圖1 該兩點(diǎn)熱流道板帶有轉換閥（transition plugs），以確保料流更平滑的流動(dòng)

當模塑商要為其產(chǎn)品生產(chǎn)選擇適合的熱流道噴嘴時(shí)，將如何來(lái)評估熱流道噴嘴的可靠性呢？其實(shí)，方法很簡(jiǎn)單。首先需要對注塑成型過(guò)程中與之相關(guān)的每一個(gè)生產(chǎn)要素有一個(gè)清晰的了解。

在注塑成型過(guò)程中，很多因素都會(huì )影響到熱流道噴嘴的選擇。簡(jiǎn)單地說(shuō)，會(huì )涉及以下因素：產(chǎn)品的設計、塑料原材料、產(chǎn)品的重量、循環(huán)周期、模具、流道、澆口（閥式或點(diǎn)式）、噴嘴、溫度控制器和注塑機的性能等。當模塑商對這些因素有了準確的把握后，就可以將理論上的知識轉化到實(shí)際應用中，為其生產(chǎn)選配合適的熱流道噴嘴。當然，還非常有必要仔細地對比一下目前可供選擇的熱流道系統各自的優(yōu)勢和劣勢。

首要因素

通常，在選擇熱流道系統前，首先要對以下10個(gè)生產(chǎn)要素具有充分的了解：第一，產(chǎn)品的設計。產(chǎn)品設計一般是最先完成的，而其最終的成型需要在熱流道模具中完成。為了確保在成型過(guò)程中材料獲得更好的流動(dòng)性，以及在成型結束時(shí)產(chǎn)品的外表更光潔，出模更容易，必須在產(chǎn)品的結構設計上充分考慮這些因素。第二，塑料原材料。不同的塑料原料具有不同的加工變量，一般涉及流動(dòng)速率（粘度），以及對加工溫度的敏感性等。這些加工變量也會(huì )影響熱流道系統的選擇。第三，產(chǎn)品重量。產(chǎn)品重量是幾盎司、幾磅還是介于它們之間？總體而言，不同重量的產(chǎn)品，其對熱流道的要求也完全不同。但無(wú)論是小的瓶坯，還是大的汽車(chē)保險杠，都可以很容易地設計出適合它們的熱流道系統。第四，循環(huán)周期。

快速的生產(chǎn)循環(huán)意味著(zhù)對噴嘴要求的提高，比如，噴嘴必須精確地傳遞熱量，且必須耐用。當熱流道系統的溫度平衡性不好時(shí)，就會(huì )對產(chǎn)品的成型帶來(lái)很大的影響。一般，早期生產(chǎn)的熱流道系統，它們的溫度平衡性往往不好，但目前開(kāi)發(fā)的熱流道系統基本都可以提供穩定的生產(chǎn)性能，其可靠性能也滿(mǎn)足正常的生產(chǎn)要求。第五，模具。一般，與選配熱流道系統有關(guān)的模具要素包括：型腔數是多少？加工什么樣的材料？噴嘴分布距離如何？熱流道供應商是否會(huì )提供將熱流道系統有機聯(lián)系在一起的、且帶有電器插座的熱半模？第六，流道。通常，人們習慣于將熱流道成型稱(chēng)作“無(wú)流道”成型，這種說(shuō)法多少有些不恰當，因為所謂的“無(wú)流道”成型并沒(méi)有真正把流道去掉。實(shí)際上，熱流道系統的使用避免了產(chǎn)生料把，從而既節省了原料，同時(shí)又省去了以往需要通過(guò)手工、機械手或其他方式來(lái)去除料把的工序。第七，澆口（點(diǎn)式或閥式）。對于點(diǎn)式澆口而言，為了在每個(gè)成型周期中保持良好的熱平衡性，其熱流嘴尖必須具有熔化物料和冷卻封口的功能。而閥式澆口則采用機械的方法來(lái)封住澆口。第八，溫度控制。一般，每個(gè)噴嘴必須與一個(gè)相對復雜的溫度控制器相連接。該控制通常采用PID算法來(lái)保證將熱量控制在精確的公差范圍內。目前，這種控制方法已在生產(chǎn)中得到了廣泛應用。在當前的市場(chǎng)范圍中，這種控制性還在不斷提高，而其價(jià)格卻在下降。第九，注塑機的特性。一般，對注塑機的具體要求包括：必須能夠安裝給定尺寸的模具、提供足夠的合模力、按循環(huán)時(shí)間的要求進(jìn)行操作、塑化足夠的物料、滿(mǎn)足嚴格的溫度控制要求，以及能夠精確注射。第十，噴嘴。目前在北美市場(chǎng)，已有超過(guò)20家來(lái)自全球的熱流道供應商。當一些供應商還在聲稱(chēng)他們的產(chǎn)品可適用于任何應用時(shí)，大多數的供應商已經(jīng)有遠見(jiàn)地選擇一個(gè)或者幾個(gè)更小的領(lǐng)域進(jìn)行重點(diǎn)推廣。例如，可為針對小型醫療器具領(lǐng)域、提供包括噴嘴在內的熱流道系統的供應商，他們可能不再關(guān)注諸如飛盤(pán)之類(lèi)的產(chǎn)品領(lǐng)域，盡管其熱流道系統在此領(lǐng)域也是可行的。未來(lái)，模塑商可能會(huì )通過(guò)工業(yè)分類(lèi)表、展覽目錄、網(wǎng)站和同事推薦等方式來(lái)查詢(xún)并選擇供應商。噴嘴的類(lèi)別多種多樣，一般可按尺寸、溫度分布、物理特性、所用材料（銅、鋼等等）以及維修的難易程度和價(jià)格等進(jìn)行區分。

