【摘要】隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，人們的生活得到了很大的改變，快速熱循環(huán)注塑模具在改變?nèi)藗兩钪邪l(fā)揮了極大的作用和價值。本文針對快速熱循環(huán)注塑模具及工藝關鍵技術進行了系統(tǒng)的介紹，擬在對該技術的發(fā)展起到積極的作用。

【關鍵詞】熱循環(huán)注塑模具；關鍵技術；科學

前言

近年來，為滿足人們對注塑產(chǎn)品的要求，快速熱循環(huán)注塑成型技術應運而生。該技術是一種表面無缺陷！高光澤度的塑料成型技術。利用該技術，可獲得表面無熔接痕、無流痕、無表面浮纖等缺陷的外觀優(yōu)越的塑料制品，既可取消噴涂工藝，顯著減少或完全消除因噴涂造成的污染，又可節(jié)省或省去昂貴的二次加工費用，降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)塑料產(chǎn)品的綠色化生產(chǎn)。因此，該技術市場競爭力強，應用前景十分廣闊。

一、快速熱循環(huán)注塑成型的工藝原理

快速熱循環(huán)注塑（RHCM）作為一種新的注塑成型技術，也可以叫做高光無痕注塑成型。是一種采用快速加熱和快速冷卻注塑模具及動態(tài)溫控裝置，并對模具溫度實行閉環(huán)控制的注塑成型技術。

快速熱循環(huán)注塑的工藝過程同傳統(tǒng)常規(guī)注塑的成型周期基本一致，可分為合模、射膠、保壓、冷卻、熔膠、開模、制品取出等7 個階段。不同的地方在于其可以根據(jù)各工藝階段的特點來調整模具溫度。其工藝原理是： 在一個注塑成型周期中，快速熱循環(huán)注塑工藝的模具溫度將在一個比較大的溫度區(qū)間內(nèi)波動變化。在模具的快速加熱階段，首先為了使模具溫度上升到聚合物的熔點或熱變形溫度以上，要通過利用動態(tài)溫度控制系統(tǒng)實現(xiàn)這一目標。接著，為了保證塑料熔體良好的充模狀態(tài)，需要將高溫維持一定的時間。下一個階段是熔體的注射階段，將聚合物的熔體注射到模具的型腔之中，注射和保壓過程中為了防止熔體的過早冷凝，要一直使模具保持較高的溫度。高壓保持之后將進入冷卻階段，快速冷卻已定型的聚合物熔體，將聚合物熔體溫度迅速降低到塑料頂出溫度以下。最后階段，打開模具，取出注塑制品。

二、快速熱循環(huán)注塑技術的主要特點

快速熱循環(huán)注塑技術是目前國際上最前沿的注塑成型技術，同傳統(tǒng)的注塑技術相比，其最大特點在于采用快速加熱和快速冷卻注塑模具及動態(tài)溫控裝置。其主要特點和優(yōu)勢表現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）高效率

在快速熱循環(huán)注塑成型過程中，其工作的核心部分在于對模具溫度的動態(tài)控制。在整個注塑過程中，由于采用模具的快速加熱和快速冷卻設備，可以在很短的時間內(nèi)完成對模具的加熱和冷卻，減少注塑時間。因此，快速熱循環(huán)注塑成型可以大大縮短注塑成型的周期，從而降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的成型效率?？焖贌嵫h(huán)注塑可以使厚壁成型注塑周期可降低60%以上。

（二）高質量

快速熱循環(huán)注塑技術采用快速加熱和快速冷卻注塑模具及動態(tài)溫控裝置，可以提高注塑產(chǎn)品的質量，改善產(chǎn)品性能。首先，快速熱循環(huán)注塑工藝的高模溫注塑可以有效改善熔體的流動性，有效避免熔體的過早冷凝，由于冷凝層的消失，顯著提高了熔體的流動能力，降低高分子鏈的取向程度。因此可以極大地增強產(chǎn)品表面的光潔度，使塑件表面光潔度可達到鏡面效果，改善塑件的表面質量，從而獲得均質性更優(yōu)的注塑產(chǎn)品；其次，可以改善或徹底消除塑件表面縮水現(xiàn)象，尤其是復雜微型零件應用空間大。

