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高光無痕注塑工藝的模具溫度控制系統(tǒng)

  高光注塑最關(guān)鍵的是模具溫度控制系統(tǒng)。由于高光注塑與一般注塑最大區(qū)別在于模具溫度的控制灌砖,而對注塑機的要求并不高刁品。高光注塑模具溫度控制系統(tǒng)一般也稱為高光模溫機,和通用注塑機配合回论,在注塑的填充恋猜、保壓、冷卻晴消、開合模具過程中協(xié)調(diào)動作贰嚷。

  模具表面的加熱方式是溫控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),高光模具表面主要通過以下方式獲得熱量战决。一是以熱傳導(dǎo)為主的加熱方式泵位,如通過模具內(nèi)部管道的油、水蔗承、蒸汽拢给、電熱元件等將熱量傳導(dǎo)到模具表面;二是以熱輻射為主的加熱方式,如將太陽能褥疆、激光束兆焦、電子束、紅外光永铛、火焰生碗、氣體等直接輻射模具表面;三是通過自身熱場加熱驾窟,如通過電阻庆猫、電磁感應(yīng)加熱等使模具表面自身產(chǎn)生熱量。目前實用的加熱系統(tǒng)有:高溫油傳熱的油溫機绅络、高溫高壓水傳熱的高壓水溫機月培、蒸汽傳熱的蒸汽模溫機、電熱管傳熱的電熱模溫機恩急,以及電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)和紅外輻射加熱系統(tǒng)等杉畜。

  (l)高溫油傳熱的油溫機

  模具內(nèi)部設(shè)計均勻的加熱或冷卻管道衷恭,通過油加熱系統(tǒng)達到模具預(yù)熱的功效此叠,同時在注射過程有冷卻的作用。最高溫度可達350℃随珠。由于油的熱傳導(dǎo)系數(shù)低灭袁,效率較低,而且產(chǎn)生的油氣影響高光成型質(zhì)量窗看,但效果比較不理想茸歧。但目前企業(yè)油溫機比較普遍,使用經(jīng)驗豐富浴祥。

 ÷踅小(2)高溫高壓水傳熱的高壓水溫機

  模具內(nèi)部設(shè)計均衡的管道,不同階段使用不同溫度的水肘鹅。加熱時通人高溫過熱水水暂韭,冷卻時切換為低溫冷卻水,實現(xiàn)模具表面的加熱或冷卻奇门。如將水加壓盒伸,溫升還可達140~180℃,升溫很快栖啰。高溫高壓的水溫控制系統(tǒng)的制造廠商有:如奧德的GWS系統(tǒng)橘沾,由于熱水可循環(huán)利用,運行成本較低劫漠,是目前國內(nèi)市場上使用較多的一種,也是代替蒸汽的最佳選擇仲它。

 ≈嫱蕖(3)蒸汽傳熱的蒸汽模溫機

  同高壓水溫機作用原理相似,模具內(nèi)部設(shè)計均衡的管道兜飒,加熱時通人蒸汽幻林,冷卻時切換為低溫水,實現(xiàn)模具表面的加熱或冷卻(蒸汽加熱前一般還需要用壓縮空氣將管道吹干)音念。高溫高壓蒸汽加熱系統(tǒng)可使模具表面最高溫度達到160℃沪饺。由于蒸汽相對于水,其熱容較小闷愤,相對升溫時間較長整葡。達到150℃模具表面溫度需要300℃左右的蒸汽。但由于生產(chǎn)過程中蒸汽不可循環(huán)利用讥脐,需要安裝鍋爐設(shè)備和鋪設(shè)管道等遭居,致使其運行成本偏高。

 ⊙(4)電熱管傳熱的電熱模溫機

  采取電阻加熱元件(電熱板魏滚,電熱框,電熱圈等)作為熱源坟漱,其中電熱管應(yīng)用較多,它以金屬管為外殼(包括不銹鋼更哄、紫銅管)芋齿,沿管內(nèi)中心軸向均布螺旋電熱合金絲(鎳鉻、鐵鉻合金)用玷,其空隙填充壓實具有良好絕緣導(dǎo)熱性能的氧化鎂砂秤瞒,管口兩端用硅膠密封。電熱元件可加熱空氣疗涎、固體和各種液體侵透。目前直接加裝在模具里的電熱器加熱系統(tǒng)成本較高,并需支付模具設(shè)計專利費理若。電熱管加熱速度較快逞脚,控制溫度范圍可達350℃,利用該系統(tǒng)后涡似,15s就可將模具溫度加熱到300℃霸篡,然后 15 s又能將模具溫度冷卻到20℃。但只適合尺寸較小的產(chǎn)品使用怨怒。由于加熱絲直接加熱溫度較高吹毫,相對模具壽命會縮短。

