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[輔助設(shè)備] 熱澆道知識(shí)
P:2009-07-27 21:55:10
1
，易出現(xiàn)拉絲和泄露，表面質(zhì)量差，在國(guó)外的高精密模具中應(yīng)用較少，同一副模具可和不同廠家的針閥式混用。很多公司能自己制造。
針閥式熱流道節(jié)省材料，塑件表面美觀，同時(shí)內(nèi)部質(zhì)量緊密、強(qiáng)度高�，F(xiàn)在世界上有兩大類針閥式熱流道（根據(jù)注射原理）:氣缸式和彈簧式。氣缸式依*控制器和時(shí)序控制器控制氣缸推動(dòng)針閥的關(guān)閉，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但本身設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。主要有DME(美國(guó)）、INCOE（美國(guó)）、MOLD-MASTER(加拿大---熱流道的老大）、HUSKY(加拿大）、信好HOTSYS（韓國(guó)）、YUDO（韓國(guó)）、寧塑（nissen-tip）、寧波友德（中國(guó)）、精控（中國(guó)）、先銳（中國(guó)）等。其中日本世紀(jì)沒(méi)有進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。氣缸式因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)決定模具精度要高，同時(shí)調(diào)試和維護(hù)都比較復(fù)雜，其中MOLD-MASTER堪稱熱流道中的勞斯萊斯----加熱部分在噴嘴上。他們中的很大成本在調(diào)試和維護(hù)上，客戶基本不能自己維護(hù)。彈簧式就一家--FISA(日本），最大特點(diǎn)，依*彈簧和注射壓力
的平衡控制針閥開(kāi)關(guān)，裝配調(diào)試和維護(hù)簡(jiǎn)單，模具精度不高，日本國(guó)內(nèi)客戶基本自己有維護(hù)能力，廣泛應(yīng)用在家電、汽車飾件、精密多腔模具中。彈簧式與氣缸的差別在于不能時(shí)序控制，不能很好解決熔接痕的問(wèn)題。本人就是FISA公司的上海代表，因?yàn)榭吹桨咧駥?duì)熱流道的熱情才有感而發(fā)。
價(jià)位上基本上這樣（中國(guó)市場(chǎng)價(jià)），MOLD-MASTER、INCOE、DME、HUSKY、FISA、
信好、寧波友德、YUDO、寧塑nissen-tip，還有一些意大利撲精，深圳科技等的熱流道也可以，我這里不是太了解�，F(xiàn)在國(guó)外流行的疊模非熱流道莫屬，其實(shí)熱流道模具減少了設(shè)計(jì)上的很多要求，對(duì)設(shè)計(jì)人員開(kāi)發(fā)更多的模具結(jié)構(gòu)提供了很大的方便。
熱澆道之原理：熱澆道模具是將傳統(tǒng)式模具或三板式模具的澆道與流道經(jīng)常加熱，于每一成形時(shí)即不需要取出流道和澆道的一種嶄新構(gòu)造。
由模具的結(jié)構(gòu)來(lái)探討其差異性：
1. 為成形超大件制品：
須以熱澆道才能使塑膠流動(dòng)～例如：汽車內(nèi)襯板、平衡桿、…等，需要較多處同時(shí)進(jìn)澆。
2.偏離射出成型機(jī)之中心的側(cè)向進(jìn)澆：
以熱澆道方式進(jìn)澆將可使模具的構(gòu)造簡(jiǎn)單，成形容易、加快成形速度、減少成形時(shí)的料頭……一舉數(shù)得。
三板模之缺點(diǎn)：
(1)三板方式在每次射出時(shí)，沈重的母模板須在導(dǎo)梢上滑動(dòng)，即使新品期間堪用，模具壽命也不長(zhǎng)。
(2)三板方式在每次頂出時(shí)，從模子取出豎澆道的移動(dòng)量大於從模子取出成形品所必要的模板移動(dòng)量。
3.由頂出側(cè)進(jìn)澆時(shí)，或者需較長(zhǎng)之豎澆道時(shí)使用：
可免除太長(zhǎng)的料頭所產(chǎn)生的問(wèn)題，例如：模具行程可減少、節(jié)省料頭殘留量、成形容易、不縮水、無(wú)流痕……等現(xiàn)象。
4.對(duì)于一些大型或是允許由中心進(jìn)澆之產(chǎn)品：
(1) 可以用熱澆道來(lái)取代三板模，以避免不必要的成形機(jī)模板的運(yùn)動(dòng)。
(2) 在三板模使用之方式中，須移動(dòng)母模板而取出料頭，若用熱澆道成形法，開(kāi)模運(yùn)動(dòng)可縮短卸下料頭所必要的移動(dòng)，因此可增加模子厚度，傳統(tǒng)方式本須用大成形機(jī)方可生產(chǎn)時(shí)，使用熱澆道之後可改用小成形機(jī)。
5.較難成形之物件：
例如：高黏度、低黏性、高成形溫度……、熱澆道系統(tǒng)可解決諸此問(wèn)題。
具體的實(shí)例：金屬粉末射出、陶瓷粉末射出、塑膠磁鐵之射出、塑膠軸承之射出、熱可塑性橡膠（TPE）……等等。
6.可配合三板模之設(shè)計(jì)，減少料頭取出所需要之行程：
以熱澆道應(yīng)用在三板模時(shí)有以下之優(yōu)點(diǎn)：
(1)料頭容易取出，并且可減少料頭取出之行程。
(2)射料時(shí)之料流動(dòng)較平均，又可分別控制各射出點(diǎn)的操作條件，射出較容易。
(3)節(jié)省材料費(fèi)用。
7.節(jié)省材料費(fèi)用及人工費(fèi)用：
節(jié)省材枓方面：
(1)冷料頭所產(chǎn)生之成本（利息損失）。
簡(jiǎn)單的例子：倘若冷料頭占廢料率的68％而言，（在制造時(shí)1公斤的材料只能生產(chǎn)320 g的產(chǎn)品，而其馀的680 g為冷料頭）。
(2)僅管冷料頭尚可回收，不過(guò)基於人力的因素、回收料之混合比例……等等之因素之影響，為了維持正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，必須積存有一些冷料頭，因而造成資金的滯留。
倘若以材料費(fèi)用100元／公斤，其積存的廢料為500公斤時(shí)，每天所需積壓的資金將高達(dá)500×0.68×100＝34000元，因此其在利息上的損失約達(dá)每天200元左右，長(zhǎng)期而言，金額非�？捎^。
8.高速射出成形時(shí)：
高速射出成形不只提高成形效率，如杯子、容器……等肉厚薄之成形所不可缺乏的。
9.於使用層模（stack mold）時(shí)：
對(duì)于一些淺薄的、數(shù)量大的產(chǎn)品，例如：CD外殼、小顆粒產(chǎn)品，只需增加15％的鎖模力，以相同的射出時(shí)間，即可增加80％的產(chǎn)量。
10.環(huán)保問(wèn)題與效率的問(wèn)題：
由于熱澆道是不產(chǎn)生「垃圾」，因此無(wú)所謂處理「垃圾」的問(wèn)題。
所謂的「垃圾」意味著：
(1)資源的浪費(fèi)：分析塑膠射出成形的過(guò)程中──
(2)不占儲(chǔ)存料頭空間，無(wú)絞碎之噪音及變質(zhì)的問(wèn)題。
由於塑膠種類繁多，加上多種色澤不一，因此往往因積存料頭，必須在寸土寸金的土地上占有不少空間，同時(shí)積壓了不少資金。
同時(shí)因絞碎必須產(chǎn)生噪音影響安寧，較差的工作環(huán)境影響工作士氣。
二、熱澆道與模具業(yè)
由於時(shí)代的巨輪不斷的、快速的，而且很殘酷的往前快速邁進(jìn)，加上我國(guó)內(nèi)近來(lái)的幾項(xiàng)福利政策業(yè)已開(kāi)始：「全民健�！�、「國(guó)民年金」……等相關(guān)實(shí)施，不只使得以人力為主的模具業(yè)成本大增，更糟糕的是人力市場(chǎng)難求，模具業(yè)普遍缺人的現(xiàn)象……令人心憂！因此在有限的人力資源之下，如何提高您的模具利潤(rùn)以應(yīng)付日益增加的成本，乃是目前大家面臨的主要問(wèn)題，提高精密度，自動(dòng)化制�！�，固然是一種很好辦法，不過(guò)需要投入大量資金購(gòu)買設(shè)備、訓(xùn)練人員……，針對(duì)以上情況，最簡(jiǎn)單，最容易達(dá)成的方式，莫過(guò)於對(duì)「熱澆道之使用」做透徹的瞭解。
三、塑膠材料特性之介紹
射出成形之加工就是（塑化）→（流動(dòng)）→（成形）→（固化結(jié)晶化）的工程。
因此對(duì)于塑料的特性，就格外重要了。例如：溶解溫度、壓力、黏度、比熱……等都必須予以重視。由於塑料之領(lǐng)域非常廣闊，於此無(wú)法深入其間，不過(guò)我們將針對(duì)其常識(shí)部份加以說(shuō)明。
1.可塑化
塑膠之所以能夠成形加工，是由於它在溫度與壓力的作用下產(chǎn)生變形，依受熱的溫度不同，可分為四種狀態(tài)，即玻璃狀態(tài)、高彈性狀態(tài)（橡膠態(tài)）、粘流態(tài)（可塑化狀態(tài)）、分解狀態(tài)，如圖示：
玻璃狀態(tài)：0～T1，分子在凍結(jié)狀態(tài)，硬且脆，遇壓力則易破裂。
高彈性狀態(tài)（橡膠態(tài)）、：T1～T2，因外力可變形，未達(dá)溶化狀態(tài)不易成形。
粘流態(tài)（可塑化狀態(tài)）：T2～T3，可隨意加工成形。
分解狀態(tài)：T3，塑膠開(kāi)始裂解，出現(xiàn)氣體分解物，甚至達(dá)燒焦?fàn)顟B(tài)。
2.成形條件：
(注)以下為一般形塑料之成形條件
對(duì)于每一種不同塑料，其相對(duì)的成形區(qū)域或有不同，不過(guò)其過(guò)程分析皆相同。因此對(duì)于優(yōu)秀的模具設(shè)計(jì)者而言，應(yīng)確實(shí)了解每一種塑料之成形區(qū)域及加工特性。
3.熔化塑膠的流動(dòng)性
一般的流體（例如：水、油……）其流動(dòng)狀態(tài)，皆依照牛頓定義進(jìn)行。而塑膠熔液看似普通的流體，其實(shí)乃是非牛頓流體。例如：在牛頓流體中，雖然剪斷應(yīng)力有變化，但其粘度卻不變。而塑膠熔液，當(dāng)剪斷應(yīng)力發(fā)生變化時(shí)，粘度也有明顯的變化產(chǎn)生。例如：在牛頓流體中，壓力從1增加到了10的時(shí)候，則流出量增加了10倍。以塑膠熔液來(lái)做同樣的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)壓力從1增加到10，其流出量可能增加了100倍，或500倍，甚至1000倍（依照不同的塑膠而定）。
因此在這種非牛頓流動(dòng)中，壓力增大則流動(dòng)抵抗減小。因此射出成形時(shí)，雖然澆口相當(dāng)狹小，但卻很容易填充於模穴內(nèi)，至於牛頓流體，再加分類有兩種，如圖：
