注塑业热流道系统的生产运营维护

　　摘要：本文对注塑业热流道系统的研究现状，供应商选择，以及生产运营维护进行了总结与探讨，以期能为热流道模具的应用与推广提供参考。

　　热流道技术是应用于塑料注塑模流道浇注系统的一种先进技术，其省去冷流道，从而减少原料浪费，避免冷冻时间和后续加工过程，使得产品更加美观，生产效率以及经济效益都有所提高，是塑料注塑成型工艺发展的热点方向。热流道于20世纪50年代问世，经历一段较长时间推广后，其市场占有率逐年上升。美国生产的塑料注射模具中热流道模具已占40%以上，在大型制品的注射模具中则占90%以上。

　　中国模具行业近年来发展很快，热流道技术潜在的应用市场非常大，但热流道技术在中国的普及率很低，一些注塑企业持观望态度，甚至根本不了解。这其中很大部分原因一方面是供应商的宣传不够，注塑企业不了解使用热流道不仅能使其产品美观、材料节约、生产效率提高，而且还可以使模具的使用寿命至少提高5倍。另一热流道技术普及率低的原因是，供应商没有给予注塑企业完善的技术支持，没有帮助注塑企业正确使用热流道系统。很多注塑企业购买热流道以后，常因使用不当而烧坏加热元件甚至烧坏温度控制器，这样，轻则导致产品质量下降，重则导致模具受损，注塑机停止转动。为此，使注塑企业接受并真正学会使用热流道技术将是热流道供应商今后任重而道远的工作。

　　1热流道模具技术的研究

　　1.1传统的注塑冷流道模具

　　传统的注塑冷流道模具，每次注射完成开模后都会有一段冷却固化的流道需要人工或机械取出。通过加热办法来保证流道和浇口的塑料保持熔融状态，由于在流道附近或中心设有加热棒和加热圈，从注塑机喷嘴出口到浇口的整个流道都处于高温状态，使流道中的塑料保持熔融，停机后一般不需要打开流道取出凝料，再开机时只需加热流道到所需温度即可。

　　1.2热流道系统

　　热流道系统一般由热喷嘴、分流板、温控箱和附件等几部分组成。热喷嘴一般包括热尖式，浇套式及阀针式三大类型。分流板在一模多腔或者多点进料、单点进料但料位偏置时采用，材料通常采用P20或H13，一般分为标准和非标准两大类，其结构形式主要由型腔在模具上的分布情况、喷嘴排列及浇口位置来决定。温控箱包括主机、电缆、连接器和接线公母插座等。热流道附件通常包括：加热器和热电偶、流道密封圈、接插件及接线盒等。

