2.2 塑料從注塑機(jī)到模腔的輸送

以下的討論適合于整個(gè)流道系統(tǒng)，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的，將解釋冷流道和熱流道系統(tǒng)，并分別舉例說(shuō)明。有關(guān)詳細(xì)的設(shè)計(jì)知識(shí)，可查閱第十章。

2.2.1 冷流道

冷流道系統(tǒng)的共同特征有以下幾方面。

①費(fèi)用 冷流道系統(tǒng)的成本比起同樣模腔的熱流道是相當(dāng)?shù)偷摹Ｋ恍枰刂破鳌⒓訜崞骱蛡鞲衅鳎考苌佟?/p>

②注射量 注射進(jìn)入模具的原材料比塑料制品自身所需要的多，這實(shí)際上降低了注塑機(jī)的注塑能力。如果注塑機(jī)構(gòu)或注射裝置能力所及的注射量是有限的，那么這多出的注射量就可能是關(guān)鍵性的了。

③粉碎料一般流道中的塑料材料能被粉碎后重新使用，但是它們的某些物理性能會(huì)比原來(lái)純凈的材料下降。在這樣的情況下，粉碎料混入純凈原材料中使用的數(shù)量應(yīng)該有一個(gè)比例極限，以保證塑料制品質(zhì)量要求。總有***比例的粉碎料要損失掉，這就增加了制品的材料成本。對(duì)于某些塑料制品，粉碎料是不允許使用的。

④工作量 需要附加的工作量是流道凝料的清除、粉碎、比例回收、與純凈料混合，這些工作量直接增加了每件塑料制品的成本，或可能表現(xiàn)為企業(yè)管理一般費(fèi)用的增加。而且，這附加的工作量和（或）分撿設(shè)備對(duì)分離塑料制品和流道可能是必不可少的。

⑤動(dòng)力 模塑流道所需要的大量余料也先塑化后冷卻，這就消耗了能量，增加了每件制品的成本。值得注意的是，在某些冷流道模具中，一個(gè)小產(chǎn)品，其流道所占材料的數(shù)量可能大到整個(gè)注射量的80%。

冷流道系統(tǒng)的典型例子有以下幾種。

①注道澆口 注道的塑料直接進(jìn)入單一的模腔。模塑結(jié)束后需要用手工或機(jī)械切除澆口材料。這是過(guò)去模塑中等偏大尺寸塑料制品的老方法。

②用于多腔模塑中等偏小尺寸塑料制品的冷流道 注道的塑料通過(guò)流道輸送到澆口，由于流道占據(jù)大量的塑料，因此要求盡可能地短，其橫截面要小。

流道太粗常造成其冷卻時(shí)間比制品本身還要長(zhǎng)，因此延長(zhǎng)了模塑周期。流道太薄可能會(huì)造成塑料在到達(dá)澆口之前壓力降太大。流道兩側(cè)的模板材料冷卻良好，以利于縮短循環(huán)周期。

③二板模具 流道在模具分型面上，并和制品一起被頂出。這一類模具較簡(jiǎn)單，采用這類模具，模具成本是首要考慮因素。通常采用的生產(chǎn)設(shè)備也是廉價(jià)的。需要注意的是，制品適合邊緣澆口注射。

邊緣澆口，扇形澆口或盤形澆口在制品頂出后需要折斷切除、少量地或許要用機(jī)械（銑床）將制品與流道分開〈需要人力，或許還需要夾具或其他設(shè)備）。

燧道形或潛伏式澆口是自斷澆口，在這種情況下，當(dāng)模具打開時(shí)流道凝料被從制品上分開，但是與制品一起脫離模具。

④三板模具 流道與模具分型面在不同的平面上，當(dāng)模具打開時(shí)，流道凝料能和制品一起被頂出并與模具分離。制品注塑一般采用外部中心澆口（OSCG），可以在制品的任何部位設(shè)置澆口，除了邊緣和側(cè)壁。要注意，制品是適宜于中心澆口注射的。

三板模具自身就是自斷澆口。制品和流道自模具的不同平面落下，能夠很容易地分開送出。也可以采用內(nèi)壓式或旁壓式小型粉碎機(jī)將流道粉碎后，自動(dòng)送回注塑機(jī)的料斗。這一過(guò)程需要較多的設(shè)備，但免去了流道清除工作，并且減少了塑料被污染的危險(xiǎn)。由于增加了鋼板和分離、頂出流道的機(jī)構(gòu)，因此，如制品相同，模腔數(shù)也相同，制造三板模具的費(fèi)用比二板模具多得多。

內(nèi)部中心澆口（ISCG）的三板模具曾經(jīng)用于要求表面不留任何澆口痕跡的杯形塑料制品，如化妝用品（護(hù)面粉盒子等），"想象"物（藝術(shù)化設(shè)計(jì)的螺旋帽香水瓶等）。ISCG模具可能也要在其制品的頂部表面進(jìn)行印刷或加一個(gè)特制的標(biāo)簽，因?yàn)槿魏我稽c(diǎn)澆口痕跡都是難看的或者會(huì)剌穿標(biāo)簽。

