急冷急热加热技术介绍

前言

  由于塑料流体的黏弹性行为导至很多不易克服的现象,如收缩、翘曲、凹陷、残留应力、接合线、流痕、进料痕.等等。其中最难克服的是残留应力与接合线,接合线由孔洞及迟滞效应引起,使外表有明显流痕,而残留应力更会严重导致产品变形破裂,所以急冷急热技术可以改善上述的不良。

急冷急热技术可分为下列六种:

一、电热水冷变模温控制

  使用高功率电热管插入模板加热,用温控器控制温度,冷却介质采用冷水。在台湾有人研究气对流、电热与液态氮气冷却,结果采用电热-水冷技术控制方法的效果最佳,反应速度最快。但是还存在一些问题,因整个模板都被加热,能源耗大,增加了冷却时间,况且电热管需要插入模板,在空间布置上受到许多约束,会导致加热不均。

电热管加热法

二、感应加热变模温控制(红外线加热法):

  开模状态时,机械手臂夹持感应线圈置于母与动之间,当感应线圈通电时,表面产生热源将模板表面加热,模温升至设定值后,感应线圈移开,关模射胶。射胶完成后,在模具板上通入冷却水。所以感应加热不需要改变模具本身结构,对不同产品的模具,只需要更换感应线圈,由于感应加热的集中效应,只对模壁进行加热,因此加热速度快、效率高。缺点是控制系统与机构较复杂,而且电磁场对周围的仪器设备会产生不良影响,必须严格限制电磁场的工作范围。

红外线加热法

三、薄膜电阻式加热变模温控制

  对模壁直接镀上一层绝缘和一层薄金属,薄金属充当加热电极,进而得到高温模壁,冷却时也是用冷却水通过模板,这种方法温度控制方便,反应灵敏,能源利用率高。缺点是电阻绝缘层存在一定的安全隐忧,使用寿命有限,对于较复杂多模穴的镀层制作有困难。

薄膜电阻式加热法nextpage

四、复合模壁隔热、加热变模温控制

  与薄膜电阻式加热变模温控制类似,放在模具内的电阻层充当加热电极,为降低能耗,提高模壁的抗腐蚀能力,电阻加热层夹在两层陶瓷绝缘、绝热层之间。通过改变陶瓷层厚度、电阻层能量密度来控制模壁温度,可用于精密光学透镜等产品的射出成型。此技术可弥补薄膜电阻式加热变模温控制方法在安全性和使用寿命上的不足,但制作上的困难仍存在。

 

复合模壁隔热、加热法

五、复合模壁隔热、压缩热空气加热变模温控制

  使用高温蒸气急速加热、水冷却辅助设备,使蒸气约160°170° 蒸气注入母模时,通过排气口抽出,模具急速加热后射出在保压同时,立刻切换冷却水温使模温降到 5075°C以利模具脱模,模具在开模前可立即切换急速加温,使模具加温至设定温度后待机。成形周期较一般类型成型的时间1015%,依产品结构及模具设计而定。(见表格A)

表格A

 

六、电磁感应变模温控制

  利用法拉第电磁感应原理,把电磁线圈放在模具内或模具外侧,在合模时通上方向相反的感应电流,可以在模仁表面产生大量的热源,由于电磁感应加热,可以对模具进行局部加热,使模具表面温度快速升高,以现在的技术可以升到400度,而模具其它地方的温度仍然保持温度很低,利用冷却水去将温度,这种技术有家法商 ROCTOOL公司技术已经很成熟,也有来台湾推广,如果要使用它们公司技术要付专利费用。

急冷急热加热方法比较表

型式媒介优点缺点电热、水冷式电热管、冷却水反应速度快、效果佳能源消耗大、冷却时间长感应加热式外部感应线圈、冷却水加热速度快、效率高控制机构复杂、电磁场影响大薄膜电阻式薄膜电阻、冷却水反应快、能源利用率高安全隐忧、寿命有限复合模壁隔热、加热式电阻、冷却水降低耗能、模壁抗腐佳安全、寿命、制作困难复合模壁隔热、

压缩热空气加热式

高温蒸气、冷却水控制简易高温蒸气温度难控制、锅炉安全性电磁感应电磁、冷却水升温快速、温度可达400度技术费高(国外专利技术)

结论

  所以使用急冷急热成型法,如大家市面上所知可使用于高光泽产品、及加纤原料银痕消除等等,亦可使用于中小型产品,所以使用急冷急热成型法亦可一模多穴,同时可运用于肉厚(510㎜)较厚的产品。

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