射出成形是將塑膠溶液采用高速度使其產(chǎn)生變形的一種加工法，因塑膠溶液有壓縮性，在高速的流動(dòng)下，容易引起彈性的壓力變動(dòng)。這個(gè)現(xiàn)象，當(dāng)流動(dòng)阻力有急速變化時(shí)，即可看出這種彈性的壓力變動(dòng)變生後，流體前端的擴(kuò)散方向極為混亂不安定。但是采用高速填充時(shí)，塑膠溶液又像是非壓縮性的現(xiàn)象。這種彈性的壓力變動(dòng)（不安定的脈動(dòng)）是因何而起的？以下分析如圖所示：
【當(dāng)塑膠溶液之流動(dòng)類似層流狀態(tài)時(shí)，即模穴在正常且安定的狀態(tài)下填充】
在圖中，富有壓縮性的塑膠溶液以螺旋狀的彈簧表示，敘想在彈簧施加壓力，使往管子中央移動(dòng)時(shí)，當(dāng)用一樣的速度使彈簧由左往右移動(dòng)的活動(dòng)，這是理想的層流狀態(tài)，由於射出壓力與阻力在平衡狀態(tài)時(shí)，彈簧的移動(dòng)很平滑�！救鏑】
可是在某些情況，必需以急速填充時(shí)，射出壓力及速度也就異常的增高。因此富有彈性的塑膠溶液（彈簧），頭一瞬間時(shí)承受過(guò)程的壓縮，第二瞬間時(shí)引起強(qiáng)大的阻力，其原因是壓力的起伏變動(dòng)和流動(dòng)體前端的亂流所發(fā)生的，這種流動(dòng)狀況稱為彈性亂流。
4.塑膠材料之選擇：
設(shè)計(jì)制品之初即應(yīng)選擇所用塑料，但大都未將模具并入考慮。但可能的話，所選用的材料應(yīng)使模具之制造簡(jiǎn)單才好。
成形收縮率小者（PS、ABS、PC）的尺寸精度較易達(dá)成。而成形收縮率大者（PP、PE、POM）較難做到尺寸精度（模具的公差為成形品公差之1/6）。
流動(dòng)時(shí)黏度比較大者（ABS等），溶液較不易流入縫隙中，但黏度小者（如PA、POM）即使間隙很小溶液亦易於進(jìn)入。
成形時(shí)之溫度較低者(PS等)較易成形且成形周期亦快，但成形溫度高者(PC)則較慢。
成形時(shí)不易變質(zhì)或分解者（PS、PE、PP等），量產(chǎn)時(shí)不易引起品質(zhì)不穩(wěn)的不良品，但成形時(shí)易發(fā)生變質(zhì)或分解者，若不嚴(yán)格要求成形條件（模具可以精密控制成形條件）則無(wú)法量產(chǎn)。此在熱澆道之情形下問(wèn)題尤其嚴(yán)重。
5.結(jié)晶性塑膠與非結(jié)晶性塑膠
從分子的結(jié)構(gòu)觀察，結(jié)晶性塑膠─線狀高分子，依樣其化學(xué)構(gòu)造，有些分子的一部份，乃以有規(guī)則地集合，將其稱為結(jié)晶性塑膠。不是所有的分子都變成此狀態(tài)，依據(jù)冷卻條件在重量比有40～80％程度變成結(jié)晶狀態(tài)。此程度稱為「結(jié)晶度」。結(jié)晶之內(nèi)都是稱為L(zhǎng)amella的分子鏈彎曲、折疊，而未進(jìn)入產(chǎn)生單位結(jié)晶之結(jié)晶部分的分子鏈存在於Lamella或球晶之間，產(chǎn)生非結(jié)晶部分。非結(jié)晶性塑膠……與結(jié)晶性塑膠不同，分子無(wú)法有規(guī)則地集合。這是由於形成高分子鏈之原子團(tuán)太大、架橋妨礙結(jié)晶。
從容積變化的觀察結(jié)果，亦可將熱可塑性塑膠分為兩大類，一種是非結(jié)晶性塑膠，另一種是結(jié)晶性塑膠。對(duì)于結(jié)晶性與非結(jié)晶性之分類，在表中有關(guān)各種塑膠的習(xí)性已有注明。對(duì)于其容積與溫度間之變化，我們可由以下例子來(lái)做更進(jìn)一步的了解。例如：PS（非結(jié)晶性塑膠之代表）從20℃加熱到200℃時(shí)約膨脹8.3％，以密度而言，從0.97 cm/g減少到1.012 cm/g（結(jié)晶性塑膠之代表）在同條件下有下列的變化：
20℃容積：1.03 cm/g
200℃的容積：1.33 cm/g
容積增加率：29％
已溶融的非晶性聚合物，采用現(xiàn)在所使用的射出成形機(jī)，可做大幅度的壓縮。因條件而異，過(guò)剩的溶融體也可強(qiáng)制填充於模穴內(nèi)，在這種條件下做出的成形品，殘留著很大的內(nèi)應(yīng)力而固化。對(duì)成形品的性能有很大的影響。它會(huì)在脫模的瞬間被破壞，稍受到外力或因化學(xué)藥品的作用也很容易受破壞。
結(jié)晶性塑膠，因加熱使結(jié)晶完全融解，溶融體成了非晶狀態(tài)，其動(dòng)作與非結(jié)晶性聚合物一樣。值得注意的是壓力變高時(shí)，從結(jié)晶質(zhì)到非結(jié)晶質(zhì)的轉(zhuǎn)移溫度也會(huì)提高。結(jié)晶性塑膠成形時(shí)，在成形品的品質(zhì)上有一點(diǎn)很重要，即聚合物在非結(jié)晶狀態(tài)時(shí)必需要完成成形的動(dòng)作。這件事，特別是對(duì)保壓期間而言，保壓中的變形即是因流動(dòng)而引起的。
結(jié)晶性塑膠的溶融體急速冷卻後，成形品的某些部份，其再結(jié)晶化受到妨礙，再結(jié)晶化的現(xiàn)象無(wú)法瞬間完成，而隨時(shí)繼續(xù)進(jìn)行，密度和結(jié)晶化程度之間有直接的關(guān)系，結(jié)晶化程度高，則密度提高。相反地，結(jié)晶化程度低，則密度降低，因急激的冷卻，而使再結(jié)晶化受到妨礙的部份，因溫度、時(shí)間因素的差異下，或多或少繼續(xù)進(jìn)行後結(jié)晶化。後結(jié)晶化繼續(xù)進(jìn)行，直到回復(fù)原本此部份的密度為止。因此可以了解後結(jié)晶化與後收縮是相關(guān)連的，後結(jié)晶化和後收縮也是造成成形品彎曲變形和尺寸變化（成形品變小）的原因。
模穴表面溫度高的話，成形收縮起初很大，熱處理時(shí)卻少有變化。因此，在很高的模具表面溫度下做出的成形品，雖然在高溫下使用，但其尺寸安定性卻很好。因此，決定結(jié)晶性塑膠的模穴尺寸時(shí)，必需要考慮後結(jié)晶、後收縮的關(guān)系，而重要的是，模穴表面溫度從成形開(kāi)始就要正確地掌握。當(dāng)然，要使模穴的表面溫度完全無(wú)溫度差是不可能的，但可使用有效的溫度控制系統(tǒng)，盡量減少溫度差。
一 熱流道模具的優(yōu)點(diǎn)
熱流道模具在當(dāng)今世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)均得到極為廣泛的應(yīng)用。這主要因?yàn)闊崃鞯滥＞邠碛腥缦嘛@著特點(diǎn)：
1、縮短制件成型周期
因沒(méi)有澆道系統(tǒng)冷卻時(shí)間的限制，制件成型固化后便可及時(shí)頂出。許多用熱流道模具生產(chǎn)的薄壁零件成型周期可在5秒鐘以下。
2、節(jié)省塑料原料
在純熱流道模具中因沒(méi)有冷澆道，所以無(wú)生產(chǎn)費(fèi)料。這對(duì)于塑料價(jià)格貴的應(yīng)用項(xiàng)目意義尤其重大。事實(shí)上，國(guó)際上主要的熱流道生產(chǎn)廠商均在世界上石油及塑料原料價(jià)格昂貴的年代得到了迅猛的發(fā)展。因?yàn)闊崃鞯兰夹g(shù)是減少費(fèi)料降低材料費(fèi)的有效途徑。
3、減少費(fèi)品，提高產(chǎn)品質(zhì)量
在熱流道模具成型過(guò)程中，塑料熔體溫度在流道系統(tǒng)里得到準(zhǔn)確地控制。塑料可以更為均勻一致的狀態(tài)流入各模腔，其結(jié)果是品質(zhì)一致的零件。熱流道成型的零件澆口質(zhì)量好，脫模后殘余應(yīng)力低，零件變形小。所以市場(chǎng)上很多高質(zhì)量的產(chǎn)品均由熱流道模具生產(chǎn)。 如人們熟悉的MOTOROLA手機(jī)，HP打印機(jī)，DELL筆記本電腦里的許多塑料零件均用熱流道模具制作。
4、消除后續(xù)工序，有利于生產(chǎn)自動(dòng)化。
制件經(jīng)熱流道模具成型后即為成品，無(wú)需修剪澆口及回收加工冷澆道等工序。有利于生產(chǎn)自動(dòng)化。國(guó)外很多產(chǎn)品生產(chǎn)廠家均將熱流道與自動(dòng)化結(jié)合起來(lái)以大幅度地提高生產(chǎn)效率。
5。擴(kuò)大注塑成型工藝應(yīng)用笵圍
許多先進(jìn)的塑料成型工藝是在熱流道技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。如PET預(yù)成型制作，在模具中多色共注，多種材料共注工藝，STACK MOLD等。
二 熱流道模具的缺點(diǎn)
盡管與冷流道模具相比，熱流道模具有許多顯著的優(yōu)點(diǎn)，但模具用戶亦需要了解熱流道模具的缺點(diǎn)。概括起來(lái)有以下幾點(diǎn)。
1、模具成本上升
熱流道元件價(jià)格比較貴，熱流道模具成本可能會(huì)大幅度增高。如果零件產(chǎn)量小，模具工具成本比例高，經(jīng)濟(jì)上不花算。對(duì)許多發(fā)展中國(guó)家的模具用戶，熱流道系統(tǒng)價(jià)格貴是影響熱流道模具廣泛使用的主要問(wèn)題之一。
2、熱流道模具制作工藝設(shè)備要求高
熱流道模具需要精密加工機(jī)械作保證。熱流道系統(tǒng)與模具的集成與配合要求極為嚴(yán)格，否則模具在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多嚴(yán)重問(wèn)題。 如塑料密封不好導(dǎo)致塑料溢出損壞熱流道元件中斷生產(chǎn)，噴嘴鑲件與澆口相對(duì)位置不好導(dǎo)致制品質(zhì)量嚴(yán)重下降等。
3、操作維修復(fù)雜
與冷流道模具相比，熱流道模具操作維修復(fù)雜。如使用操作不當(dāng)極易損壞熱流道零件，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)于熱流道模具的新用戶，需要較長(zhǎng)時(shí)間來(lái)積累使用經(jīng)驗(yàn)。
三 熱流道系統(tǒng)的組成
盡管世界上有許多熱流道生產(chǎn)廠商和多種熱流道產(chǎn)品系列，但一個(gè)典型的熱流道系統(tǒng)均由如下幾大部分組成：
1． 熱流道板 （MANIFOLD）
2． 噴嘴 （NOZZLE）
3． 溫度控制器
4． 輔助零件
將在以后系列文章深入討論這些零件的種類與應(yīng)用。
四 熱流道應(yīng)用主要技術(shù)關(guān)鍵
一個(gè)成功的熱流道模具應(yīng)用項(xiàng)目需要多個(gè)環(huán)節(jié)予以保障。其中最重要的有兩個(gè)技術(shù)因素。一是塑料溫度的控制，二是塑料流動(dòng)的控制。
1．塑料溫度的控制
在熱流道模具應(yīng)用中塑料溫度的控制極為重要。許多生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的加工及產(chǎn)品質(zhì)量
