在醫(yī)療領域哮内，用于薄壁制品成型的高型腔模具的需求正在逐漸增長。由于產品的成本與性能讶瘩、功能一樣重要达植，因此醫(yī)療OEM和醫(yī)療產品公司在生產產品時，會盡可能地降低成本俭整。而決定產品成本的兩個關鍵因素是材料和生產率尸钢。

　　基于此仙衩，模具制造商介紹說，能夠生產更多量及更薄壁制品的模具的市場需求正在不斷增長熔厌∑玻“制品的成本使其設計變得更薄，幾乎到了臨界點誉煎”ㄔ幔” Pyramid Mold & Tool公司技術銷售部經理Tony May說，“這一趨勢已經持續(xù)了很多年痛贬，并且將來會越來越突出挺久。”

　　這種趨勢并不局限于特定種類的產品驻债，甚至低端的痰盂也需要采用多腔模具來生產乳规。疊模專家StackTeck公司的總經理Jordan Robertson表示，他們公司開發(fā)了一種2×32的模具合呐，用于生產一種一次性醫(yī)療用杯暮的。這種杯子直徑為44mm、高32mm淌实、厚0.04mm冻辩。這種大產量加上材料的節(jié)約，可為成型加工商帶來足夠的利潤空間拆祈。

　　StackTeck在多腔模具的開發(fā)方面給人留下了深刻的印象恨闪。該公司2007年推出了4x32模具。Robertson表示放坏，這是目前型腔數(shù)目最高的疊模咙咽。盡管這套模具是為生產76mm的蓋子而不是為醫(yī)療制品而開發(fā)，但這種16t重的模具和其他多腔醫(yī)用制品模具的設計理念是一樣的淤年，即具有相同的充模速度和更短的成型周期犁珠，而且模具變得更簡單。Robertson介紹祷骂，4個疊模的充模時間僅為0.25s雇牍。根據(jù)蓋子的厚度，成型周期在5.5~7.5s之間藤习。

　　模具能夠獲得這樣的成型時間乌心，是因為近來注射機的進步，特別是大噸位機器的進步第粟∑ジ“隨著模腔數(shù)目的增加，將失去為薄壁制品延長充模時間的靈活性，因為注射機達不到要求糕但，致使充模未完仅汰，薄壁制品就已固化∵胛海” Robertson說蝉站， “對多腔模具需求的增長正在促使設備制造商不斷地提高其設備的充模能力。

　　對于模具制造商來說例吹，將焦點集中在材料的節(jié)約和生產率的提高上捧颅，將使他們面臨更多的挑戰(zhàn)。薄壁制品需要更大的注射壓力较雕，用16~128腔模具生產薄壁制品將增加工程上的難度碉哑，這包括：保證模腔精確的排列、平衡熱流道系統(tǒng)亮蒋、優(yōu)化熱性能扣典、保持樹脂完整的流動長度、設計恰當?shù)睦鋮s系統(tǒng)慎玖、平衡短成型周期的流動要求激捏，以及模具和機械手的同步運行，所有這些都須在一個大而重的模具中實現(xiàn)凄吏。

　　“當然，你不得不反復試驗闰蛔，以使模具生產出同樣的制品痕钢，而且擁有最緊密的公差。特別是當需要生產上千萬數(shù)量的制品時序六，如生產吸液管任连、耳咽管和針套等，就更是如此拒吧』保” Robertson說。

　　當然描蹦，模具制造商有他們自己的技術來優(yōu)化多腔模具的設計苦恶，如Pyramid的“熱控制”經驗∑徒祝“我們的設計是盡可能地提高冷卻能力筝踢。水流和背壓十分關鍵，特別是對于大型模具驯祖。這些需要經過特別的計算彰碑，無論模具設計得怎樣精細，在具體操作時總會發(fā)現(xiàn)問題彪御∠臧悖” Pyramid說初藐。

　　模具制造商所擁有的技術能夠通過設備、零部件和材料的持續(xù)進步而得到增強玷利。下面是模具供應商所說的能夠優(yōu)化多腔模具性能的技術及方案乍恐。

　　機加工

　　不論多么復雜或者精密的模具，用戶仍然希望它是便宜的且交貨時間短的丰包，因而很多機加工設備供應商都為此而努力禁熏。

　　需要一臺帶有精拋光功能的EDM的模具制造商可以選擇來自Mitsubishi EDM公司的FA-PS線切割機∫乇耄“該設備可代替Mitsubishi原有的FA-P系列瞧毙，它的線寬為0.05~0.30mm〖闹ⅲ”

