模具中热、冷流道的选择

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如今的市场正越来越趋向于使用热流道系统，和众多技术一样，热流道系统的出现是为了用较少的成本将事情做得更好、更快。冷流道系统在每次开模时都会造成浪费，在注塑成型零部件时，多型腔冷流道系统会造成大量的原料浪费，这使得制模者的利润空间严重受损。
, ?, e0 u( I) i- _5 t: x  N原材料成本的节省是转用热流道系统的主要动力；另一个因素是交货期的缩短。制模者和模具制造商们对工艺及加工技术的要求越来越精密，使得他们对于热流道的兴趣愈发浓厚。
尽管热流道系统有着诸多显着的优点，但是为了确保得到合适的并且是最有效益的注塑成型工艺，也需要针对具体的应用情况，考虑其零件大小、美观需求、产量、原材料和添加剂等问题。
针对各种热、冷流道系统及其优缺点分析如下：
6 \: i) |. ~$ Z* T$ p8 ]- k2 K冷流道
; |5 i' o( f! B冷流道的优点是易于使用，也能很好地满足某些美观需求。冷流道能够减少注射到用来透光的透明丙烯酸酯或是聚碳酸酯等部分，避免注射在某些部分造成可见的带状效果。
而对于冷流道的缺点，除了原材料的浪费外，冷流道的缺陷包括使整个自动化或是人工的过程增添了步骤。将冷流道从模具的部分移除，需要机器人或者工人把这些部分与流道分离开来。根据流道的大小，废料的价值有可能达到成百上千美元，特别是对于聚碳酸酯等昂贵材料。为了尽量把制模者的利润空间最大化，热流道通常是个省钱的好办法。
$ ^6 d/ U: r' v" `$ H对于更多型腔的系统，冷流道可能也不尽如人意。在多型腔的情况下，浇口的塑料会超过注塑成型部分的总量。这时候，浇口的冷却时间会超过注塑成型部分的冷却时间，使得模具使用者的循环时间受浇口冷却时间的控制，这种加工情况是很难令人满意的。而热流道可以解决这一问题，它能有效地增加单个型腔的总数，因为浇口在整个加工过程中都处于熔融状态。
概括来讲，冷流道的使用有如下特点：
1 V. Q4 T$ q' X2 |, O3 n) ^4 G/ ~1、最适用于附有水口的成套制品模具；
2、交货时间快；
3、适用于对称部件的注塑；
! V: T, b/ m4 t, C8 V0 {9 N4、生产成本低；
5、对半结晶材料较敏感；
6、维修成本相对较低；
2 y& ~- G( V9 r' \5 _7、水口位置灵活；
& b, i( Q4 b/ t! q1 i8、能够满足大水口的需求；
8 Z  {$ S2 I( T8 o9、对型腔的最大数目有一定的限制；
10、易理解、易操作。
) T. L! b5 e) B# \& v热流道
在简化注塑成型过程和降低零件浪费时，消除对喷射一个大型附属冷流道的需求是很重要的。关键在于确保熔体在整个流道系统内保持熔融状态，使其在到达型腔冷却的腔壁之前不会固化。
内加热式热流道
3 J1 R4 l# c( A) B内加热式热流道系统是第一批投入市场的热流道系统，它们的出现经历了多个步骤。为了解决冷流道的各种问题而研发的第一个方案是加热灌嘴，从而为生产零部件创造最大的效益。研究出来的第二种办法是管式热流道系统。在这项技术里，主流道被加热，熔融的树脂从那里流向未加热的垂直浇道，之后通过水口流入型腔。与管式热流道系统大约同一时期出现的另一组制模者，开始将加热的探针放入每个垂直的浇道，通向未加热的绝缘浇道。由于绝缘的浇道在水口冷却，而很难保持“循环”运行，关键就是要保证树脂在通过水口时保持熔融状态。这三项技术后来被结合起来形成了“内加热式”热流道系统。
内加热式热流道系统或许比冷流道系统复杂，但它使得加工难处理的树脂变得更为灵活，并且降低了树脂的浪费。由于流经通道是呈环形的几何形状，内加热式热流道能够很好地处理对剪切不是过度敏感的树脂，非结晶材料等也能很好地适用于这项技术（除了那些对停留时间敏感的材料，例如聚碳酸酯。）
2 i& F/ s6 |6 R3 d) s! ?直到今天，因为外加热式热流道系统成本较高并且要求有一定的使用经验，一些制模者仍坚持使用内加热式热流道系统，甚至是冷流道。
. ~0 P3 @* r) o6 o- J/ D外加热式热流道
3 U* G6 `+ e; Y外部加热热流道开始时是一个钢砖，内部装有一个为熔融的树脂提供的通道。固定在钢砖外部周围的加热器从外加热流道板，使其内部均匀受热。接下来熔体被分散到加热的流道板各处，进入加热的喷嘴，再被送到最后的水口，并流到各个型腔中。
+ N! x1 O2 X% ?! j- G/ }; X0 C1 c6 H热流道系统的优点很明显。设计合理的情况下，这一系统能在达到最大的注塑成型能力的同时，有效地消除每个注射循环时材料的浪费，实现“双赢”。D-M-E公司作为模具技术的供货商，会尽可能地向客户推荐热流道，因为它不仅能大量节省原材料，还能为制模者的加工过程带来其它种种便利。
6 r2 O& Y0 q6 P; Y) M4 Y' A) l# O值得注意的是：要想从一个热流道系统的入口处到每个热嘴头制造一个完全平滑的加热过的痕迹是很困难的。某些热流道系统或许可以达到这样的效果，但总是有些时候为了防止出现拉丝或者流涎现象，树脂需要刚好在水口处降低温度。而且，流动速率和注射速度对树脂加工和颜色改变都有很大的影响。热流道系统设计与某种树脂很适合，而与另一种树脂不适合的情况并不少见。对加热过的痕迹稍作定型通常就能改正这些问题。不管设计者采用哪种热流道，都应当考虑所用的树脂和注塑成型的零件应用。
概括来讲，热流道的使用有如下特点：
1、能够非常有效地节约原材料成本；
8 ]: ^' V. f7 J9 L6 l2、支持精益制造；
3、满足高产量需求；
4、很好地适应于使用多个相同型腔进行注塑成型；
* R8 y% }; U, f. H7 S# r  w5、降低劳动力和自动化成本；
6、提高生产速度；
( e5 ]* P$ t5 c1 P7、提高加工效率；
! N7 B  G/ ]+ c5 X8、降低原材料再循环成本；
  J, U+ e, o, D2 o4 E7 C9、某些制模者对它还不够了解；
10、十分适应于多型腔模具。
每种流道系统，从不加热的“冷”流道到外加热式的“热”流道，都有其自身独有的优点和缺陷。热流道需要较大的前期投资，但也会产生更高的效益。加工过程和速度的提升能够在短短数月内赚回整套系统的成本，这点对于模具使用者很具吸引力。