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無(wú)流道技術(shù)在熱塑性塑料加工領(lǐng)域已獲得廣泛應(yīng)用。然而，熱固性塑料注塑成型時(shí)產(chǎn)生的料把由於無(wú)法回收，浪費(fèi)與環(huán)境問(wèn)題更為突出。采用熱固性塑料無(wú)流道注塑成型技術(shù)可以解決這一問(wèn)題。 

成型機(jī)理 

無(wú)流道注塑成型并不是沒(méi)有流道，而是初次注塑時(shí)，樹(shù)脂充滿模具的流道系統(tǒng)，爾後保持流道中的物料處?kù)读鲃?dòng)狀態(tài)，可用於下一次充模，不需要取出流道系統(tǒng)中的料，只是取出制品。為此，必須在模具的流道處設(shè)置一個(gè)低溫區(qū)，溫度大致在105-110℃范圍，低於物料的固化溫度，但要保持物料長(zhǎng)時(shí)間處?kù)蹲罴讶廴诹鲃?dòng)狀態(tài)不固化，可繼續(xù)用於下一模，流道板要采用熱水或熱油循環(huán)保溫。而模具型腔是高溫區(qū)，溫度在145-180℃左右。物料注入型腔後在受熱與受壓條件下交聯(lián)固化，生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的既不熔化也不溶解的物料。 

低溫區(qū)與高溫區(qū)之間通常要用石棉水泥板或環(huán)氧玻纖板絕熱。同時(shí)，還必須對(duì)模具定模底板和動(dòng)模底板絕熱。流道板處?kù)陡�、低溫界面，�?yīng)該用導(dǎo)熱性差的合金鋼制造。無(wú)流道注塑成型要求嚴(yán)格的溫度控制。 

成型模具 

模具結(jié)構(gòu) 

附圖為一個(gè)典型的無(wú)流道凝料模具結(jié)構(gòu)圖。 

模具設(shè)計(jì)要點(diǎn) 

1） 經(jīng)濟(jì)性分析：并非所有的熱固性塑料都適合采用無(wú)流道注塑模成型，具體要從其工藝性來(lái)考慮。采用無(wú)流道雖然可以減少流道凝料的損耗而降低成本，但由於此類模具結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，價(jià)格通常會(huì)比普通注射模高2~3倍，因此不適合小批量制品的成型。采用無(wú)流道成型時(shí)，由於要使用較大的注射壓力和較快的注射速度，而且澆注系統(tǒng)及模腔的控溫還必須同時(shí)進(jìn)行，因此，不但注塑機(jī)應(yīng)有較大的功率，而且模具加熱功率亦應(yīng)比普通模具高20%-30%。 

2） 流道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)必須考慮物料的注塑工藝和模具加工特點(diǎn)。例如注塑時(shí)，因?yàn)槲锪嫌猩郎氐内厔?shì)，模具也是加熱的，不必?fù)?dān)心流道因比表面積過(guò)大而散熱的問(wèn)題。為了盡量減少物料的消耗，可將流道的截面尺寸設(shè)計(jì)得比普通澆注系統(tǒng)更小一些，可以選用比表面積較小的梯形截面或圓形、半圓形截面的分流道。整個(gè)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都必須保證物料的流動(dòng)不出現(xiàn)死角，不會(huì)因?yàn)檫^(guò)熱而交聯(lián)固化。 

3） 流道板與模板之間必須有良好的絕熱措施，防止流道板溫度升高，流道內(nèi)物料發(fā)生交聯(lián)固化引起流道不暢通等。隔離方式可根據(jù)情況選擇空氣絕熱和絕熱材料絕熱。 

4） 模具溫度必須準(zhǔn)確控制，允許在±5℃范圍內(nèi)波動(dòng)。流道板和各個(gè)噴嘴溫度應(yīng)分別控制。 

5） 流道板應(yīng)選穩(wěn)定性好、膨脹系數(shù)小的材料，流道采用圓截面，有利於熔體保溫和流動(dòng)，一般直徑為6-8mm，在有玻纖填料時(shí)應(yīng)取較大值。 

6）流道應(yīng)有與型腔相同的表面粗糙度，不能有料滯留。 

7）噴嘴直徑一般不小於4mm，帶有0.5-1°的倒錐，便於拖出澆口柄。 

8）在流道板上應(yīng)設(shè)分型面，并配有掛鉤式的開(kāi)閉鎖板，以備從流道板內(nèi)取出固化物的需要。 

9）流道容積應(yīng)比一次注射塑料的總體積小，防止塑料熔體在流道內(nèi)停留的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，失去流動(dòng)性。 