問(wèn)題直接來(lái)源于熱流道系統(tǒng)溫度控制的不好。 如使用熱針式澆口方法注塑成型時(shí)產(chǎn)品澆口質(zhì)量差問(wèn)題，閥式澆口方法成型時(shí)閥針關(guān)閉困難問(wèn)題，多型腔模具中的零件填充時(shí)間及質(zhì)量不一致問(wèn)題等。如果可能應(yīng)盡量選擇具備多區(qū)域分別控溫的熱流道系統(tǒng)，以增加使用的靈活性及應(yīng)變能力。
�。玻芰狭鲃�(dòng)的控制
塑料在熱流道系統(tǒng)中要流動(dòng)平衡。澆口要同時(shí)打開(kāi)使塑料同步填充各型腔。對(duì)于零件重量相差懸殊的ＦＡＭＩＬＹ ＭＯＬＤ要進(jìn)行澆道尺寸設(shè)計(jì)平衡。 否則就會(huì)出現(xiàn)有的零件充模保壓不夠，有的零件卻充模保壓過(guò)度，飛邊過(guò)大質(zhì)量差等問(wèn)題。熱流道澆道尺寸設(shè)計(jì)要合理。尺寸太小充模壓力損失過(guò)大。尺寸太大則熱流道體積過(guò)大，塑料在熱流道系統(tǒng)中停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)， 損壞材料性能而導(dǎo)致零件成型后不能滿足使用要求。世界上已經(jīng)有專門幫助用戶進(jìn)行最佳流道設(shè)計(jì)的CAE軟件如MOLDCAE。
五 熱流道模具的應(yīng)用范圍
1．塑料材料種類
熱流道模具已被成功地用于加工各種塑料材料。如PP，PE，PS，ABS，PBT，PA，PSU，PC，POM，LCP，PVC，PET，PMMA，PEI，ABS/PC等。 任何可以用冷流道模具加工的塑料材料都可以用熱流道模具加工。
2．零件尺寸與重量
用熱流道模具制造的零件最小的在0.1克以下。最大的在30公斤以上。應(yīng)用極為廣泛靈活。
3．工業(yè)領(lǐng)域
熱流道模具在電子，汽車，醫(yī)療，日用品，玩具，包裝，建筑，辦公設(shè)備等各工業(yè)部門都得到廣泛應(yīng)用。
六 國(guó)際上熱流道模具生產(chǎn)簡(jiǎn)況
在世界上工業(yè)較為發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)熱流道模具生產(chǎn)極為活躍。 熱流道模具比例不斷提高。許多10人以下的小模具廠都進(jìn)行熱流道模具的生產(chǎn)。從總體上講北美，歐洲使用熱流道技術(shù)時(shí)間較久，經(jīng)驗(yàn)較多水平較高。在亞洲，除日本外，新加坡，南韓，臺(tái)灣，香港處于領(lǐng)先地位。北美，歐洲雖然模具制造水平較高，但價(jià)格較高交貨期較長(zhǎng)。相比之下，亞洲的熱流道模具制造商在價(jià)格與交貨期上更具競(jìng)爭(zhēng)性。而中國(guó)的熱流道模具尚處于起步階段，但是正在快速增長(zhǎng)，比例不斷提高。
七 世界上主要熱流道生產(chǎn)商及總部所在地
在熱流道技術(shù)領(lǐng)域里競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。許多公司在熱流道產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上均投入巨大財(cái)力物力。 在各主要塑料，模具展覽會(huì)上總能看到最新面世的熱流道產(chǎn)品�，F(xiàn)將世界上主要熱流道生產(chǎn)商及總部所在地收列于此。
1．北美洲
MOLD-MASTERS 加拿大
HUSKY 加拿大
SYNVENTIVE 荷蘭
CACO美國(guó)
INCOE 美國(guó)
FASTHEAT美國(guó)
D-M-E美國(guó)
HASCO德國(guó)
2．歐洲
EWIKON 德國(guó)
GUNTHER德國(guó)
SPEAR 德國(guó)
PLASTHING 英國(guó)
UNITEMP 瑞典
THERMOPLY 意大利
3．亞洲
FISA日本
SEIKI 日本
HOTSYS南韓
YUDO 南韓
SINO中國(guó)（YUDO子公司）
NISSEN-TIP寧塑
MOULD-TIP麥?zhǔn)康轮袊?guó)
寧波友德
4．澳洲
MASTIP 新西蘭
熱流道是通過(guò)加熱的辦法來(lái)保證流道和澆口的塑料保持熔融狀態(tài)。由于在流道附近或中心設(shè)有加熱棒和加熱圈，從注塑機(jī)噴嘴出口到澆口的整個(gè)流道都處于高溫狀態(tài)，使流道中的塑料保持熔融，停機(jī)后一般不需要打開(kāi)流道取出凝料，再開(kāi)機(jī)時(shí)只需加熱流道到所需溫度即可。因此，熱流道工藝有時(shí)稱為熱集流管系統(tǒng)，或者稱為無(wú)流道模塑。
熱流道技術(shù)的優(yōu)、缺點(diǎn)
熱流道技術(shù)與常規(guī)的冷流道相比有以下的好處：
1、節(jié)約原材料，降低成。
2、縮短成型周期，提高機(jī)器效率
3、改善制品表面質(zhì)量和力學(xué)性能。
4、不必用三板式模具即可以使用點(diǎn)澆口。
5、可經(jīng)濟(jì)地以側(cè)澆口成型單個(gè)制品。
6、提高自動(dòng)化程度。
7、可用針閥式澆口控制澆口封凍。
8、多模腔模具的注塑件質(zhì)量一致。
9、提高注塑制品表面美觀度。
但是，每一項(xiàng)技術(shù)都會(huì)有自身的缺點(diǎn)存在，熱流道技術(shù)也不例外：
1、模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，維護(hù)費(fèi)用高。
2、開(kāi)機(jī)需要一段時(shí)間工藝才會(huì)穩(wěn)定，造成開(kāi)價(jià)廢品較多。
3、出現(xiàn)熔體泄露、加熱元件故障時(shí)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)進(jìn)度影響較大。
上面第三項(xiàng)缺點(diǎn)，通過(guò)采購(gòu)質(zhì)量上等的加熱元件、熱流道板以及噴嘴并且使用時(shí)精心維護(hù)，可以減少這些不利情況的出現(xiàn)。
熱流道系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
熱流道系統(tǒng)一般由熱噴嘴、分流板、溫控箱和附件等幾部分組成。熱噴嘴一般包括兩種：開(kāi)放式熱噴嘴和針閥式熱噴嘴。由于熱噴嘴形式直接決定熱流道系統(tǒng)選用和模具的制造，因而常相應(yīng)的將熱流道系統(tǒng)分成開(kāi)放式熱流道系統(tǒng)和針閥式熱流道系統(tǒng)。分流板在一模多腔或者多點(diǎn)進(jìn)料、單點(diǎn)進(jìn)料但料位偏置時(shí)采用。材料通常采用P20或H13。分流板一般分為標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)兩大類，其結(jié)構(gòu)形式主要由型腔在模具上的分布情況、噴嘴排列及澆口位置來(lái)決定。溫控箱包括主機(jī)、電纜、連接器和接線公母插座等。熱流道附件通常包括：加熱器和熱電偶、流道密封圈、接插件及接線盒等。
熱流道系統(tǒng)的分類
一般說(shuō)來(lái)，熱流道系統(tǒng)分為單頭熱流道系統(tǒng)、多頭熱流道系統(tǒng)以及閥澆口熱流道系統(tǒng)。單頭熱流道系統(tǒng)主要由單個(gè)噴嘴、噴嘴頭、噴嘴連接板、溫控系統(tǒng)等組成。
單頭熱流道系統(tǒng)塑料模具結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。將熔融狀態(tài)塑料由注塑機(jī)注入噴嘴連接板，經(jīng)噴嘴到達(dá)噴嘴頭后，注入型腔。需要控制尺寸d、D、L和通過(guò)調(diào)整噴嘴連接板的厚度尺寸，使定模固定板壓緊噴嘴連接板的端面，控制噴嘴的軸向位移，或者直接利用注塑機(jī)噴嘴頂住噴嘴連接板的端面，也可達(dá)到同樣目的。在定模固定板的合適位置設(shè)置一條引線槽，讓電源線從模具內(nèi)引出與安裝在模具上的接線座連接。
多頭熱流道系統(tǒng)塑料模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。熔融狀塑料由注塑機(jī)注入噴嘴連接板，經(jīng)熱流道板流向噴嘴后到達(dá)噴嘴頭，然后注入型腔。熱流道系統(tǒng)的噴嘴與定模板有徑向尺寸D1配合要求和軸向尺寸限位要求。噴嘴頭與定模鑲塊有徑向尺寸d配合要求，保證熔融狀態(tài)的塑料不溢流到非型腔部位，并要求定模鑲塊的硬度淬硬50HRC左右。分型面到熱噴嘴軸向定位面之間的距離L必須嚴(yán)格控制，該尺寸應(yīng)根據(jù)常溫狀態(tài)下噴嘴的實(shí)際距離L′加上模具正常工作溫度下噴嘴的實(shí)際延伸量ΔL確定。為了保證噴嘴與熱流道板貼合可靠，不使熱流道板產(chǎn)生變形，在噴嘴的頂部上方設(shè)有調(diào)整墊，該調(diào)整墊與噴嘴自身的軸向定位面一起限制了噴嘴在軸向的移動(dòng)，且有效地控制了熱流道板可能產(chǎn)生的變形。在常溫狀態(tài)下，調(diào)整墊與熱流道板和定模固定板之間控制0.025mm 間隙以便模具受熱后，在工作溫度狀態(tài)時(shí)調(diào)整墊恰好壓緊。熱流道系統(tǒng)的定位座和定位銷一起控制了熱流道板在模具中的位置。定位座與定模板有徑向尺寸D2配合要求，而且深度h必須控制準(zhǔn)確，定位座的軸向起著支承熱流道板的作用，直接承受注射機(jī)的注射壓力。定位銷與熱流道板固定板有配合要求。熱流道板與模板之間必須留有足夠的空隙，以便包裹隔熱材料。熱流道板和固定板必須設(shè)有足夠的布線槽，讓電源線從模具內(nèi)引出與安裝在模具上的接線座連接。噴嘴連接板與定模固定板之間有徑向尺寸D1配合要求，以便注塑機(jī)的注射頭與模具上的噴嘴連接板配合良好。在熱流道板附近，將定模板、熱流道板固定板、定模固定板用螺釘連接起來(lái)，增強(qiáng)熱流道板的剛性。
閥澆口熱流道系統(tǒng)塑料模具結(jié)構(gòu)最復(fù)雜。它與普通多頭熱流道系統(tǒng)塑料模具有相同的結(jié)構(gòu)，另外還多了一套閥針傳動(dòng)裝置控制閥針的開(kāi)、閉運(yùn)動(dòng)。該傳動(dòng)裝置相當(dāng)于一只液壓油缸，利用注射機(jī)的液壓裝置與模具連接，形成液壓回路，實(shí)現(xiàn)閥針的開(kāi)、閉運(yùn)動(dòng)，控制熔融狀態(tài)塑料注入型腔。
熱流道塑料模具設(shè)計(jì)程序
