常规冷却(Conventional Cooling)
注塑成型中的冷却系统通常是通过钻孔的方式插入钢体内的。
通过添加塞子,明确了冷却剂的流动路径。
与其他冷却技术相比,常规冷却方式成本较低,而且对大多数模具来说,这种方式是令人满意的。

注塑成型中的冷却系统通常是通过钻孔的方式插入钢体内的。
通过添加塞子,明确了冷却剂的流动路径。
与其他冷却技术相比,常规冷却方式成本较低,而且对大多数模具来说,这种方式是令人满意的。

最精确的机械长度测量设备是手指指示器。
它们的 刻度 间隔通常为 1 μm。
操纵杆系统通过齿轮和齿轮将测量销的运动传输到指针上。
这会导致没有完整的指点旋转。
由于测量范围小,约 50 × 100 μm,手指指示器主要用于差分测量。
通常包括可调辅助指点,允许标记 容差 范围。
因此,可以一目了然地查看测试 塑料件 是否在这种 容差 范围内。
与 拨号仪表 相比,可以提高分辨率和降低 0.5 μm 的反转跨度。
根据加工和环境 温度 之间的密度变化,可能会出现注塑成型 收缩。
收缩分为加工收缩和后加工收缩两种。
由于体积收缩、模具 约束、结晶度和取向,模具 中会发生加工收缩。
加工后收缩率通常在生产后 24 至 48 小时后测量。
收缩的发生主要是由于残余应力的松弛。

要加工塑料,必须将注塑 模具 加热到一定的 温度 。
熔体引入的热能必须消散,以确保 模具 中的 温度 尽可能均匀。
这些任务由安装在 模具 中的 温度 控制系统执行。
这通常由孔形成,其中一些孔带有 塞子 以引导冷却液(通常是水)。
理想情况下,冷却系统 中各个通道的紧密性在测试 模具 之前进行。
为此,水通过泵进入回路,并在 压力 下保持一定时间。
如果水在任何时候都没有泄漏,则管道的泄漏测试已经完成,并且可以测试下一个管道。
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当电流通过导体时,由于电阻作用会产生热量,这一现象称为焦耳加热。在塑料加工中,这一物理原理被用于对设备部件进行受控加热,例如料筒、模具或加热板。电加热元件能够将电能直接转化为热能,从而使工艺部件达到塑料熔融或调温所需的温度。由于可以实现精确的温度控制,这种加热方式广泛应用于挤出机和注塑机等设备中。

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塑料工业中主要采用的成型工艺是注塑成型。
通过注塑机以及热作用,塑料材料变成粘性状态。
然后,在压力下将熔体注入模具的型腔。
产品的形状和表面结构由腔体的几何形状决定。
冷却或交联反应(用于弹性体)使塑料件凝固,在打开模具后使其弹出。
注塑成型工艺特别适合大批量生产。
这是因为模具制造成本较高,需要将成本分摊到单个塑料件上。
注塑件可以在弹出后直接使用。

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对于复杂的塑料件,常规冷却不足以实现均匀的散热。
这时候,有必要建立沿模腔靠近轮廓的冷却系统。
这可以通过激光烧结和高温钎焊来实现。
运用这些技术即使在较紧的区域,也可以实现一个良好的冷却系统。
随形冷却通常可以减少循环时间和翘曲的发生。

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在 注塑成型 过程中,均匀的冷却对于减少 收缩 和 翘曲 是非常重要的。
特别是在又长又窄的区域,冷却布置 往往比较困难。
原因是没有足够的空间在旁边钻孔。
因此,当只有一个孔的空间时,建议使用隔板。
它被插入钻孔中,将冷却剂从一边导入钻孔中,从另一边流出。

在 注塑成型 过程中,均匀的冷却对于减少 收缩 和 翘曲 是非常重要的。
特别是在又长又窄的区域,冷却布置 往往比较困难。
原因是没有足够的空间在旁边钻孔。
当只有一个孔的空间时,建议使用喷水管。
在孔里插入一根管子。
冷却剂在管内流动到孔的末端,然后流回孔外。

