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        熱流道技術--從簡單的過濾器到增值的產品

        熱流道技術--從簡單的過濾器到增值的產品

        熱流道技術-每個模具都需要單獨的熱流道解決方案。如果所有與工件、生產和工藝相關的因素都能結合起來,從過往項目中獲得的經驗都能系統地考慮在內,那么涉及復雜應用的項目都將能夠順利完成。下文以組合式過濾器模具為例證實了這一觀點。 

        從技術和經濟層面來看,簡單的解決方案是滿足復雜要求的典型做法??偛吭O在德國阿爾布施塔特的Karl K&uuml;fner KG生產的組合式過濾器是一個最好的例子:簡單的設計和安裝,操作維護成本低。正如其名稱所示,這款過濾器以獨特的方式結合了多種篩管設計,因此它只需一個濾芯即可滿足最苛刻的過濾應用需求。許多應用不可避免地要用到側孔和正面孔來保護部件。組合式過濾器將環形濾網和圓形篩管組成單一的部件,從而避免多使用一個濾芯。過濾器的幾何形狀可進行定制,以滿足任何空間需求。 

        復雜的制造工藝 

        組合式過濾器的支承部件可用任何適用于注塑成型的通用工程塑料制成。根據應用需求,過濾材料可以是塑料或金屬織物。組合式過濾器一般在高度自動化的生產線上生產。組裝完成后,這些半成品織物帶將被傳送到正在進行的注射工藝中。組件和進料單元由Karl K&uuml;fner KG定制設計和制造,它們在本應用中經過改良以兼容阿博格注塑機。 

        通過與定制篩管和過濾解決方案專家合作,總部設在德國呂登沙伊德的Hasco Hasenclever GmbH + Co KG推出了由PA6-GF25制成的組合式過濾器6腔注塑模具(圖1)。設計產量設定為800萬件/年。過濾器(注射量:3.3克)的制造工藝非常復雜。自動上料、模內織物傳輸和包覆成型均必須滿足尺寸穩定性、最小公差和精密加工的需求

        考慮到制造商幾乎天天面臨的成本壓力,包含熱半模的集成模具概念成為了唯一的解決方案(圖2)。 

        制造工藝排除了直接澆注過濾器和使用回收料的做法。澆道越小越好并應盡可能靠近型腔。為了獲得最佳的過程控制效果,公司決定使用Hasco針閥式熱流道系統。只有它才能確保均勻填充和理想的壓力條件。
        此外公司還采用了H4010 I形三通歧管、Z 33405 Techni Shot噴嘴和Z 107910氣動針閥。這種配置使其能夠通過光電池和接近開關滿足織物進料、織物輸送和全模監控的特殊需求。 

        這兩家公司必須專注于自己的核心專長才能實現較短的周轉時間并滿足過濾器專家Karl K&uuml;fner KG提出的成本節約的要求。 

        為了確保過濾器正常工作,工藝條件必須保持在嚴格的公差范圍之內。低注射量和狹窄的聚合物加工窗口對熔體在熱流道系統里的最小停留時間提出了要求。這就導致流動通道保持相同長度和低壓力損失的目標與部件在低剪切應力和高保壓傳輸的條件下進行填充的目標產生了典型沖突。適當的折衷方法只能通過仔細選擇噴嘴和歧管內部流動通道的直徑來實現。 

        針閥式系統具有一個錐形澆口和一個氣動針式驅動,氣動針式驅動帶有徑向補償和針閥軸向調整功能,可移動直徑2.5毫米的硬化閥針。該驅動的其他優勢包括模塊化設計、易于安裝和操作維護簡單。 

        Techni Shot噴嘴(圖3)是加工高性能聚合物的理想選擇,尤其是高填充阻燃工程塑料。這一系列的魚雷頭由特殊的鉬合金制成,其特點是具有良好的熱傳導性和耐磨性。在初始行程中,閥針在移入澆口之前被精準地預置在噴嘴尖頭上。這種裝置延長了澆口區的壽命,防止其因側向力過大而破損。

        噴嘴與鈦環一起被置于噴嘴固定板的后面,從而避免了過多的熱量損失。前面部分的噴嘴沒有用鈦鋼組合進行密封。事實上,他們還采取了措施來避免不同材料之間出現接縫。噴嘴由多個部件組合而成,包括密封圈和鎖緊螺母,它由熱加工工具鋼制成。這種密封圈與鈦密封圈相比的一個細微缺點熱傳導損失將由自絕緣的魚雷系統進行補償。這為系統在組裝和拆卸過程中提供了額外的密封區防磨損保護。均勻的溫度分布確保了可靠的生產工藝和質量穩定的成型零件。 

        通過附加的方向元件進行人工延伸 

        由于模制部件在6腔模具內按順序排列,自然補償不可能實現。子歧管每個澆口點相同的流動長度和流道直徑通過人工補償熱流道歧管來實現,主要通過附加的方向元件將流道的長度人工延伸至歧管的中心噴嘴。流道直徑和流動長度則在Moldflow仿真軟件的輔助下進行設計并在實踐中做到最好。針閥式系統相同的響應時間確保了均勻的模具填充(圖4)。

        為了減少壓力損失,歧管的設計必須將改后的流道直徑計算在內。噴嘴和歧管之間的浮動軸承使歧管能夠承受無阻礙的軸向熱膨脹,從而避免可能妨礙模內擴張的側向力。歧管由Toolox 33制成,擁有裝入式鋼制轉向插頭,提供長久耐壓性,即使在超過2,000巴的特定注塑壓力下也不會漏電。圓形轉向插頭確保了熔體的平緩流動和熔融塑料的低剪切應力。 

        橫截面為正方形的柔性管狀加熱器(型號:Z11381)確保了歧管的均勻加熱。如有損壞,它們可在現場輕松更換,從而提高了維護性。 

        橫向安裝的管狀加熱器確保了坯料內均勻的熱量輸入和溫度分布??勺冃蔚逆嚲W在管狀加熱器放入時被壓縮,使其與所述壁密切接觸,從而確保加熱器與坯料之間的最佳熱傳遞。橫截面為正方形的加熱器比圓形加熱元件擁有更大的接觸面積(75%)。 

        久經驗證 

        由于6腔模具在熱半模為期五周的交貨期內制成,因此Karl K&uuml;fner KG能夠在短時間內加工模具并制成樣品。自生產開工之日起,過濾器專家已生產并交付了數以千萬計的部件。該系統專為這種應用而設計,迄今為止尚未出現明顯的磨損,因此該部件將繼續按規格均勻地填充。

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