 ×窳 (5)高頻電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)

  根據(jù)電磁感應(yīng)原理使工件的溫度升高龟卷。由于集膚效應(yīng)同诫,在工件表面上產(chǎn)生的渦流最強,而在內(nèi)部很弱樟澜,到芯部接近于零误窖。因此這種方法可只對工件表面至集膚深度范圍加熱,因此加熱體積小往扔,升溫速度快贩猎,加熱速度在14℃/s以上,如臺灣中原大學(xué)研發(fā)的系統(tǒng)升溫速度已經(jīng)達到20℃/s以上萍膛。表面加熱完成后吭服,再搭配快速低溫冷卻設(shè)備,可達到模具表面快速加熱蝗罗、冷卻的效果艇棕,實現(xiàn)變模溫控制。

 〈堋(6)紅外線輻射加熱系統(tǒng)研究人員正開發(fā)利用紅外線輻射的方式直接對型腔部位進行加熱沼琉。紅外線的傳熱形式是輻射傳熱,由電磁波傳遞能量桩匪,不需要傳熱介質(zhì)琉枚,具有一定的穿透能力。與其它方式相比冶侮,具有節(jié)省能源更鼻、安全、設(shè)備簡單们萄、易推廣等優(yōu)點措铸。但由于光亮金屬烈J紅夕卜線吸收能力較弱,加熱速度慢焦驰。

 》虾(7)氣體式回執(zhí)系統(tǒng)

  高溫氣體作為快速變模溫的介質(zhì),在充填階段前快速準確確定量地將氣體注入型腔中搭照,可以瞬間將模面溫度提高至200℃左右锰玩,且高溫區(qū)域可控制在模具表面附近,不會造成模具其它部分因溫度京華劇烈產(chǎn)生尺寸膨脹的配合度問題凝估。該技術(shù)無需對現(xiàn)有模具作太大的修改练代,模具制造成本較低,但密封要求高杰刽。

  目前溫度控制系統(tǒng)還存在一些問題需要解決菠发。一是實用的加熱方法少,比較成功的為蒸汽贺嫂、高溫水加熱滓鸠,二是高光注塑都是采取單獨的模具溫度控制系統(tǒng)雁乡,需要和注塑機配合使用。三是設(shè)備及運行成本高糜俗。如何能讓變模溫控制技術(shù)在不影響成型周期的每件下進行經(jīng)濟規(guī)模生產(chǎn)是大家爭相發(fā)展與突破的題目踱稍。今后需要在實用的低成本快速加熱方法、集成的高光注塑機等方面進一步研究開發(fā)悠抹。

  高光注塑是目前注塑企業(yè)最為通用的叫法珠月,從注塑產(chǎn)品的光澤上看,由于熔體流動前沿與模面接觸點的界面溫度提高楔敌,可使模具部分的微細形狀復(fù)制容易啤挎,如結(jié)合表面高光的模具、特殊工程塑料卵凑,可生產(chǎn)出高光澤度的注塑產(chǎn)品庆聘,實現(xiàn)一步注塑成功最終產(chǎn)品,由此被稱為高光注塑淋话,其全稱應(yīng)該為高光產(chǎn)品的變模溫注塑商寝。除此之外還有其它很多叫法,比如:該工藝采取了快速加熱冷卻性里,被稱為快速熱循注塑(RHCM)愁淀;從模具溫度變化來看,稱為變模溫谨冷、動態(tài)模溫曙椎、交替冷熱模溫控制技術(shù);從消除噴涂等后處理工序看疑拯,被稱為免噴涂注塑;從消除表面缺陷上看鼠灼,稱為無熔接痕矿矿、無痕注塑。從加熱方式分眯词,又稱為蒸汽式棋躬、電熱式、熱水式延届、高油溫式剪勿、感應(yīng)加熱式模溫控制技術(shù)等。從模溫控制機看方庭,又稱為蒸汽模溫機厕吉、過熱水模溫機、電熱模溫機械念、水溫機头朱、油溫機运悲、電磁感應(yīng)模溫機等。


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