国产热流道-热恒彭翠艳.doc

随着多腔模具的使用日益频繁，以及模腔数量的不断增加，充模不均已成为注塑加工商在生产过程中必须面对和予以解决的问题。为此，热流道系统供应商及其他一些厂商均推出了各自的解决方案。这些方案可能基于不同的技术，但它们的目的却是相同的，即实现注塑的均匀充模。

在多腔模具中，塑料熔体达到平衡流动的公认准则是，使熔体从注射点到每一个模腔都具有相同的流动距离。但是，这种“自然平衡”的多腔模具容易出现非均匀充模的现象，从而导致有的模腔可加工出完好的制品，而有的模腔却只能得到带有缺料、飞边及过度充模等缺陷的制品。这对于注塑加工商而言虽不是一个新问题，但有迹象表明，这一问题的解决，对于那些原本使用简单模具的注塑加工商而言显得非常重要，因为他们已开始使用更复杂的多腔模具。腔模具的不平衡充模可以通过监控和调节模具内的压力和温度、采用特殊的熔体旋转工艺、针阀式浇口以及改进热流道设计等方法加以解决。图中的瓶盖模具使用了赫斯基通过计算机辅助分析设计出的热流道分流板

然而，并非所有的被访者都同意上述观点。热流道供应商D-M-E公司的发言人说：“我们看不出更多的充模不平衡问题，主要是因为我们避免了浇口尺寸的改变。”D-M-E公司为预防制品出现潜在的缺陷，在一套几何形状均衡的模具上反复运用Moldflow软件进行了分析，他们得出的结论是：“即使运用了Moldflow分析软件，你所能做的也只是这些。假如你改变了浇口位置，之后制品的熔接缝位置也有所变化，这可能是因为剪切力不平衡而导致的变化，因此你不得不改变浇口尺寸来予以补偿。”然而，D-M-E公司建议，尽量不要进行这样的改动，因为改变浇口尺寸意味着模具加工窗口的缩小。

大多数被访者都认为，多腔模具的不平衡充模确实已成为近年来的一个热议话题。这一部分原因是市场上已经出现了用来解决问题的新的分析方法和新的模具。由新方法可以推断出，平衡模具的不平衡充模在很大程度上是不可避免的。这是由聚合物熔体流动的基本特性所导致的结果。基于这一分析，Beaumont技术公司（BTI）开发了“MeltFlipper”专利技术。该技术利用了一种模具插件来消除由模具流道系统引起的温度、剪切力及熔体流动的不平衡状况。Beaumont公司的MeltFlipper技术专用于解决模具不平衡的问题。iMARC是其最新型号，可通过对模具分型线的简单调节来改变熔体的旋转程度

虽然很多塑料行业的专家都认可BTI公司所开发的这一专利技术，但它并不是唯一的解决方法。实际上，市场上还有几种解决方案。其中一些相对较新，而且大多都在市场出现过，只不过在较长时间内被人们所忽略。这些技术大体可分为“固定”和“变化”两类。第一类方法是将元件放进模具流道内，以混合或者扰动熔体流。另外一类的解决方法是采用较新设计的热流道喷嘴和分流板，据说这样可以使剪切力诱导的熔体流波动最小化。

第二类解决方法是对每一个模腔进行调整，调整内容包括注射量、压力、温度和剪切力。其中一些方法使用阀式浇口以控制熔体流道的打开和关闭，或者通过部分打开和部分关闭流道，达到调节的目的。另一个方法就是调整模具嵌件的位置以消除各个模腔间剪切力大小的不同。还有就是在模腔内安装压力、温度传感器，以了解每一个模腔在充模时的真实情况，并将反馈信号传送至阀式浇口、喷嘴加热器或者注射活塞上。

注塑加工商究竟应选择采用哪种解决方法，可根据自己的实际情况和技术能力而定：你是想把责任推给模具制造商或热流道供应商，还是想对每个模腔拥有良好的控制能力？也许你想对每个模腔的情况都能施以很好的监控，同时对每一次注射都可获得电子监控记录。

上述这些不同技术都获得了一定的商业成功，但它们也会因成本、易用性、培训和维护而限制注塑加工商对其的使用。同时这些技术还可能存在着加工敏感性和响应性的不同。

剪切力的控制

平衡模具充模的基本理论是确保熔体在同等压力和温度条件下流入每一个模腔。Mold-Masters公司市场和业务开发部副总裁BruceCatoen称，平衡充模的通常解释是：每一个模腔在90%充满的情况下，各模腔之间注射量的大小差别不能超过10%~20%。

但是，不论你如何确保整个模具的流程长度、流道直径及温度的均一，模具内部始终由其固有的基本物理性质所控制，从而打消你对多模腔平衡流动所做的一切努力。BTI公司的创建者及“MeltFlipper”的发明者JohnBeaumont博士对于此论断坚信不疑。因为熔体流经流道系统时，会生成数个温度升高的熔体层，靠近模具壁和冷却通道的流动熔体越多，处于流道中心位置的粘性熔体就越多。这是熔体在流道四周通过与模具壁摩擦获得更多的剪切热。Beaumont解释说：“由于存在剪切热，紧靠在流道壁四周的熔体层温度要比中央位置的熔体流温度高出93℃。同时，由于热和切力变稀效应，各熔体流的粘