由固定测量面和活动测量面组成的长度测量装置,用细螺纹可调,称为千分尺螺丝。
将测量样品靠在两个平行测量表面之一上,并通过调节螺钉向上或向下转动螺纹,直到两个测量表面都接触到测试样品。
螺纹通过棘轮转动,以避免由于不同的测量力而导致错误的测量值。
如果测量力太大,测试样品或千分尺可能会发生变形。
出现的测量力应该是恒定的和可重复的。理想的测量力介于 5 到 10 牛顿 [N] 之间。
测试样品的圆度不能用千分尺螺丝测量。
几乎所有千分尺都配有塑料手柄或外壳以进行绝缘。
为了获得最佳测量结果,千分尺必须固定在该护套上。
否则,固定在适当位置的表面可能会因体温而膨胀并使测量结果失真。
最准确的可能测量的室内 温度 是 20 °C。
有模拟测微计以及带有测量值附加数字显示的测微计。
内部、外部和深度测量或齿轮齿面测量需要不同的千分尺。
根据要求,千分尺可以由 质量 保证部门或外部认证 校准 实验室进行内部测试,也可以由各自的制造商使用 线性标准 、 量块 或调整环和平面平行测试玻璃进行测试。
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“通过非切割成型(例如通过压制、压缩成型或 注塑成型)在所有侧面封闭模具中由熔体生产的塑料件”被称为
根据 DIN 7708,第 1 页 [自由翻译] 作为 模具 。
因此,在 注塑成型 中,通过用熔融塑料填充 模腔 而生产的最终产品称为成型塑料件。
应该注意的是,可能存在的 冷流道 不是模制部件的组成部分。

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为了快速测量塑料产品,通常使用卡尺。
这种测距仪有一根杆子,两根朝外的测量腿,两根朝内的测量腿。
测量退的顶部是固定的,底部是可以移动的。
此外,一些卡尺还有测量杆用来测量深度。
有了这些朝外、朝内和深度测量退,塑料产品的每个公差都可以检查。
卡尺的不同之处在于测量值的显示方式。
有三种不同的显示类型:
– 直尺卡尺 (游标)
– 刻度盘
– 数字
需要注意的是,对于软塑料(如TPE),可活动的测量腿上的压力过大,可能会使测量值发生偏差。
此外,在小支架上的测量可能会导致倾斜,从而导致测量值的失真。
这就是为什么在用卡尺进行第一次测量后,需要额外的测量装置来进行精确测量的原因。
例如:测试销更适合于塑料产件的内部测量。
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平板玻璃,也称为 平面 测试玻璃或平面平行测试玻璃,用于测试小的平面度偏差。
它是一种带有研磨或抛光表面的手动测试装置和一种基于光干涉的测试方法。平板玻璃是一种圆形的高精度圆形玻璃,装有塑料或金属制成的框架。这样做是为了保护玻璃免受指纹影响。
在测试过程中,将玻璃轻轻压在一侧的试样上,从而形成一个楔形狭缝,光线在其中通过 反射 形成干涉。平面上出现可见的直线条纹,而凹凸偏差形成环形条纹,但它们彼此相对。
在干涉条纹之间,测量表面到玻璃板在白光下的距离约为 0.27 µm。
建议使用单色光以获得更好的效果。使用平板玻璃的先决条件是被测表面反射足够的光线。
DIN 58161 第 1 部分和第 2 部分分别规定了扁平和球形弯曲试管。例如,可以用 平面 玻璃检查千分尺测量面的 平面度 和 平行度 。
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制模后模腔尺寸和塑料件尺寸之间的差异称为线性收缩。
它可能受到模具,结晶度和定向的影响。
由于填充和填充阶段中聚合物和填料(如果材料包含填料)中的剪切力和拉伸力而发生定向。
定向的方向和大小可能会发生变化,并且会直接影响收缩率。

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注塑工艺 非常依赖于温度。
如果熔融塑料进入 模腔 ,则温度会很高,并且随着时间的流逝会逐渐降低。
温度的降低基于给定的模具 冷却布局 和工艺参数设置。
在仿真中,温度结果显示了当前瞬间 塑料件 和模具的温度分布。
它可以帮助评估过程中与温度相关的方面,例如热点。

