射出成型 | 8分钟读

新颖的喷嘴头可防止拉线,节省模具& Cycle Time

New design is said to eliminate mold damage from nozzle stringing or work-arounds 那 slow cycles.
#closeupontechnology

分享

Facebook分享图标 LinkedIn分享图标 Twitter分享图标 通过电子邮件共享图标 打印图标

经过四年的发展,注塑机喷嘴头已经商业化,据说可以消除拉丝问题,以及模塑商为避免拉丝而做出的所有妥协。 国际货币基金组织喷嘴头的发明者Jim Fattori已有40年的历史’作为塑料模具工程师和顾问的经验。他在费城地区领导自己的公司,注塑模具咨询有限责任公司,并经常为该杂志撰稿(请参阅每月的“模具知识”专栏)。他的新专利发明现在可以从渐进组件获得。

国际货币基金组织新颖的喷嘴尖端(可从渐进组件获得)具有内部散热片,以冷却熔体通道的中心并防止细线。据报道,喷砂处理可以确保对浇道衬套的密封性更好。

 

国际货币基金组织’新颖的喷嘴尖端(可从渐进组件获得)具有内部散热片,以冷却熔体通道的中心并防止细屑。据报道,喷砂处理可以确保对浇道衬套的密封性更好。

没有任何附加条件

正如Fattori解释的那样,当打开模具时,如果机器喷嘴尖端孔内的塑料块的中心没有充分固化,就会产生拉丝现象。弹出零件时,它会在其后拖动细线的仍然熔融的塑料。这些细绳往往带有静电,因此会粘在模具上。如果它们悬在分型线上,那么细的塑料绳将使模具变硬。—甚至是热处理的钢工具—最终导致闪烁。法托利说可以’只需打磨分型线即可正确固定—它需要大量的模具改造,“都是因为20美元的喷嘴头。” He adds, “我知道有一个模塑商由于拉线而每年花费数千美元在模具修复上。”

细丝起源于机器喷嘴头中熔体通道的熔化中心,该细丝通常不会在所需的循环时间内固化。

 

细丝起源于机器喷嘴头中熔体通道的熔化中心,该细丝通常不会在所需的循环时间内固化。

具有大孔口的喷嘴尖端更容易拉线,因为它们花费相当长的时间才能变成半固态—通常比最佳循环时间更长。模塑商尝试了各种方法来减少弦的形成,每种方法都有其自身的缺点:

 • 延长周期时间,这在经济上是不希望的;

 • 降低喷嘴尖端温度,可能会增加冷块和喷嘴冻结的风险,从而导致零件出现外观缺陷和/或造成高昂的停机时间;

 • 使用较小的喷嘴孔直径会增加通过喷嘴尖端的压降。这样会增加剪切力,并且通常需要降低注射速度,以免剪切伤—增加了周期时间。什么’此外,通过节流孔的缓慢注射需要更高的注射压力—如果机器接近压力极限,则有冒险的危险;

 • 使用喷头绝缘子,Fattori说可以“生产现场的皇家痛苦—and most of them don’t work”;

 • 使用浇口断裂,会增加循环时间(根据桶的缩回程度而变多或很多),并且可能导致喷嘴流口水,喷嘴与浇口套管之间的泄漏(当流口的物料阻碍紧密接触时)以及变形反复撞击在一起导致喷嘴尖端和/或直浇道衬套—导致更多的材料泄漏。

国际货币基金组织喷嘴尖端的横截面显示了锥形的内部散热片,其开始于“transition plane,”在零件喷射时,凝固的材料与半凝固的熔体分离。还显示了尖端的新颖轮廓,该轮廓减少了热质量,从而改善了温度控制。

 

国际货币基金组织喷嘴尖端的横截面显示了锥形的内部散热片,其开始于“transition plane,”在零件喷射时,凝固的材料与半凝固的熔体分离。还显示了尖端的新颖轮廓,该轮廓减少了热质量,从而改善了温度控制。

Fattori意识到解决该问题的方法是使更多的冷却进入喷嘴尖端流道的中心。他提出了在喷嘴头的孔内添加向内突出的导热金属鳍片的想法。这些散热片呈一定角度,最大高度进入熔体流的70%,其峰值位于Fattori所称的位置。“transition plane” inside the nozzle tip, which is where the molten material will separate on part ejection from the semi-solidified plastic. From this plane, the fins taper down to blend with the front orifice diameter. This taper concentrates the cooling at the 过渡平面, which flow simulation shows is the area where the greatest concentration of thermal gradients occurs inside the nozzle. The temperature differential between the sprue-bushing nozzle seat and the 过渡平面 was found to be as high as 135° F in the simulations. Using fins to concentrate the cooling at the 过渡平面 恩 sures the separation point is consistently in the same location, which results in repeatable shot sizes, Fattori adds.

喷嘴串可强制进行大量的模具重建—都是因为20美元的喷嘴头。

Fattori also notes 那 as plastic cools inside the nozzle tip, it shrinks away from the inner bore surface, which reduces the rate of heat transfer. But the fins are always in contact with the melt and are in close proximity to the center of the melt stream, increasing the effective cooling rate.

