在汽車和其他范疇，部件合并產(chǎn)生了幾何外形更為復(fù)雜的大型部件。這些部件很難澆注，輕易產(chǎn)生諸如局部裝填過量以及制件發(fā)亮等標(biāo)題。同時(shí)，這些復(fù)雜的大型部件還需滿足更嚴(yán)格的表面質(zhì)量的請求。與此同時(shí)，各種尺寸的系列產(chǎn)品則請求應(yīng)用系列的模具。人們還需要用幾種材料混用制成的制件，而對于薄壁制件則請求有更好的運(yùn)動(dòng)長度。
傳統(tǒng)閥式熱流道存在的不足
用傳統(tǒng)的閥式熱流道系統(tǒng)處理這些標(biāo)題十分棘手。同時(shí)打開或封閉所有的閥澆口，必定會使把持接縫地位、殘留氣體、局部裝填過量以及運(yùn)動(dòng)不平衡等現(xiàn)象的才能受到限制。榮幸的是，現(xiàn)在呈現(xiàn)了一種技巧，可以自由把持從哪兒注料，何時(shí)注料以及以多快的速度注料等。這種技巧被稱為序貫閥式澆口或SVG系統(tǒng)。閥澆口的開閉按照程序的步驟來履行。固然這并不是一種新技巧，但制模商卻正在逐漸懂得這種技巧技巧解決標(biāo)題的才能。例如，對于一個(gè)模腔幾何尺寸復(fù)雜而另一個(gè)模腔簡略的系列模具，或者是幾何尺寸不對稱的多澆口部件，或是某個(gè)區(qū)域較厚某個(gè)區(qū)域較薄的部件，或有加強(qiáng)筋、凸臺或活鉸鏈這樣的部件，在模塑過程中將產(chǎn)生一些標(biāo)題。用傳統(tǒng)的閥式澆口系統(tǒng)，制模工需要特別使部件的某些部份裝填過量，才干使其他部分完整填滿。而裝填過量的部分不僅浪費(fèi)原材料，還輕易使得這些部分產(chǎn)生粘結(jié)、翹曲以及產(chǎn)生冷卻應(yīng)力等標(biāo)題。
在接下來的上漆工序中，部件應(yīng)力會導(dǎo)致表面傾斜或油漆粘結(jié)等標(biāo)題。此外，裝填過量也就意味著請求應(yīng)用更大型的注射機(jī)，對夾具的請求也更高。
從多個(gè)澆口同時(shí)注料也會導(dǎo)致其他一些裝飾性的工序無法正常進(jìn)行，如模內(nèi)涂層等。插進(jìn)模具中的紡織品或薄膜會因注射工藝不平衡而產(chǎn)生皺折或波紋。
對于單模腔多澆口的部件，接縫地位和外觀越來越重要。彩色制件的接縫將會格外明顯，而玻璃纖維填充物制件上的接縫會影響雅觀和性能。假如接縫呈現(xiàn)在關(guān)鍵的高應(yīng)力區(qū)域，這將會影響制件的質(zhì)量和性能。多閥式澆口產(chǎn)生的接縫有可能在上漆后仍能看見。
人們嘗試了很多種方法，包含在模具上添加滑動(dòng)件來把持注料。有的制模商也許還采用過縮小噴嘴孔徑和澆口來把持注料，以便減少裝填過量、應(yīng)力和接縫等現(xiàn)象，但更小的孔徑會導(dǎo)致熔融料所受剪切力過大。假如加工的制件壁厚雷同，產(chǎn)品都一樣，這個(gè)方法還不錯(cuò)，但其加工才能卻大大受到了局限。
SVG有何利益
在不能轉(zhuǎn)變所用材料的粘度、壓力或溫度的情況下，應(yīng)用SVG系統(tǒng)，即使材料或條件產(chǎn)生變更，制模商也可以把持注料情況以生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。
Mold flow是一家模塑模仿軟件的供應(yīng)商，該公司的產(chǎn)品負(fù)責(zé)人Murali Ammareddy說，較好的作法是轉(zhuǎn)變流道的尺寸而不是澆口的尺寸。“這種方法人為地使運(yùn)動(dòng)達(dá)到平衡，合適于系列模具。Moldflow公司供給一種主動(dòng)使運(yùn)動(dòng)達(dá)到平衡的程序，可以調(diào)劑流道的尺寸。但是，這可能會導(dǎo)致流體產(chǎn)生不同的剪切力，從而影響到制件的質(zhì)量。澆口尺寸變小有可能會使?jié)部诙率攀?。Annareddy提示說：“若進(jìn)料系統(tǒng)是人為地達(dá)到平衡，那么它對工藝過程中的變更更為敏感?！?/P>
在過往，這些標(biāo)題迫使有的制模商在生產(chǎn)高精度制件時(shí)，避免應(yīng)用多澆口和多模腔的作法，由于均勻緊密的制件很難達(dá)到請求的公差。
