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如何选择注塑机外力控制型截流喷嘴 |
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作者：和卓喷嘴阀门系统（宁波）有限公司 来源：PT现代塑料 |
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在低黏度材料的注射、垂直注射、发泡注射以及短成型周期场合，外力控制型截流喷嘴有着广泛而重要的应用。每个注塑机用户都希望自己选用的外力控制型截流喷嘴能够在其生产中发挥最大效力，然而，面对市场上不同种类、不同型号及不同设计的外力控制型截流喷嘴，他们有时会因对这种喷嘴不是十分了解而导致不恰当的选型。而不恰当的选型往往会导致注射成型困难、喷嘴寿命低于预期， 以及无法提高生产效率等结果，甚至可能在短时间内使喷嘴结构损坏， 从而造成不必要的浪费。
外力控制型截流喷嘴的分类
根据动力源的不同， 即驱动机构是气缸、油缸或是电机，外力控制型截流喷嘴通常可以分为气压喷嘴、液压喷嘴及电动喷嘴。气压喷嘴要求采用干净的压缩空气，气压为0.6~1MPa。液压喷嘴要求液压源的压力达到 4~7MPa。根据截流方式的不同，每一种驱动类型的截流喷嘴又可以分为针阀式和螺栓式。针阀式喷嘴是通过一轴向移动的针阀控制喷嘴口的关闭来实现截流，而螺栓式喷嘴是利用一特制的栓式部件，通过其垂直流体方向的运动实现截流。
图1 针式截流气动喷嘴
外力控制型截流喷嘴的选择
在符合注塑工艺及动力源要求的前提下，气压喷嘴应为首选。因为压缩空气更为洁净且不影响注塑机的液压系统。此外，气压喷嘴的安装也比液压喷嘴更为便捷。如果必须采用液压驱动，则需要保证液压缸的温度不致影响工作油品的质量。对于不允许(或尽可能减少)油液和压缩空气使用的特殊场合，电驱动是一种可供选择的方案。
图2 增加气缸和针阀位置控制的针式截流气动喷嘴
另外，由于塑料熔体流经截流喷嘴时会产生附加的剪切， 所以通常不推荐将其用于硬质PVC注射场合。
在明确了上述两点之后，注塑成型工程师在选择截流喷嘴时，还应遵循以下原则：
1.明确应用的场合和工艺需要，以确定喷嘴类型。针阀式喷嘴既可防流涎， 又可防细丝。螺栓式喷嘴可防流涎， 却不能防细丝， 但特别适合于热流道模具，尤其适用于制品很薄、成型周期很短的场合。因为螺栓式喷嘴注射压力损失小，同时换色效率接近于普通开放式喷嘴。
2.基于机器的最大注射速率，确定喷嘴规格。既要保证喷嘴注射压力降在通常可接受的范围内，还要尽可能兼顾每模注射量和喷嘴内腔容积的关系，以确保注射工艺的稳定，尤其是针对高黏度材料的注射， 必须对压力损失进行估算，以免发生成型困难。
3.为保证喷嘴使用时的结构强度和使用寿命，必须考虑机器的最大注射压力、喷嘴与模具的接触力以及喷嘴最高工作温度。
4.喷嘴宜选用耐磨性好的钢材，并在设计中尽可能减少流道中的死角，以使喷嘴能承受30%玻璃纤维的长期冲刷。
5. 喷嘴能否正常工作与其温控系统的优劣密不可分， 尤其对于成型温度高、温控区间窄（需要精确控温）的场合。关于如何选择合适的加热圈类型和测温手段， 建议咨询相关专业厂家。
图3 螺栓式截流气动喷嘴
两种常用的外力控制型截流喷嘴
1.针式截流气动喷嘴
该截流喷嘴是最常用的类型之一，其功能类似于针式截流弹簧喷嘴，两者的区别在于气动喷嘴的注塑压力损失更小，开关相应更加快捷。其最典型的应用场合是塑料包装制品的快速成型。通过同步动作(螺杆储料的同时进行开模和制品顶出)，该喷嘴可使生产效率提高25%~30%，这对于要求高速、高效的包装工业是非常重要的。
在其他注塑工艺场合，如精密注塑、气辅注塑及物理微发泡(mucell)成型，也常用到此类喷嘴。在精密注塑过程中，依靠针阀可靠的关断，一方面可防止熔融塑料通过喷嘴口外泄，另一方面可省却螺杆储料后回抽的动作（螺杆回抽会产生位移偏差）.从而可以更为精确地控制注射。在气辅注塑应用中，可防止气辅保压过程中气体窜入料筒，以免影响下一模次制品的质量，同时在保压过程中完成储料步骤，以缩短生产周期。在物理微发泡(mucell)的应用中，利用其高速响应、可靠关断以及能抵抗高背压的特性，通过对缸体活塞位置及针阀位置的传感控制，可进一步提高工艺的可控性。
通过加装专用部件，如杂质过滤器和静态混炼器，可进一步扩展这种喷嘴的功能。
2.螺栓式截流气动喷嘴
对于热流道模具来说， 采用单通道设计的螺栓式截流气动喷嘴很有意义。因为热流道内部流道比较长，流道内的注射压力损失大，所以要求喷嘴既能通过截流协助完成同步动作，又不额外增加压力损失， 同时要有较高的换色效率。尽管这种喷嘴可能存在“细丝”现象，但对于热流道模具，在整个成型周期内，喷嘴是抵住模具入口的，因此也就不存在“细丝”问题。
与针阀式喷嘴一样， 螺栓式喷嘴的功能也可以得到进一步扩展，如增加杂质过滤功能和静态混炼功能。(end)
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(12/3/2009) |
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