　　Mitsubishi EDM技術市場經理Greg Langenhorst說宙彪。這個全自動單元能夠提供精確地定位工件、角精度數(shù)字控制以及其他功能有巧。該機能夠同步加工不同大小和重量的工件释漆。

　　Langenhorst說，F(xiàn)A-PS的一個重要特征是篮迎，內冷系統(tǒng)可以確保熱穩(wěn)定和加工精度男图。該機的冷卻系統(tǒng)是基于Mitsubishi的MA2000EDM的冷卻系統(tǒng)開發(fā)的，這是一種超高精度的EDM甜橱，據(jù)說公差為±0.002mm揭凭。

　　更大的工件可以使用Methods Machine Tools公司的Exeron EDM進行加工。該機型有6個型號乞微，最大的是316 XXL俯重，行程為1798mm、1148mm蝉徒、599mm(X, Y, Z)夕锹，能夠處理6t的工件，電極達到0.5t认寓。Methods Machine Tools宣稱檬桅，其與競爭對手的設備相比，包括花崗巖工作臺奉量、自動升降流體工作箱绿捶、冷卻器、無過濾沖洗系統(tǒng)网燃、自動潤滑以及CO2滅火系統(tǒng)等婆精，皆為該機的標準配置。

　　最新的垂直加工中心來自于Makino，型號為V22沈条。Makino市場經理Mark Rentschler表示需忿，這種高精度的設備適合加工小型復雜的模具。該機可以以40000r/min的速度銑削復雜的型芯和型腔蜡歹，精度很高屋厘。所有全行程軸的運動保證了其移動精度在水平和垂直位置上均達到3μm。

　　V22行程為320mm月而、279mm汗洒、300mm (X, Y, Z)，能夠處理100kg的工件父款，工具最大重量0.5kg溢谤。快速橫移量是20m/min憨攒，切削給進速率是10m/min世杀。一個30工具更換系統(tǒng)為標準配置，60工具更換系統(tǒng)則可選肝集。

　　UPZ-210Li輪廓磨床出自Okamoto公司瞻坝，精度很高，減少了工件處理的錯誤和加工時間芙糙。Okamoto技術銷售工程師Victor Truelsen說：“盡管砂輪運轉速度為3600~8000 r/min牢簸，相對較慢，但是該機因裝配了高速往復馬達鹊逛，可使工件每分鐘能夠得到300次精磨渺类。”高速的精磨使機器具有更高的精度款腥，特別是在成形型腔時，具有更加緊密的公差颂鞭。而且與高轉速設備相比综翠，其每一次加工會磨下更多的材料，并且可以防止熱的產生刑袒，并將砂輪的磨損降至最低涤墙。

　　UPE-210Li的主要特點是，內部CCD相機能夠在加工工件時將過程拍下來程悼。Truelsen介紹說惯缚，一個CAD圖能夠被覆蓋到工件上，用以對照尺寸數(shù)據(jù)诬像。與將工件進行離線檢測再將其重新放回原位相比屋群，該技術使工件不會影響磨床的精度。減化工件的處理也能夠提高加工速度∩瞩铮基于為小型工件如嵌件設計的理念邪乍，磨床卡盤的操作面積達173mm×102mm，工作臺承受力為5kg对竣。

　　Haas Automation推出了VM-6垂直加工中心庇楞，用于多腔模具的銑削。該機的特點包括：直接驅動芯軸否纬，減少了熱的產生吕晌，3個軸的速度分別為18000r/min、 24000r/min 和30000 r/min临燃。

　　軟件

　　發(fā)揮銑床更多優(yōu)勢的是軟件睛驳，特別是CAM能夠將設計數(shù)據(jù)轉換為加工指令。例如谬俄，Surfware公司的TrueMill就是一款理想的CAM軟件柏靶。

　　“TrueMill專為CNC銑床而開發(fā)，它使用了特殊的技術控制兩軸切削工具的接合角贼匾☆跆铮”Surfware的產品設計副總裁Glenn Coleman表示，其結果是切削工具不會過載瞪栋，同時相關的設備操作嚣历，如芯軸速度、給進速率和切削深度,也會平穩(wěn)而無障礙地進行荷焦。

