用性强。４．５叠层式热流道系统叠层式热流道模具是将两副或多副模具的型腔叠放组合在一起，并加上热流道系统。最适于成型大型扁平产品、小型多腔薄壁产品和大批量生产的产品［４］。与常规模具相比，这种模具锁模力只提高５％～１０％，但产量提高了９０％～９５％，且模具制造周期可缩短５％～１０％，应用前景较广阔［５］。目前，国内关于叠层式热流道模具的研究已经起步，而国外一些发达国家已用于工业化。４．６热管式热流道模具热管技术来自航天技术。液体工作介质在加热区域受电加热器加热而蒸发，并把热量以蒸汽的形式扩散到冷端，蒸汽冷凝而放出热量，其导热能力可达到铜的１０００倍以上［６，７］。５热流道模具的发展前景随着热流道技术的日渐推广应用，热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高。采用热流道技术可提高生产效率和质量，并能大幅度节约原材料，这项技术的应用在国外发展很快，已达市场的８０％以上。大陆热流道模具也有制造，但不足市场１５％；目前国际能源日益紧张，经济的热流道模具前景将十分广阔。随着国内外技术的不断改进，热流道模具成本合理、使用高效，经济效益明显增加，已再一次掀起了推广热流道技术的新高潮［８］。为了适应国际国内发展形势，响应有效利用资源、节约能源、提倡环保之国际号召，热流道模具的潜在市场将非常广大。参考文献［１］董祥忠（编译）．热流道技术－应用越来越广泛［Ｊ］．国外塑料，２０００（２）．［２］中国热流道技术的发展现状，ｗｗｗ．ｐｌａｓ１２３．ｃｏｍ．［３］名洋热流道科技．ｗｗｗ．ｔｚｒｌｄ．ｃｏｍ．［４］王朝虹，刘廷华，申开智．叠层热流道模技术发展动态［Ｊ］．模具工业，２００６（４）．［５］王振保，李辉，方少明．叠层式注塑模具的研究［Ｊ］．橡塑技术与装备，２００６（１）．［６］ＧüｎｔｈｅｒＨｅｉｓｓｋａｎａｌｔｅｃｈｎｉｋＧｍｂＨ．Ｈｏｔ２ｒｕｎｎｅｒｍａｎｉｆｏｌｄｓｇｅｔｎｅｗｈｅａｔｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＭｏｄｅｒｎＰｌａｓｔｉｃｓ，２００２（７）：７０．［７］ＰｅｔｅｒＷｉｐｐｅｎｂｅｃｋ．Ｔａｉｌｏｒ２ｍａｄｅｅｎｇｉ－ｎｅｅｒｉｎｇｉｎｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｐｅｒｆｅｃｔｉｏｎ．ＫｕｎｓｔｓｔｏｆｆｅＰｌａｓｔＥｕｒｏｐｅ，２００２，９２（２）：２４．［８］第十一届中国国际模展模具评定评述专家组．第十一届中国国际模具技术和设备展览会现代模具制造技术及设备评述，模具工业，２００６（９）．科技创新导报ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＨｅｒａｌｄ９５