快速热循环技术注塑模中的应用探讨

2017-02-25贵州电子信息职业技术学院机电工程系许傲

河北农机 2017年11期

关键词：注塑模热循环塑件

贵州电子信息职业技术学院机电工程系许傲

本文介绍了快速热循环技术的工艺原理，并指出了其技术优势，随后就快速热循环技术中的模具温度控制系统与软件应用进行了探讨。

快速热循环技术；注塑模；模具温度控制系统

快速热循环技术注塑模中的应用探讨

贵州电子信息职业技术学院机电工程系许傲

当前，工业生产中大量的塑料制品均采用注塑方式完成生产。现阶段看，喷涂工序往往不利于环境更不利于人员健康，同时还容易造成成本提升与资源浪费，与社会发展不相吻合。为了达到人们的更高要求，快速热循环注塑技术得到了更多人的关注。快速热循环注塑技术（RHCM）在广泛应用中体现出了技术优势，大幅缩短了塑件的全过程加工流程，与当前的绿色发展理念紧密切合。

1 快速热循环注塑技术的工艺原理

传统注塑成型工艺中，不同的熔融态物质在定型及冷却的过程中，模具会长时间处于一个稳定的温度。对快速热循环注塑技术而言，模具的稳定并不要求恒定，而是处于一个相对平衡的动态温控模式中。该模式下，温控分加热、保高温、冷却、保低温四大阶段，而且温控时间较短，经常会在极短时间段内完成温控变化。快速热循环注塑技术中的模具温控方式理念，能够让熔融态的物料迅速在高温状态下在模具型腔中充盈，有效减少传统注塑工艺中因熔体与模具温差巨大而出现的诸多缺陷。

快速热循环注塑技术，是先将注塑模具在最短时间加热至预定温度后，可以催化聚合物发生热变形，后将各熔融态物质高压注射进入模具型腔，特别要注意的是，注射及保压过程的模具高温状态不能随意盖面。进入保压后期就需要快速冷却模具，等待塑件温度低于顶出温度可开模取件，形成一个循环。

2 快速热循环注塑的技术优势

快速热循环注塑技术与传统注塑工艺技术相比，主要优势体现在：

（1）可对各类塑料制件产品表面容易出现的熔接线、熔接痕、波丝纹、气孔气泡以及缩水现象进行规避。

（2）进一步对不同塑料制品的表面光泽度与整洁度进行改善，从而实现了制件表面的光洁度上升到镜面效果。这样就不会如传统注塑工艺那样，还需要通过喷涂工艺来提高光洁度，完全做到了节能、减排、降耗、保护环境，同时各项生产制造成本也得到有效控制。

（3）快速热循环注塑技术对于厚壁制件的注塑成型周期控制有效，可合理降低时间需求。在模具设计环节对浇口的选择更为自由灵活，使得内压稳定无翘曲变形或应力不均匀情况出现。

（4）快速热循环注塑技术对于部分有加纤需求的产品表面浮纤情况可进行积极处理，其主因在于可在模具高温条件下，待熔流体注入型腔后保持所有聚合物不降温，始终保持良好的流动性，让熔体可充分包覆纤维，不在注塑制品表面留有浮纤，提高光洁度。

3 快速热循环技术中的模具温度控制系统与软件应用

快速热循环技术中模具温度的控制系统与软件是实现注塑生产的重要技术之一。文中将主要对模具温度控制系统研制及其软件的技术应用进行探讨。

3.1 温度控制系统的工作原理

注塑成型工艺环节，模温控制系统将直接管理不同管路阀门的启闭状态，实现模具内管道热冷介质的交换达到控制温度实现模具温度的动态控制。合模过程由温控器控制通入高温蒸汽实现快速加热，温度适度后停供蒸汽，启动注射工艺直至充模，用蒸汽为模具恒温。注射保压后温控器控制设备通入冷却水降温。降到要求后吹出残留冷却水，为下个注塑循环做好准备。

3.2 控制系统的设计与开发应用

（1）系统组成。主要由温感、A/D模块、PLC机、O/I模块、人机界面等组成。

（2）软件设计。PLC控制程序要体现控制功能，特别是模温动态控制的高效性与稳定性。温控系统应分手动/自动两种模式，确保操作的安全性。

（3）人机界面设计。在温控系统中将PLC与人机界面相互结合后，利用各种软件进行信号控制、处理，就可直接监控不同样值与信号，实现各种功能。同时，数据处理为注塑工艺的参数分析提供了依据，可对各种温度变化进行监测预警。

3.3 系统的实际应用

通过文中所设计的温控系统，能让快速热循环技术在注塑模应用中得到全过程监控。系统借助液晶显示屏直接放大功能，通过人机交互界面的触摸输入，可在直观界面上完成简单操作，实时准确对模具、介质的温度进行监控，精度保持在±1℃。系统在自动/手动不同模式切换中，便于进行参数调试；可以取得较高的注塑效率。如对平板电视机面板塑件进行注塑成型制作，40英寸仅需65s左右；且整个塑件不存在熔痕、流痕与流线情况，镜面效果突出，强硬度突出，可满足不同用户的产品需求。