注塑工艺: 塑料件 和模具上的温度分布。
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根据加工和环境 温度 之间的密度变化,可能会出现注塑成型 收缩。
收缩分为加工收缩和后加工收缩两种。
由于体积收缩、模具 约束、结晶度和取向,模具 中会发生加工收缩。
加工后收缩率通常在生产后 24 至 48 小时后测量。
收缩的发生主要是由于残余应力的松弛。

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注塑成型中 塑料件 会 收缩 ,其内在原因是材料的热力学行为。
这种行为在pvT图中显示,其中比容(v)是压力(p)和 温度 (T)的函数。
它表征了 聚合物 的可压缩性和热膨胀。
非晶态 和 半晶态 材料之间存在本质上不同的pvT行为。
在图片中,每种材料类型都有三个不同的 压力 曲线,分别显示为p0,p1,p2。
作为熔体,两者均显示出比容对 温度 的线性依赖性。
对于固相,无定形材料(绿色)也具有线性依赖性。
另一方面, 半结晶 材料(红色)在降低的 温度 下显示出比容的指数下降。
在pvT图中,这些不同的行为解释了与无定形材料相比, 半结晶 热塑性塑料 收缩 率更高的原因。

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由冷却装置和冷却通道组成的冷却系统使注塑模具上升到特定的温度。
水或油被用作流经通道的冷却剂。
温度分布越好,冷却时间越短。
目的是使模壁温度均匀。
这是可以减少翘曲的一个因素。

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注塑机的温度在整个循环过程中受到控制。
由于冷却系统始终处于工作状态,所以冷却时间的长短没有明确的定义。
在填充过程中,熔体只对模腔进行部分的湿润。
这就是为什么要定义从注射结束到喷射的冷却时间。
也就是说,冷却时间等于挤压时间(绿线)加上剩余冷却时间(时间-压力图中的蓝线)。

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在 注塑成型 过程中,模具内部的主要热量来自熔融塑料。
流过 冷却通道 的冷却剂吸收热量,这导致冷却剂内部的 温度 升高。
冷却效率的一个指标是入口和出口之间的冷却剂 温度 。
对于工业塑料件,温差应小于3°C,以确保良好的零件质量。
冷却剂 温度 有助于评估冷却设计。这也有助于估算 冷却通道 之间的桥数。
更高的 流量 ,更大的直径和/或更短的 冷却通道 有助于降低冷却剂温度。

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对于生产注塑 塑料件,必须将模具放置在 注塑机 上。
它通常由钢或铝建造,并被设计为永久形式。
根据塑料材料的不同,可以用一个模具制造数百万个 塑料件 。
模具的复杂性从简单的双板模具到复杂的带滑块的堆叠模具等。
为了避免额外的成本,在 塑料件 设计的早期阶段,就应考虑模具的概念。

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在采用 传统冷却 的注塑 模具 中,冷却系统 的制造孔尽可能少。
方向的改变是通过交叉钻孔实现的。
这些辅助孔需要用塞子封闭,以避免冷却液流出 模具。
此外,还需要插入塞子以明确冷却液流的方向。
这样,冷却剂可以流过多个区域的钻孔。
塞子可以防止冷却剂流入不确定的方向,并通过强制流动方向支持 模具 的良好 冷却系统 。

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在 热流道系统 中,使用加热器绑带。这是为了使熔融通道内部的 温度 达到所要的过程 温度,并一直保持在这个水平。
热流道系统 主要由一个 分流表 和一个或多个 热流道 下降组成。
为了控制 温度 ,传感器与 PID控制器 结合使用。
目的是在熔融通道内达到均匀的 温度 分布。

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一群塑料行业的专家于 2006 年在德国成立了 PLEXPERT 公司。
公司下设两个部门。一个部门专注于有限元模拟,如注塑成型模拟和结构分析。
基于数十年的实践经验,PLEXPERT 的咨询服务提供符合 dfm 标准的结果,以降低部件成本,提高塑料部件的生产质量。
第二个部门侧重于为塑料工业开发和提供软硬件。PLEXPERT 凭借先进的产品,为确保生产安全和减少对宝贵资源的需求做出了贡献。
如今,PLEXPERT 在加拿大、德国、泰国和中国都设有办事处,以便快速有效地为客户提供支持。
由于塑料专家网络的紧密联系,PLEXPERT 在许多其他国家也有合作伙伴,可以提供 PLEXPERT 产品和服务。

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