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充分利用高性能模具材料bet188娱乐城

了解高导电性合金并优化其使用可以帮助您构建更好的模具。bet188娱乐城
#铝

注塑机和吹塑机可以受bet188娱乐城益于高导电性合金实现更快的周期时间和更好的零件质量。模具材料和聚合物的某些特性使这些效率得以实现。bet188娱乐城一旦了解了这些特性,模具制造商就可以优化高性能材料的使用,为客户提供耐用、快速循环的模bet188娱乐城具。

冷却时间

bet188娱乐城模具合金热性能
模具材料的某些特性使我们能够更好地理解成型时发生bet188娱乐城的热过程。三个重要的特性是:

1.热导率
在稳态条件下,较高的热导率等于单位时间内传递更多的热能。

2.热扩散率
较高的热扩散率意味着当温度变化时,热平衡将更快地达到。一个好的热扩散器会对环境温度变化做出更快的反应。

3.热渗透性(电导率除以扩散率的平方根)
较高的热渗出率是衡量材料在突然接触到较高温度的物体时立即将热量从物体上带走的效率的指标(见图一)

表1
bet188娱乐城模具材料 导热系数,W/(cm-oK) 热扩散率,
平方厘米/秒
热Effusivity
钢- P20
0.29 0.081 1.02
铍铜 1.25 0.415 1.94

下面将解释成型塑料时这一切意味着什么。bet188娱乐城

1.加热模具至bet188娱乐城工作温度(通过水通道)。

  • 越高扩散系数可以使铜模合金更快地达到平衡,因此成bet188娱乐城型操作可以更快地开始。

2.将热塑料熔体注入模具并冷却。bet188娱乐城

  • 更高的effusivity意味着模具将开始立即bet188娱乐城有效地从塑料中去除热量。
  • 然后是高扩散系数快速转化为达到稳态、均匀温度。
  • 最后,一旦达到平衡导电率确定从塑料中移除热能的速度,直到零件达到所需的弹出温度。

3.在开模、出模和合模过程中保持设定点温度(等于水温)。bet188娱乐城

  • 再次强调,高扩散系数使模具在开模、顶模和合模bet188娱乐城过程中保持平衡。由于空气是一种较差的热介质,水和铜之间的接触是最主要的因素。

图1显示了来自热有限元分析的图片,说明了铜铍模具与P-20钢模具的均匀温度的比较。bet188娱乐城

聚合物的类型
两种主要的聚合物家族-半结晶和非晶-都受益于高导电性的模具材料。bet188娱乐城

半结晶聚合物具有致密、均匀的分子结构,包括聚酰胺(尼龙)、聚乙烯、聚丙烯和聚缩醛等材料。这些聚合物在加工过程中熔化时会变成无定形,冷却后又会变成半结晶。

无定形聚合物具有松散和随机的分子结构,因此在某些情况下,无定形材料是透明的。这两种类型的聚合物都可以从改善传热和减少冷却时间中受益。

为了更好地理解应用程序,需要了解以下一些差异。

  • 水晶材料有一个尖锐的熔点,因此必须在熔化时添加潜热能量,在冷却时去除。塑料需要凝固并冷却到热偏转温度以下才能从模具中喷射出来。bet188娱乐城热变形温度(HDT)可用于大多数树脂数据表。仅仅降到熔点以下是不够的。该部件必须冷却到足以弹射的硬度。玻璃和矿物填料增加了结晶速度和HDT,因此零件可以在更高的温度下喷射而不变形。
  • 非晶聚合物没有熔点,但当热输入高于玻璃化转变温度(Tg)时,聚合物的粘度会降低,直到开始流动。加热,直到塑料能充分流动,填满模具。bet188娱乐城然后必须将热量移除,直到聚合物低于tg -在许多情况下,在零件足够坚硬之前可以弹出。

一般来说,结晶聚合物由于潜热而含有更多的热能。例如,聚碳酸酯(无定形)的热容量为1.2 J/(g oK),而聚丙烯(半结晶)的热容量为1.9 J/(g oK)或高出58%。bet188娱乐城当使用高导电性模具合金时,制模商将经历周期时间的缩短和冷却均匀性的改善。

一些半结晶材料,如尼龙,需要相对较高的模具温度来提供良好的表面光洁度和最大的结晶度。bet188娱乐城高导电性模具合金可以改善这两种特性,bet188娱乐城并减少循环时间作为额外的奖励。

这种效果是通过简单地在所需的温度下运行模具来实现的,例如180oF。bet188娱乐城高导电性合金将能够比钢更快地散热,但在推荐的温度下,散热将更加均匀。其结果是减少冷却时间和更均匀的结晶度在成型部分。bet188娱乐城在成型无定bet188娱乐城形塑料时,均匀冷却也是非常重要的。对于透明聚合物(如聚碳酸酯),该部件将具有更好的透明度和韧性。

水的冷却

对于钢制工具,制模者经常运行冷水机以bet188娱乐城减少循环时间,并补偿减少的钢的热传递。冷工具通常会导致模具表面凝结,从而对零件质量产生不利影响。bet188娱乐城使用高导电性合金工具,可以将冷却水设置在更高的温度以防止冷凝,同时实现比钢制工具更快的循环。而且,模具的表面温度会非常接近水温设定值。bet188娱乐城铜合金的长期传热性能非常好,因为铜在冷却通道中抗腐蚀和生物污垢。

经济学

减少周期时间一直是制模商的关键工作。bet188娱乐城越来越多的模具厂正试图改善生bet188娱乐城产周期,以抵消更高的树脂、能源和运输成本,这些成本无法转嫁给客户。使用铜模具合金可以使制模商bet188娱乐城提高生产率,避免资本投资,并最大限度地减少质量问题。

导电性高的模具比钢制工具提供更均匀的冷却bet188娱乐城,从而更好地控制尺寸,减少翘曲和提高零件强度。由于冷却时间的减少,对使用高性能合金的模具bet188娱乐城进行的回报分析得出了非常理想的数字。

应用程序

  1. 最近,在一个大型聚乙烯盖子的案例中,模具厂计算了在钢工具中使用铜铍镶件10天的回收量。bet188娱乐城循环时间从75秒减少到52秒,并允许模具厂避免购买额外的成型机来跟上需求。bet188娱乐城资本规避有时会被忽视,但从长远来看,它可以带来巨大的好处。
  2. 另一个例子是由玻璃增强尼龙制成的椅子底座。制造商使用铜铍作为椅子底座模具的核心插入件,可以将周期时间缩短20%bet188娱乐城(参见图2)。在使用铜铍之前,制造商在模具中严格使用钢材。bet188娱乐城在切换到使用铜铍镶件的模具后,他们见证bet188娱乐城了周期从122秒减少到98秒,从而实现了更快的生产。改进了轮毂直径的尺寸控制。

通过使用铜铍,制造商能够在不购买额外的注塑机的情况下,每年增加50万个椅座的产量。bet188娱乐城所有的钢工具,需要额外的四台压力机,以满足不断增长的需求,再次,主要的资本支出避免了在高导电性模具合金的最小投资。bet188娱乐城

结论

高导电性合金的优点包括(1)更快的循环时间,(2)均匀的模具温度,(3)更好的零件质量,(4)低维护的冷却通道,以及(5)适合非晶和结晶聚合物家族。bet188娱乐城bet188娱乐城拥有这些模具合金的专业知识和能力的模具制造商在全球市场上具有竞争优势。这样的模具bet188娱乐城制造商可以为他们的客户提供高性能的模具,使他们的客户更具竞争力和利润。我们都知道,能带来利润的客户是最好的客户。

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