流道系統

流道系統概述

射出模具的流道系統(澆注系統)使聚合物融體平穩有序的充填到模具型腔中,從而獲得外型輪廓清晰的塑件,一般可分為普通流道系統和熱流道系統這兩類。流道系統主要由豎澆道、分流道、澆口、冷料井四部份組成。

1. 流道系統概述

塑膠材料通過射嘴射出後,流道系統將熔化的塑膠材料從豎澆道輸送到澆口。基本的流道系統(澆注系統/Runner system)由豎澆道、分流道、冷料井和澆口組成。由於流道系統的設計對成型質量、成型效率、循環時間、冷卻時間等因素影響很大,因此是模具設計的重要關鍵。流道系統一般可分為普通流道系統和熱流道系統兩類(圖1)。

2. 豎澆道(Sprue)

豎澆道(主流道/主澆道/ Sprue) (圖2)通常和射出機的射嘴(在同一軸線上,其直徑大小與塑料流速及充模時間的長短也有密切關係。直徑太大時,容易造成回收冷料過多,冷卻週期增長,且流道空氣過多也易造成氣泡和組織鬆散,極易產生渦流和冷卻不足,同時,流道直徑太大,融體的熱量損失會增大,流動性降低,射出壓利損失大,造成成型困難;直徑太小,則會增大融體的流動阻力,同樣不利於成型。

由於豎澆道與熔融塑料以及射出機射嘴反覆接觸、碰撞,容易磨損,所以一般不直接開設在模板上,為了製造方便,製成方便拆卸更換的灌嘴,固定在模板的相應位置。

有關於豎澆道設計的資料及文章可參考以下連結:

● 流道系統之豎澆道設計

● 流道系統之豎澆道種類型式

3. 分流道(Runner)

分流道(Runner)是豎澆道末端至澆口的整個通道(圖3),它通常在多型腔或單型腔多澆口時設置。分流道的功能是使熔體過渡、分配和轉向,在單型腔模具中分流道主要是為了縮短流程,而在多型腔射出模中分流道主要為了分配物料。在射出模具中,分流道分為第一分流道(First Runner/Main Runner)以及第二分流道(Secondary Runner/Sub-Runner),甚至多級分流道組成。

有關於分流道設計的資料及文章可參考以下連結:

● 流道系統之分流道尺寸與排位

● 流道系統的流動平衡

● 流道系統之流道翻轉技術

● 流道系統-剪切速率|剪切應力|剪切熱|剪切率

● 流道系統之輔助流道設計

● 流道系統之S型流道

● 流道系統之冷料井功能及設計

● 模內熱切介紹及設計規範

4. 進澆口(Gate)

是分流道和模穴間的狹小通口(圖4),也是最為短小肉薄的部分。作用在於利用緊縮流動面而使塑料達到加速的效果,高剪切率可使塑料流動性良好(由於塑料的切變致稀特性);黏滯加熱的升溫效果也有提升料溫降低黏度的作用。在成型完畢後澆口最先固化封口,有防止塑料回流以及避免模穴壓力下降過快使成型品產生收縮凹陷的功能。成型後則方便剪除以分離流道系統及塑件。

有關於澆口設計的資料及文章可參考以下連結:

● 流道系統之澆口設計

5. 冷料井(Cold slug)

射出成型機的噴嘴前端在射出後,仍有少量熔融的材料殘留,此殘留材料在下次射出成形前可能已經固化,若不設法收集此種已固化的材料,就可能引起流道或澆口的阻塞,即使進入模穴,也會造成成形品外觀不良,為克服這一現象的影響,用一個井穴將豎澆道延長以接收冷料,防止冷料進入澆注系統的流道和模穴,把這一用來容納注射間隔所產生的冷料的井穴稱為冷料井(圖5)。

有關於冷料井設計的資料及文章可參考以下連結:

● 流道系統之冷料井功能及設計

6. 熱流道系統

以下是有關於熱澆道(熱澆道/Hot runner)的文章連結:

● 熱澆道系統的優缺點

● 熱澆道模具的故障處理

● 熱流道時序閥澆口

7. 流道及澆口設計案例

● 流道及澆口設計案例-流道平衡控制

● 流道及澆口設計案例-分流道案例

● 流道及澆口設計案例-潛伏式澆口設計

● 流道及澆口設計案例-針點澆口設計

☆ 其他參考資料及文章

● injection mold design points

● plastic injection molding runner system

● What are the sprue, runner or gate?

☆ 案例及資料下載

● 壓縮檔裡的檔案內容