Горячие и холодные каналы в литьевых формах: характеристики, сравнение и применение

При проектировании и применении литьевых форм система линеек является основным компонентом, среди которых горячеканальные и холодные литники, две основные формы, каждая из которых имеет уникальные характеристики и применимые сценарии.

I. Причины существования «горячих» и «холодных» каналов

Однако в настоящее время в индустрии литьевых форм все еще сосуществуют горячеканальные и холодноканальные системы. С одной стороны, из-за проблем с учетом затрат многие формы малого и среднего размера еще не использовали горячеканальные системы; с другой стороны, некоторые материалы из-за их характерных требований должны (или более подходят) впрыскиваться в формы с холодными литниками.

II. Сравнение горячих и холодных бегунов

(I) История развития

Горячеканальные системы произошли от безканальных систем в индустрии литья под давлением. Их популярное применение в развитых западных странах, поскольку это передовая технология обработки пластика литьем под давлением, восходит к середине 20-го века или даже раньше. В зарубежных странах технология горячеканальных систем получила быстрое развитие. Более 50% форм, производимых многими заводами по производству пластиковых форм, используют технологию горячеканальных систем, а некоторые даже достигают более 80%. В Китае эта технология начала по-настоящему активно продвигаться и применяться только в последнее десятилетие. Хотя с быстрым развитием индустрии пресс-форм доля ее применения в пластиковых формах постепенно увеличивалась, общая доля еще не достигла уровня зарубежных горячеканальных форм.

(II) Недостатки традиционных процессов литья под давлением

Инженеры, знакомые с литьем под давлением, знают, что традиционные процессы литья под давлением часто имеют следующие проблемы:

• Сложное заполнение;

• Тонкостенные и крупные изделия склонны к деформации;

• Расход бегового сырья;

• Нестабильное качество литьевых деталей в многоместных формах.

(III) Преимущества горячеканальных систем

Технология горячеканальных систем обеспечивает относительно полное решение вышеперечисленных проблем, а ее преимущества в основном заключаются в следующем:

1. Сокращение цикла : поскольку система направляющих не имеет ограничения по времени охлаждения, детали можно извлечь вовремя после формования и затвердевания. Цикл формовки многих тонкостенных деталей, изготовленных с помощью горячеканальных форм, может составлять менее 5 секунд.

2. Экономия пластмасс : в чисто горячеканальных формах нет холодных каналов, поэтому нет связанных с этим производственных затрат, что является эффективным способом снижения материальных затрат.

3. Сокращение отходов и улучшение качества продукции : горячеканальная система может точно контролировать температуру расплава пластика, так что пластик поступает в полость в более однородном состоянии, получая детали более стабильного качества; кроме того, качество литья горячеканальных деталей хорошее, с низким остаточным напряжением и небольшой деформацией после расформовки.

4. Способствует автоматизации производства : готовые изделия, полученные с помощью горячеканальных форм, не требуют обрезки ворот и переработки холодных литников, что исключает последующие процессы и облегчает реализацию автоматизации производства.

5. Расширение области применения процессов литья под давлением : многие передовые процессы литья пластмасс были разработаны на основе технологии горячеканальных систем, например, производство ПЭТ-преформ, смешивание и совместное впрыскивание цветов в пресс-форме, процессы совместного впрыскивания нескольких материалов, STACKMOLD (штабелированная пресс-форма) и так далее.

(IV) Характеристики холодных литников

По сравнению с горячеканальными каналами, холодный материал, полученный в холодных литниках, необходимо измельчать и повторно перерабатывать, однако формы для холодных литников имеют простую конструкцию и широкий спектр применения.

(V) Недостатки горячеканальных форм

Хотя горячеканальные формы имеют множество существенных преимуществ, они также имеют некоторые недостатки:

1. Увеличение стоимости пресс-формы . Компоненты горячеканальных систем относительно дороги, что значительно увеличивает стоимость пресс-форм для горячеканальных систем. Если выпуск деталей невелик, доля затрат на пресс-форму высока, что нерентабельно с экономической точки зрения. Во многих развивающихся странах высокая цена горячеканальных систем является одной из основных проблем, влияющих на их широкое применение.

2. Высокие требования к технологии производственного процесса : в качестве гарантии для горячеканальных форм требуется прецизионное обрабатывающее оборудование, а интеграция и сотрудничество между горячеканальной системой и пресс-формой чрезвычайно строги, в противном случае в производственном процессе возникнет множество серьезных проблем.

3. Сложная эксплуатация и обслуживание : по сравнению с формами для холодных каналов, формы для горячеканальных систем более сложны в эксплуатации и обслуживании. При неправильной эксплуатации легко повредить детали горячеканальных систем, что приведет к остановке производства и огромным имущественным потерям. Новым пользователям горячеканальных форм требуется много времени, чтобы накопить опыт их применения.

III. Состав горячеканальных систем

В мире существует множество производителей горячеканальных систем и различных продуктов серии горячеканальных систем. Типичная горячеканальная система обычно состоит из нескольких основных частей, таких как горячеканальные пластины, сопла, регуляторы температуры и вспомогательные детали.

Успешный проект по применению пресс-форм для горячеканальных систем требует гарантий, состоящих из нескольких этапов, среди которых наиболее важными техническими элементами являются:

1. Контроль температуры пластика . При использовании горячеканальных форм контроль температуры пластика имеет решающее значение. Многие проблемы обработки и качества продукции в производственном процессе напрямую вызваны плохим контролем температуры горячеканальной системы, например, плохое качество литников изделий при использовании литников с горячими форсунками торпедного типа для литья под давлением, трудности с полным закрытием иглы клапана при формовке горячими форсунками клапанного типа, а также нестабильное время заполнения и качество деталей в многополых формах. Если возможно, следует выбирать горячеканальные системы с многозонным сегментным контролем температуры, чтобы повысить гибкость и адаптируемость использования.

2. Контроль потока пластика : пластик должен течь равномерно в горячеканальной системе, и ворота должны быть открыты одновременно, чтобы пластик заполнил каждую полость синхронно. Для деталей с большой разницей в весе нетто размер направляющих должен быть сбалансирован; в противном случае возникнут такие проблемы, как недостаточное заполнение и удержание давления некоторых деталей, чрезмерное заполнение и удержание давления других деталей, а также низкое качество из-за слишком больших заусенцев. Разработка технических характеристик горячеканальных литников должна быть разумной. Если размер слишком мал, потеря давления наполнения будет слишком большой; если размер слишком велик, объем горячеканального канала будет слишком большим, и пластик будет оставаться в нем слишком долго, что ухудшит характеристики материала и приведет к тому, что детали не будут соответствовать требованиям применения после формования.