(内蒙古机电职业技术学院，内蒙古 呼和浩特 010051)
摘 要：文章介绍了热流道系统的设计与安装，维护与护修，分析了热流道模具的优点，介绍了热流道系统的选择。
关键词：热流道；系统；模具
中图分类号：TQ320.5 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2009)02—0091—02
1 常规的热流道设计及安装
热流道系统由热喷嘴、热流道板、高精度温度控制器等组成,同一模具可装单嘴或多嘴。通常，喷嘴不一定总是安装在分流板上，也可以虚连在喷嘴法兰上，但是这类系统需要固定板以保持系统的一体性。对于大多数塑料加工过程来说，由于模具的温度接近200℃，所以在热流道与模具之间存在着温度差异。如果系统被连接在模具板上，将会升高温度并增加热量的损失，并且在分流板和喷嘴之间也可能产生流动死角。
在组合式热流道系统中，喷嘴、分流板形成了一个简单的单元。熔体从分流板直接流进喷嘴，因而不会产生偏差以及流动死角。通过螺纹喷嘴被嵌入到分流板中，消除了喷嘴与分流板之间的泄漏现象。传统的衬套系统设计会产生热膨胀，而这种组合式系统在消除此类泄漏上特别有效。
组合式热流道系统位于模具的中心位置且与模具的联接很少，其制造材料不要求具有很高的热传导性，也不要求设置箝位以及对模具片预加张力。这种最低限度的连接提供了高精度和稳定的温度曲线，因此能量的消耗比传统的热流道系统要低得多。
组合式热流道系统能够直接预装配独立于模具的液压线路。液压设备直接驱动的阀门口也可以直接安装在系统上，这样就省略了传统机器上的控制阀，使注塑成型更加灵活。另外，电器以及液压线路也可以按照客户的要求进行配置。由于系统在交付前会经历电气、温度、液压或气压的检测，因此客户会得到预安装系统的说明，从而可以很容易地在模具内进行安装并马上投入生产。
2 热流道模具的维护、维修
当模具或系统需要常规的维护时，组合式热流道系统可以同样采用简单的步骤从模具上拆卸下来，从而可以独立于模具进行修理和检测。由于喷嘴没有连接到分流板上，电气和液压线路必须完全拆开，并在检修结束后再进行连接。
通常，组合式热流道系统降低了维修成本。完整的热流道系统基于组合式的预配设计和安装，装配过程中加热器或热电偶的导线被去掉。连接加热器和配电箱的导线被安放在一个特别设计的导管中，这对模具或者热流道系统的拆卸都是很有利的。同时，综合的热流道系统能够进行免拆卸日常维护，从而节约了时间并减少了装配错误发生的几率。
3 热流道模具的优点
3.1 缩短制件成型周期
因没有浇道系统冷却时间的限制，制件成型固化后便可及时顶出。许多用热流道模具生产的薄壁零件成型周期可在5s以下。
3.2 节省塑料原料
在纯热流道模具中因没有冷浇道，可做到全自动生产，亦解决水口料回收的问题，所以无生产费料。这对于降低原料成本意义尤其重大。事实上，国际上主要的热流道生产厂商均在世界上石油及塑料原料价格昂贵的年代得到了迅猛的发展。因为热流道技术是减少费料降低材料费的有效途径。
3.3 减少费品，提高产品质量
在热流道模具成型过程中，塑料熔体温度在流道系统里得到准确地控制。塑料可以更为均匀一致的状态流入各模腔，从而生产出品质一致的零件。另外，热流道成型的零件浇口质量好，脱模后残余应力低，零件变形小。所以市场上很多高质量的产品均由热流道模具生产。
3.4 提高生产效率，降低成本
消除后续工序，有利于生产自动化。制件经热流道模具成型后即为成品，无需修剪浇口及回收加工冷浇道等工序。有利于生产自动化。
3.5 扩大注塑成型工艺应用范围，降低注塑压力和锁模力，令难加工的制品亦变得容易
