作為最初的熔體輸送系統(tǒng)筑煮,冷流道仍然在注塑成型中占有一席之地辛蚊,但隨著市場(chǎng)對(duì)塑料零件的需求、以及所需產(chǎn)量上升時(shí)真仲,轉(zhuǎn)向熱流道可以解鎖并帶來(lái)諸多優(yōu)勢(shì)袋马。
在注塑成型過(guò)程中,模具最重要的功能之一是將熔體從料筒輸送到型腔袒餐。熔體輸送管理對(duì)注塑產(chǎn)品的最終質(zhì)量和生產(chǎn)線的終極成功有著極大影響飞蛹。樹(shù)脂流量谤狡、壓力和溫度的精準(zhǔn)控制至關(guān)重要。對(duì)這一點(diǎn)的充分理解則直接影響熔體輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)卧檐,因此針對(duì)熱流道和冷流道解決方案進(jìn)行深入的比較與解析墓懂,意義非凡,極為必要霉囚。
冷流道是在模具分型面加工若干通道而隨之形成的捕仔,為熔融樹(shù)脂流經(jīng)澆口進(jìn)入型腔提供通道。熔化的樹(shù)脂冷卻并變硬盈罐,與注塑部件一起推出榜跌,緊接著運(yùn)行下一個(gè)生產(chǎn)周期,周而復(fù)始盅粪,循環(huán)往復(fù)钓葫。冷流道系統(tǒng)通常對(duì)模具起始成本或初始資金支出的影響較低。它們通常應(yīng)用于生產(chǎn)運(yùn)行期間較短或不頻繁票顾,以及型腔數(shù)較少的模具中础浮。
典型熱流道的分流板
熔融樹(shù)脂流經(jīng)封閉熔體通道而形成的流動(dòng)路徑用紅色標(biāo)記
隨著一些注塑部件市場(chǎng)需求的攀升,制造解決方案逐步朝著更高腔位的模具過(guò)渡奠骄。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)豆同,冷流道則對(duì)加工和成本產(chǎn)生更大影響。更大的流道系統(tǒng)意味著可以注入含鳞、冷卻和處理更多的樹(shù)脂影锈。冷流道的布局可能很復(fù)雜,而且為了容納流道蝉绷,型腔之間必須保持較大的間隔距離鸭廷。
針對(duì)高產(chǎn)量和產(chǎn)品使用周期長(zhǎng)的應(yīng)用,熱流道的使用所帶來(lái)的益處最為顯著潜必;而對(duì)于較低腔位模具而言靴姿,情況同樣如此,因?yàn)樗俣群鸵恢滦詫?duì)持續(xù)改進(jìn)非常重要磁滚。
由于在充填階段熔體仍然不斷輸送到型腔佛吓,因此冷流道還會(huì)延長(zhǎng)生產(chǎn)周期。冷流道的厚度通常比注塑部件的厚度更大垂攘,所以维雇,冷卻并達(dá)到足夠安全的操作條件所需要的時(shí)間最長(zhǎng)。此外晒他,冷流道的澆口熔渣可能需要更長(zhǎng)的合模行程才能去除吱型,這又增加了每個(gè)生產(chǎn)周期的耗時(shí)。當(dāng)模具打開(kāi)時(shí)陨仅,需要花費(fèi)時(shí)間將流道從模具中卸下——要么通過(guò)重力津滞,要么通過(guò)拆卸工具铝侵。當(dāng)下一個(gè)生產(chǎn)周期開(kāi)始時(shí),冷流道依然如此触徐。這意味著不得不報(bào)廢流道咪鲜,或者通過(guò)重新研磨循環(huán)使用于其他加工中,亦或便宜賣掉撞鹉。
另一個(gè)途徑
升級(jí)換代的熔體輸送系統(tǒng)就是熱流道疟丙。其功能類似于冷流道,因?yàn)樗鼮槿廴跇?shù)脂提供了一條路徑鸟雏,使其流過(guò)精心設(shè)計(jì)享郊、精準(zhǔn)加工的系統(tǒng),而絕不允許熔融樹(shù)脂凝固孝鹊。配送網(wǎng)絡(luò)完全包覆在鋼制分流板中炊琉,而不會(huì)暴露在空氣里。分流板將熔融樹(shù)脂分配到注嘴惶室,注嘴提供了通向澆口和型腔的通道温自。分流板和注嘴由熱電偶和加熱器調(diào)節(jié)玄货,保持熔融塑料的溫度皇钞。打個(gè)比方,冷流道就像是露天的城市街道松捉,而熱通道則更像是一條地鐵隧道夹界。
