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低成本的热流道温控技术满足挑战性的应用要求

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您是否观察过热流道温控器是如何在实际生产中对温度和加工工艺进行管理和控制的？您知道热流道温控器也为模具设计提供依据吗？当您了解了这些后，就能够理解热流道温控器的重要性。毫无疑问，经改进后的热流道温控器能够为注塑成型商提供更大的竞争优势。

目前，很多注塑成型商还在使用数年前购买的注塑机和辅助设备，为了节省成本，他们还采购更多的二手设备。而另一方面，树脂的应用领域变得愈加广泛，同时，在过去的10年里，树脂价格也增长了许多。这一切均表明，注塑成型商们希望用最少的树脂消耗来实现最大的收益。显然，利用旧设备来应对原料价格上涨的趋势是不现实的。

不可否认，已有许多重要问题摆在了人们面前。首先，为了推出让消费者感兴趣的产品，设计师们对产品的大小、形状、尺寸公差和表面特征均提出了极高的要求，而使用旧的加工设备进行生产，不仅成型周期长，难以对加工流程、人员配置和生产管理进行优化，而且缺乏灵活性，不能适应更多树脂的加工要求，因为这些旧设备原来只适合于某些特定产品的生产，或者只是普通的设备。显然，不能得到优化的成型单元会引起整个生产的不平衡和低效率。

面对这些挑战，如果使用已得到改进的热流道温控系统，就能够以相对于其他的辅助设备或原有设备更低的投资成本，显著提高注塑生产的效率和质量。

特别地，热流道温度控制的好坏会影响制品的质量。图1所示的传统的热流道温控器主要是一个含有多个独立控制模块的电控柜，一个电控监视器可以记录输入到电控柜中的电功率。通常，采用了这种热流道温控器的成型单元极易导致材料的燃烧以及制品重量的不均，从而引起成型工艺的失败。

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图1 传统的热流道温控器主要是一个包含了多个独立控制模块的电控柜

对此，Florida Power and Light公司做了一个试验。在试验中，该公司分别将两种温控器用于一种静脉医疗产品的注塑成型生产中。该公司所使用的其中一种温控器采用了较先进的计算机处理器和界面。然而，由于该温控器对每个温控区采用单独控制的方式，同时不能预测出最佳的电输入，因此相比另一个更加先进的温控器，它导致了静脉医疗产品的内部尺寸出现了12%的偏差。

由此表明，使用对温控区进行独立控制且不具备预测功能的温控器，易引起塑料加工中所有其他的变量如熔体流速、压力和时间等发生波动。而这些变量中的任何一个变量的变化都会引起其他变量的变化，最终结果是使成型变得更加困难。因此，这也表明温度对熔体流动的影响比其他变量更重要。

模具设计依据

通常，来自新产品的挑战会直接转化成对模具技术的挑战。为了不断地应对新的加工挑战，需要不断地对热流道系统进行改进，这就涉及到了热流道的设计和定位，以及加热器、热电偶、流道、阀门嘴尖、水道、热分流板和模板之间的协调一致。

因此，可以从以下几方面对热流道设计的合理性做出评价：

1.热分流板上的流道与下面的管式加热器垂直相交吗？如果是，可能会引起树脂的燃烧。热分流板的热电偶直接被放在彼此的背面吗？如果是，会带来一些错误的反馈信息。

2.喷嘴上的热电偶是否得到了最佳分布以利于对喷嘴进行加热？实际上，它们应该处在一个稳定的热损失点上。

3.所有的喷嘴都配有热电偶吗？使用合适的热流道温控器将有利于对系统温度进行优化控制。

4.冷却水道的大小和位置能够使整个系统达到热平衡吗？

5.是否已经在一些类似的材料、制品和模具上对浇口的类型做过验证？

一旦了解了这些基本信息后，就能够分析出新的热流道系统和模具设计可能带来的一些细微缺陷。值得一提的是，对于热流道系统和模具中存在的一些问题，热流道温控器既能够起到消极的放大作用，也能够起到积极的补偿作用。

经改进的热流道温控器的作用

针对一些特殊设计的部件给生产带来的挑战性，以及使用旧设备所面临的各种生产问题，可以利用热流道温控器来进行补偿。其方法是：使用一种能够管理好所有温控区的、并能够对温度变化进行预测的热流道温控器。需要特别说明的是，虽然单个温控区不能自行运行，但需要考虑它对整个系统可能带来的影响。另外，对温控区的监测次数必须比它们的反馈次数更加频繁。通常，温控区每次简单的反馈都是对电功率提出了要求，这会导致这个温控区和整个系统的波动。而改进的温控器就能够对此做出预测并对其变化趋势做出响应，这样就能够尽可能地减少对塑料加工变量的影响。

图2中的红线反映了使用改进的热流道温控器所带来的补偿效果。可以看出，这条红线非常平稳，所要求的电功率也非常低，这使得加工商减少了以往的材料燃烧问题以及制品重量不一致的缺陷。

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图2 作为一个完整的系统，热流道温控器能够管理好所有的温控区并预测出温度的变化情况

毫无疑问，图2所示的这种热流道温度控制类型能够为客户带来更多的竞争优势，包括：能够成型更具挑战性的制品、可对旧设备在生产特殊产品和精密性方面存在的不足予以补偿、减少废料、更好地控制生产进度并提高产率、降低劳动力和管理成本、提高电加热和冷却系统的效率以及可加工替代材料。

选择热流道温控器的标准

选择热流道温控器时，可以参考以下标准：

1.热流道温控器是单独向温控区提供电能还是综合考虑了整个系统？您应该选择综合考虑了整个系统的热流道温控器。

2.热流道温控器是否能够在每个温控区做出反馈前对其进行多次监控，并对预测到的变化趋势做出响应？您选择的热流道温控器应该具有预测功能。

3.热流道温控器是否能够方便所有的用户学习和操作？所有的功能易于理解和掌握吗？您选择的热流道温控器应该是：只需要简单指导，操作者就能够方便地学会使用各种功能。

4.热流道温控器能够自动探测出模具中的问题并报警吗？能够自动、实时响应的热流道温控器才是安全可靠的。

5.热流道温控器能够被方便地集成到成型单元中，以防止出现冷注射、模具损坏、泄漏和不可预知的加热器失效吗？热流道温控器能够被远程控制吗？

6.热流道温控器能够被放置在远离设备的任何位置吗？

7.如果需要使用变压器，匹配困难吗？

8.热流道温控器是完全模块化的设计吗？无需使用工具就能方便连接吗？

9.热流道温控器是否可以订制以最大程度地满足生产的特定要求？

10.热流道温控器是否易于用作演示以检验其性能？(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (10/17/2012)


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