雖然制造*終醫(yī)療產(chǎn)品的OEM通常不直接參與熱流道的選擇,但是在模具項目中,讓熱流道系統(tǒng)供應(yīng)商在項目開發(fā)初期就參與可以帶來許多好處,如加快產(chǎn)品部件的驗證流程、提高產(chǎn)品質(zhì)量以及降低產(chǎn)品成本。因此,醫(yī)療產(chǎn)品注塑加工商需要正確選擇熱流道技術(shù)和供應(yīng)商。 熱流道 熱流道是指多腔注塑模具中的熔體分流系統(tǒng)。4-32模腔的模具在醫(yī)療產(chǎn)品注塑中*為常見。熱流道由分流板、注口、熱流道板和溫控器組成。 分流板分流板是分流熔融物料的部件,可將來自注塑機(jī)的熔融塑料傳輸至模具的模腔內(nèi)。其作用是將熔融原料傳輸至注口,并且在受到摩擦及剪切力和加熱的情況下,盡可能不改變?nèi)廴诹狭鞯臓顟B(tài)。大多數(shù)供應(yīng)商通過在已經(jīng)初加工好輪廓的鋼板上鉆孔來加工流道制造出分流板,然後在鋼板面上或是鋼板內(nèi)裝上加熱器。在大多數(shù)應(yīng)用中,分流板設(shè)計有若干個由溫控器單獨控制的加熱區(qū)。 為了獲取*佳效果,分流板設(shè)計流程中應(yīng)該包括詳細(xì)的注塑產(chǎn)品應(yīng)用分析,如產(chǎn)品質(zhì)量、原料類型與工藝期望值。分流板設(shè)計會影響注塑產(chǎn)品的質(zhì)量和功能。在不合格的分流板設(shè)計中,如熔料在分流板內(nèi)到各個注口流動長度不同,會導(dǎo)致模腔之間的不平衡,進(jìn)而造成各產(chǎn)品的尺寸不同。如果得不到適當(dāng)?shù)奶幚?,分流板中的熱量和剪切過程會導(dǎo)致聚合物降解,造成產(chǎn)品性能缺陷和褪色。 更為復(fù)雜的分流板設(shè)計,可以實現(xiàn)諸如多組份/多色模具、疊模注塑和配對產(chǎn)品注塑之類的特殊應(yīng)用。多組份注塑可以生產(chǎn)由多種材料組成的單一產(chǎn)品。例如,具有軟觸感特徵的把手組件。疊模注塑可將現(xiàn)有機(jī)器的產(chǎn)量提高一倍。小型機(jī)器的疊模系統(tǒng)也可實現(xiàn)與大型設(shè)備上單面模具相同的產(chǎn)量。疊模熱流道支持兩層或四層疊模,使每個周期的產(chǎn)量翻一番或兩番。配對模具可使每次注射生成某個組合產(chǎn)品的兩個或更多個組件。對熱流道供應(yīng)商而言,需要深入的分析以實現(xiàn)配對模具的模腔平衡,分流板需要采用機(jī)械平衡方法設(shè)計。
注口 熱流道注口連接分流板和模腔,典型的形狀象一根導(dǎo)管,在整個導(dǎo)管長度范圍內(nèi)進(jìn)行**的溫度控制。注口的設(shè)計和選擇對產(chǎn)品美觀、注料填充和*佳周期時間非常重要。注口的終點是“澆口"—塑料熔料進(jìn)入模腔的孔洞。不同結(jié)構(gòu)的熱流道注口的尺寸、設(shè)計和技術(shù)有著很大的差別。 開放式的熱澆口熱流道在每個注塑周期中依靠熔融物料注射-注口冷卻凝固-開模-注射(下一周期)的熱循環(huán)原理工作。在將熔料注入模腔後,塑料在澆口區(qū)域冷卻并硬化。之後,注塑產(chǎn)品從模腔內(nèi)頂出,在產(chǎn)品上留下較小的澆口痕跡。許多熱澆口的注口設(shè)計采用多種類型的鋼材,以便應(yīng)付注塑工藝的熱動力學(xué)。 閥針式澆口的注口在醫(yī)療設(shè)備模具中*為常用,利用閥針的機(jī)械運動來打開和關(guān)閉澆口。閥針通常由氣動活塞和氣缸驅(qū)動。澆口的打開和關(guān)閉是受控的機(jī)械操作,因此閥針式澆口系統(tǒng)具有更佳的平衡性和可重復(fù)性。 澆口痕,即產(chǎn)品上的澆口處殘存的材料,也是為醫(yī)療應(yīng)用選擇閥針式澆口時通常要考慮的事項。開放式的熱澆口設(shè)計有可能在產(chǎn)品上粘連澆口形成較大的澆口痕跡。