典型的注塑周期及其步驟分解
冷流道模具和熱流道模具所需時(shí)間的對(duì)比
熱流道通常被認(rèn)為是注塑成型過(guò)程中最精密的系統(tǒng)之一。各種材料及其特性有助于整體工程設(shè)計(jì)和最終工藝執(zhí)行隘世。根據(jù)樹(shù)脂和應(yīng)用情況可柿,澆口設(shè)計(jì)和溫度控制有多種選項(xiàng)可供選擇。澆口既可以選用熱點(diǎn)式注嘴丙者,也可以選擇機(jī)械控制的閥針式注嘴复斥。如何與模具互動(dòng),這些都有其設(shè)計(jì)要求械媒。溫控器可用于過(guò)程監(jiān)控目锭、控制和微調(diào)。
不再需要處理冷流道
熱流道無(wú)需在加工前纷捞、加工中和加工后處理冷流道痢虹。不再需要耗費(fèi)時(shí)間、通過(guò)工作人員或機(jī)器人來(lái)拆卸固化的熱流道或重新研磨主儡,所有這一切都意味著成本降低——減少設(shè)備維護(hù)奖唯,更好地利用寶貴的場(chǎng)地空間,節(jié)省寶貴的時(shí)間糜值。
縮短生產(chǎn)周期可以增加產(chǎn)量丰捷。一些注塑生產(chǎn)環(huán)境和工具室還貼著宣傳海報(bào)坯墨,上面寫著:“將生產(chǎn)周期從10秒減至9秒,產(chǎn)量增加11%病往。”要估算生產(chǎn)周期變化對(duì)產(chǎn)出的影響畅蹂,請(qǐng)用當(dāng)前時(shí)間除以所需時(shí)間(以相同單位)。這給出了一個(gè)在任何時(shí)間范圍內(nèi)都能使用的乘數(shù)荣恐。下方表格提供了生產(chǎn)周期和所得出的乘數(shù)液斜。增加的產(chǎn)量以綠色突出顯示,減少的產(chǎn)量以紅色顯示叠穆。
達(dá)到新的生產(chǎn)周期后少漆,用于預(yù)估產(chǎn)量的生產(chǎn)周期和乘數(shù)表。
提升以綠色突出顯示硼被,而減少則以紅色標(biāo)記示损。
臨界點(diǎn)
以一個(gè)64腔冷流道模具為例,假設(shè)生產(chǎn)周期為14秒嚷硫,一天三班倒检访,一周七天。如果正常運(yùn)行時(shí)間約占90%仔掸,每年它將運(yùn)行大約200萬(wàn)個(gè)生產(chǎn)周期脆贵,制造大約1.293億個(gè)注塑部件。重量2克的注塑部件以及重約192克的冷流道的射出總重量相當(dāng)于320克起暮。
這種射出重量每年幾乎要耗費(fèi)656,900kg材料卖氨,但其中僅有259,000kg為制造出的合格產(chǎn)品。剩下的60%必須重新循環(huán)负懦、處理筒捺、盤點(diǎn)和運(yùn)輸。如果相同的注塑部件采用64點(diǎn)熱流道直接澆注纸厉,那么需要采購(gòu)的材料就會(huì)大大減少系吭,而且生產(chǎn)周期也會(huì)更快。以10秒為一個(gè)周期颗品,一年有可能運(yùn)行280萬(wàn)次肯尺,制造1.811億個(gè)注塑部件。在工作單元所占空間不變的情況下抛猫,產(chǎn)生如此的生產(chǎn)力提升并不少見(jiàn)蟆盹。
加強(qiáng)控制
除了減少浪費(fèi)和提高產(chǎn)量外,熱流道還能更好地控制注塑部件品質(zhì)闺金、尺寸精度和表面光潔度逾滥。澆口位置不必再局限于周邊,且可以移動(dòng)并以一種更好的方式引導(dǎo)熔體流,這種方式對(duì)關(guān)鍵尺寸或受填充特性影響的其它特征產(chǎn)生更有利的影響或作用寨昙。還有可能縮短總流動(dòng)長(zhǎng)度讥巡,從而降低型腔填充壓力要求和影響注塑部件變形的其它工藝要件。預(yù)計(jì)的總面積和鎖模噸位要求也可能隨之降低舔哪。