SVG進(jìn)進(jìn)貿(mào)易運(yùn)作已有十年了，相對于傳統(tǒng)的閥式澆口和熱流道的方法，并且獲得越來越多的認(rèn)可。SVG正在向人們展現(xiàn)其前所未有的把持接縫的才能：它可以將接縫移到不重要的部分，甚至移到排氣口。通過閥口的序貫動(dòng)作，人們可以均勻地往系列模具中注料，以此減少注料過量和發(fā)亮。同理，假如多模腔模具中的某一個(gè)型腔損壞，可以將其封逝世而持續(xù)應(yīng)用模具。應(yīng)用澆口進(jìn)行調(diào)劑以期獲得均勻的注料，而無需轉(zhuǎn)變澆口和流道尺寸來實(shí)現(xiàn)。
供應(yīng)商還提到了其他一些利益：在同一時(shí)間通過幾個(gè)澆口序貫注料相對通過所有澆口同時(shí)注料可以減小夾具的噸位達(dá)20%~30%。物料的裝填可以更加準(zhǔn)確，在需要的處所可以多注料。
供應(yīng)商加緊開發(fā)
至少有8個(gè)熱流道技巧的供應(yīng)商供給SVG技巧，包含D-M-E, Incoe, Husky, Mold-Masters, Osco Systems, P,E.T.S.和Synventive公司。汽車行業(yè)是SVG系統(tǒng)的重要應(yīng)用行業(yè)，尤其是用于生產(chǎn)大型部件如保險(xiǎn)杠、防護(hù)板、車輪罩，檔位面板、格柵、風(fēng)扇、散熱器、空氣進(jìn)口系統(tǒng)以及儀表盤等，還可用于生產(chǎn)光學(xué)部件如汽車燈玻璃。SVG在生產(chǎn)邊緣請求較高的汽車部件方面也開辟了新的應(yīng)用范疇，如在模內(nèi)涂層、插進(jìn)裝飾膜、共擠出、硬—軟多物料模塑、氣體幫助以及參加長玻纖組份等。
Synventive公司銷售、市場以及研發(fā)部分的付總裁Mark Moss引用了一個(gè)例子：“應(yīng)用共擠出生產(chǎn)TPO汽車保險(xiǎn)杠現(xiàn)在市場還不太大，但卻進(jìn)行得很成功?！庇眯蜇灧ㄉa(chǎn)表面光滑的TPO保險(xiǎn)杠，型芯可以重復(fù)應(yīng)用，這可幫助汽車制作商們滿足越來越多的“綠色”汽車的請求。按照Moss的說法，應(yīng)用尺度的閥式澆口系統(tǒng)無法生產(chǎn)出這樣的部件。
Incoe公司與位于Sheboygan Falls, Wis的Benis生產(chǎn)廠一起從事用SVG系統(tǒng)進(jìn)行共擠出已有三、四年的時(shí)間了。當(dāng)型芯材料不同時(shí)，可利用共擠出來生產(chǎn)。
制作汽車部件的制模商還有一個(gè)減少本錢的想法，他們想取消上漆這個(gè)步驟。供應(yīng)商們認(rèn)為SVG系統(tǒng)是發(fā)展裝飾膜嵌進(jìn)模制件的重要因素，而假如能在制件中嵌進(jìn)裝飾膜，則可調(diào)換在外部件如車門外部進(jìn)行上漆這個(gè)步驟。
Osco系統(tǒng)公司第一次將該技巧用于解決汽車部件的裝飾上。Osco銷售部分的付總裁Peter Rebholz這樣說：“至少在十年以前，我們?yōu)橥ㄓ闷嚬驹谏a(chǎn)卡車和汽車格柵的數(shù)十個(gè)模具上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，總是碰到接縫線的標(biāo)題?，F(xiàn)在我們應(yīng)用SVG系統(tǒng)將接縫線從明顯能看見的處所移到了溝緣處。”Rebholz說：“在同時(shí)代，我們開端從事在模件內(nèi)進(jìn)行裝飾，通過SVG系統(tǒng)可將薄膜引進(jìn)模件而在插進(jìn)時(shí)不產(chǎn)生降解或吹脹。我們還開端利用SVG系統(tǒng)生產(chǎn)系列模具產(chǎn)品，在一個(gè)模具中既生產(chǎn)容器也生產(chǎn)出蓋子?！?/P>
Mold-Master公司的Dewar說：“在過往的十到十五年中，我們已經(jīng)將SVG系統(tǒng)利用于電視機(jī)后蓋的生產(chǎn)中，它使制模商可以生產(chǎn)不用上漆的大型部件。如汽車底盤，它用添加了30%玻璃纖維的尼龍來制成。接縫使制品表面變形，從結(jié)構(gòu)的角度看，也會影響其結(jié)構(gòu)性能?！?/P>