成型工藝控制

控溫精度

流道溫度偏高（>140℃）會(huì)造成流道中的熔融料固化，從而促使?jié)部诙氯�。流道溫度偏低，則熔融料黏度高，流動(dòng)性變差，流動(dòng)阻力相應(yīng)增大，熔融料不易通過(guò)流道，易造成型腔中缺料，同時(shí)使注射時(shí)間、注射壓力相應(yīng)增加。為此，控溫精度的高低是無(wú)流道注射成型工藝順利進(jìn)行的關(guān)鍵�？販鼐�度±5℃是相對(duì)於控溫范圍105-115℃的某一特定溫度，而這一特定溫度是針對(duì)某種流動(dòng)性的熱固性注塑料而言，決不是105-115℃之間可以通用。一般流動(dòng)性大的注塑料，其控溫范圍在100-120℃之間；流動(dòng)性小的料，則控溫范圍在105-115℃之間。

典型的無(wú)流道模具結(jié)構(gòu)圖

工藝參數(shù)確定

油循環(huán)系統(tǒng)表面散熱損耗較大，所以油箱油溫應(yīng)比流道中的溫度高5-10℃。由於上型腔的熱源來(lái)自於下型腔傳導(dǎo)熱，兩型腔之間有一定的溫差，一般在20-30℃之間。

表1為500g 熱固性塑料注射機(jī)應(yīng)用無(wú)流道注塑成型工藝參數(shù)，與熱固性塑料普通注塑成型基本相同。無(wú)流道注射工藝塑料制品的成型周期也與其相同，但采用快速固化的無(wú)流道注射料，其生產(chǎn)成型周期比原注射工藝縮短1/3。

某款500g熱固性塑料注射機(jī)無(wú)流道注塑成型工藝條件

用料

用於無(wú)流道注塑成型的熱固性塑料必須具有以下成型工藝特性：

1 較好的流動(dòng)性，在一定的溫度和注射壓力的作用下能夠充滿模具模腔的各個(gè)部分。流動(dòng)性太差的注塑用熱固性塑料會(huì)造成注塑困難而發(fā)生填充不滿的現(xiàn)象，流動(dòng)性太大則會(huì)出現(xiàn)“飛邊”及黏�，F(xiàn)象。

2 熔融粘度比一般注塑料低，注塑用熱固性塑料的塑化溫度一般為70-90℃。熱固性塑料在95-120℃溫度范圍內(nèi)時(shí)粘度最低，塑料此時(shí)具有較佳的流動(dòng)性能。在70-100℃時(shí)熱固性塑料的熱穩(wěn)定性較好，塑化後的熔融物料能在料筒中存放較長(zhǎng)時(shí)間，對(duì)無(wú)流道注塑工藝可避免出現(xiàn)廢料。

3 在高溫下的固化速度要快。如果固化速度過(guò)慢，則成型周期過(guò)長(zhǎng)，注塑制品容易變形、尺寸不穩(wěn)定；固化速度過(guò)快，則會(huì)出現(xiàn)充填不足或塑件表面疏松而使塑件成為廢品，此時(shí)可采用快速固化料進(jìn)行高速充模固化。

4 收縮率要小，收縮率太大則制品容易產(chǎn)生裂紋或者翹曲。同時(shí)注塑用熱固性塑料的顆粒度要適中，均勻度要好。顆粒太細(xì)容易造成污染以及出現(xiàn)“架橋”現(xiàn)象，顆粒太粗致使制品表面無(wú)光澤，外觀質(zhì)量較差。

成型設(shè)備

熱固性塑料無(wú)流道注塑成型設(shè)備和熱塑性塑料注塑機(jī)大致相似，主要不同點(diǎn)如下：

1）注射裝置：與成型熱塑性塑料相比，螺桿長(zhǎng)徑比略小，約為14-18，壓縮比約為0.8-1.2；螺桿頭為錐形與料筒和噴嘴內(nèi)輪廓相配合，并且螺桿前端不設(shè)止逆環(huán)，防止熔料回流；噴嘴為直通式，孔徑為2-3mm；射嘴必須添設(shè)加熱設(shè)置，保壓階段模溫較高，噴嘴必須離開(kāi)模具以避免產(chǎn)生所謂的流延現(xiàn)象。熔料通過(guò)噴嘴時(shí)的溫度約為110-140℃，為滿足成型工藝要求，保持料溫恒定，一般采用恒溫控制的水加熱系統(tǒng)。由於對(duì)熱固性塑料的成型溫度要求非常嚴(yán)格，且在發(fā)生緊急情況時(shí)需急速冷卻料筒，故在料筒上還要設(shè)置冷卻水套。

2）合模裝置：熱固性塑料的合模裝置一般采用充液式或穩(wěn)壓式，可進(jìn)行排氣動(dòng)作。

應(yīng)用前景

隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，塑料制件已經(jīng)應(yīng)用於社會(huì)的各個(gè)角落，對(duì)熱固性塑料的需求也與日俱增。在汽車工業(yè)上，熱固性塑料占有汽車塑料的25%，如何充分利用熱固性塑料極為重要。熱固性塑料的無(wú)流道注塑成型可以有效解決澆道廢料問(wèn)題，同時(shí)不需要將這些凝料從料筒中分離，節(jié)約了能量、勞動(dòng)力，提高了效率，避免了環(huán)境污染和原料浪費(fèi)。隨著科技的發(fā)展，我們可以預(yù)見(jiàn)它將獲得持續(xù)進(jìn)步與發(fā)展。