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塑料模具 |
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为汽车天窗生产提供热流道系统 |
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作者：圣万提（Synventive）公司 来源：PT现代塑料 |
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随着大型塑料玻璃制造时代的到来，模具制造商和热流道供应商都正在试图研发切合更高需求的解决方案。圣万提德国汽车部的市场经理Hans-J?rg Schreyer回顾了圣万提开始研发车窗成型用热流道系统的情况：“ 2002年，Summerer技术公司找到我们，为其汽车天窗成型用倾角压缩成型模具寻求热流道系统。基于注射成型方面的经验，起初我们以为这是一个简单的项目，使用一个分流板和一个用于薄膜浇口的开放型喷嘴就足够了。但事实表明，我们对透明PC一无所知。其他的应用不可能像车窗那样使熔接痕、杂质和流纹一览无遗，”Schreyer解释说，“他们需要的是一种全新的透明感。” 
图1 SAMRT成为第一款量产的带有大型PC天窗的乘用车
与热流道相关的因素很多，需要一并考虑，虽然这些因素都不是什么新的东西，比如塑料的流动总是要求避免锐边和突然的变化。但是，该项目从本质上说并不仅是考虑流动边缘的完美，而是如何通过使用热流道系统来避免透明材料产生圆角。这就意味着设计和工艺方面的高要求，即使一个最微小的残留都有可能在某个步骤脱落，变成塑料玻璃上的可见黑点。正如Schreyer所说，汽车行业的要求是苛刻的。一种材料的获准使用需通过OEM测试工程师、供应商及OEMs的严格考察。由于加工窗口已经窄如刀锋，因此为通过测试，理想的热流道系统需要辅以对浇口区填充系统中的塑料进行最佳的温度控制。
助力实现量产
2005年，PC汽车天窗迎来了批量生产的突破：新款SAMRT成为第一款量产的带有大型PC天窗的乘用车。在这一生产项目中， Webasto公司负责天窗的成型，Battenfeld公司提供注塑机，Summerer公司提供注塑模具，圣万提公司提供热流道。此款天窗有一黑色边框，与透明窗体浑然一体，是采用一个可翻转模具将二者成型在一起的。这意味着黑色边框的喷嘴必须被安装在定模上，而透明部分的喷嘴则被安装在动模上。这需要热流道系统具有一种灵活的设计，即整个系统与机器喷嘴牢固地连接在一起，并可随之往复运动。
图2 柔性喷嘴安装在压缩成型模具的动模板上，用于SAMRT天窗的批量生产
“按照此种理念，我们设计了8个喷嘴，它们使加工PC、PC/ABS、PC/PET 及 PC/PBT成为可能。另外，为实现透明窗体的直接注塑成型，我们在系统中附加了两个针阀式喷嘴。” Schreyer说。
来自成型商的反馈说，这套热流道系统到目前为止运行良好。但是，系统对于8个喷嘴（用于黑色PC边框成型）的放置要求很高，必须确保材料分布绝对均匀。混合层十分薄，说明车窗具有整齐的边缘，从而无需二次加工。
参与Sabic汽车天窗研究项目
在位于荷兰Bergen op Zoom的Sabic汽车玻璃研究中心，Sabic欧洲设有展室，用以展示其PC材料在乘用车玻璃应用方面的最新发展。值得一提的是，汽车天窗模块生产演示所用的热流道系统是由圣万提提供的，注塑机则来自Krauss-Maffei，选用的材料是Sabic的Lexan-XLC。
基于塑料车窗惯常采用平行压缩成型，圣万提提供的这套热流道系统省去了1个“柔性喷嘴”，但是该系统第一次为黑色边框与透明PC窗体的“直接注塑成型”增加了动态填充熔体压力控制的选择。通过这一选择，每个浇口都可获得最适宜的压力曲线。“黑色边框的设计是复杂的，需要经过几次转变才能到达透明PC窗体部分。” Schreyer解释说。系统的功能元件也被集成在一起，它们需要能够稳定、可靠地将压力传递给透明窗体。汽车天窗模块项目是一个测试不同材料及优化工艺的研究项目，如对于多种共混PC料的测试。
图3 天窗的黑色边框采用8喷嘴热流道系统。此系统的熔体压力控制元件能单独调节每个喷嘴的压力曲线，以确保完美填充和极好的边缘轮廓
Schreyer指出：“按照此种理念，我们设计了8喷嘴系统，从而使加工PC、PC/ABS、PC/PET和 PC/PBT成为可能。”
在圣万提提供的热流道系统协助下，Sabic汽车玻璃研究中心目前已实现了他们的研发目标。事实上，在天窗模块的注塑中，该系统还是基于普通的工作方式：用一个开放型的喷嘴将塑料填充到凝固薄膜浇口中。但是，该系统第一次使“直接连接”变为可能：两个针阀式喷嘴被连接到一起。当采用平行压缩注塑成型时，可以根据加工情况或产品质量来确定注塑过程是否得到改善。(end)
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(7/17/2009) |
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