许多先进的塑料成型工艺是在热流道技术基础上发展起来的。很多条件都是选择热嘴时考虑的因素，例如：不同的塑料特性， 制品的形状、大小、厚薄、重量，型腔排列和浇口位置。
3.6 改善浇口外观
在注塑模具内装上热嘴及热分流板,利用加热和温度控制的原理, 使模具的流道部分保持熔融状态,制品之入水位如同直接接触到注塑机的射嘴一样,那么成品在脱模时就不会拖着一条或多条水口。
4 如何选择合适的热流道系统
热流道技术，凭借其节约成本、缩短成型周期等独特的技术优势，成为塑料注塑成型工艺发展的一个重要方向。在欧美国家，注塑生产大部分都依赖于热流道技术，但是在中国，采用这一先进技术的企业却少之又少。但是随着我国模具工业的进一步发展，这一技术将逐步推广并得到广泛应用，那么如何选择合适的热流道系统呢？
4.1 注塑压力
热流道系统中的注塑压力损失不容忽视。许多热流道模具用户有一种误解：位于热流道里的塑料溶体始终是热的，所以热流道的注塑压力损失比冷流道要小很多。其实不然，为适应热流道结构设计的需要，溶体在热流道系统里的流动距离会大大增加，因此热流道系统中的注塑压力损失也不可小窥。在实际应用中，由于热流道系统中注塑压力损失过大，造成注塑成型困难的情况是很多的，所以对加工流动性差的塑料（如PC，POM等）、溶体在热流道系统里的流动距离大的、制件重量大等情况，都应采用CAE软件进行流道分析计算。
4.2 加热方式
热流道系统之间的一个主要区别是熔料的加热方式。内部加热系统是把加热器直接安装在熔道中，从内部加热原料。外部加热系统是在外部加热原料，使原料在无障碍的情况下流过流道。外部加热系统解决了熔料通道中的死点问题，并使熔道内的剪切曲线更加合理。
4.3 浇口类型
浇口有多种类型供选择。要考虑的因素包括：允许的浇口痕迹、浇口位置和注塑的原料类型。无论是非结晶、结晶还是热塑性弹性体，不同的浇口类型都对特定原料有所限制。了解浇口使用的最合适的原料可以帮助选择最佳的浇口。
4.4 标准与否
一般情况下，热流道系统供应商提供标准与非准标两种热流道系统。那么，用户应尽量选择标准热流道系统，包括标准长度与标准尺寸的喷嘴、热流道板、浇口镶件等。这不仅是因为标准热流道系统价格低，交货期短，而且零件有互换性，利于将来的使用与维护。一旦某个零件坏了，再买另一个准标零件装上即可。
4.5 加工塑料的种类
在选择热流道系统时，必须要考虑待加工塑料的种类。例如，若加工玻璃增强的塑料（如玻璃增强尼龙材料等）就应选用耐磨性好的浇口镶件；若加工容易热分解的塑料（如PVC）就应选用浇道通畅、没有流动死角的热流道系统；若加工流动性差的塑料（如PC）就应考虑选用较大的喷嘴系列，及在热流道板中使用较大的浇道截面尺寸等。
4.6 熔道尺寸
为了保证最佳的系统性能，需要对塑料件和加工条件进行分析，因此，不仅要考虑产品的重量，而且要计算合适的熔道尺寸，包括熔流指数、注射时间、注塑周期以及熔体温度等。 合适的熔道尺寸对热流道的性能至关重要，不合适的熔道尺寸会导致塑料降解，或者造成注塑件的不均匀或者充填不完整，以及换色缓慢等。为了确定最佳的熔道尺寸，需要考虑压力降、停留时间、温升、剪切速度、换色频率等因素。
4.7 多区域温度控制
用户若需要大尺寸、复杂的热流道系统，或加工对温度敏感、加工参数范围狭窄的塑料，则应选择具有多区域分别控温的热流道设计方案。这样用户可根据需要对温度分布进行局部调整和控制。一个理想的热流道系统应该有均匀一致的温度分布，但实际上会有多种原因导致热流道各处温度的不同：如热流道加热组件的质量、热流道系统与模具结合配合处热量的过度丧失、塑料溶体在热流道里各处剪切热的不同等。热流道系统尺寸越大越复杂，就越应该选择具有多区域温度控制的热流道系统。