热流道的技术与关注事项

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热流道的主要功能之一是使热流道内的塑料熔体在模塑周期的注射、保压和冷却阶段保持正确的加工温度；其次是比较和缓的输送塑料熔体，使压力和施加于其上的剪切应力降到最低。所以，热流道的使用及质素将会影响塑胶成品的最终表现，用户必须彻底理解热流道的各个组合及其设备。  
封合概念  
在热流道系统当中，树脂流动时所经过的所有配对表面都要进行封合。经常发生泄露的地方，就是注嘴与分流器之间的封合点。对于未有预压的注嘴（在未加温下没有得到实际封合），这样的情况最容易发生。这一类系统在设计上留有冷间隙--冷间隙是指在室温下、在分流器板与垫模板范围之内，各元件与总口径深度之间的间隙。在该系统升温至操作温度期间，这个间隙容许元件进行一定程度的膨胀。为了实现封合，这一操作温度必须达到，才能形成足够的表面压力，去承受着将两个元件撞开来的注射力。带有冷间隙的热流道系统如果未完全达到操作温度，就不会有足够的表面压力来防止泄露。  
其中一个解决办法是将一套片簧（disc spring）装在注嘴的底部。在该系统达到操作温度之前，这些片簧将分流器牢靠地封合在注嘴上；如果发生过热，片簧就会将过量的热力膨胀吸收掉，从而避免过量膨胀造成元件奕形和泄露。鉴于注嘴是经过"预先加压"的，冷启动（在该系统达到操作温度之前注射树脂）就不会造成泄露。换言之，就是弹簧设计使操作范围更宽，人为错误尽量减少。  
  
注嘴设计检讨  
市场上有好几款注嘴设计，有些设计可容许更多错误，  
所以不太容易发生泄露。下面我们来检讨一下这一类设计。  
  
图2A：设有主动型泄露保护特征的实心套筒式设计  
图2B：注嘴是从分流器的背面栓接过来的。高温螺杆将注嘴栓接到分流器上，并在冷状条件下进行正向封合。不过，该系统还是需要有冷间隙，因为在操作温度下，注嘴的实心套筒需要有一定的膨胀空间。这种方法能对注嘴和集料管进行正向封合，但它并不能保护元件免受过热引起的热膨胀影响。  
图2C：这是用于低模腔系统（lowcavitation system）的注嘴分流器之间进行正向封合的一个最简单、最划算的办法。旋入分流器里的注嘴与正在膨胀的分流器一起移动。在这款设计中，注嘴的最小长度和距隔都有一定限制。  
图2D：在这一款中，注嘴上所附的不是实心套筒，而是一枚弹簧。这枚弹簧在状态下进预先加压，如果发生过热意外，它也能将任何程度的热膨胀吸收掉，防止系统遭受破坏。这一款设计使系统的操作温度范围更宽，达到了+/-200℉。  
  
温度控制的重要性  
快速、安全的启动和操作  
一个有效的温度控制器应当能够快速而安全地将整个系统的温度升高到预定点。有3种途径可以实现：  
从动式动力--这项功能使整个系统加热到预定温度而无须担心要补偿较大的冷分流器。将较小的注嘴加热，从而使加热器的寿命更长。从动式动力对每个区域都保持监控，使快速加热区的温度上升速度减慢，直到其他区域的升温速度赶上来为止。这办法能够使一个由不同的热质量体（thermal mass）组成的系统尽快升温到预定温度，无须延长较小元件的加热时间。  
宽带控制--宽带控制的指：用一套参数，控制器有足够的灵活性来有效控制不同的质量体（即较大的分流器和较小的注嘴）的温度，无须操作人员另行输入其他参数。操作人员不必根据质量体的情况对某个区域进行较准计量，所以可节省时间，也减少发生错误的机会。  
温加热器烘烤--鉴于加热器会吸收湿气，所以在启动时，加热器容易发生短路。湿加热器烘烤可调节电压度和功率，从而尽快将湿气驱散而不会令加热器发生短路。如果加热器是干燥的，控制器也知道将电源立即接上，使系统尽快启动。不过，如果有湿气，为了能够安全迅速地将湿气烘干，控制制器会采用降压电源，然后再根据当时的湿度情况，以适当的速率逐渐恢复到原先的功率。  
加热器的保护  
加热器的启动方式有两种：电压式比例及时间式比例。虽然电压式与时间式比例将相同数量的动力传给加热器，但它们传送动力的方法却是不同的，这一差异会影响加热器的使用寿命。时间式比例是以脉冲方式传送动力，每次以100%的动力来震动加热器，使加热器元件内部的温度偏离增大。这样会使加热器元件迅速老化。则电压式比例则是更频繁地使用较小的能量脉冲，让加热器元件较少与极端温度接触，减少热震动和热疲劳，从而延长加热器的使用寿命。  
  
多材料成型与热流道的关系  
因为多材料模具中具备多流道系统，冷流道通常不能使用了。与标准系统相比较，多材料热流道在设计上就更具挑战性。以下这些设计原理有助于增加性能和保证部件质素。  
防漏设计--多材料系统有多个分流器；很多情况下，每个分流器都有它自己的操作温度。这就使操作复杂化，并且由于热膨胀程度各不相同，发生泄露的风险也会增加。象UltraSealTM这样带有防漏设计的热流道就有效地消除了由于设置错误而造成的潜在泄露问题。  
平衡式料道设计--无论多腔模具中的腔位布局是什么样，部件充填料的连续一致才是质素的保证。设计平衡式料道有一定的困难，但多层次分流器与料道的规格分析，会有助于为多材料型模具确定出合理的熔体流道布局。  
板的牢固性--模具的合模沿口（shut-off）、移动部件、旋转冷半模等使多材料型模具较一部标准的单面模具更复杂、更精细。板的牢固性在减少合模沿口的磨损、避免过早须要模具翻新方面起着重要作用。配合吩流器形状的安装袋位为模具提供最大支承。  
用热流道进行注塑时，温度控制对注塑成功与否起着至关重要的作用。温度控制器对制品质素和加工效率都有影响--在启动和操作期间，它还对热流道系统及其元件起着保护作用。

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