第一，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)和使用要求，確定進(jìn)料口位置。只要塑件結(jié)構(gòu)允許，在定模鑲塊內(nèi)噴嘴和噴嘴頭不與成型結(jié)構(gòu)干涉，熱流道系統(tǒng)的進(jìn)料口可放置在塑件的任何位置上。常規(guī)塑件注射成形的進(jìn)料口位置通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇。對(duì)于大而復(fù)雜的異型塑件，注射成形的進(jìn)料口位置可運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助分析(CAE)模擬熔融狀塑料在型腔內(nèi)的流動(dòng)情況，分析模具各部位的冷卻效果，確定比較理想的進(jìn)料口位置。
第二，確定熱流道系統(tǒng)的噴嘴頭形式。塑件材料和產(chǎn)品的使用特性是選擇噴嘴頭形式的關(guān)鍵因素，塑件的生產(chǎn)批量和模具的制造成本也是選擇噴嘴頭形式的重要因素。
第三，根據(jù)塑件的生產(chǎn)批量和注射設(shè)備的噸位大小，確定每模的腔數(shù)。
第四，由已確定的進(jìn)料口位置和每模的腔數(shù)確定噴嘴的個(gè)數(shù)。如果成形某一產(chǎn)品，選擇一模一件一個(gè)進(jìn)料口，則只要一個(gè)噴嘴，即選用單頭熱流道系統(tǒng)；如果成形某一產(chǎn)品，選擇一模多腔或一模一腔二個(gè)以上進(jìn)料口，則就要多個(gè)噴嘴，即選用多頭熱流道系統(tǒng)，但對(duì)有橫流道的模具結(jié)構(gòu)除外。
第五，根據(jù)塑件重量和噴嘴個(gè)數(shù)，確定噴嘴徑向尺寸的大小。目前相同形式的噴嘴有多個(gè)尺寸系列，分別滿足不同重量范圍內(nèi)的塑件成形要求。
第六，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)確定模具結(jié)構(gòu)尺寸，再根據(jù)定模鑲塊和定模板的厚度尺寸選擇噴嘴標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度系列尺寸，最后修整定模板的厚度尺寸及其他與熱流道系統(tǒng)相關(guān)的尺寸。
第七，根據(jù)熱流道板的形狀確定熱流道固定板的形狀，在其板上布置電源線引線槽，并在熱流道板、噴嘴、噴嘴頭附近設(shè)計(jì)足夠的冷卻水環(huán)路。
第八，完成熱流道系統(tǒng)塑料模具的設(shè)計(jì)圖繪制。
熱流道系統(tǒng)的發(fā)展方向
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外熱流道模具的主要發(fā)展趨勢(shì)可歸納為以下幾個(gè)方面。
元件的小型化，以實(shí)現(xiàn)小型制品的一模多腔和大型制品多澆口充模。通過(guò)縮小噴嘴空間，可在模具上配置更多型腔，提高制品的產(chǎn)量和注射機(jī)的利用率。在90年代，Master公司開(kāi)發(fā)的噴嘴最小可至15.875mm；Husky公司開(kāi)發(fā)的多澆口噴嘴，每個(gè)噴嘴有4個(gè)澆口，澆口距可近至9.067mm；Osco公司開(kāi)發(fā)的組合復(fù)式噴嘴，每個(gè)噴嘴有12個(gè)澆口探針，可用于48腔模具的成型。MoldMaters公司針對(duì)小型制件的空間限制，在2001年開(kāi)發(fā)了用于小制件的噴嘴，含整體加熱器、針尖和熔體通道，體積直徑小于9mm，澆口距僅為10mm,可成型重量為1~30g 的制品。
熱流道元件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。當(dāng)前，用戶要求模具設(shè)計(jì)和制造周期越來(lái)越短，將熱流道元件標(biāo)準(zhǔn)化不僅有利于減少設(shè)計(jì)工作的重復(fù)和降低模具的造價(jià)，并且十分便于對(duì)易損零部件的更換和維修。據(jù)報(bào)道，Polyshot公司已開(kāi)發(fā)出快換熱流道模具系統(tǒng)，尤其適于注射壓力為70kN的小型注射機(jī)。Husky、Presto 和Moldmasters等公司的噴嘴、閥桿和分流板都作為標(biāo)準(zhǔn)型便于快速更換和交付模具，現(xiàn)在國(guó)外只需4 周即可交付模具。
熱流道模具設(shè)計(jì)整體可靠性提高。如今國(guó)內(nèi)外各大模具公司對(duì)熱流道板的設(shè)計(jì)和熱噴嘴相連接部分的壓力分布、溫度分布、密封等問(wèn)題的研究開(kāi)發(fā)極為重視。疊層熱流道注射模的開(kāi)發(fā)和利用也是一個(gè)熱點(diǎn)。疊式模具可有效增加型腔數(shù)量，而對(duì)注射機(jī)合模力的要求只需增加10%~15%。疊式熱流道模具在國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家已用于工業(yè)化。
改善熱流道元件材料的目的在于提高噴嘴和熱流道的耐磨性和用于敏感材料成型。如使用鉬鈦等韌性合金材料制造噴嘴，以金屬粉末注射成型經(jīng)燒結(jié)制成熱流道元件已成為可能。
開(kāi)發(fā)精確的溫控系統(tǒng)。在熱流道模具模塑中，開(kāi)發(fā)更精密的溫控裝置，控制熱流道板和澆口中的熔融樹(shù)脂的溫度是防止樹(shù)脂過(guò)熱降解和產(chǎn)品性能降低的有效措施。
將熱流道用于共注。通過(guò)支管和熱噴嘴元件的有效組合設(shè)計(jì)可使共注成型與熱流道技術(shù)相結(jié)合，由此成型3層、5層甚至更多層的復(fù)合塑料制品。例如Kortec公司開(kāi)發(fā)出了熔體輸送系統(tǒng)和共注噴嘴；Incoe 公司的多出口、多模腔共注支管生產(chǎn)線能用于多材料多組分共注射。
熱流道技術(shù)在中國(guó)
作為一項(xiàng)先進(jìn)的注塑加工技術(shù)，熱流道技術(shù)在歐美國(guó)家的普及使用可以追溯到上個(gè)世紀(jì)的中期甚至更早，早在1940年12月，E.R.Knowles就取得了熱流道技術(shù)的專利權(quán)。而在中國(guó)，這一技術(shù)的真正推廣應(yīng)用不過(guò)是近幾年發(fā)生的事情。
隨著熱流道技術(shù)的日漸推廣應(yīng)用，熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高。由于上面講到的采用熱流道技術(shù)模具的諸多優(yōu)點(diǎn)，因此，熱流道技術(shù)的應(yīng)用在國(guó)外發(fā)展較快，許多塑料模具廠所生產(chǎn)的模具50%以上采用的熱流道技術(shù)，甚至80%以上，效果十分明顯。熱流道在國(guó)內(nèi)也已用于生產(chǎn)，但總體不足10%,這個(gè)差距相當(dāng)巨大，這意味著這個(gè)行業(yè)有著相當(dāng)大的市場(chǎng)空間存在。
近年來(lái)，熱流道技術(shù)在中國(guó)的逐漸推廣，這在很大程度上是由于我國(guó)模具向歐美公司的出口量快速發(fā)展帶來(lái)的。在歐美國(guó)家，注塑生產(chǎn)已經(jīng)相當(dāng)?shù)囊蕾囉跓崃鞯兰夹g(shù)�？梢赃@樣說(shuō)，基本上沒(méi)有使用熱流道技術(shù)的模具現(xiàn)在已經(jīng)很難出口，這也造成了很多模具廠家對(duì)于熱流道技術(shù)的意識(shí)上的轉(zhuǎn)變。但是由于很多外國(guó)進(jìn)口的熱流道系統(tǒng)價(jià)格比較貴，國(guó)內(nèi)很大一部分廠家接受不了，所以就出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。這對(duì)于熱流道技術(shù)在中國(guó)的推廣有很大的好處。不過(guò)雖然熱流道技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始推廣,有的廠采用率達(dá)20%以上,一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道裝置，但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10%,與國(guó)外的50～80%相比,還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
最近幾年里, 世界著名的熱流道技術(shù)供應(yīng)商們接二連三以各種形式進(jìn)駐中國(guó)市場(chǎng)，或建立生產(chǎn)基地，或?qū)ふ掖恚蛟O(shè)立辦事處，或建立子公司，應(yīng)該說(shuō)，這個(gè)潮流對(duì)中國(guó)的模具行業(yè)技術(shù)的快速提升起到了巨大的作用。這一潮流中，無(wú)疑是近水樓臺(tái)的韓國(guó)企業(yè)動(dòng)手最早，韓國(guó)的Yudo（柳道）、SINO（R）（先銳）等品牌在我國(guó)均具備了相當(dāng)?shù)挠绊懥�；另有總部位于荷蘭的Synventive（圣萬(wàn)提）和加拿大的Mold Masters（馬斯特）分別在蘇州和昆山建立的工廠今年也將先后投產(chǎn)；北美注塑工業(yè)巨人Husky（赫斯基）多年來(lái)始終致力于熱流道技術(shù)在我國(guó)的普及推廣工作，其獨(dú)資建立的亞洲運(yùn)營(yíng)中心——赫斯基上海技術(shù)中心也擁有強(qiáng)大的熱流道提供能力；寧塑nissen-tip熱流道科技服務(wù)有限公司位于浙江寧波的生產(chǎn)基地也將于今年中期建成，其產(chǎn)品的加熱元件將全部采用技術(shù)領(lǐng)先的德國(guó)hotset公司產(chǎn)品；與此同時(shí)，我國(guó)大量的新興民營(yíng)企業(yè)也認(rèn)識(shí)到這一領(lǐng)域的無(wú)限商機(jī)，紛紛建立熱流道生產(chǎn)企業(yè)，這對(duì)于降低熱流道技術(shù)的使用成本和其推廣應(yīng)用都具有十分重要的意義，但總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)本土企業(yè)目前能夠提供的技術(shù)大多仍較為初級(jí)，選擇空間小、質(zhì)量不穩(wěn)定、維護(hù)周期短的問(wèn)題的出現(xiàn)往往會(huì)影響到下游企業(yè)的對(duì)其產(chǎn)品的信任度。
熱流道技術(shù)廣泛應(yīng)用是塑料模具的一大變革。在注塑成型方面，其擁有相當(dāng)多的無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，可以這樣說(shuō)，隨著其技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展成熟和制造成本的的降低，熱流道技術(shù)將越來(lái)越顯現(xiàn)其巨大的優(yōu)勢(shì)。制訂熱流道元器件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件,做好熱流道技術(shù)的宣傳推廣，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵
