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時(shí)序閥門控制技術(shù)(SVG技術(shù))正在逐漸替代傳統(tǒng)的閥門控制,成為難成型零件的制造方法。
SVG技術(shù)將替代傳統(tǒng)的閥門控制技術(shù)
目前在汽車和其他行業(yè)中,具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的大型零部件很難制作,因?yàn)樵谥谱髦?,很容易產(chǎn)生堆積、翹曲和噴濺等問題,難以滿足對(duì)表面質(zhì)量的更為嚴(yán)格的要求。
對(duì)于上述難題,采用傳統(tǒng)的閥門控制熱流道體系是很難解決的。在傳統(tǒng)的閥門控制熱流道體系中,要同時(shí)開或關(guān)所有的閥門,必然會(huì)影響到對(duì)諸如焊接或密接線路、氣體閥、局部堆積及不穩(wěn)定流動(dòng)等問題的控制。所幸的是,目前,一種被稱為時(shí)序閥門控制(SVG)的技術(shù)已經(jīng)能夠做到隨時(shí)控制上述問題。雖然將可程序化的時(shí)序引入閥門的開或關(guān)的過(guò)程中并不是新的技術(shù),但這種方法卻幫助人們解決了上述難題。
比如說(shuō),當(dāng)一個(gè)模槽為復(fù)雜的幾何形狀而另一個(gè)模槽的形狀較為簡(jiǎn)單時(shí),或者一個(gè)多澆道零件是不規(guī)則的形狀或某些部位厚薄不一以及具有棱、凸臺(tái)或活節(jié)時(shí),成型的過(guò)程就很困難。在這樣的情況下,如果采用傳統(tǒng)的閥門控制體系的成型工藝,就需要把零件的某些部分緊緊堆積以使其他的空間能*被充滿,這些過(guò)緊堆積的部分不僅浪費(fèi)了原料,還易引起粘沖、翹曲和應(yīng)力凍結(jié)等問題。
在連續(xù)的上漆操作過(guò)程中,局部應(yīng)力會(huì)引起斜削或漆過(guò)粘的現(xiàn)象。進(jìn)一步說(shuō),發(fā)生過(guò)緊堆積時(shí),要使用更為堅(jiān)固的壓機(jī),以獲得較大的注射單元并實(shí)現(xiàn)高的電平固定。
從多通道同時(shí)注入原料也可能會(huì)給其他的裝飾步驟帶來(lái)問題,這些步驟包括模腔內(nèi)分層(或后成型)。假若注入過(guò)程流動(dòng)不平衡,鑲嵌在工具里的纖維或薄膜就有可能折疊或起折。
對(duì)于多澆道單模腔的零件,焊縫線的位置和外觀顯得非常重要。焊縫線若出現(xiàn)在臨界應(yīng)力區(qū)域內(nèi),零件的整體性和性能都會(huì)受損。同時(shí),多澆道所產(chǎn)生的焊縫線即使在上漆之后仍能看到。
據(jù)GE塑料的部件性能和新材料引進(jìn)經(jīng)理Kurt Weiss先生說(shuō),著色后零件上的接合線會(huì)導(dǎo)致明顯的視覺缺陷,而對(duì)于玻璃填充制品來(lái)說(shuō),接合線對(duì)美觀性和性能都有負(fù)面影響。他說(shuō),人們嘗試了許多方法,其中包括在模具內(nèi)加入滑道來(lái)控制注入這一高成本的方法。MHS(Mold HotRunner Solutions)的負(fù)責(zé)人 Harald Schmidt 先生也說(shuō):“許多成型工人嘗試著通過(guò)限定噴嘴孔和噴道來(lái)控制注入,以減少過(guò)緊堆積、應(yīng)力和焊縫線等問題,然而,更小的噴口會(huì)導(dǎo)致過(guò)大的熔融切力。”他還說(shuō),人們并不能改變材料的粘性、壓力和溫度。然而通過(guò)SVG方法,即使材料或環(huán)境發(fā)生了變化,成型工人都能通過(guò)控制模腔的注入方式來(lái)獲得高質(zhì)量的零件。
成型模擬軟件供應(yīng)商Moldflow的生產(chǎn)線經(jīng)理Murali Annareddy先生認(rèn)為,通過(guò)調(diào)節(jié)流道的尺寸而不是閥門的大小來(lái)轉(zhuǎn)移接合線的位置也許是一種比較好的方法。他說(shuō):“這種人工調(diào)衡流動(dòng)的技術(shù)非常適用于多腔鑄型。為此,Moldflow提供了一套調(diào)節(jié)流道尺寸的自動(dòng)化流動(dòng)平衡程序。然而,這樣的做法在熔融過(guò)程中仍可能導(dǎo)致不同的切力,影響到零件的質(zhì)量。” Annareddy還告誡說(shuō),另一種風(fēng)險(xiǎn)是在較小流道中的滯塞,而且人工調(diào)節(jié)流速體系對(duì)于加工設(shè)備的改動(dòng)更為敏感。