Collins&Aikman公司正在利用SVG進(jìn)行一項(xiàng)富有挑釁性的模具內(nèi)涂層的項(xiàng)目。內(nèi)構(gòu)件設(shè)計(jì)程序治理員Mark Nietake說：“應(yīng)用SVG系統(tǒng)可把持模具內(nèi)注料的情況，還可下降乙烯樹脂插進(jìn)件在注射相中所蒙受的壓力。一塊16×20in的聚丙烯制件是應(yīng)用SVG系統(tǒng)生產(chǎn)出來的。在以前，這些部件是先通過注射成模，然后再手工加上泡沫／乙烯樹脂表層。
Nietzlce說Collins &Aikman將很快開展另一個(gè)SVG項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目是為通用的Epsilon汽車生產(chǎn)表層為乙烯樹脂層的車門板。為這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)制作好了四個(gè)模具中的三個(gè)，這些模具正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他還說，為2006-07年型號的車，廠家正在考慮應(yīng)用SVG纖維面層的儀表板。Collins &Aikman還在為Visteon開發(fā)SVG座位靠背。
SVG部件中外形請求最高的是一個(gè)為福特F150R發(fā)掘機(jī)準(zhǔn)備的雙物料耐氣象帶。第一次注射的物料為加有20%滑石的PP塑料，第二次注射的物料是一種柔軟的TPV材料，其中參加了硅添加劑作為潤滑劑。Innatech公司是一家專門從事多次注料生產(chǎn)的注射成模公司。今年預(yù)計(jì)將生產(chǎn)1400萬臺這樣的制件。優(yōu)化發(fā)展部負(fù)責(zé)人Jack Elder說，這種薄型的、38ft長的耐氣象帶，裝在前后門之間，起著降噪、密封等綜合效能。SVG僅用在TPV邊緣密封處。共設(shè)5個(gè)澆口，從中心逐漸往兩邊注料，這樣可減少瑕疵點(diǎn)。SVG系統(tǒng)是Incoe公司發(fā)明的，但I(xiàn)nnatech公司卻為該工藝設(shè)計(jì)了自己的PLC把持系統(tǒng)。在注射期內(nèi)，根據(jù)注射機(jī)螺桿地位的信號，該系統(tǒng)可使每個(gè)澆口獨(dú)立地多次開關(guān)。該部件在今年的SPE汽車塑料創(chuàng)新獎(jiǎng)上奪得了一個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。
SVG系統(tǒng)好在哪里
應(yīng)用SVG系統(tǒng)的一個(gè)重要原因是加強(qiáng)其外觀后果,但這不是唯一的原因。據(jù)產(chǎn)品負(fù)責(zé)人Kevin Golden說，Husky應(yīng)用SVG系統(tǒng)將生產(chǎn)1500mm長的儀表盤減震器所用夾具的噸位減小了大約30%?！拔覀兘?jīng)常生產(chǎn)汽車格柵。大多數(shù)大型噴嘴系統(tǒng)都是利用SVG來完成的?！盚usky利用SVG系統(tǒng)生產(chǎn)出了重達(dá)80lb的制件。
Nascote產(chǎn)業(yè)公司是一家著名的生產(chǎn)大型汽車部件的廠家，也是較早應(yīng)用SVG系統(tǒng)的廠家，它在應(yīng)用GE的Xenoy PC/聚酯材料生產(chǎn)保險(xiǎn)杠時(shí)，就將其生產(chǎn)周期從110秒縮短到了75秒。節(jié)儉下來的時(shí)間大多數(shù)都是由于減小了夾具噸位。該公司還聲明稱，利用SVG系統(tǒng)可提高生產(chǎn)才能，而無需增加注模機(jī)，此外還可避免產(chǎn)生斜面以及漆面粘結(jié)等標(biāo)題。MHS和德國的MHT合作在Decoma工廠制作了好幾件大型汽車SVG熱部件。MHS的Schmisdt認(rèn)為SVG打開了用多模腔生產(chǎn)大型薄壁制件的大門?！霸趯?，我們將看到壁厚為2mm或更小的TPO保險(xiǎn)杠和儀表板。壁厚小則冷卻時(shí)間短，但這將使運(yùn)動(dòng)阻力增加。較明顯的接縫都是由于壓力降太大以及冷卻層形成太快而形成的。但應(yīng)用SVG系統(tǒng)則可避免生產(chǎn)大型薄壁制件呈現(xiàn)這些標(biāo)題。