針閥式熱流道節(jié)省材料，塑件表面美觀，同時(shí)內(nèi)部質(zhì)量緊密、強(qiáng)度高�，F(xiàn)在世界上有兩大類針閥式熱流道（根據(jù)注射原理）:氣缸式和彈簧式。氣缸式依*控制器和時(shí)序控制器控制氣缸推動(dòng)針閥的關(guān)閉，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但本身設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。主要有DME(美國(guó)）、INCOE（美國(guó)）、MOLD-MASTER(加拿大---熱流道的老大）、HUSKY(加拿大）、信好HOTSYS（韓國(guó)）、YUDO（韓國(guó)）、寧塑（nissen-tip）、寧波友德（中國(guó)）、精控（中國(guó)）、先銳（中國(guó)）等。其中日本世紀(jì)沒(méi)有進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。氣缸式因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)決定模具精度要高，同時(shí)調(diào)試和維護(hù)都比較復(fù)雜，其中MOLD-MASTER堪稱熱流道中的勞斯萊斯----加熱部分在噴嘴上。他們中的很大成本在調(diào)試和維護(hù)上，客戶基本不能自己維護(hù)。彈簧式就一家--FISA(日本），最大特點(diǎn)，依*彈簧和注射壓力
的平衡控制針閥開(kāi)關(guān)，裝配調(diào)試和維護(hù)簡(jiǎn)單，模具精度不高，日本國(guó)內(nèi)客戶基本自己有維護(hù)能力，廣泛應(yīng)用在家電、汽車飾件、精密多腔模具中。彈簧式與氣缸的差別在于不能時(shí)序控制，不能很好解決熔接痕的問(wèn)題。本人就是FISA公司的上海代表，因?yàn)榭吹桨咧駥?duì)熱流道的熱情才有感而發(fā)。
價(jià)位上基本上這樣（中國(guó)市場(chǎng)價(jià)），MOLD-MASTER、INCOE、DME、HUSKY、FISA、
信好、寧波友德、YUDO、寧塑nissen-tip，還有一些意大利撲精，深圳科技等的熱流道也可以，我這里不是太了解�，F(xiàn)在國(guó)外流行的疊模非熱流道莫屬，其實(shí)熱流道模具減少了設(shè)計(jì)上的很多要求，對(duì)設(shè)計(jì)人員開(kāi)發(fā)更多的模具結(jié)構(gòu)提供了很大的方便。
熱澆道之原理：熱澆道模具是將傳統(tǒng)式模具或三板式模具的澆道與流道經(jīng)常加熱，于每一成形時(shí)即不需要取出流道和澆道的一種嶄新構(gòu)造。
由模具的結(jié)構(gòu)來(lái)探討其差異性：
1. 為成形超大件制品：
須以熱澆道才能使塑膠流動(dòng)～例如：汽車內(nèi)襯板、平衡桿、…等，需要較多處同時(shí)進(jìn)澆。
2.偏離射出成型機(jī)之中心的側(cè)向進(jìn)澆：
以熱澆道方式進(jìn)澆將可使模具的構(gòu)造簡(jiǎn)單，成形容易、加快成形速度、減少成形時(shí)的料頭……一舉數(shù)得。
三板模之缺點(diǎn)：
(1)三板方式在每次射出時(shí)，沈重的母模板須在導(dǎo)梢上滑動(dòng)，即使新品期間堪用，模具壽命也不長(zhǎng)。
(2)三板方式在每次頂出時(shí)，從模子取出豎澆道的移動(dòng)量大於從模子取出成形品所必要的模板移動(dòng)量。
3.由頂出側(cè)進(jìn)澆時(shí)，或者需較長(zhǎng)之豎澆道時(shí)使用：
可免除太長(zhǎng)的料頭所產(chǎn)生的問(wèn)題，例如：模具行程可減少、節(jié)省料頭殘留量、成形容易、不縮水、無(wú)流痕……等現(xiàn)象。
4.對(duì)于一些大型或是允許由中心進(jìn)澆之產(chǎn)品：
(1) 可以用熱澆道來(lái)取代三板模，以避免不必要的成形機(jī)模板的運(yùn)動(dòng)。
(2) 在三板模使用之方式中，須移動(dòng)母模板而取出料頭，若用熱澆道成形法，開(kāi)模運(yùn)動(dòng)可縮短卸下料頭所必要的移動(dòng)，因此可增加模子厚度，傳統(tǒng)方式本須用大成形機(jī)方可生產(chǎn)時(shí)，使用熱澆道之後可改用小成形機(jī)。
5.較難成形之物件：
例如：高黏度、低黏性、高成形溫度……、熱澆道系統(tǒng)可解決諸此問(wèn)題。
具體的實(shí)例：金屬粉末射出、陶瓷粉末射出、塑膠磁鐵之射出、塑膠軸承之射出、熱可塑性橡膠（TPE）……等等。
6.可配合三板模之設(shè)計(jì)，減少料頭取出所需要之行程：
以熱澆道應(yīng)用在三板模時(shí)有以下之優(yōu)點(diǎn)：
(1)料頭容易取出，并且可減少料頭取出之行程。
(2)射料時(shí)之料流動(dòng)較平均，又可分別控制各射出點(diǎn)的操作條件，射出較容易。
(3)節(jié)省材料費(fèi)用。
7.節(jié)省材料費(fèi)用及人工費(fèi)用：
節(jié)省材枓方面：
(1)冷料頭所產(chǎn)生之成本（利息損失）。
簡(jiǎn)單的例子：倘若冷料頭占廢料率的68％而言，（在制造時(shí)1公斤的材料只能生產(chǎn)320 g的產(chǎn)品，而其馀的680 g為冷料頭）。
(2)僅管冷料頭尚可回收，不過(guò)基於人力的因素、回收料之混合比例……等等之因素之影響，為了維持正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，必須積存有一些冷料頭，因而造成資金的滯留。
倘若以材料費(fèi)用100元／公斤，其積存的廢料為500公斤時(shí)，每天所需積壓的資金將高達(dá)500×0.68×100＝34000元，因此其在利息上的損失約達(dá)每天200元左右，長(zhǎng)期而言，金額非�？捎^。
8.高速射出成形時(shí)：
高速射出成形不只提高成形效率，如杯子、容器……等肉厚薄之成形所不可缺乏的。
9.於使用層模（stack mold）時(shí)：
對(duì)于一些淺薄的、數(shù)量大的產(chǎn)品，例如：CD外殼、小顆粒產(chǎn)品，只需增加15％的鎖模力，以相同的射出時(shí)間，即可增加80％的產(chǎn)量。
10.環(huán)保問(wèn)題與效率的問(wèn)題：
由于熱澆道是不產(chǎn)生「垃圾」，因此無(wú)所謂處理「垃圾」的問(wèn)題。
所謂的「垃圾」意味著：
(1)資源的浪費(fèi)：分析塑膠射出成形的過(guò)程中──
(2)不占儲(chǔ)存料頭空間，無(wú)絞碎之噪音及變質(zhì)的問(wèn)題。
由於塑膠種類繁多，加上多種色澤不一，因此往往因積存料頭，必須在寸土寸金的土地上占有不少空間，同時(shí)積壓了不少資金。
同時(shí)因絞碎必須產(chǎn)生噪音影響安寧，較差的工作環(huán)境影響工作士氣。
二、熱澆道與模具業(yè)
由於時(shí)代的巨輪不斷的、快速的，而且很殘酷的往前快速邁進(jìn)，加上我國(guó)內(nèi)近來(lái)的幾項(xiàng)福利政策業(yè)已開(kāi)始：「全民健�！�、「國(guó)民年金」……等相關(guān)實(shí)施，不只使得以人力為主的模具業(yè)成本大增，更糟糕的是人力市場(chǎng)難求，模具業(yè)普遍缺人的現(xiàn)象……令人心憂！因此在有限的人力資源之下，如何提高您的模具利潤(rùn)以應(yīng)付日益增加的成本，乃是目前大家面臨的主要問(wèn)題，提高精密度，自動(dòng)化制�！�，固然是一種很好辦法，不過(guò)需要投入大量資金購(gòu)買設(shè)備、訓(xùn)練人員……，針對(duì)以上情況，最簡(jiǎn)單，最容易達(dá)成的方式，莫過(guò)於對(duì)「熱澆道之使用」做透徹的瞭解。
三、塑膠材料特性之介紹
射出成形之加工就是（塑化）→（流動(dòng)）→（成形）→（固化結(jié)晶化）的工程。
因此對(duì)于塑料的特性，就格外重要了。例如：溶解溫度、壓力、黏度、比熱……等都必須予以重視。由於塑料之領(lǐng)域非常廣闊，於此無(wú)法深入其間，不過(guò)我們將針對(duì)其常識(shí)部份加以說(shuō)明。
1.可塑化
塑膠之所以能夠成形加工，是由於它在溫度與壓力的作用下產(chǎn)生變形，依受熱的溫度不同，可分為四種狀態(tài)，即玻璃狀態(tài)、高彈性狀態(tài)（橡膠態(tài)）、粘流態(tài)（可塑化狀態(tài)）、分解狀態(tài)，如圖示：
玻璃狀態(tài)：0～T1，分子在凍結(jié)狀態(tài)，硬且脆，遇壓力則易破裂。
高彈性狀態(tài)（橡膠態(tài)）、：T1～T2，因外力可變形，未達(dá)溶化狀態(tài)不易成形。
粘流態(tài)（可塑化狀態(tài)）：T2～T3，可隨意加工成形。
分解狀態(tài)：T3，塑膠開(kāi)始裂解，出現(xiàn)氣體分解物，甚至達(dá)燒焦?fàn)顟B(tài)。
2.成形條件：
(注)以下為一般形塑料之成形條件
對(duì)于每一種不同塑料，其相對(duì)的成形區(qū)域或有不同，不過(guò)其過(guò)程分析皆相同。因此對(duì)于優(yōu)秀的模具設(shè)計(jì)者而言，應(yīng)確實(shí)了解每一種塑料之成形區(qū)域及加工特性。
3.熔化塑膠的流動(dòng)性
一般的流體（例如：水、油……）其流動(dòng)狀態(tài)，皆依照牛頓定義進(jìn)行。而塑膠熔液看似普通的流體，其實(shí)乃是非牛頓流體。例如：在牛頓流體中，雖然剪斷應(yīng)力有變化，但其粘度卻不變。而塑膠熔液，當(dāng)剪斷應(yīng)力發(fā)生變化時(shí)，粘度也有明顯的變化產(chǎn)生。例如：在牛頓流體中，壓力從1增加到了10的時(shí)候，則流出量增加了10倍。以塑膠熔液來(lái)做同樣的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)壓力從1增加到10，其流出量可能增加了100倍，或500倍，甚至1000倍（依照不同的塑膠而定）。
因此在這種非牛頓流動(dòng)中，壓力增大則流動(dòng)抵抗減小。因此射出成形時(shí)，雖然澆口相當(dāng)狹小，但卻很容易填充於模穴內(nèi)，至於牛頓流體，再加分類有兩種，如圖：
射出成形是將塑膠溶液采用高速度使其產(chǎn)生變形的一種加工法，因塑膠溶液有壓縮性，在高速的流動(dòng)下，容易引起彈性的壓力變動(dòng)。這個(gè)現(xiàn)象，當(dāng)流動(dòng)阻力有急速變化時(shí)，即可看出這種彈性的壓力變動(dòng)變生後，流體前端的擴(kuò)散方向極為混亂不安定。但是采用高速填充時(shí)，塑膠溶液又像是非壓縮性的現(xiàn)象。這種彈性的壓力變動(dòng)（不安定的脈動(dòng)）是因何而起的？以下分析如圖所示：