一般來(lái)說(shuō)，ISCG模具產(chǎn)量較低，因?yàn)槟Ｐ究拷鼭部诶鋮s困難，而且頂出機(jī)構(gòu)常常和注射裝置設(shè)計(jì)在一邊?？紤]以上情況，模具和制品設(shè)計(jì)人員應(yīng)在一起討論，是否需要內(nèi)部中心澆口注塑制品?其生產(chǎn)效率較低和模具成本較高是否值得?這是很重要的。

三板模具的澆口一般非常?。ㄡ樇獯笮。?，如果設(shè)計(jì)恰當(dāng)，幾乎肉眼看不見，能輕易地隱藏在制品表面裝飾或標(biāo)記的里面。

2.2.2熱流道

熱流道系統(tǒng)的共同特征如下。

①成本一般熱流道模具的成本比制品相似模腔數(shù)相同的二板冷流道模具高得多。但與一個(gè)模腔數(shù)少的三板模具相比，成本高得不多。

②注射量 所注射的全部塑料都形成了制品，因此，注射裝置能更充分地發(fā)揮能力。

③粉碎料 沒(méi)有流道凝料粉碎問(wèn)題，這樣就節(jié)約了原材料、人力或企業(yè)管理一般費(fèi)用。

④動(dòng)力 由于沒(méi)有模具和流道凝料冷卻的動(dòng)力消耗，動(dòng)力需求也較少。僅僅開機(jī)時(shí)需要較多的動(dòng)力加熱料流分配管道內(nèi)的塑料。在一個(gè)設(shè)計(jì)周到、效率高的熱流道系統(tǒng)中，一旦模具開始模塑循環(huán)，需輸入熱流道管道和噴嘴加熱器中的動(dòng)力就是微不足道的了。

⑤工作量 模具不需要清除流道凝料和制品澆口方面的工作量。⑥對(duì)雜物敏感 在二板或三板模具中，一個(gè)大到能堵塞澆口的雜物會(huì)留在"模塑"的流道凝料中，并與流道凝料一起被頂出，這樣在下一個(gè)周期中就會(huì)有一個(gè)清潔的澆口以保證連續(xù)生產(chǎn)。然而，采用熱流道模具和開式澆口，被澆口擋住的雜物將會(huì)留在那兒，并阻礙塑料繼續(xù)注射，影響模腔中塑料制品的生成。在雜物被清除之前一直如此。清除雜物需停機(jī)。因此，使用熱流道模具，加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部管理，選用清潔的塑料原料特別重要。請(qǐng)注意，閥式澆口模具對(duì)小雜物的敏感性較小。

⑦啟動(dòng) 冷態(tài)開機(jī)要有一段適應(yīng)的啟動(dòng)時(shí)間，大約15～25min。⑧變色 改變塑料顏色應(yīng)該是盡可能方便快捷，一般從深色到淺色的轉(zhuǎn)換時(shí)間為10～15次注射。

熱流道模具典型的例子如下。

①熱注道 在熱流道模具中與直接注射單一模腔的冷流道模具直澆口等效。

②多腔熱流道模具 按照目前的技術(shù)水平，熱流道模具的模腔數(shù)可從2個(gè)到96個(gè)。

③絕熱流道模具 這是熱流道模具技術(shù)的不同類型。對(duì)于單腔模具，采用"直接注射"法，類似于熱注道;對(duì)于多腔模具，多可采用12～16腔。

這一方法適用于普通塑料（PE、PP和PS），缺點(diǎn)是啟動(dòng)過(guò)程困難（還涉及了一些安全同題）。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)極簡(jiǎn)單、成本低、效率高，但要求系統(tǒng)能保持連續(xù)運(yùn)作，長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有干擾。模塑PE材料可不用加熱器，但模塑PP和PS等材料可能需要從內(nèi)部加熱分流梭，防止?jié)部谀獭Ｗ⒁?，模塑循環(huán)越快，系統(tǒng)運(yùn)作越好。對(duì)于PE和PP可能的長(zhǎng)循環(huán)周期大約是25s，對(duì)于 PS大約是10s。

值得注意的是某些工廠用的熱流道系統(tǒng)是從絕熱流道模具派生出來(lái)的，不僅在澆口附近而且在流道區(qū)域都布置了加熱器。這樣派生出來(lái)的系統(tǒng)的缺點(diǎn)是開機(jī)過(guò)程較長(zhǎng)，改變塑料顏色所需的時(shí)間長(zhǎng)，還會(huì)產(chǎn)生許多"死角"，塑料在這些地方要發(fā)生停滯和降解，造成塑料制品的污染和損壞。