急冷急热系统HRCM

將介紹模內加熱系統在國外的五種技術:(1)水溫加熱法、(2)IR輻射加熱法、(3)電感加法、(4)電阻加熱法、(5)蒸汽加熱法。

急冷急热模具控温机，高光注塑模温机是采用高温蒸气或高温热水,当注塑机合模后吹入高温蒸气或高温热水,首先把模具温度提高到一个设定值,然后开始给模腔注射塑胶,在注塑机完成保压转入冷却后,开始注入冷水,模具温度很快下降到一个设定值后开模,再向模具吹入空气把冷水完全吹走,完成整个注塑过程。

针对微注射成型中快速变模温控制的要求，国内外的学者对变模温控制的方法进行了研究和开发，它们之间的主要区别是在加热方式上，冷却方式还是与传统的方法相同，即利用冷却管道中的冷却介质以热传导的方式将热量带走。为了提高冷却效率，冷媒的温度要低，推荐0 ℃。当前研究用于微注射成型中的变模温控制方法主要有电热水冷、感应加热、薄膜电阻式加热、复合模壁绝热-加热和复合模壁绝热-压缩热空气加热这几种。

1、电热水冷变模温控制

使用高功率弹筒型电热管插人模板加热，用温控仪控制温度。冷却介质采用冷水。中国台湾的林志鸿研究了气对流、电热-液态氮冷和电热-水冷三种变模温控制方法，结果表明采用电热-水冷变模温控制方法的效果最佳，反应速度最快。电热水冷变模温控制方法虽然在加热速度上比传统注射成型中的变油（水）温模温控制方法要快很多，成本低，实现起来简单，但是仍然存在一些不足：整个模板都被加热，能耗大，增加了冷却时间；电热管需要插人模板，在空间布置上受到许多约束，必然会导致加热不均。

2、感应加热变模温控制

开模状态时，机械手臂夹持感应线圈置于定模板和动模板之间，感应线圈通高

频交流电，型芯侧模板表面产生的感应电流将模板表面加热。通过控制感应线圈电流、频率、放置时间及与模板表面的距离来控制加热温度，模温升至设定值后，感应线圈移开，合模注射。感应线圈根据不同的型芯定制。注射完成后，在模板上的冷却水道中通人冷却水。感应加热不需要改变模具本身结构，对不同产品的模具只需要更换感应线圈，通用性强，特别适用于复杂型腔模壁的加热；由于电磁感应加热的集肤效应，只对模壁进行加热，因此加热速度快，效率高。它的缺点是：控制系统和实现机构较复杂；交变的电磁场对周围的仪器设备会产生不良影响，必须严格限制电磁场的作用范围。

3、薄膜电阻式加热变模温控制

对模壁直接镀上一层绝缘一层和一层薄金属，薄金属层充当加热电极，从而得到高温模壁，如图4所示。注射时通过控制加热功率来控制模壁温度。冷却仍然使用冷水机在模板上开冷却水道。这种方法温度控制方便，反应灵敏，能源利用率高。但是，电阻绝缘层存在一定的安全隐患，使用寿命有限，对较复杂的微型腔，镀层的制作困难。

4、复合模壁绝热、加热变模温控制

与薄膜电阻式加热变模温控制类似，沉积于模壁的电阻层充当加热电极，为降低能耗，提高模壁的抗腐蚀能力，电阻加热层夹在两层陶瓷绝缘、绝热层之间。通过改变陶瓷层厚度、电阻层能量密度来控制模壁温度。这方面的研究成果已部分商品化，用于精密光学透镜等产品的注射成型。复合模壁绝热、加热变模温控制方法弥补了薄膜电阻式加热变模温控制方法在安全性和使用寿命上的不足，但是对于复杂微型腔复合模壁的制作，困难仍然存在。

5、复合模壁绝热-压缩热空气加热变模温控制

复合模壁由三层组成：（1）外层为高热传导率材料形成的预热层；（2）中间层为低热传导率材料形成的绝缘层；（3）底层为传统的模板基体。合模后、注射前将压缩热空气通过浇注系统注入型腔预热模壁，通过排气口抽出，接着关闭压缩热空气、抽真空、注射。模壁的预热温度由预热层、绝缘层厚度、压缩热空气温度、压力及加热时间来调控。仍然使用冷水机在模板上开冷却水道冷却。复合模壁绝热-压缩热空气加热变模温控制中，复合模壁绝热主要是弥补压缩热空气热容小，传热效率低的不足。在模腔复杂、成型材料Tg较低的情况下，也可以不使用复合模壁，仅采用压缩热空气进行加热。这种变模温控制方法中，空气压缩加热的设备可根据需要采购，由于微注射成型中一般需要配备真空泵在充填前对型腔进行抽真空，正好可以与压缩热空气注入设备配合使用，但是它致命的缺点是加热效率低，升温速度慢。

RHCM原理

RHCM-----高溫快速成型﹐主要是針對成型模具、成型模具模仁及外觀滑塊。內開設均勻分布水路﹐利用高溫高壓水蒸氣為快速加熱媒體﹐冷凍水為冷卻媒體﹐再用空氣氣管氣壓﹐通過RHCM設備控制在模仁及滑場內水路中進行切換﹐加熱﹐冷卻模具。

a.射膠前模仁及滑塊內水路中用高溫高壓水蒸氣快速加熱模具到較高溫度(120度)。

b.射膠中利用蒸氣保持溫度。

c.射膠完模仁及滑塊內水路中停止供給蒸氣﹐用空氣管道氣壓吹干淨水路內殘留水氣﹐再轉通冷凍水進行模具快速降溫。

d.降到適當溫度﹐產品冷卻后頂出開模進入第二個循環。

IMD注塑成型時出現的問題及注意要點

射出成型注意要點：

因油墨所能承受的溫度為250∘～260∘所以在設計射出模時,需考量射壓,射出

時間,澆口大小數量及射料之物性。為達到射壓低，射出時間短,可考量方法如下:

a. 澆道設計愈短愈好,採用熱澆道最佳.

b. 澆口面積可加大或採多點澆口.

c. 射料選擇: 流動性愈高愈好,射出溫度愈低愈好.

d. 射出壓力愈低及射出溫度愈低,則油墨可承受的時間會愈長.

e. 在澆口位置可加防止沖墨的油墨,寶龍公司(PROELL)有提供

f. 注塑模的結構，型腔與成型模形狀的一致性；

g. 在射料會交點，盡量不要選擇拉伸最高的位置（大多時候在四角的位置，因

其地方較薄，熱漲冷縮更為嚴重，會出現皺折。

h. 一模多穴的情況，比傳統更為嚴格，因為射出，保壓時間，溫度要一致

i. 射出條件在IMD工藝中可變性較少，所以建議選擇半閉式，或者全閉式射出機

j. 因FILM熱漲冷縮的特性，其模具溫度不能太高成型，所以建議使用模溫機。 k. 因為內置薄膜，越厚的地方越容易產生縮水，所以縮水的解決辦法不能用傳統的保壓，過壓的方法來處理，只能通過減料，掏空的方法來處理。

射出成型常出現的問題及解決方法：

(1)注塑中花樣油墨被沖散(洗)掉的主要原因如下：

●油墨乾燥不透，存在殘留溶劑，且還會產生氣泡，注塑時油墨擴散並與片材附著力下降等