【當(dāng)塑膠溶液之流動(dòng)類似層流狀態(tài)時(shí)，即模穴在正常且安定的狀態(tài)下填充】
在圖中，富有壓縮性的塑膠溶液以螺旋狀的彈簧表示，敘想在彈簧施加壓力，使往管子中央移動(dòng)時(shí)，當(dāng)用一樣的速度使彈簧由左往右移動(dòng)的活動(dòng)，這是理想的層流狀態(tài)，由於射出壓力與阻力在平衡狀態(tài)時(shí)，彈簧的移動(dòng)很平滑�！救鏑】
可是在某些情況，必需以急速填充時(shí)，射出壓力及速度也就異常的增高。因此富有彈性的塑膠溶液（彈簧），頭一瞬間時(shí)承受過(guò)程的壓縮，第二瞬間時(shí)引起強(qiáng)大的阻力，其原因是壓力的起伏變動(dòng)和流動(dòng)體前端的亂流所發(fā)生的，這種流動(dòng)狀況稱為彈性亂流。
4.塑膠材料之選擇：
設(shè)計(jì)制品之初即應(yīng)選擇所用塑料，但大都未將模具并入考慮。但可能的話，所選用的材料應(yīng)使模具之制造簡(jiǎn)單才好。
成形收縮率小者（PS、ABS、PC）的尺寸精度較易達(dá)成。而成形收縮率大者（PP、PE、POM）較難做到尺寸精度（模具的公差為成形品公差之1/6）。
流動(dòng)時(shí)黏度比較大者（ABS等），溶液較不易流入縫隙中，但黏度小者（如PA、POM）即使間隙很小溶液亦易於進(jìn)入。
成形時(shí)之溫度較低者(PS等)較易成形且成形周期亦快，但成形溫度高者(PC)則較慢。
成形時(shí)不易變質(zhì)或分解者（PS、PE、PP等），量產(chǎn)時(shí)不易引起品質(zhì)不穩(wěn)的不良品，但成形時(shí)易發(fā)生變質(zhì)或分解者，若不嚴(yán)格要求成形條件（模具可以精密控制成形條件）則無(wú)法量產(chǎn)。此在熱澆道之情形下問(wèn)題尤其嚴(yán)重。
5.結(jié)晶性塑膠與非結(jié)晶性塑膠
從分子的結(jié)構(gòu)觀察，結(jié)晶性塑膠─線狀高分子，依樣其化學(xué)構(gòu)造，有些分子的一部份，乃以有規(guī)則地集合，將其稱為結(jié)晶性塑膠。不是所有的分子都變成此狀態(tài)，依據(jù)冷卻條件在重量比有40～80％程度變成結(jié)晶狀態(tài)。此程度稱為「結(jié)晶度」。結(jié)晶之內(nèi)都是稱為L(zhǎng)amella的分子鏈彎曲、折疊，而未進(jìn)入產(chǎn)生單位結(jié)晶之結(jié)晶部分的分子鏈存在於Lamella或球晶之間，產(chǎn)生非結(jié)晶部分。非結(jié)晶性塑膠……與結(jié)晶性塑膠不同，分子無(wú)法有規(guī)則地集合。這是由於形成高分子鏈之原子團(tuán)太大、架橋妨礙結(jié)晶。
從容積變化的觀察結(jié)果，亦可將熱可塑性塑膠分為兩大類，一種是非結(jié)晶性塑膠，另一種是結(jié)晶性塑膠。對(duì)于結(jié)晶性與非結(jié)晶性之分類，在表中有關(guān)各種塑膠的習(xí)性已有注明。對(duì)于其容積與溫度間之變化，我們可由以下例子來(lái)做更進(jìn)一步的了解。例如：PS（非結(jié)晶性塑膠之代表）從20℃加熱到200℃時(shí)約膨脹8.3％，以密度而言，從0.97 cm/g減少到1.012 cm/g（結(jié)晶性塑膠之代表）在同條件下有下列的變化：
20℃容積：1.03 cm/g
200℃的容積：1.33 cm/g
容積增加率：29％
已溶融的非晶性聚合物，采用現(xiàn)在所使用的射出成形機(jī)，可做大幅度的壓縮。因條件而異，過(guò)剩的溶融體也可強(qiáng)制填充於模穴內(nèi)，在這種條件下做出的成形品，殘留著很大的內(nèi)應(yīng)力而固化。對(duì)成形品的性能有很大的影響。它會(huì)在脫模的瞬間被破壞，稍受到外力或因化學(xué)藥品的作用也很容易受破壞。
結(jié)晶性塑膠，因加熱使結(jié)晶完全融解，溶融體成了非晶狀態(tài)，其動(dòng)作與非結(jié)晶性聚合物一樣。值得注意的是壓力變高時(shí)，從結(jié)晶質(zhì)到非結(jié)晶質(zhì)的轉(zhuǎn)移溫度也會(huì)提高。結(jié)晶性塑膠成形時(shí)，在成形品的品質(zhì)上有一點(diǎn)很重要，即聚合物在非結(jié)晶狀態(tài)時(shí)必需要完成成形的動(dòng)作。這件事，特別是對(duì)保壓期間而言，保壓中的變形即是因流動(dòng)而引起的。
結(jié)晶性塑膠的溶融體急速冷卻後，成形品的某些部份，其再結(jié)晶化受到妨礙，再結(jié)晶化的現(xiàn)象無(wú)法瞬間完成，而隨時(shí)繼續(xù)進(jìn)行，密度和結(jié)晶化程度之間有直接的關(guān)系，結(jié)晶化程度高，則密度提高。相反地，結(jié)晶化程度低，則密度降低，因急激的冷卻，而使再結(jié)晶化受到妨礙的部份，因溫度、時(shí)間因素的差異下，或多或少繼續(xù)進(jìn)行後結(jié)晶化。後結(jié)晶化繼續(xù)進(jìn)行，直到回復(fù)原本此部份的密度為止。因此可以了解後結(jié)晶化與後收縮是相關(guān)連的，後結(jié)晶化和後收縮也是造成成形品彎曲變形和尺寸變化（成形品變小）的原因。
模穴表面溫度高的話，成形收縮起初很大，熱處理時(shí)卻少有變化。因此，在很高的模具表面溫度下做出的成形品，雖然在高溫下使用，但其尺寸安定性卻很好。因此，決定結(jié)晶性塑膠的模穴尺寸時(shí)，必需要考慮後結(jié)晶、後收縮的關(guān)系，而重要的是，模穴表面溫度從成形開(kāi)始就要正確地掌握。當(dāng)然，要使模穴的表面溫度完全無(wú)溫度差是不可能的，但可使用有效的溫度控制系統(tǒng)，盡量減少溫度差。
一 熱流道模具的優(yōu)點(diǎn)
熱流道模具在當(dāng)今世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)均得到極為廣泛的應(yīng)用。這主要因?yàn)闊崃鞯滥＞邠碛腥缦嘛@著特點(diǎn)：
1、縮短制件成型周期
因沒(méi)有澆道系統(tǒng)冷卻時(shí)間的限制，制件成型固化后便可及時(shí)頂出。許多用熱流道模具生產(chǎn)的薄壁零件成型周期可在5秒鐘以下。
2、節(jié)省塑料原料
在純熱流道模具中因沒(méi)有冷澆道，所以無(wú)生產(chǎn)費(fèi)料。這對(duì)于塑料價(jià)格貴的應(yīng)用項(xiàng)目意義尤其重大。事實(shí)上，國(guó)際上主要的熱流道生產(chǎn)廠商均在世界上石油及塑料原料價(jià)格昂貴的年代得到了迅猛的發(fā)展。因?yàn)闊崃鞯兰夹g(shù)是減少費(fèi)料降低材料費(fèi)的有效途徑。
3、減少費(fèi)品，提高產(chǎn)品質(zhì)量
在熱流道模具成型過(guò)程中，塑料熔體溫度在流道系統(tǒng)里得到準(zhǔn)確地控制。塑料可以更為均勻一致的狀態(tài)流入各模腔，其結(jié)果是品質(zhì)一致的零件。熱流道成型的零件澆口質(zhì)量好，脫模后殘余應(yīng)力低，零件變形小。所以市場(chǎng)上很多高質(zhì)量的產(chǎn)品均由熱流道模具生產(chǎn)。 如人們熟悉的MOTOROLA手機(jī)，HP打印機(jī)，DELL筆記本電腦里的許多塑料零件均用熱流道模具制作。
4、消除后續(xù)工序，有利于生產(chǎn)自動(dòng)化。
制件經(jīng)熱流道模具成型后即為成品，無(wú)需修剪澆口及回收加工冷澆道等工序。有利于生產(chǎn)自動(dòng)化。國(guó)外很多產(chǎn)品生產(chǎn)廠家均將熱流道與自動(dòng)化結(jié)合起來(lái)以大幅度地提高生產(chǎn)效率。
5。擴(kuò)大注塑成型工藝應(yīng)用笵圍
許多先進(jìn)的塑料成型工藝是在熱流道技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。如PET預(yù)成型制作，在模具中多色共注，多種材料共注工藝，STACK MOLD等。
二 熱流道模具的缺點(diǎn)
盡管與冷流道模具相比，熱流道模具有許多顯著的優(yōu)點(diǎn)，但模具用戶亦需要了解熱流道模具的缺點(diǎn)。概括起來(lái)有以下幾點(diǎn)。
1、模具成本上升
熱流道元件價(jià)格比較貴，熱流道模具成本可能會(huì)大幅度增高。如果零件產(chǎn)量小，模具工具成本比例高，經(jīng)濟(jì)上不花算。對(duì)許多發(fā)展中國(guó)家的模具用戶，熱流道系統(tǒng)價(jià)格貴是影響熱流道模具廣泛使用的主要問(wèn)題之一。
2、熱流道模具制作工藝設(shè)備要求高
熱流道模具需要精密加工機(jī)械作保證。熱流道系統(tǒng)與模具的集成與配合要求極為嚴(yán)格，否則模具在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多嚴(yán)重問(wèn)題。 如塑料密封不好導(dǎo)致塑料溢出損壞熱流道元件中斷生產(chǎn)，噴嘴鑲件與澆口相對(duì)位置不好導(dǎo)致制品質(zhì)量嚴(yán)重下降等。
3、操作維修復(fù)雜
與冷流道模具相比，熱流道模具操作維修復(fù)雜。如使用操作不當(dāng)極易損壞熱流道零件，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)于熱流道模具的新用戶，需要較長(zhǎng)時(shí)間來(lái)積累使用經(jīng)驗(yàn)。
三 熱流道系統(tǒng)的組成
盡管世界上有許多熱流道生產(chǎn)廠商和多種熱流道產(chǎn)品系列，但一個(gè)典型的熱流道系統(tǒng)均由如下幾大部分組成：
1． 熱流道板 （MANIFOLD）
2． 噴嘴 （NOZZLE）
3． 溫度控制器
4． 輔助零件
將在以后系列文章深入討論這些零件的種類與應(yīng)用。
四 熱流道應(yīng)用主要技術(shù)關(guān)鍵
一個(gè)成功的熱流道模具應(yīng)用項(xiàng)目需要多個(gè)環(huán)節(jié)予以保障。其中最重要的有兩個(gè)技術(shù)因素。一是塑料溫度的控制，二是塑料流動(dòng)的控制。
1．塑料溫度的控制
在熱流道模具應(yīng)用中塑料溫度的控制極為重要。許多生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的加工及產(chǎn)品質(zhì)量
問(wèn)題直接來(lái)源于熱流道系統(tǒng)溫度控制的不好。 如使用熱針式澆口方法注塑成型時(shí)產(chǎn)品澆口質(zhì)量差問(wèn)題，閥式澆口方法成型時(shí)閥針關(guān)閉困難問(wèn)題，多型腔模具中的零件填充時(shí)間及質(zhì)量不一致問(wèn)題等。如果可能應(yīng)盡量選擇具備多區(qū)域分別控溫的熱流道系統(tǒng)，以增加使用的靈活性及應(yīng)變能力。
