模具行業中的熱流道的特性及成型條件?

由於時代的巨輪不斷的、快速的,而且很殘酷的往前快速邁進,更糟糕的是人力市場難求,模具業普遍缺人的現象……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以應付日益增加的成本,乃是大家面臨的主要問題,提高精密度,自動化制模……,固然是一種很好辦法,不過需要投入大量資金購買裝置、訓練人員……,針對以上情況,最簡單,最容易達成的方式,莫過於對“熱澆道之使用”做透徹的瞭解。

工具/原料

熱流道、溫控箱、噴嘴、注塑機、模具、油缸 PP、 ABS、PC、色母、色粉、液壓油

方法/步驟

特性介紹

射出成形之加工就是(塑化)→(流動)→(成形)→(固化結晶化)的工程。

因此對於塑料的特性,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。由於塑料之領域非常廣闊,於此無法深入其間,不過我們將針對其常識部份加以說明。

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生變形,依受熱的溫度不同,可分為四種狀態,即玻璃狀態、高彈性狀態(橡膠態)、粘流態(可塑化狀態)、分解狀態,如圖示:

玻璃狀態:0~T1,分子在凍結狀態,硬且脆,遇壓力則易破裂。

高彈性狀態(橡膠態)、:T1~T2,因外力可變形,未達溶化狀態不易成形。

粘流態(可塑化狀態):T2~T3,可隨意加工成形。

分解狀態:T3,塑膠開始裂解,出現氣體分解物,甚至達燒焦狀態。

成形條件

(注)以下為一般形塑料之成形條件

對於每一種不同塑料,其相對的成形區域或有不同,不過其過程分析皆相同。因此對於優秀的模具設計者而言,應確實瞭解每一種塑料之成形區域及加工特性。[3] 熔化塑膠的流動性一般的流體(例如:水、油……)其流動狀態,皆依照牛頓定義進行。而塑膠熔液看似普通的流體,其實乃是非牛頓流體。例如:在牛頓流體中,雖然剪斷應力有變化,但其粘度卻不變。而塑膠熔液,當剪斷應力發生變化時,粘度也有明顯的變化產生。例如:在牛頓流體中,壓力從1增加到了10的時候,則流出量增加了10倍。以塑膠熔液來做同樣的實驗,當壓力從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中,壓力增大則流動抵抗減小。因此射出成形時,雖然澆口相當狹小,但卻很容易填充於模穴內,至於牛頓流體,再加分類有兩種,射出成形是將塑膠溶液採用高速度使其產生變形的一種加工法,因塑膠溶液有壓縮性,在高速的流動下,容易引起彈性的壓力變動。這個現象,當流動阻力有急速變化時,即可看出這種彈性的壓力變動變生後,流體前端的擴散方向極為混亂不安定。但是採用高速填充時,塑膠溶液又像是非壓縮性的現象。這種彈性的壓力變動(不安定的脈動)是因何而起的?

模具行業中的熱流道的特性及成型條件

注意事項

可是在某些情況,必需以急速填充時,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),頭一瞬間時承受過程的壓縮,第二瞬間時引起強大的阻力,其原因是壓力的起伏變動和流動體前端的亂流所發生的,這種流動狀況稱為彈性亂流。

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