基本介紹
- 中文名：針形澆口
- 外文名：pinpointgate
- 領域：注塑等
- 性質：對稱針點澆口
簡介,相關研究,澆口的設計原則,影響注塑製件性能因素分析,
簡介
澆口是指從分流道到模具型腔的一段通道，是澆注系統中截面最小且最短的部分。澆口的位置、數量、形狀和尺寸對塑膠製品質量、產品的外觀都有直接影響，因此，在設計過程中需要注意重視澆口的設計。常見的澆口有中心澆口、側澆口、搭接式澆口、潛澆口、薄形澆口、扇形澆口、環形澆口、牛角形潛伏澆口、點澆口。
針形澆口可套用於各種形式的製品，澆口附近的殘餘應力小，能自行拉斷澆口，可實現自動化生產，對於較大的製品可多點同時進膠，能夠縮短流程，減少因流動阻力而產生的變形現象發生，但注射壓力損失大，且其注射成型壓力要比直接澆口大一些，多數要採用三板模（又稱雙分型面）結構，模具結構較複雜，成型周期較長。
相關研究
澆口的設計原則
在設計澆口時，要遵循以下原則：
（1）澆口應設定在成型製品厚壁處，使塑膠從厚壁流向薄壁處，以減少壓力的損失。塑膠熔體應以最短的路徑、最小的熱量和壓力損失，快速射入型腔，完成注塑。
（2）澆口應設定在制品最容易被清除的地方，且儘量不要影響外觀（如可能產生流痕）。
（3）澆口位置應使塑膠流入型腔時，能沿型腔平行方向均勻地流入，並有利於型腔的排氣。
（4）澆口位置設定應儘量避免熔接痕、流痕產生於製品的重要部位，降低製品的強度。
（5）一模多穴時，澆口的尺寸和位置應根據澆口與主流道的距離和製品的大小來開設。
（6）澆口的設定應避免塑膠直接衝擊薄弱的型芯、鑲件、行位等，防止製品發生變形。
（7）澆口的設定應考慮製品在橫方向和縱方向不同的收縮。熔體從各澆口進入型腔的溫度和壓力應相同，以保證各型腔中製品的收縮率相同。
（8）分流道的轉折處應以圓弧過渡，與澆口的連線處應加工成斜面，以利於熔體的流動。
影響注塑製件性能因素分析
注塑模模具設計中，澆口位置是一個關鍵的設計變數。製件的質量好壞很大程度上取決於澆口位置，一個不正確的澆口位置將會導致過壓、高剪下率、很差的熔接線性質和翹曲等一系列缺陷。
注塑模最佳化設計的最終目標是提高製件性能品質，所以把最佳化理論套用於工藝設計中首先要對製件性能進行判定。有兩種形式的製件質量的評判方法：直接法和間接法。考慮到直接法比間接法花費多，採取間接法評判製件質量，即給出一些相關的性能參數值，而不對質量做直接估計。
（1）流動平衡
在充填階段，熔體流動不平衡是造成塑件翹曲變形的一個重要原因，理想的充填模式是熔體在充填過程中保持恆定的前鋒面速率，同時到達型腔各個角落。描述充填過程是否平衡的方法有很多，在加工條件和型腔結構相同情況下往往成型時能量消耗最小的澆口位置設計能夠實現熔體的平衡充填，而能量消耗最小等同於完成充填過程所需的注射壓力最小。在不考慮流道內的壓力損失差異時，把入口壓力放入目標函式，由於熔體流動不平衡引起的翹曲就可以考慮在內。
（2）溫度差異
在充填結束時，溫度的差異體現了溫度分布的不一致性。在這裡所用的溫度是在厚度方向上的平均溫度。塑膠的收縮度是其溫度的函式，而溫度不一致引發的收縮不一致將會引起殘餘應力，從而導致翹曲和其他的短期和長期影響，包括在低溫下的變形和裂縫等。
（3）過壓
密度不一致的主要原因是所謂的過壓現象，而不一致的壓力分布引起過壓。製件的各單元具有一致的壓力梯度就是最佳的壓力分布。但是，由於流動中壓力梯度的變化，這種最佳的狀態是可遇而不可求的。壓力梯度的變化是由以下幾個因素引起的：流動平衡性、摩擦力、剪下力和冷卻效果。
（4）摩擦熱
通常高剪下率和剪下應力不僅會產生分子取向，還會降低聚合物性能，而且由分子取向引發的收縮差異是翹曲的一個最常見的因素，因此降低注塑過程的剪下率和剪下應力非常重要。由於各種材料所允許的最大剪下率沒有給定值，要做到這一點非常困難。考慮到摩擦熱的值與剪下率和剪下應力的乘積成比例，可以通過減少過熱單元數目來代替直接減小剪下率和剪下應力。塑膠流入製件時，隨著時間的增加，由於熱交換，在流動方向上熔體的溫度降低。而如果存在過量的摩擦熱，溫度在流動方向上將會升高，此時時間增加的方向向量和溫度方向向量的點積應小於0。