三、快速熱循環(huán)注塑工藝關鍵技術

（一）注塑模優(yōu)化設計技術

注塑成型制品的質量主要取決于材料性能！制品結構！模具設計和加工以及成型工藝。傳統(tǒng)的提高制品質量的方法主要是用嘗試法通過不斷試模來調整工藝參數(shù)和改進模具設計，效率低下。隨著計算機模擬技術的進步和智能算法及數(shù)據(jù)統(tǒng)計等優(yōu)化設計理論的發(fā)展，將注塑成型模擬技術、模具設計方法和優(yōu)化設計理論有機結合，實現(xiàn)成型過程和模具結構的優(yōu)化是當前研究的熱點問題之一。

（二）快速熱循環(huán)產(chǎn)品結構關鍵部位設計

注塑產(chǎn)品的質量不僅與模具結構和成型工藝及其參數(shù)有關，還取決于產(chǎn)品本身的結構設計是否符合成型的工藝性要求。結構良好的塑件，不僅能提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，還能減少產(chǎn)品的成型缺陷。RHCM成型工藝雖然能夠消除產(chǎn)品表面的熔接痕、流痕等缺陷，能得到表面光澤度優(yōu)越的高品質產(chǎn)品，但是產(chǎn)品表面卻容易產(chǎn)生縮痕（Sink）且成型產(chǎn)品難于脫模。

（三）快速熱循環(huán)模具關鍵部位設計研究

RHCM注塑成型過程中，模具加熱的溫度較高，冷卻時所需的時間必然延長，欲保證產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，勢必對模具結構提出更高的要求”根據(jù)RHCM工藝及其塑件的結構特點，研究適合于Rl>CM注塑的模具結構，包括澆注系統(tǒng)、變溫系統(tǒng)和其它影響成型質量的關鍵部件設計方法，既可保證塑件的成型質量又可提高生產(chǎn)效率。

（四）快速熱循環(huán)注塑產(chǎn)品質量控制研究

目前，快速熱循環(huán)注塑工藝主要應用于生產(chǎn)高光、無熔痕等表面質量要求較高的塑料制品，如液晶電視機前殼、數(shù)碼電子產(chǎn)品外殼！汽車內(nèi)飾等薄殼類產(chǎn)品。雖然快速熱循環(huán)注塑技術可以提高產(chǎn)品的表觀質量和強度，但是實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)該技術難以很好地解決制品的縮痕！翹曲變形以及體積收縮等缺陷。隨著對注塑件品質要求的不斷提高，制品的翹曲！縮痕等缺陷同樣備受關注，尤其是薄壁類塑件尺寸的穩(wěn)定性已成為衡量塑件品質的一項重要指標”對于薄壁類塑件，翹曲變形是一種無法避免的注射成型缺陷，會影響產(chǎn)品的應用范圍和穩(wěn)定性，長時間的翹曲還會導致塑件變形與表面微裂紋，因此在注射成型中應盡量減小此類缺陷。

（五）快速熱循環(huán)注塑生產(chǎn)線構建關鍵技術研究

RHCM注塑的工藝過程與常規(guī)注塑基本一致，但RHCM注塑增加了模具快速加熱與快速冷卻及溫度動態(tài)控制過程。在模具加熱階段，需使模溫升高到塑料的熱變形溫度以上，以保證塑料熔體良好的充模狀態(tài)；而在冷卻階段，需要向模具內(nèi)部管路中通入低溫冷卻水，以使熔體溫度迅速降低到塑料的頂出溫度以下，減少注塑成型周期。因此，RHCM生產(chǎn)線的建立需綜合考慮模具溫度的動態(tài)變化過程和生產(chǎn)中實施的成本及難易程度。

四、結論

快速熱循環(huán)注塑模具極大的改變了現(xiàn)代社會的生活與生產(chǎn)過程，對于我們的社會有著極為重要的價值與意義，是現(xiàn)代科學技術發(fā)展的重要產(chǎn)物。因此，我們應該對該技術予以充分的研究，促進其更好的發(fā)展。

參考文獻

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