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注塑模具热流道技术及其最新发展

1.引言

热流道模具与普通流道模具相比，具有注塑效率高、成型塑件质量好和节约原料等优点，随着塑料工业的发展，热流道技术正不断地发展完善，其应用范围也越来越广泛。

热流道是通过加热的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。

热流道注射成型于20世纪50年代问世，经历了一段较长时间的推广以后，其应用普及率逐年上升。80年代中期，美国的热流道模具占注射模具总数的15%～17%，欧洲为12%～15%，日本约为10%.但到了90年代，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。我国最近几年热流道公司如雨后春笋般大力发展之中，但是，我国和工业发达国家的先进技术还存在巨大差距，需要我们不断发展追赶。

2.分流板的发展动向

目前，分流板的设计仍然以外热式为主，占有市场绝大多数份额。内热式分流板由于操作容易成本低，仍然有许多拥护者。流变学理论和技术的发展，使外热式的分流板易于控制，可以预见未来高档模具都会选择外热式分流板。

图1 内热式分流板

3.针阀式热嘴的发展动向

针阀式热嘴的发展主要体现在阀针的驱动方式上，经过几十年的发展，现在的针阀式热嘴的驱动方式与过去相比已经有了很大发展，目前主要有液压驱动、气压驱动、电磁驱动（见图4）和阀针固定板整体浮动等几种方式。电磁驱动克服了液压驱动有可能泄漏的缺点，目前已经应用于无尘车间等对环境有要求的地方。气压驱动发展为一个气缸带动4个阀针的方式，见图2。气缸标准件的设计使得模具加工变得简单，将之前的高精度气缸孔加工从模板上取消，气缸的加工由热流道供应商来完成，见图3。阀针固定板整体浮动可以带动全部阀针，有利于减少气缸数量，节省模具空间，见图5.

图2 气缸带动4阀针热嘴系统

4. 热流道系统发展动向

（1）元件的微型化

元件的微型化是未来注塑模具发展的主要方向之一，可以很好地实现精密注射成型。热流道模具缩小喷嘴，可以实现一模多腔或多浇口充模，从而提高使用效率。从20世纪90年代开始，很多公司已经利用元件的微型化，成功开发出组合复式喷嘴或多浇口喷嘴。目前针阀式喷嘴最小的距离可以做到25mm.如图6所示为一出32瓶盖针阀嘴模具，材料为PP，注射机为150吨，塑件排位距离为25mm, 热流道采用双侧分流板设计，针阀热嘴，1个气缸带动4个阀针，有效节省空间距离。

（2）元件的标准化

热流道模具的结构复杂，成本较高。元件的标准化可以有效提高元件的使用周期，降低成本，更加便于元件的检修。最主要的一点在于更有利于热流道技术的普及与应用。同时，提高元件的标准化水平，便于热流道系列产品的研发、选型和推广。

图5 阀针固定板整体浮动带动阀针

（3）温控的精确化

塑件质量的好坏在很大程度上与注塑过程中的温度有关，热流道模具注塑成型的关键技术在于对流道和浇口的温度的控制。因此，可以结合各种技术如热管技术等，提高温控装置的精确性，使各部分受热更加均衡，从而可以更好地提高塑品的质量。

（4）使用的广泛化

由于热流道技术具有节约资源、提高生产效率、提升产品质量等优点，提高其使用范围是其未来的主要发展方向。为此，结合其发展现状与其他注塑技术，要求开发出新的成型工艺，如多色共注、叠层热流道注塑等，满足更多材料的要求，增强热流道技术的实用性、热流道技术在注塑模具的使用已有几十年的历史，由于其具有产品质量高、能量消耗低、成型周期短、自动化程度高、适用范围广等无可比拟的优势，所以发展速度很快，在很多国家已经被推广应用。我国也在热流道技术的研究方面取得了很多成果。同时，由于关键技术不成熟"原件缺乏标准化生产等原因，我国的热流道技术的研发尚处于起步阶段，其普及率还比较低!相信随着我国注塑行业发展，热流道在我国将以更快的速度发展应用。

5. 结束语

热流道技术在注塑模的应用将迅速普及，同时对热流道的技术要求也会更高，作为国内热流道企业在技术方面必须按照国际技术要求，满足客户的要求，做到长远的发展。要求开发出具有好的热传导及高温下机械强度高的材料，以及能满足有磨损性、腐蚀性塑料成型要求的材料。另外，使用钛合金和反射铝箔实现绝热，使耗电量和热损失最小化。

图6 1出32 瓶盖模具的针阀嘴