　　TrueMill能夠切削復雜的形狀盟挤，其無應力刀具路徑能夠提高給進率，降低刀具磨損掌范。

　　零部件

　　模具加工商需要大量高精度零部件來應對醫(yī)療行業(yè)的需求并優(yōu)化模具的功能腻俏。這些零部件中，有許多都是由零部件供應商提供的睦键。

　　來自Mold-Masters的“Melt-Disk”是一種圓形歧管目尘，可用于生產側澆口制品。每一個圓盤可成型8個制品栗沫。當把Melt-Disk安裝到模具上诺秒，依靠其排列能使模具具有192腔，從而成為生產小型谤绳、薄壁制品占锯，如吸液管和注射器這些不能通過模腔中央成型的制品的理想選擇。Mold-Masters高級技術經理Neil Dewer表示缩筛，該裝置既可用于加工通用塑料也可用于工程塑料消略。

　　對于加工效率來說堡称，熱控制是關鍵∫杉螅“依靠使用D-M-E的熱流道粮呢，可維持注射成型過程中的熱均勻度。Stellar微成型噴嘴主要用于成型薄壁制品钞艇，具有低傳導率的噴嘴頭和高傳導率的咀尖啄寡，能夠有效地調節(jié)熱量×ㄕ眨”D-M-E全球市場服務總裁Robert Starr介紹說挺物。Galaxy歧管使熱和流體流動平衡分布，借以維持壓力降飘弧，以及預設的剪切速率和停留時間盘胯。

　　Galaxy噴嘴擁有高傳導金屬制造的咀尖，能夠傳輸足夠的熱量以降低澆口的殘留要尚，確保制品美觀刚驶。

　　過去一些模具由于零件尺寸和其他一些原因，不得不使用冷流道朽擒。然而牙吼，對于如今更愿意安裝熱流道的模具制造商來說，Incoe公司提供了解決方案今搂。Micro Multi-Tip噴嘴提高了模具的靈活性柱称，使模具能夠更好地排列熱流道噴嘴。根據(jù)Incoe北美銷售經理Jim Bott的說法饼簸，螺距尺寸可以低至6mm臼磁，從而在直徑12mm的澆口區(qū)域內能夠指定2~6個注射點。

　　Progressive Components公司的輥筒拔出器系列能夠控制模具分型線的開放順序倾皿。該裝置可取代機械的閉鎖裝置吊磕。由于采用無摩擦金屬制成，從而使其能夠應用在潔凈室等不允許外部潤滑的場合惩阶。

　　這種零部件擁有能夠調整拔出力的視窗和符合工業(yè)標準的安裝板挎狸，據(jù)說它很容易安裝，其設計壽命超過了100萬次琳猫。

　　多腔醫(yī)用模具的增長與疊模生產商使用Husky Injection Molding Systems的分離澆口桿是分不開的伟叛。該裝置分為2私痹、3脐嫂、4級3個版本，在模具打開時能夠自關閉和分開分型面紊遵。

　　Husky醫(yī)療市場經理Bill Gunn說账千，與澆道擋板相比侥蒙，該裝置可使模具通道暢通無阻，從而使機械手取件方便匀奏。

　　表面處理

　　涂層是改善模具表面硬度或者獲得耐腐蝕性和耐化學品性能的一個方法鞭衩。Bales Mold Service 公司正在開發(fā)通過改善涂層而縮短成型周期的技術。該公司提供的Nibore涂層（一種非電鍍鎳磷涂層）具有高度的潤滑性能和耐腐蝕性娃善，以及很高的硬度论衍。

　　該公司總裁 Steve Bales表示，Nibore涂層材料具有極低的摩擦系數(shù)聚磺。在將其用于模具中時瓤计，這種涂層能夠顯著改善半模的脫模性能，從而縮短成型周期和降低壓力莹宁。據(jù)Bales估計圾峭，使用了Nibore涂層的 32或64腔模具能夠將成型周期縮短6％~8％。

　　結語

　　用于生產醫(yī)用制品的多腔模具的發(fā)展趨勢反映了該領域的激烈競爭审腺。2007年堤谴，該領域的美國市場已達到800億美元，平均年增長率達到8%~10％确列，而且出口也在增長栋固。因此可以說，對于那些有眼光询蚊，且在競爭中有技術優(yōu)勢及持久力優(yōu)勢的公司而言神阔，這個巨大而富于潛力的市場將為他們提供充足的機會。

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