�。玻芰狭鲃�(dòng)的控制
塑料在熱流道系統(tǒng)中要流動(dòng)平衡。澆口要同時(shí)打開(kāi)使塑料同步填充各型腔。對(duì)于零件重量相差懸殊的ＦＡＭＩＬＹ ＭＯＬＤ要進(jìn)行澆道尺寸設(shè)計(jì)平衡。 否則就會(huì)出現(xiàn)有的零件充模保壓不夠，有的零件卻充模保壓過(guò)度，飛邊過(guò)大質(zhì)量差等問(wèn)題。熱流道澆道尺寸設(shè)計(jì)要合理。尺寸太小充模壓力損失過(guò)大。尺寸太大則熱流道體積過(guò)大，塑料在熱流道系統(tǒng)中停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)， 損壞材料性能而導(dǎo)致零件成型后不能滿足使用要求。世界上已經(jīng)有專門幫助用戶進(jìn)行最佳流道設(shè)計(jì)的CAE軟件如MOLDCAE。
五 熱流道模具的應(yīng)用范圍
1．塑料材料種類
熱流道模具已被成功地用于加工各種塑料材料。如PP，PE，PS，ABS，PBT，PA，PSU，PC，POM，LCP，PVC，PET，PMMA，PEI，ABS/PC等。 任何可以用冷流道模具加工的塑料材料都可以用熱流道模具加工。
2．零件尺寸與重量
用熱流道模具制造的零件最小的在0.1克以下。最大的在30公斤以上。應(yīng)用極為廣泛靈活。
3．工業(yè)領(lǐng)域
熱流道模具在電子，汽車，醫(yī)療，日用品，玩具，包裝，建筑，辦公設(shè)備等各工業(yè)部門都得到廣泛應(yīng)用。
六 國(guó)際上熱流道模具生產(chǎn)簡(jiǎn)況
在世界上工業(yè)較為發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)熱流道模具生產(chǎn)極為活躍。 熱流道模具比例不斷提高。許多10人以下的小模具廠都進(jìn)行熱流道模具的生產(chǎn)。從總體上講北美，歐洲使用熱流道技術(shù)時(shí)間較久，經(jīng)驗(yàn)較多水平較高。在亞洲，除日本外，新加坡，南韓，臺(tái)灣，香港處于領(lǐng)先地位。北美，歐洲雖然模具制造水平較高，但價(jià)格較高交貨期較長(zhǎng)。相比之下，亞洲的熱流道模具制造商在價(jià)格與交貨期上更具競(jìng)爭(zhēng)性。而中國(guó)的熱流道模具尚處于起步階段，但是正在快速增長(zhǎng)，比例不斷提高。
七 世界上主要熱流道生產(chǎn)商及總部所在地
在熱流道技術(shù)領(lǐng)域里競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。許多公司在熱流道產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上均投入巨大財(cái)力物力。 在各主要塑料，模具展覽會(huì)上總能看到最新面世的熱流道產(chǎn)品�，F(xiàn)將世界上主要熱流道生產(chǎn)商及總部所在地收列于此。
1．北美洲
MOLD-MASTERS 加拿大
HUSKY 加拿大
SYNVENTIVE 荷蘭
CACO美國(guó)
INCOE 美國(guó)
FASTHEAT美國(guó)
D-M-E美國(guó)
HASCO德國(guó)
2．歐洲
EWIKON 德國(guó)
GUNTHER德國(guó)
SPEAR 德國(guó)
PLASTHING 英國(guó)
UNITEMP 瑞典
THERMOPLY 意大利
3．亞洲
FISA日本
SEIKI 日本
HOTSYS南韓
YUDO 南韓
SINO中國(guó)（YUDO子公司）
NISSEN-TIP寧塑
MOULD-TIP麥?zhǔn)康轮袊?guó)
寧波友德
4．澳洲
MASTIP 新西蘭
熱流道是通過(guò)加熱的辦法來(lái)保證流道和澆口的塑料保持熔融狀態(tài)。由于在流道附近或中心設(shè)有加熱棒和加熱圈，從注塑機(jī)噴嘴出口到澆口的整個(gè)流道都處于高溫狀態(tài)，使流道中的塑料保持熔融，停機(jī)后一般不需要打開(kāi)流道取出凝料，再開(kāi)機(jī)時(shí)只需加熱流道到所需溫度即可。因此，熱流道工藝有時(shí)稱為熱集流管系統(tǒng)，或者稱為無(wú)流道模塑。
熱流道技術(shù)的優(yōu)、缺點(diǎn)
熱流道技術(shù)與常規(guī)的冷流道相比有以下的好處：
1、節(jié)約原材料，降低成。
2、縮短成型周期，提高機(jī)器效率
3、改善制品表面質(zhì)量和力學(xué)性能。
4、不必用三板式模具即可以使用點(diǎn)澆口。
5、可經(jīng)濟(jì)地以側(cè)澆口成型單個(gè)制品。
6、提高自動(dòng)化程度。
7、可用針閥式澆口控制澆口封凍。
8、多模腔模具的注塑件質(zhì)量一致。
9、提高注塑制品表面美觀度。
但是，每一項(xiàng)技術(shù)都會(huì)有自身的缺點(diǎn)存在，熱流道技術(shù)也不例外：
1、模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，維護(hù)費(fèi)用高。
2、開(kāi)機(jī)需要一段時(shí)間工藝才會(huì)穩(wěn)定，造成開(kāi)價(jià)廢品較多。
3、出現(xiàn)熔體泄露、加熱元件故障時(shí)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)進(jìn)度影響較大。
上面第三項(xiàng)缺點(diǎn)，通過(guò)采購(gòu)質(zhì)量上等的加熱元件、熱流道板以及噴嘴并且使用時(shí)精心維護(hù)，可以減少這些不利情況的出現(xiàn)。
熱流道系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
熱流道系統(tǒng)一般由熱噴嘴、分流板、溫控箱和附件等幾部分組成。熱噴嘴一般包括兩種：開(kāi)放式熱噴嘴和針閥式熱噴嘴。由于熱噴嘴形式直接決定熱流道系統(tǒng)選用和模具的制造，因而常相應(yīng)的將熱流道系統(tǒng)分成開(kāi)放式熱流道系統(tǒng)和針閥式熱流道系統(tǒng)。分流板在一模多腔或者多點(diǎn)進(jìn)料、單點(diǎn)進(jìn)料但料位偏置時(shí)采用。材料通常采用P20或H13。分流板一般分為標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)兩大類，其結(jié)構(gòu)形式主要由型腔在模具上的分布情況、噴嘴排列及澆口位置來(lái)決定。溫控箱包括主機(jī)、電纜、連接器和接線公母插座等。熱流道附件通常包括：加熱器和熱電偶、流道密封圈、接插件及接線盒等。
熱流道系統(tǒng)的分類
一般說(shuō)來(lái)，熱流道系統(tǒng)分為單頭熱流道系統(tǒng)、多頭熱流道系統(tǒng)以及閥澆口熱流道系統(tǒng)。單頭熱流道系統(tǒng)主要由單個(gè)噴嘴、噴嘴頭、噴嘴連接板、溫控系統(tǒng)等組成。
單頭熱流道系統(tǒng)塑料模具結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。將熔融狀態(tài)塑料由注塑機(jī)注入噴嘴連接板，經(jīng)噴嘴到達(dá)噴嘴頭后，注入型腔。需要控制尺寸d、D、L和通過(guò)調(diào)整噴嘴連接板的厚度尺寸，使定模固定板壓緊噴嘴連接板的端面，控制噴嘴的軸向位移，或者直接利用注塑機(jī)噴嘴頂住噴嘴連接板的端面，也可達(dá)到同樣目的。在定模固定板的合適位置設(shè)置一條引線槽，讓電源線從模具內(nèi)引出與安裝在模具上的接線座連接。
多頭熱流道系統(tǒng)塑料模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。熔融狀塑料由注塑機(jī)注入噴嘴連接板，經(jīng)熱流道板流向噴嘴后到達(dá)噴嘴頭，然后注入型腔。熱流道系統(tǒng)的噴嘴與定模板有徑向尺寸D1配合要求和軸向尺寸限位要求。噴嘴頭與定模鑲塊有徑向尺寸d配合要求，保證熔融狀態(tài)的塑料不溢流到非型腔部位，并要求定模鑲塊的硬度淬硬50HRC左右。分型面到熱噴嘴軸向定位面之間的距離L必須嚴(yán)格控制，該尺寸應(yīng)根據(jù)常溫狀態(tài)下噴嘴的實(shí)際距離L′加上模具正常工作溫度下噴嘴的實(shí)際延伸量ΔL確定。為了保證噴嘴與熱流道板貼合可靠，不使熱流道板產(chǎn)生變形，在噴嘴的頂部上方設(shè)有調(diào)整墊，該調(diào)整墊與噴嘴自身的軸向定位面一起限制了噴嘴在軸向的移動(dòng)，且有效地控制了熱流道板可能產(chǎn)生的變形。在常溫狀態(tài)下，調(diào)整墊與熱流道板和定模固定板之間控制0.025mm 間隙以便模具受熱后，在工作溫度狀態(tài)時(shí)調(diào)整墊恰好壓緊。熱流道系統(tǒng)的定位座和定位銷一起控制了熱流道板在模具中的位置。定位座與定模板有徑向尺寸D2配合要求，而且深度h必須控制準(zhǔn)確，定位座的軸向起著支承熱流道板的作用，直接承受注射機(jī)的注射壓力。定位銷與熱流道板固定板有配合要求。熱流道板與模板之間必須留有足夠的空隙，以便包裹隔熱材料。熱流道板和固定板必須設(shè)有足夠的布線槽，讓電源線從模具內(nèi)引出與安裝在模具上的接線座連接。噴嘴連接板與定模固定板之間有徑向尺寸D1配合要求，以便注塑機(jī)的注射頭與模具上的噴嘴連接板配合良好。在熱流道板附近，將定模板、熱流道板固定板、定模固定板用螺釘連接起來(lái)，增強(qiáng)熱流道板的剛性。
閥澆口熱流道系統(tǒng)塑料模具結(jié)構(gòu)最復(fù)雜。它與普通多頭熱流道系統(tǒng)塑料模具有相同的結(jié)構(gòu)，另外還多了一套閥針傳動(dòng)裝置控制閥針的開(kāi)、閉運(yùn)動(dòng)。該傳動(dòng)裝置相當(dāng)于一只液壓油缸，利用注射機(jī)的液壓裝置與模具連接，形成液壓回路，實(shí)現(xiàn)閥針的開(kāi)、閉運(yùn)動(dòng)，控制熔融狀態(tài)塑料注入型腔。
熱流道塑料模具設(shè)計(jì)程序
第一，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)和使用要求，確定進(jìn)料口位置。只要塑件結(jié)構(gòu)允許，在定模鑲塊內(nèi)噴嘴和噴嘴頭不與成型結(jié)構(gòu)干涉，熱流道系統(tǒng)的進(jìn)料口可放置在塑件的任何位置上。常規(guī)塑件注射成形的進(jìn)料口位置通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇。對(duì)于大而復(fù)雜的異型塑件，注射成形的進(jìn)料口位置可運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助分析(CAE)模擬熔融狀塑料在型腔內(nèi)的流動(dòng)情況，分析模具各部位的冷卻效果，確定比較理想的進(jìn)料口位置。