新的技巧消除了PS,HDPE,LDPE,PP,PVC,ABS,ASA,丙烯酸,尼龙,乙缩醛,PC和PPS(填充和未填充)测试中的拉丝现象。但是,法托利警告说“这些新的IMC喷嘴头只能用于出现拉丝问题的模具,或者不能缩短拉丝时间而没有拉丝问题的模具。新的喷嘴头在排热方面非常有效,以至于它们会引起冻结状态,特别是在较小的孔口尺寸上。”

Fattori承认,IMC喷嘴内的细翅片将易于磨损,特别是在填充材料和/或高注射速度的情况下。磨损会逐渐减少鳍’传热效果。“如今,有些技巧已经运行了一年多,且磨损极小,” Fattori comments. “But let’s say you’重新使用33%长玻璃纤维填充的尼龙,您必须每月更换一次吸头—that’仍然比必须重建模具便宜得多。”

其他技巧设计改进

根据Fattori,“喷嘴头经受恒定和周期性的热力争夺。机器将后半部分加热’的喷嘴主体。通过与注口座接触并通过对流进入大气层来冷却前半部分。”这些相反的热力相当恒定,并且随着时间的流逝达到平衡。但是,他指出,在每个注射周期中,由于材料的摩擦剪切而产生的大量热量破坏了平衡。

国际货币基金组织喷嘴头由420不锈钢制成,比典型的H-13钢坚硬。一个简单但有用的附加功能是刻在扳手平面上的孔口直径,这与大多数喷嘴尖端不同,因此不需要测量工具。

 

国际货币基金组织喷嘴头由420不锈钢制成,比典型的H-13钢坚硬。一个简单但有用的附加功能是刻在扳手平面上的孔口直径,这与大多数喷嘴尖端不同,因此不需要测量工具。

结果,法托利指出,“喷嘴尖端必须能够对温度变化迅速做出反应,以防止在最佳循环时间内形成细绳。”这需要有效的热传导以从喷嘴尖端去除多余的热量。但是导热率受物体质量的影响:更大的质量会减慢传热的速度。在法托里’s view, “今天,每个标准喷嘴头的质量都非常大。它从扳手平面的背面开始,一直延伸到刀尖的正面。”

The new 国际货币基金组织 nozzle tip incorporates four features to greatly increase the rate of heat transfer to compensate for momentary temperature rises:

 1.  The thick mass in the front was replaced with a contoured outer shape 那 corresponds to the internal geometry, with the smallest diameter at the 过渡平面.

 2.  The 过渡平面 is located roughly 1/8 in. forward of the massive wrench flats.

 3. 喷嘴头的总长度会有所不同,以改变凸台长度:孔口越大,凸台越长,以增加热导率。如果陆地长度都相同,则具有小孔的尖端更容易产生冷块,而具有大孔的尖端几乎可以在任何条件下串起。

 4. 减小喷嘴尖端表面的直径以减小尖端表面与浇口座之间的接触面积。喷嘴面积大的其他喷嘴头,受浇道衬套的冷却程度的影响很大。由于每个模具都不相同,因此这些喷嘴尖端在一个模具到另一个模具上的行为可能不一致。 Fattori指出,在相同的喷嘴接触力的情况下,减小的接触面积还会导致更大的密封压力,从而防止托架反吹和喷嘴泄漏。

你不’t have to physically measure the orifice on an 国际货币基金组织 tip to know its size—it’刻在扳手平面上。

国际货币基金组织喷嘴头可与½-在。球形半径,八个不同的孔尺寸,从52/32英寸到3/8英寸,在1/32英寸。增量。 Fattori说,IMC喷嘴头的孔径略小于其公称尺寸。但是即使有内部散热片,最终的流通面积也可以与大多数“full-flow”样式的喷嘴头。他还说自己的秘诀’内部过渡半径大“实际上消除了‘dead spots’材料会停滞在哪里。”

根据Fattori,most nozzle tips are made of H-13 steel with a Rockwell hardness of 46 to 48 Rc. 国际货币基金组织 tips are made of 420 stainless steel with a vacuum bright hardness of 48 to 52 Rc for greater durability.

Some tips are highly polished. 国际货币基金组织 tips are lightly sand blasted, which Fattori says produces a better seal.

另外一项创新非常简单,但对于模塑商来说仍然很有价值。法托利解释说,“由于某些原因,您必须使用某种工具来物理测量大多数喷嘴头的孔口,以了解其尺寸。” He solves 那 by 恩 graving the orifice size of each 国际货币基金组织 nozzle tip on a wrench flat.

Real-world testing (here with ABS) confirms 那 the 国际货币基金组织 nozzle tip (top) eliminates stringing, regardless of the orifice size or material type.

 

Real-world testing (here with ABS) confirms 那 the 国际货币基金组织 nozzle tip (top) eliminates stringing, regardless of the orifice size or material type.

国际货币基金组织喷嘴吸嘴的成本比其他吸嘴高,因为它们的制造成本更高。“But the ROI on any mold 那 has an extended cycle time to overcome or reduce a stringing problem is typically just a few days,” Fattori asserts. “而且由于绳子损坏而不必只修理一个模具而节省下来的钱大概可以支付一年’供应IMC喷嘴头。”

还有一件事:法托利说,“如果您想知道,内部散热片在热流道衬套和热流道系统中也能很好地工作。”

相关内容

  • 如何停止闪光

    零件的飞边可能由于多种原因而发生-从工艺或材料的变化到工装故障。

  • 冷压螺纹嵌件:一种经济的选择

    冷压螺纹嵌件为热铆钉或超声安装的螺纹嵌件提供了坚固且经济高效的替代方案。在这里发现优势并在实际中看到它。 (赞助内容)

  • 如何减少水槽

    修改普通芯销可能是一个简单的解决方案,但不要期望所有树脂都具有相同的性能。气体辅助也值得一试。