　　1.3热流道技术

　　热流道技术在我国渐行渐热的同时，其元件呈现出几个主要的发展趋势。

　　(1) 零件小型化。可以实现小型产品一模多腔和大型制品多浇口冲模。通过缩小喷嘴空间，可在模具上配置更多型腔，提高产量和注塑机利用率。

　　(2)零件标准化。有利于减少设计工作的重复和降低模具造价，并且便于易损零件更换和维修，满足用户模具设计和制造周期越来越短的要求。

　　(3) 压力分布，温度分布和密封设计的整体可靠性提高。

　　(4)温控系统精确化，防止树脂过热降解和产品性能降低。

　　(5)为提高喷嘴和热流道的耐磨性和用于敏感材料成型。

　　2热流道模具技术的优缺点

　　2.1热流道模具优点

　　在生产运营的具体实践中，热流道模具与冷流道模具相比，具备了以下优点。

　　(1) 当产品的壁厚较薄时，确保熔体能充分到达远离浇口的部分，大大减小产品变形程度，大大提高产品表面质量及产品的表面美观度一致性。

　　(2)流道内压力损耗小，熔体流动性好，密度容易均匀，避免注塑件变形、飞边以及尺寸不稳定和色差等缺陷，改善制品表面质量。

　　(3)全部或大部分消除流道，不必用三板式模具即可以使用点浇口，不需人工剪切浇口，无需再粉碎，提高物料的利用率，节约原材料，提高了生产效率，提高自动化程度。

　　(4) 消除了废料带来的附加热量，模具的冷却周期仅为产品的冷却时间，缩短了加工周期，提高机器效率。

　　(5) 热流道均为自动切断浇口，可用针阀式浇口控制浇口封冻，改善浇口外观，提高了自动化作业程度。

　　(6)精确控制熔体塑料温度，消除了材料的降解，使保压时间更合理，多模腔模具的注塑件质量一致，降低产品内应力，改善力学性能，减少废品。

　　2.2热流道技术的缺点

　　每一项技术都会有自身的缺点存在，热流道技术也不例外。

　　(1)模具结构复杂，制作工艺设备要求高，模具成本大幅度增高。

　　(2) 开机需要一段时间工艺才会稳定，造成开机废品较多。

　　(3) 生产维护的技术要求高，与冷流道模具相比，热流道模具操作维修复杂。如使用操作不当极易损坏热流道零件，出现熔体泄露、加热元件故障时，对产品质量和生产进度影响较大。

　　上面第(3)项缺点，通过正确的生产运营维护、采购质量上等的加热元件、热流道板以及喷嘴，可以减少这些不利情况的出现。

　　3热流道供应商的选择

　　3.1供应商很重要

　　热流道模具的概念设计阶段，至模具的实际制做过程，到最后模具的使用是注塑成型领域里一项比较复杂的技术。所以模具制造公司和模具用户应具备良好的与热流道相关的技术知识并选择好热流道供应商，选择与购买最合适的热流道系统，保证后面注塑生产过程顺利和提高产品质量。

　　3.2选择热流道供应商考察两个基本方面

　　在选择一个热流道供应商时，要重点考察两个基本方面。

　　(1)该热流道供应商生产的热流道元件的品种数量与质量，在注塑成型加工塑料制品时，热流道系统与热流道模具是处在高温和高压动负荷状态下工作的，导致热流道系统元件失效的因素很多，并且注塑成型加工主要应用于大批量塑件生产，一旦有任何停产现象，经济损失非常严重，所以热流道系统的质量和可靠性非常重要。

　　(2)该热流道供应商在模具用户所在地区的技术支持与售后服务。要考虑万一热流道出现任何问题，能否得到及时有效的技术支持与售后服务这一重要因素。

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　　4.1热流道系统的开关机操作

　　(1)开始准备

　　模具工连接模具的动模,定模和热半模冷却水路,如对动模、定模两侧模温要求不同的,则必须连接单独的循环水路。如对产品外观面质量要求高的,建议最好把动、定模两側的模温单独连接。如热半模侧热流道加热产生的热量较多时,可把其冷却水路单独连接;如热半模侧热流道加热产生的热量被模板吸收或传递散失的较多时,可接合适温度的模温水以补偿热量损失。

　　热流道与温控器之间的加热电缆线连接,按照插头的标志正确连接，并把插头锁扣扣好以防松动。如把加热输出电缆线与感温电缆线反接，将会导致全部热电偶烧毁即开路;架好模具后先把注塑机螺杆温度升到所需的设定温度,同时也把模温机打开加热,使模具温度升高到生产时所需的设定温度,之后再加热热流道系统至塑料的工作温度。

　　需要注意的是新模的热流道升到设定温度后,需等约5至10分钟(确保加热均匀),如原料中含有玻纤,需更长时间(约10至15分钟),因钨钢嘴尖传热较差。

　　(2)开始开机

　　先查清上次试模时所使用的是何种原料,把注塑机螺杆及射嘴温度调整至该原料在熔融状态时的温度,针对该料选用一种合适的塑料来清洗螺杆。如生产的塑料中含有玻纤时,例: LCP + 30%玻纤,这时可用纯的 LCP料(不含玻纤的)来清洗热流道;开模之后空射,此时应看到8个出浇口出胶都很顺畅;当发现某支或某几支热嘴不出料时:浇口有冷料,可用热风枪烘烤使冷料熔融 , 然后关上安全门重新射胶;如仍有某支热嘴不出料时,根据热嘴位置示意图快速找出该嘴的编号,对应把该支嘴的温度在原值基础上再升高10~20℃之后立即空射(不要超过3次),该嘴出胶通畅之后立刻降温到生产温度，可合模试打产品即可解决问题;此时如仍有浇口被堵,则立即停止生产,下模拆下堵胶的热嘴清胶或通知供应商处理。达到温度后,注塑机使用手动控制射出,针对新模热流道先要让塑料填充满流道腔，方法如下：调高螺杆背压, 让塑料缓慢挤入流道內,当塑料从注口流出时完成,机器可按照正常手动模式射出,然后机器可按照正常手动模式射出。当正常打出产品后数模, 转回含玻纤的原料。

