解決熱流道系統漏料問題

熱流道的發明和應用，為模具制造商帶來了更多發展機會；從通用塑料如聚丙烯和聚乙烯，到工程塑料如聚碳酸脂以及玻璃纖維增強尼龍等，許多不同的材料都可以通過熱流道系統進行加工。然而，這種技術和設備也常為模具制造商帶來一些煩惱，漏料就是問題之一。

成功應用熱流道系統的先決條件

赫斯基注塑系統上海有限公司熱流道及模具事業部亞太區總經理迪尼士指出，要成功運用熱流道系統，最關鍵的因素是模具制造商需按自身的需要，選擇合適的熱流道產品。

各種熱流道系統之間的重要區別之一是熔料的加熱方式，可分為內部和外部加熱兩種。顧名思義，內部加熱系統是把加熱器直接安裝在熔道中，從內部加熱；而外部加熱系統即是在外部加熱原料，使原料在沒有障礙的情況下流過通道。外部加熱系統解決了熔料通道中的死點問題，并使熔道內的剪切曲線更為合理。

熱流道系統是注塑機注口的延伸，要均勻地將原料傳送到每個注料口，最有效的方法是安裝一個平衡的分流板，以確保從注射點到每一個膜腔的熔流長度和流道尺寸相等。這種機械平衡設計，能確保各個產品的均衡充填，同時可避免飛邊和短射的發生。

不同的熔道尺寸會直接影響熱流道的性能。不合適的熔道尺寸，會導致塑料降解，或者造成注塑件的不均勻或者充填不完整，以及換色緩慢等。模具制造商在確定熔道尺寸時，要考慮壓力降、停留時間、溫升、剪切速率和換色頻率等因素。

在決定了系統類型之后，接著就要選擇合適的澆口類型及其填充速度。澆口類型林林總總，要考慮的因素包括：允許的澆口痕跡、澆口位置和注塑的原料類型。無論是非結晶或結晶塑料，不同的澆口類型都對特定原料有所限制。大部分熱流道系統都能匹配不同尺寸的熱嘴，每種熱嘴可提供特定的填充速度。澆口太小將會限制塑料填充，并可能產生過大的剪切導致材料降解。

漏料原因分析與對策

其中一個最讓模具制造商叫苦的問題，就是熱流道系統中熔料泄漏后會流到分流板槽中。這也是造成模具損壞和停用的主要原因之一。

迪尼士指出，大部分的漏料情況，并不是因為系統設計不良，而是由于未按照設計參數操作。漏料通常發生在熱嘴和分流板間的密封處。根據一般熱流道的設計規范，熱咀處都有一個鋼性邊緣，確保熱嘴組件的高度小于熱流道板上的實際槽深。設計這個尺寸差（通常稱為冷間隙）的目的，在于當系統處于操作溫度時，避免熱膨脹導致部件損壞。

例如，一個60mm厚的分流板和一個40mm熱嘴組件（總高度為100mm）由室溫升至操作溫度（230℃） 后，會膨脹0.26mm。如果沒有冷間隙，熱膨脹會造成熱嘴的邊緣損壞。熱流道漏料，就是發生在冷卻條件下欠缺有效密封的情況。為了保障系統的密封（熱嘴和分流板），必須將系統加熱到操作溫度，其產生的力（例如：20000lbs）足夠抵銷注塑壓力，防止注塑壓力將兩個部件頂開。缺乏經驗的系統操作員可能沒等到溫度升至操作水平，甚至忘記打開加熱系統。帶有冷間隙的熱流道在未達到它的操作溫度之前，注塑產生的表面壓力便無法防止漏料。

漏料還可能在加熱過度的情況下發生。由于帶鋼性邊緣的熱嘴對熱膨脹的適應性差，當系統經過份加熱后再降低到操作溫度時，基于鋼性變形的影響，其產生的密封壓力無法防止泄漏。這種情況下，除了漏料會造成損壞外，還會因為壓力過大對熱嘴造成不可恢復的損壞，從而需要更換熱嘴。

保證熱嘴和分流板的載荷非常重要，模具制造商必須嚴格遵守熱流道供應商提供的尺寸和公差才能有效防止系統漏料。

防止漏料的熱嘴設計

Husky注塑系統公司就4種不同熱嘴設計的分流板和熱嘴的密封情況進行了對比。


四種不同熱嘴設計的比較

第一種（圖A）是帶有鋼性邊緣，沒有防漏功能的設計。

第二種（圖B）熱嘴背部固定在分流板上；將熱嘴固定在分流板上的高溫螺栓，可以防止冷卻條件下的泄漏。這種系統仍然需要冷間隙，因為鋼性邊緣在常溫下需要一定的膨脹空間。盡管這種方法可以主動防止熱嘴到分流板的泄漏，但卻無法防止過熱條件下部件的熱膨脹。

第三種（圖C）是既經濟又有效的防止熱嘴與分流板間泄漏的方式，適用于模腔數較少的系統。通過螺栓固定在分流板上的熱嘴與分流板一起運動。這種設計對熱嘴有最小長度要求，對模腔間距也有限制。

第四種（圖D）的熱嘴邊緣采用彈性而非鋼性設計，彈性邊緣在冷卻條件下提供預載，并防止系統損壞。如果意外加熱過度，它還可以吸收熱膨脹，使操作范圍擴大到±110℃。

如何發現漏料

迪尼士說，要發現熱流道是否漏料相當困難，因為從模具外面無法看到。但系統操作員可以從一些細微處觀察到漏料的發生。

首先，塑膠注入，但未到達模腔。在設置全新的熱流道時，操作員應該清楚熔道中可包含多少次的注塑量。例如，如果熔道可包含3次注塑量（每次注射量為熔道/模腔的容量），3次注射后模腔內應該已經有熔料。如果沒有，則代表熔料很有可能已經泄漏到了分流板槽。

在操作過程中，另一種顯示漏料的跡象是部分模腔或產品充料不完全，這是因為注射的部分熔料泄漏到分流板槽中，造成了產品注塑不充分。在注塑機的控制介面上，這種情況顯示為工藝參數的突然變化。

如果操作員懷疑有漏料的情況存在，則應該立即關閉注塑機等待系統冷卻后進行檢查。清理系統并查出漏料原因后，應仔細檢查所有部件，因為過熱的溫度或清理過程都可能對部件產生損壞