機(jī)械式開關(guān)的閥針式注口在閥針與產(chǎn)品表面接合處所產(chǎn)生的痕跡很小,不易被發(fā)現(xiàn)。 熱流道板熱流道板為模具提供支撐,在注塑期間承受鎖模力。內(nèi)部支撐不合理或平面度不夠的熱流道板將導(dǎo)致模具壽命縮短并降低產(chǎn)品質(zhì)量。若熱流道板在鎖模力負(fù)載下發(fā)生形變,則模具鎖模的關(guān)鍵接觸面可能發(fā)生磨損,出現(xiàn)飛邊和產(chǎn)品尺寸問題。 熱流道供應(yīng)商應(yīng)當(dāng)在熱流道板內(nèi)設(shè)計支柱。這些支柱穿過分流板的空隙處連接在熱流道板上,承受循環(huán)往復(fù)的鎖模力負(fù)載。這樣在熱流道板的及外部邊緣均能為模具提供支撐。結(jié)構(gòu)有限元分析技術(shù)的運用可確保實現(xiàn)堅固耐用的模板設(shè)計。此外,整合在熱流道板中的冷卻水管可防止發(fā)生不規(guī)則的熱膨脹,可以避免模具表面的壓力分布不均勻。 溫控器熱流道的運作離不開溫控器,利用溫控器可以控制系統(tǒng)的加熱。熱流道溫控器必須能夠控制不同類型和型號的加熱器。在一組熱流道系統(tǒng)中,各處的熱損耗互不相同,這使溫度控制變得更加困難復(fù)雜。**溫控器能夠調(diào)節(jié)算法,使之與每個加熱器相匹配。這些溫控器可以使分流板和注口的溫差低於1℃。目前,許多溫控器都是基於PC的平臺,可以在控制溫度的同時執(zhí)行其它功能,例如控制伺服馬達(dá)和生產(chǎn)管理軟件等。 試驗?zāi):凸に囇邪l(fā) 熱流道的設(shè)計對注塑模具的性能有著至關(guān)重要的影響。雖然熱流道可用於大多數(shù)注塑產(chǎn)品應(yīng)用場合,但熱流道供應(yīng)商早期就參與到項目中可節(jié)省大量時間和資源。 計算機(jī)輔助工程工具用於執(zhí)行熔體流動分析、熱分布和結(jié)構(gòu)分析。分析的目標(biāo)是了解聚合物熔體在流經(jīng)分流板時所發(fā)生的情況,從而設(shè)計出*佳的熱流道系統(tǒng)解決方案。 醫(yī)療設(shè)備制造商經(jīng)常使用試驗?zāi)泶_定產(chǎn)品性能和開發(fā)注塑工藝。在考慮整體系統(tǒng)性能時,許多成型試驗?zāi)>呶茨軐崃鞯赖挠绊懣紤]在內(nèi)。在單腔試驗?zāi)V泄ぷ髁己玫某尚凸に嚳赡懿⒉贿m用於32腔熱流道模具,同樣的工藝生產(chǎn)出的產(chǎn)品也不盡相同。在項目的成型試驗階段,熱流道供應(yīng)商可以使用預(yù)測工具和經(jīng)驗來確定熱流道在高腔模具中的適用性,使設(shè)計更為合理并加快生產(chǎn)模的認(rèn)證速度。初期就對注塑產(chǎn)品應(yīng)用的狀況進(jìn)行審核可以使得注塑工藝優(yōu)化和後期的注塑生產(chǎn)更為可靠。 未來的技術(shù)醫(yī)療設(shè)備模塑公司的需求促使熱流道技術(shù)不斷向前發(fā)展。越來越小的產(chǎn)品和不斷變薄的壁厚將促使熱流道的研究者尋找新的制造技術(shù)和材料。當(dāng)產(chǎn)品變得更小、更薄時,注料所需的注射壓力會大大增加,需要更小的熱流道熔道和注口。目前,注塑機(jī)能產(chǎn)生5萬磅/平方英寸(3,000巴)以上的注塑壓力,可以滿足薄壁產(chǎn)品的生產(chǎn)需要。只有經(jīng)過優(yōu)化的熱流道系統(tǒng)才能在成千上萬次循環(huán)中承受住這些壓力的考驗,而不發(fā)生故障。 注塑工藝流程需要復(fù)雜而**的加熱與冷卻控制,的溫控技術(shù)同樣。優(yōu)化熱量控制,減少對冷卻的需要,提高效率和品質(zhì);加熱和材料方面的新技術(shù)將使熱量分布得到優(yōu)化;開發(fā)新的溫控器算法以便對整個系統(tǒng)的加熱冷卻與溫度變化進(jìn)行更高效的管理及更嚴(yán)格的控制。 轉(zhuǎn)載自網(wǎng)絡(luò),內(nèi)容僅供參考