SVG在汽車行業(yè)之外也有很多市場。Osco公司的Rebholz說“我們利用序貫澆口可以生產(chǎn)出袖珍產(chǎn)品?！盙E公司開發(fā)出了一種筆記本電腦的外殼，其壁厚只有1mm厚，這就是通過11個(gè)澆口序貫注料制成的。GE公司開發(fā)出了一種加碳導(dǎo)電的化合物L(fēng)exan，Tremblay說這種物料可以象干燥的塵土一樣運(yùn)動(dòng)。假如采用傳統(tǒng)的閥式澆口系統(tǒng)則無法注進(jìn)這種物料。但利用SVG系統(tǒng)，則可在1.5秒之內(nèi)完成注料。
SVG的應(yīng)用方法
大多數(shù)SVG系統(tǒng)通常應(yīng)用4到12個(gè)澆口，但有的系統(tǒng)僅有2個(gè)澆口，有的又多達(dá)24個(gè)澆口。P.E.T.S.公司的Casey說SVG系統(tǒng)通常比尺度閥式澆口系統(tǒng)投資要多出15%~20%，這重要是由于增加了額外的把持功效。
SVG可重要分為兩大利用范疇，這是按照模具注料目標(biāo)的不同而分類的。有一種SVG工藝合適于類似系列模具的多模腔模具。它的重要目標(biāo)是均勻注料，避免過量裝填。另一種SVG被稱為“串級”模塑，一般用于制件較長或大型制件，以改良制件的表面質(zhì)量。串級模塑重要是為了模仿當(dāng)應(yīng)用單澆口時(shí)單向流的前緣以及接縫少這樣的長處。串級設(shè)計(jì)中澆口長度應(yīng)設(shè)計(jì)成熔融料從一個(gè)噴嘴流到下一個(gè)噴嘴的澆口之間的長度，即物料達(dá)到下一個(gè)噴嘴時(shí)便不運(yùn)動(dòng)了。當(dāng)熔融料經(jīng)過一個(gè)噴嘴時(shí)，該噴嘴打開。新的熔融料從前一個(gè)流體前緣的后面流過。從新的噴嘴出來的熱熔融料使前面的熔體前緣更新，不會形成接縫。串級既可設(shè)計(jì)成物料從制件的中心向兩邊運(yùn)動(dòng)，也可以從一端流向另一端，還可以是在制件外部兩端打開澆口，最后將兩股熔融物料引向制件的中心。在每一種情況下：“目標(biāo)都是使物流在停下來之前再使其向前運(yùn)動(dòng)?！痹诿總€(gè)澆口端部設(shè)定不同的溫度有助于實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)。
熔體從一個(gè)澆口流到另一個(gè)澆口的間隔，以及打開和封閉澆口的時(shí)間在SVG系統(tǒng)中都是很關(guān)鍵的參數(shù)。假如過早打開了第二個(gè)澆口，那么會產(chǎn)生倒流等各種各樣難處理的成果。假如打開第二個(gè)澆口過晚，那么從第一個(gè)澆口出來的物料表面將會產(chǎn)生固化，在這兩種情況下，都無法受益于序貫閥式澆口?？赡墚a(chǎn)生倒流是由于接近第二個(gè)澆口的物料正在冷卻、壓力在減小而從新的澆口出來的物料則溫度較高，壓力較高。澆口的開啟可以由進(jìn)間、螺桿地位或型腔中的壓力變送器來把持，近位開關(guān)可以供給反應(yīng)閥式澆口針桿地位的反饋信號，可作為安全檢查用。
在SVG系統(tǒng)中，適當(dāng)?shù)呐艢庖彩呛苤匾?，假如模具排氣?dāng)，兩股物料之間的空氣可能會殘留在模具中。
由于在SVG系統(tǒng)中存在這么多的復(fù)雜因素，很多熱流道供應(yīng)商都建議在設(shè)計(jì)模具時(shí)采用盤算機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)模仿。SVG系統(tǒng)模仿模具運(yùn)動(dòng)已有好幾年歷史了，對于應(yīng)用SVG運(yùn)動(dòng)模仿的用處來說，接縫地位是一個(gè)尤其值得留心的一點(diǎn)?！澳壳皼]有措施在模仿階段猜測接縫的實(shí)際強(qiáng)度，因此最好的措施是留心接縫形成時(shí)預(yù)計(jì)的溫度和壓力?？偟膩碇v，在較高溫度和壓力下形成的接縫強(qiáng)度更高。我們可以設(shè)定澆口打開、封閉的時(shí)間以使接縫最小化或打消接縫?！盡oldflow公司的Annareddy說。