　　(3)停机等候

　　立刻用纯的 LCP 料清洗热流道内的胶料,这样可以保持热流道里面和热嘴头部残留料,在整个生产过程中都是流动性相对较好的LCP料,同时以确保下次试模或生产时顺利。因机器故障或其他原因，超过五分钟, 需把热流道设在保温状态250℃;若超过十分钟, 可使用120℃。

　　(4)原料更换颜色

　　清理料筒，用原料清理螺杆，直至旧颜色完全清出，检查机器喷嘴与热流道浇口，有否旧色残留，打开模仁, 把灌嘴前的塑料清出。

　　(5)停机修模

　　在把热流道与模仁分离前,必须确认热流道加热输出已关闭，确保热嘴温度已冷却至室温( < 60℃);如原料中含有玻纤，用不带玻纤的原料把原含玻纤的料清出，否则下次加热时可能会把玻纤材料炭化。

　　4.2热流道的保养

　　(1)定期检查热流道各连接线路,电线保护套管或电线外皮是否有老化、破损、压伤等问题,如有及时处理(换新的保护套管,用电胶布妥善包扎, 剪掉压伤处之后重新连接)。

　　(2)检查热嘴、分流板有无变形,如有及时通知供应商处理;有无生锈,如有认真检查水路堵头是否松动,或水路破裂等。

　　(3)在生产一段时间之后,需要停放时间较长的模具：必须做好防锈和除锈工作。

　　4.3常见故障排查

　　热流道发生故障，只允许机修技术员进行维修，其他人员不允许擅自维修。

　　(1)不加温

　　①检查线缆是否接驳妥当。

　　②检查模具热流道热电偶是否开路。

　　③检查线缆有无破损对地短路。

　　④检查模具热流道加热器是否对地短路。

　　⑤检查模具是否漏水漏油，如果是因模具漏水问题,把所有区温度设定在100℃以内加热直到把水分蒸干,开机重启即可。

　　⑥确认设定温度已调整好(高于室温)。

　　⑦当查出故障原因及解决问题后,再次重新开机即可。

　　(2)温度不稳定，忽高忽低

　　①检查模具热流道热电偶是否正常。

　　②如仍不稳定，检查热流道热电偶不同区是否反接。

　　(3)温度无法升到设定温度。热流道模具过冷，因水路冷却效果好带走的热量过多。

　　(4)加热时温度反而下降。模具热流道该区热电偶反接。

　　(5)加热温度不受控，持续加热

　　①检查模具热流道热电偶是否正常。

　　②检查接触器是否卡死。

　　(6)屏幕显示混乱。显示字母或数字不完整，但加温正常，显示板连接软线排松脱，重新连接好。

　　(7)开机屏幕无显示

　　①检查三相电源，是否接驳妥当，开关是否打开。

　　②检查温控箱电源板供电是否正常。

　　(8)喷嘴堵塞和产品缺料。根本方法是生产中的正确维护来防止回料中的金属屑堵塞喷嘴，保持中央供料系统中的中央过滤器的正常运转，可以过滤回料中直径大于1mm的金属屑，而注塑机上料筒中的磁力架是可以起到铁屑过滤的作用。

　　4.4热流道温控器使用操作说明

　　温控器电路连接或电路改动必须由专业的电工来完成，需接入的电源电压：3相：380v;5种线置：火线：L1、L2、L3，中性线(零线)：N，地线：PE。环境条件控制器表面温度： 最高55℃;控制器存放温度：(-25，+75℃);湿度：<95% 相对湿度,没有结露。

　　停机关机时,先关闭所有温控区的输出;再通过机器后面的红色旋钮开关关闭机器的电源输入，这样一来保护机器内部的各电子元件不受瞬间强电压冲击,延长其使用寿命。更换各保险元件时,关闭机器后面的电源总开关或拔出机器电源插头。

　　4.5温控器维护与保养

　　定期检查机器内部是否有灰尘、粉尘 ，建议可用小型的吸尘器吸出杂物，注意：不要碰触到机器内部的电子部件,不能有水进入。如需经常移动温控器,则要定期检查机器内部各电线接头或插头是否有松动。

　　6 结束语

　　热流道技术广泛应用是塑料模具的一大变革。随着其技术的进一步发展成熟和制造成本的降低，热流道技术在注塑成型方面其拥有巨大的优势，注塑业正确的生产运营维护是热流道模具的应用与推广的关键。#p#分页标题#e#

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