热流道的优势与技术CHsu

熱流道的優勢與技術

徐昌煜

2011年11月

一. 前言

熱流道用於注塑模具，在歐美日本已是行之有年而且是方興未艾之事。但在海峽兩岸三地，熱流

道雖然引起許多廠商的關注，但多半淺嚐則止，原因是未能掌握關鍵技術，以至於知難而退。本文就熱

流道的優勢及發揮優勢所須建立的技術作一番探討，期望燃起對相關技術研發的熱情，使得模具的生產

力能夠更上一層樓。

關鍵字：熱流道(Hot Runner) 生產力(Productivity)

二. 熱流道的優勢

1. 省料 (Material Saving)

較之冷流道系統, 熱流道中的塑膠在開模時是不隨製品與冷流道而脫模的，用料自然節省。

2. 縮短週期時間 (Cycle Time)

較之製品，冷流道表面缺陷無關緊要，但是開模時，冷流道若是過熱，就會造成脫模困難，在這種情況下，開模時間就要延後，週期時間就要拖長。在薄壁成型品成為常態的情況下，冷流道成為縮短冷卻時間的制約因素，可謂屢見不鮮。熱流道內的熔膠不須冷卻定型，不會成為前述的制約因素，當成型薄壁製品時，採用熱流道較之採用冷流道，週期時間的縮短會有出乎意料的效果。

3. 有助流動平衡 (Flow Balance)

多型腔模具可以提高生產力，但是型腔愈多，流動愈難平衡，各型腔成型的製品就難得一致。熱流道可將溫度與壓力相近的熔膠直接送到型腔，有助流動平衡，模具的型腔數與生產力可以大幅增加。

4. 減少射壓及鎖模力

熱流道的直徑一般大於冷流道的直徑，加上熱流道中的熔膠溫度高、黏度低，塑流通過熱流道的壓力降遠低於通過於冷流道者，注塑機的有限射壓可以全力填壓型腔，這對目前流行的薄壁成型尤為有利。

鎖模力與射壓和投影面積的乘積成正比，熱流道模具所須的射壓低，而熱流道的投影面積不需計入鎖模力的計算，因此熱流道模具可以減少鎖模力的需求。

三. 熱流道的技術

1. 在流涎(Drooling)或拉絲(Stringing)與堵料(Blocking)之間尋求最大的製程視窗(Process Window)

還要兼顧澆口附近製品的外觀品質

關鍵在於熱嘴(Hot Runner Nozzle)的形式及其澆口的尺寸，以及熱嘴與澆口附近的絕緣(Insulation)與冷卻。

2. 多型腔模具的流動平衡

要兼顧幾何平衡(Geometric Balance)與流變平衡(Rheological Balance)才能達到實質的流動平衡，前者要針對熱嘴澆口直徑的公差進行品管，後者要善用熔膠的旋轉技術

(Melt Rotation Technology)。

3. 避免劣解 (Degradation)

應從以下幾點的合理化著手： 1) 塑膠的乾燥、 2) 熔膠的停留時間(Residence Time)、 3) 熔膠溫度、 4) 剪切速率(Shear Rate)。

4. 防止熱膨脹(Thermal Expansion)差異帶來的困擾

熱流板(Hot Runner Manifold Block)的絕緣、正確設計溫度的訂定、為相對運動的零件預留空間都是防患未然的重點。

5. 防止漏料

溫度控制、間隙控制是關鍵所在。

四. 結論

熱流道的在許多方面都可以顯示其優勢，只要掌握前述多項熱流道技術，就可以避免不必要的困擾，發揮熱流道模具的效益。

參考文獻 [1] Peter Unger. Hot Runner Technology. Carl Hanser Verlag, Munich 2006.

[2] John P. Beaumont. Runner and Gating Design Handbook. Carl Hanser Verlag, Munich

2004.

[3] Robert Neilley. Hot runners for low-pressure pallets. Injection Molding Magazine,

2006, April.

The Strength and Technology of Hot Runner

Charles Hsu

November 2006

Abstract：Hot runner has been used in plastic injection molding for many years and becoming popular in Europe, America and Japan. Hot runner also grabs people’s attention in Taiwan, Hong Kong and Mainland China, but many of the people who tried hot runner return to cold runner due to not knowing the key technology. This article discusses the strength and the related technology of hot runner which would arouse the passion of the R &D on this technology, in order to better use the hot runner and boost the productivity.

Keywords： Hot Runner Productivity

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