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技術(shù)文章

高光無痕注塑 蒸汽輔助注塑 免噴涂注塑 的方法

閱讀:2002發(fā)布時間:2010-5-28

高光注塑,無痕注塑,蒸汽輔助注塑,免噴涂注塑工藝的模具溫度控制系統(tǒng)
       高光注塑zui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zui大區(qū)別在于模具溫度的控制,而對注塑機的要求并不高。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,在注塑的填充、保壓、冷卻、開合模具過程中協(xié)調(diào)動作。
     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。一是以熱傳導(dǎo)為主的加熱方式,如通過模具內(nèi)部管道的油、水、蒸汽、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、激光束、電子束、紅外光、火焰、氣體等直接輻射模具表面;三是通過自身熱場加熱,如通過電阻、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高溫高壓水傳熱的高壓水溫機、蒸汽傳熱的蒸汽模溫機、電熱管傳熱的電熱模溫機,以及電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)和紅外輻射加熱系統(tǒng)等。
    (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,通過油加熱系統(tǒng)達到模具預(yù)熱的功效,同時在注射過程有冷卻的作用。zui高溫度可達350℃。由于油的熱傳導(dǎo)系數(shù)低,效率較低,而且產(chǎn)生的油氣影響高光成型質(zhì)量,但效果比較不理想。但目前企業(yè)油溫機比較普遍,使用經(jīng)驗豐富。
    (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。加熱時通人高溫過熱水水,冷卻時切換為低溫冷卻水,實現(xiàn)模具表面的加熱或冷卻。如將水加壓,溫升還可達140~180℃,升溫很快。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),由于熱水可循環(huán)利用,運行成本較低,是目前國內(nèi)市場上使用較多的一種,也是代替蒸汽的*選擇。奧德所研發(fā)的GWS系統(tǒng)在國內(nèi)液晶電視和顯示器的生產(chǎn)企業(yè)如:TCL,惠科,毅昌,恒佳,金悅,冠捷等企業(yè)已經(jīng)投入使用。
    (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,加熱時通人蒸汽,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)。高溫高壓蒸汽加熱系統(tǒng)可使模具表面zui高溫度達到160℃。由于蒸汽相對于水,其熱容較小,相對升溫時間較長。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,需要安裝鍋爐設(shè)備和鋪設(shè)管道等,致使其運行成本偏高。的制造廠商有:蒸汽傳熱的控制設(shè)備制造廠商有:如奧德的AFCH系統(tǒng)
    (4)電熱管傳熱的電熱模溫機采取電阻加熱元件(電熱板,電熱框,電熱圈等)作為熱源,其中電熱管應(yīng)用較多,它以金屬管為外殼(包括不銹鋼、紫銅管),沿管內(nèi)中心軸向均布螺旋電熱合金絲(鎳鉻、鐵鉻合金),其空隙填充壓實具有良好絕緣導(dǎo)熱性能的氧化鎂砂,管口兩端用硅膠密封。電熱元件可加熱空氣、固體和各種液體。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)計費。電熱管加熱速度較快,控制溫度范圍可達350℃,利用該系統(tǒng)后,15s就可將模具溫度加熱到300℃,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。由于加熱絲直接加熱溫度較高,相對模具壽命會縮短。

(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。由于集膚效應(yīng),在工件表面上產(chǎn)生的渦流zui強,而在內(nèi)部很弱,到芯部接近于零。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,升溫速度快,加熱速度在14℃/s以上,如中國臺灣中原大學(xué)研發(fā)的系統(tǒng)升溫速度已經(jīng)達到20℃/s以上。表面加熱完成后,再搭配快速低溫冷卻設(shè)備,可達到模具表面快速加熱、冷卻的效果,實現(xiàn)變模溫控制。
    (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。紅外線的傳熱形式是輻射傳熱,由電磁波傳遞能量,不需要傳熱介質(zhì),具有一定的穿透能力。與其它方式相比,具有節(jié)省能源、安全、設(shè)備簡單、易推廣等優(yōu)點。但由于光亮金屬烈J紅夕卜線吸收能力較弱,加熱速度慢。
    (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,可以瞬間將模面溫度提高至200℃左右,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。該技術(shù)無需對現(xiàn)有模具作太大的修改,模具制造成本較低,但密封要求高。
       目前溫度控制系統(tǒng)還存在一些問題需要解決。一是實用的加熱方法少,比較成功的為蒸汽、高溫水加熱,二是高光注塑都是采取單獨的模具溫度控制系統(tǒng),需要和注塑機配合使用。三是設(shè)備及運行成本高。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。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)。

      高光注塑是目前注塑企業(yè)zui為通用的叫法,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,可使模具部分的微細形狀復(fù)制容易,如結(jié)合表面高光的模具、特殊工程塑料,可生產(chǎn)出高光澤度的注塑產(chǎn)品,實現(xiàn)一步注塑成功zui終產(chǎn)品,由此被稱為高光注塑,其全稱應(yīng)該為高光產(chǎn)品的變模溫注塑。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,被稱為快速熱循注塑(RHCM);從模具溫度變化來看,稱為變模溫、動態(tài)模溫、交替冷熱模溫控制技術(shù);從消除噴涂等后處理工序看,被稱為免噴涂注塑;從消除表面缺陷上看,稱為無熔接痕、無痕注塑。從加熱方式分,又稱為蒸汽式、電熱式、熱水式、高油溫式、感應(yīng)加熱式模溫控制技術(shù)等。從模溫控制機看,又稱為蒸汽模溫機、過熱水模溫機. 電熱模溫機、水溫機、油溫機、電磁感應(yīng)模溫機等。還有些取為公司商品名稱,如奧德的GWS技術(shù)和AFCH技術(shù)等。


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