第二，確定熱流道系統(tǒng)的噴嘴頭形式。塑件材料和產(chǎn)品的使用特性是選擇噴嘴頭形式的關(guān)鍵因素，塑件的生產(chǎn)批量和模具的制造成本也是選擇噴嘴頭形式的重要因素。
第三，根據(jù)塑件的生產(chǎn)批量和注射設(shè)備的噸位大小，確定每模的腔數(shù)。
第四，由已確定的進(jìn)料口位置和每模的腔數(shù)確定噴嘴的個(gè)數(shù)。如果成形某一產(chǎn)品，選擇一模一件一個(gè)進(jìn)料口，則只要一個(gè)噴嘴，即選用單頭熱流道系統(tǒng)；如果成形某一產(chǎn)品，選擇一模多腔或一模一腔二個(gè)以上進(jìn)料口，則就要多個(gè)噴嘴，即選用多頭熱流道系統(tǒng)，但對(duì)有橫流道的模具結(jié)構(gòu)除外。
第五，根據(jù)塑件重量和噴嘴個(gè)數(shù)，確定噴嘴徑向尺寸的大小。目前相同形式的噴嘴有多個(gè)尺寸系列，分別滿足不同重量范圍內(nèi)的塑件成形要求。
第六，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)確定模具結(jié)構(gòu)尺寸，再根據(jù)定模鑲塊和定模板的厚度尺寸選擇噴嘴標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度系列尺寸，最后修整定模板的厚度尺寸及其他與熱流道系統(tǒng)相關(guān)的尺寸。
第七，根據(jù)熱流道板的形狀確定熱流道固定板的形狀，在其板上布置電源線引線槽，并在熱流道板、噴嘴、噴嘴頭附近設(shè)計(jì)足夠的冷卻水環(huán)路。
第八，完成熱流道系統(tǒng)塑料模具的設(shè)計(jì)圖繪制。
熱流道系統(tǒng)的發(fā)展方向
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外熱流道模具的主要發(fā)展趨勢(shì)可歸納為以下幾個(gè)方面。
元件的小型化，以實(shí)現(xiàn)小型制品的一模多腔和大型制品多澆口充模。通過(guò)縮小噴嘴空間，可在模具上配置更多型腔，提高制品的產(chǎn)量和注射機(jī)的利用率。在90年代，Master公司開(kāi)發(fā)的噴嘴最小可至15.875mm；Husky公司開(kāi)發(fā)的多澆口噴嘴，每個(gè)噴嘴有4個(gè)澆口，澆口距可近至9.067mm；Osco公司開(kāi)發(fā)的組合復(fù)式噴嘴，每個(gè)噴嘴有12個(gè)澆口探針，可用于48腔模具的成型。MoldMaters公司針對(duì)小型制件的空間限制，在2001年開(kāi)發(fā)了用于小制件的噴嘴，含整體加熱器、針尖和熔體通道，體積直徑小于9mm，澆口距僅為10mm,可成型重量為1~30g 的制品。
熱流道元件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。當(dāng)前，用戶要求模具設(shè)計(jì)和制造周期越來(lái)越短，將熱流道元件標(biāo)準(zhǔn)化不僅有利于減少設(shè)計(jì)工作的重復(fù)和降低模具的造價(jià)，并且十分便于對(duì)易損零部件的更換和維修。據(jù)報(bào)道，Polyshot公司已開(kāi)發(fā)出快換熱流道模具系統(tǒng)，尤其適于注射壓力為70kN的小型注射機(jī)。Husky、Presto 和Moldmasters等公司的噴嘴、閥桿和分流板都作為標(biāo)準(zhǔn)型便于快速更換和交付模具，現(xiàn)在國(guó)外只需4 周即可交付模具。
熱流道模具設(shè)計(jì)整體可靠性提高。如今國(guó)內(nèi)外各大模具公司對(duì)熱流道板的設(shè)計(jì)和熱噴嘴相連接部分的壓力分布、溫度分布、密封等問(wèn)題的研究開(kāi)發(fā)極為重視。疊層熱流道注射模的開(kāi)發(fā)和利用也是一個(gè)熱點(diǎn)。疊式模具可有效增加型腔數(shù)量，而對(duì)注射機(jī)合模力的要求只需增加10%~15%。疊式熱流道模具在國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家已用于工業(yè)化。
改善熱流道元件材料的目的在于提高噴嘴和熱流道的耐磨性和用于敏感材料成型。如使用鉬鈦等韌性合金材料制造噴嘴，以金屬粉末注射成型經(jīng)燒結(jié)制成熱流道元件已成為可能。
開(kāi)發(fā)精確的溫控系統(tǒng)。在熱流道模具模塑中，開(kāi)發(fā)更精密的溫控裝置，控制熱流道板和澆口中的熔融樹(shù)脂的溫度是防止樹(shù)脂過(guò)熱降解和產(chǎn)品性能降低的有效措施。
將熱流道用于共注。通過(guò)支管和熱噴嘴元件的有效組合設(shè)計(jì)可使共注成型與熱流道技術(shù)相結(jié)合，由此成型3層、5層甚至更多層的復(fù)合塑料制品。例如Kortec公司開(kāi)發(fā)出了熔體輸送系統(tǒng)和共注噴嘴；Incoe 公司的多出口、多模腔共注支管生產(chǎn)線能用于多材料多組分共注射。
熱流道技術(shù)在中國(guó)
作為一項(xiàng)先進(jìn)的注塑加工技術(shù)，熱流道技術(shù)在歐美國(guó)家的普及使用可以追溯到上個(gè)世紀(jì)的中期甚至更早，早在1940年12月，E.R.Knowles就取得了熱流道技術(shù)的專利權(quán)。而在中國(guó)，這一技術(shù)的真正推廣應(yīng)用不過(guò)是近幾年發(fā)生的事情。
隨著熱流道技術(shù)的日漸推廣應(yīng)用，熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高。由于上面講到的采用熱流道技術(shù)模具的諸多優(yōu)點(diǎn)，因此，熱流道技術(shù)的應(yīng)用在國(guó)外發(fā)展較快，許多塑料模具廠所生產(chǎn)的模具50%以上采用的熱流道技術(shù)，甚至80%以上，效果十分明顯。熱流道在國(guó)內(nèi)也已用于生產(chǎn)，但總體不足10%,這個(gè)差距相當(dāng)巨大，這意味著這個(gè)行業(yè)有著相當(dāng)大的市場(chǎng)空間存在。
近年來(lái)，熱流道技術(shù)在中國(guó)的逐漸推廣，這在很大程度上是由于我國(guó)模具向歐美公司的出口量快速發(fā)展帶來(lái)的。在歐美國(guó)家，注塑生產(chǎn)已經(jīng)相當(dāng)?shù)囊蕾囉跓崃鞯兰夹g(shù)�？梢赃@樣說(shuō)，基本上沒(méi)有使用熱流道技術(shù)的模具現(xiàn)在已經(jīng)很難出口，這也造成了很多模具廠家對(duì)于熱流道技術(shù)的意識(shí)上的轉(zhuǎn)變。但是由于很多外國(guó)進(jìn)口的熱流道系統(tǒng)價(jià)格比較貴，國(guó)內(nèi)很大一部分廠家接受不了，所以就出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。這對(duì)于熱流道技術(shù)在中國(guó)的推廣有很大的好處。不過(guò)雖然熱流道技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始推廣,有的廠采用率達(dá)20%以上,一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道裝置，但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10%,與國(guó)外的50～80%相比,還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
最近幾年里, 世界著名的熱流道技術(shù)供應(yīng)商們接二連三以各種形式進(jìn)駐中國(guó)市場(chǎng)，或建立生產(chǎn)基地，或?qū)ふ掖恚蛟O(shè)立辦事處，或建立子公司，應(yīng)該說(shuō)，這個(gè)潮流對(duì)中國(guó)的模具行業(yè)技術(shù)的快速提升起到了巨大的作用。這一潮流中，無(wú)疑是近水樓臺(tái)的韓國(guó)企業(yè)動(dòng)手最早，韓國(guó)的Yudo（柳道）、SINO（R）（先銳）等品牌在我國(guó)均具備了相當(dāng)?shù)挠绊懥�；另有總部位于荷蘭的Synventive（圣萬(wàn)提）和加拿大的Mold Masters（馬斯特）分別在蘇州和昆山建立的工廠今年也將先后投產(chǎn)；北美注塑工業(yè)巨人Husky（赫斯基）多年來(lái)始終致力于熱流道技術(shù)在我國(guó)的普及推廣工作，其獨(dú)資建立的亞洲運(yùn)營(yíng)中心——赫斯基上海技術(shù)中心也擁有強(qiáng)大的熱流道提供能力；寧塑nissen-tip熱流道科技服務(wù)有限公司位于浙江寧波的生產(chǎn)基地也將于今年中期建成，其產(chǎn)品的加熱元件將全部采用技術(shù)領(lǐng)先的德國(guó)hotset公司產(chǎn)品；與此同時(shí)，我國(guó)大量的新興民營(yíng)企業(yè)也認(rèn)識(shí)到這一領(lǐng)域的無(wú)限商機(jī)，紛紛建立熱流道生產(chǎn)企業(yè)，這對(duì)于降低熱流道技術(shù)的使用成本和其推廣應(yīng)用都具有十分重要的意義，但總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)本土企業(yè)目前能夠提供的技術(shù)大多仍較為初級(jí)，選擇空間小、質(zhì)量不穩(wěn)定、維護(hù)周期短的問(wèn)題的出現(xiàn)往往會(huì)影響到下游企業(yè)的對(duì)其產(chǎn)品的信任度。
熱流道技術(shù)廣泛應(yīng)用是塑料模具的一大變革。在注塑成型方面，其擁有相當(dāng)多的無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，可以這樣說(shuō)，隨著其技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展成熟和制造成本的的降低，熱流道技術(shù)將越來(lái)越顯現(xiàn)其巨大的優(yōu)勢(shì)。制訂熱流道元器件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件,做好熱流道技術(shù)的宣傳推廣，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵
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