對于大型、復(fù)雜制件，即使應(yīng)用SVG系統(tǒng)也不能完整就地把持注料和填充的壓力。在這些情況下，Synventive認(rèn)為動(dòng)態(tài)加料SVG技巧可解決尺度SVG解決不了的標(biāo)題。典范的閥式澆口要么全開、要么全關(guān)，動(dòng)態(tài)加料噴嘴相當(dāng)于一個(gè)把持開關(guān)，可按不同的角度開關(guān)，由此轉(zhuǎn)變運(yùn)動(dòng)的有效尺寸，這樣可在每個(gè)澆口處實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)進(jìn)料和裝填把持。
閉路動(dòng)態(tài)加料系統(tǒng)從1998年引進(jìn)，它由一個(gè)液壓缸帶動(dòng)噴嘴中的閥芯運(yùn)動(dòng)，把持運(yùn)動(dòng)情況。熱運(yùn)動(dòng)中的壓力變送器向把持器傳遞一個(gè)信號，把持器將實(shí)際壓力與設(shè)定的壓力曲線進(jìn)行比擬。把持器相當(dāng)于一個(gè)伺服閥，把持液壓缸的運(yùn)動(dòng)。而傳統(tǒng)的注模過程在充模階段應(yīng)用的是速度把持，而在最后的補(bǔ)料和充填階段切換為壓力把持。而在動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中只采用壓力把持，在補(bǔ)料階段可以實(shí)現(xiàn)最準(zhǔn)確的把持，由于所檢測到壓力正是澆口處的壓力。Moldflow公司的Annareddy說：“有了這種把持，你就無需擔(dān)心所有模腔是否在同一時(shí)間布滿?！盡odlflow公司和Synventive公司正在合作進(jìn)舉動(dòng)態(tài)加料模塑模仿工作。
位于南部Mich的一家汽車部件供應(yīng)商Lear公司，已經(jīng)應(yīng)用動(dòng)態(tài)加料系統(tǒng)制作了很多內(nèi)A、B、C立柱，以及HVAC門、保險(xiǎn)杠、車輪弧襯瓦，以及三部件束狀儀表前蓋。其他制模商應(yīng)用該系統(tǒng)制作了內(nèi)聯(lián)鎖支撐，準(zhǔn)確噴墨盒，以及柱狀探頭組件。還有一個(gè)薄壁、多型腔的項(xiàng)目，應(yīng)用有四個(gè)澆口的模具來生產(chǎn)移動(dòng)電話的前蓋和后蓋。Mikron模具技巧公司，僅用0.4秒的注射時(shí)間就生產(chǎn)出了PC/ABS塑料制件，殼體的壁厚為0.7～1.5mm，制件總的制作周期為13秒，而注進(jìn)的物料量為8.85g。
P.E.T.S打算在2004年的第一季度為SVG系統(tǒng)推出新的閥式針芯設(shè)計(jì)，固然沒有具體情況，但據(jù)說將使針芯的動(dòng)作不僅僅只有開關(guān)兩個(gè)動(dòng)作那么簡略。
通過按次序開、閉閥式澆口進(jìn)行注料可以改良制件的表面質(zhì)量。減小系統(tǒng)壓力和縮短制作周期。Moldflow公司所作的運(yùn)動(dòng)模仿，可以幫助決定澆口的地位和閥門開啟的時(shí)間。序貫閥式澆口系統(tǒng)，如P.E.T.SW公司所供給的這個(gè)，重要用于處理具有復(fù)雜幾何外形的大型部件以及有或深或淺或厚或薄區(qū)域的制件
SVG系統(tǒng)與其它先進(jìn)的模塑技巧聯(lián)合在一起。此圖顯示了Synventive公司的DF系統(tǒng)與共注塑技巧聯(lián)合在起生產(chǎn)保險(xiǎn)杠。生產(chǎn)出的保險(xiǎn)杠表面光滑，型芯可重復(fù)應(yīng)用。
Synventive公司的動(dòng)態(tài)加料系統(tǒng)，比SVG系統(tǒng)又更進(jìn)了一步，它可以實(shí)現(xiàn)在每個(gè)澆口處實(shí)時(shí)把持運(yùn)動(dòng)和壓力。Moldflow公司所作的模仿，顯示了DF系統(tǒng)如何在系列模具中避免了裝填過量、發(fā)亮以及凹陷。
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