注塑成型過(guò)程中發(fā)揮作用的所有設(shè)備之中欢顷,在對(duì)模具中獨(dú)立型腔產(chǎn)生影響的調(diào)整方面,熱流道提供了最大的靈活性捉蚤。雖然冷流道也可以調(diào)校抬驴,但除非模具的設(shè)計(jì)允許快速拆卸或更換冷流道鑲塊,否則調(diào)查缆巧、調(diào)整和檢驗(yàn)可能會(huì)有很長(zhǎng)的準(zhǔn)備時(shí)間布持。更改往往是手工進(jìn)行的,使其具有迭代性陕悬,且難以替換题暖。恢復(fù)到原始狀態(tài)可能相當(dāng)耗時(shí)捉超‰事保可以通過(guò)焊接添加鋼材,但需要修磨拼岳,且材料抗疲勞性能可能受損枝誊。
如果沒(méi)有絕佳的澆口設(shè)計(jì)和擺位,我們熟知和推崇的一些標(biāo)志性包裝和消費(fèi)類電子部件或?qū)⒂肋h(yuǎn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)裂问。
注塑料筒和機(jī)器鎖模影響全部過(guò)程侧啼。更換模腔需要排空冷卻液,并且機(jī)械強(qiáng)度大堪簿,特別是在高腔位模具上。熱流道的注嘴頭可以迅速更換皮壁,無(wú)論加熱器位置的改變椭更,亦或區(qū)域溫度的調(diào)整,其對(duì)整體品質(zhì)的影響可以即刻做出評(píng)估蛾魄。
給予注塑部件更大的設(shè)計(jì)自由度
表面光潔度是終極差異化因素虑瀑。設(shè)計(jì)精良的澆口位置可以制造功能性更強(qiáng)的部件,且具備更好的表面光潔度滴须。由于澆口可以重新定位到注塑部件上的任何位置舌狗,因此可以消除流道修整、二次操作及一致性不佳等問(wèn)題扔水。
配置在熱半模上的高腔位熱流道
這對(duì)于沖洗等應(yīng)用而言痛侍,尤為重要——在沖洗過(guò)程中,單個(gè)水滴的流量均受控魔市;在醫(yī)療領(lǐng)域主届,必須將外科醫(yī)生醫(yī)用手套于澆口痕跡上撕裂的風(fēng)險(xiǎn)降至最低赵哲;在衛(wèi)生保健方面,導(dǎo)管則必須盡可能地順滑君丁。如果沒(méi)有絕佳的澆口設(shè)計(jì)和擺位枫夺,我們熟知和推崇的一些標(biāo)志性包裝和消費(fèi)類電子部件或?qū)⒂肋h(yuǎn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
針對(duì)高產(chǎn)量和產(chǎn)品使用周期長(zhǎng)的應(yīng)用绘闷,熱流道的使用所帶來(lái)的益處最為顯著橡庞;而對(duì)于較低腔位模具而言,情況同樣如此印蔗,因?yàn)樗俣群鸵恢滦詫?duì)持續(xù)改進(jìn)非常重要毙死。最終,通過(guò)出色的熔體控制和加工性能令成型工藝得到優(yōu)化喻鳄,進(jìn)而得以制造更高品質(zhì)的注塑部件扼倘,并獲得更高的產(chǎn)能。
隨著熱流道技術(shù)的進(jìn)步除呵,我們發(fā)現(xiàn)從冷流道向熱流道轉(zhuǎn)變的勢(shì)頭持續(xù)強(qiáng)勁再菊。伴隨塑料部件設(shè)計(jì)不斷突破界限,降低樹(shù)脂用量繼續(xù)成為所有模塑商的頭等大事颜曾,注塑成型領(lǐng)域的面臨的挑戰(zhàn)仍在增加纠拔。我們可以預(yù)見(jiàn)到:在先進(jìn)、復(fù)雜的熱流道技術(shù)加持下泛豪,熔體輸送管理將在注塑工藝中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用稠诲。