圖2 該噴嘴采用了一種正在申請專(zhuān)利的最新噴嘴設計，可顯著(zhù)地減少從噴嘴到模具的熱量損失

有了上述基本認識后，模塑商就可以向熱流道供應商了解其熱流道是否能夠很好地滿(mǎn)足自己的成型需求。如果答案是肯定的，那么就需要做進(jìn)一步的證實(shí)。這可以通過(guò)兩種方式進(jìn)行考量，一種是在一個(gè)使用了該熱流道系統的相似應用中了解其應用效果，另一種方式是在熱流道供應商的技術(shù)中心進(jìn)行實(shí)際演示。盡管熱流道供應商不可能對每種產(chǎn)品的應用都給出全面的評估，但由于多數產(chǎn)品的成型具有相似的要求，因此實(shí)驗室的驗證基本可以滿(mǎn)足所有的要求。

當前的噴嘴技術(shù)

一些熱流道系統的問(wèn)題在于，通過(guò)噴嘴的熱量損失通常高達40%。當加熱器使位于噴嘴中部的樹(shù)脂處于過(guò)熱狀態(tài)，或者熱量繞過(guò)邊緣傳遞到模具中時(shí)，物料就可能因過(guò)熱而降解。

目前Volastic公司設計開(kāi)發(fā)了一種新的噴嘴，正在申報專(zhuān)利技術(shù)，據說(shuō)它能顯著(zhù)地減少這種典型的、從噴嘴到模具的熱量損失。利用一種導熱性硬質(zhì)合金片，使得噴嘴軸得以延伸，從而可以直接將熱量從加熱器傳遞到噴嘴的端部。為確保溫度的準確性，加熱器由一個(gè)單獨的熱電偶控制。這種噴嘴設計為加工敏感性材料（如30%玻纖增強尼龍）提供了精確和更低的成型溫度，從而可以避免生產(chǎn)中物料降解，并提高產(chǎn)品質(zhì)量。除加熱器和熱電偶外，這種噴嘴可采用4種不同的材料制造，這些材料的功能與鈹銅等知名的導熱性材料相似。

Volastic公司還在熱流道板和加熱器的設計上避免了內部拐彎的尖角，并組合了易彎曲的鎳加熱絲和鑄造轉換閥（cast transition plugs）。該公司試圖通過(guò)這種做法來(lái)提高其熱流道系統在合金材料、高溫應用和窄的操作窗口等方面的應用極限，同時(shí)加熱器的使用壽命也因此而顯著(zhù)提高