過(guò)去在制作高精度零件時(shí),諸如此類的問題迫使一些成型工放棄了對(duì)多流道或多模腔成型方法的使用,原因是這些方法實(shí)在難于制出均勻及精確的零件。
SVG方法的優(yōu)點(diǎn)
經(jīng)過(guò)10年的實(shí)際應(yīng)用,作為傳統(tǒng)閥門控制和熱控制的替代方法,SVG技術(shù)逐漸獲得認(rèn)可。SVG技術(shù)在控制接合線上具有明顯的優(yōu)勢(shì),它可以將接合線轉(zhuǎn)移到非臨界區(qū)域甚至可移到出口外。閥門的時(shí)序化也使多腔鑄型能被均勻注滿,消除了過(guò)緊堆積和噴濺現(xiàn)象。同時(shí),多腔模型中損壞的模腔可被隔滯而無(wú)需將整個(gè)鑄件取出。Mold-Masters的生產(chǎn)工程師Neil Dewar先生介紹說(shuō),成型工人通過(guò)使用閥門就能調(diào)節(jié)并平衡注入過(guò)程,而不需要調(diào)節(jié)流道以及其他更多的尺寸。
廠商們還列舉了其他的優(yōu)點(diǎn),如:與同時(shí)從多澆道一次注入的方法相比,從多澆道循序注入可使夾具的噸位降低20%到30%。此外,制作出來(lái)的零件在包裝和保存時(shí)能保持較高的精確度,在運(yùn)往目的地的過(guò)程中能承受長(zhǎng)時(shí)間的高強(qiáng)度的擠壓。
目前,至少有8家熱流道技術(shù)供應(yīng)商能提供SVG技術(shù),這些供應(yīng)商包括D-M-E,Incoe,Husky,MHS,Mold-Masters,Osco Systems,P.E.T.S及Synventive。據(jù)稱,這8家公司已經(jīng)設(shè)置了幾十到幾百套SVG體系。
SVG技術(shù)被用于制作汽車零部件
SVG技術(shù)主要被用于制作汽車零部件,尤其是一些大的零部件如:緩沖器、擋板、輪胎襯圈、搖桿板條、格柵、排風(fēng)機(jī)、暖氣片、吸氣體系以及儀表嵌板。此外,光學(xué)零件如透鏡也是其被應(yīng)用的領(lǐng)域。
SVG技術(shù)為閥門控制手段在前沿自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用開辟了道路,這樣的應(yīng)用有:內(nèi)模層合、內(nèi)嵌薄膜修飾、共注射、軟-硬多材料成型、氣體輔助和長(zhǎng)玻纖復(fù)合材料。Synventive公司主管銷售、市場(chǎng)和研發(fā)的負(fù)責(zé)人Mark Moss先生說(shuō):“目前TPO汽車緩沖器的共注射成型零件尚未形成一個(gè)很大的市場(chǎng),但這個(gè)市場(chǎng)正處于成功的開發(fā)中。”具有無(wú)污染外殼和再循環(huán)內(nèi)核的TPO緩沖器的連續(xù)模塑成型有助于汽車生產(chǎn)廠家滿足不斷增長(zhǎng)的對(duì)“綠色”交通工具的要求,對(duì)于這樣的零件,采用傳統(tǒng)的閥門控制系統(tǒng)是不可能成型的。
通常,汽車零件的制模工人大多厭惡上油漆這道工序。對(duì)此,供應(yīng)商們建議,用裝飾膜夾物模壓產(chǎn)品來(lái)代替外部上漆的零件如門板,而SVG技術(shù)對(duì)于這種產(chǎn)品的發(fā)展起到了重要作用。
號(hào)稱發(fā)明了SVG技術(shù)的Osco Systems公司*將SVG用于解決汽車零件的蓋面問題。該公司的Peter Rebholz先生說(shuō):“至少在10年前,我們就已為GM制作了許多卡車和汽車格柵的模子,當(dāng)時(shí)就遇到了接合線的問題。我們應(yīng)用SVG技術(shù)將接合線從平滑的地方轉(zhuǎn)移到了邊緣。”他還說(shuō):“與此同時(shí),我們開始研究?jī)?nèi)模裝飾,利用SVG技術(shù)能把塑料卷入模具內(nèi),既不降解也不吹出模內(nèi)的器件。我們還把SVG技術(shù)用于多腔鑄型,在一個(gè)模腔內(nèi)就能制出容器及其包裝蓋。