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　　發(fā)展方向
　　當(dāng)前，國內(nèi)外熱流道模具的主要發(fā)展趨勢可歸納為以下幾個(gè)方面。
　　元件的小型化，以實(shí)現(xiàn)小型制品的一模多腔和大型制品多澆口充模。通過縮小噴嘴空間，可在模具上配置更多型腔，提高制品的產(chǎn)量和注射機(jī)的利用率。在90年代，Master公司開發(fā)的噴嘴最小可至15.875mm；Husky公司開發(fā)的多澆口噴嘴，每個(gè)噴嘴有4個(gè)澆口，澆口距可近至9.067mm；Osco公司開發(fā)的組合復(fù)式噴嘴，每個(gè)噴嘴有12個(gè)澆口探針，可用于48腔模具的成型。MoldMaters公司針對小型制件的空間限制，在2001年開發(fā)了用于小制件的噴嘴，含整體加熱器、針尖和熔體通道，體積直徑小于9mm，澆口距僅為10mm，可成型重量為1~30g的制品；協(xié)力熱流道公司開發(fā)的迷你型熱流道系統(tǒng)，澆口距可近到8.00mm，尤其適用于電子類較小的產(chǎn)品。
　　當(dāng)前，用戶要求模具設(shè)計(jì)和制造周期越來越短，將熱流道元件標(biāo)準(zhǔn)化不僅有利于減少設(shè)計(jì)工作的重復(fù)和降低模具的造價(jià)，并且十分便于對易損零部件的更換和維修。據(jù)報(bào)道，Polyshot公司已開發(fā)出快換熱流道模具系統(tǒng)，尤其適于注射壓力為70kN的小型注射機(jī)。Husky、Presto和Moldmasters等公司的噴嘴、閥桿和分流板都作為標(biāo)準(zhǔn)型便于快速更換和交付模具，國外只需4周即可交付模具，在國內(nèi)制作模具最快2周即可交付熱流道模具。
　　熱流道模具設(shè)計(jì)整體可靠性提高。如今國內(nèi)外各大模具公司對熱流道板的設(shè)計(jì)和熱噴嘴相連接部分的壓力分布、溫度分布、密封等問題的研究開發(fā)極為重視。疊層熱流道注射模的開發(fā)和利用也是一個(gè)熱點(diǎn)。疊式模具可有效增加型腔數(shù)量，而對注射機(jī)合模力的要求只需增加10%~15%。疊式熱流道模具在國外一些發(fā)達(dá)國家已用于工業(yè)化.疊式熱流道模具在國內(nèi)的注塑行業(yè)已得到廣泛應(yīng)用，如一次性餐具，瓶蓋，瓶蓋防盜扣及提手等小件大批量產(chǎn)品.如國內(nèi)的協(xié)力熱流道公司在疊式熱流道的設(shè)計(jì)制作及使用方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn).
　　改善熱流道元件材料的目的在于提高噴嘴和熱流道的耐磨性和用于敏感材料成型。如使用鉬鈦等韌性合金材料制造噴嘴，以金屬粉末注射成型經(jīng)燒結(jié)制成熱流道元件已成為可能。
　　開發(fā)精確的溫控系統(tǒng)。在熱流道模具模塑中，開發(fā)更精密的溫控裝置，控制熱流道板和澆口中的熔融樹脂的溫度是防止樹脂過熱降解和產(chǎn)品性能降低的有效措施。
　　將熱流道用于共注。通過支管和熱噴嘴元件的有效組合設(shè)計(jì)可使共注成型與熱流道技術(shù)相結(jié)合，由此成型3層、5層甚至更多層的復(fù)合塑料制品。例如Kortec公司開發(fā)出了熔體輸送系統(tǒng)和共注噴嘴；Incoe公司的多出口、多模腔共注支管生產(chǎn)線能用于多材料多組分共注射。
　　組成編輯
　　盡管世界上有許多熱流道生產(chǎn)廠商和多種熱流道產(chǎn)品系列，但一個(gè)典型的熱流道系統(tǒng)均由如下幾大部分組成：
　　1．主分流板（MANIFOLD）
　　2．噴嘴（NOZZLE）
　　3．溫度控制器
　　4．輔助零件
　　將在以后系列文章深入討論這些零件的種類與應(yīng)用。
　　技術(shù)關(guān)鍵
　　一個(gè)成功的熱流道模具應(yīng)用項(xiàng)目需要多個(gè)環(huán)節(jié)予以保障。其中最重要的有兩個(gè)技術(shù)因素。一是塑料溫度的控制，二是塑料流動(dòng)的控制。
　　1．塑料溫度的控制
　　在熱流道模具應(yīng)用中塑料溫度的控制極為重要。許多生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的加工及產(chǎn)品質(zhì)量
　　問題直接來源于熱流道系統(tǒng)溫度控制的不好。如使用熱針式澆口方法注塑成型時(shí)產(chǎn)品澆口質(zhì)量差問題，閥式澆口方法成型時(shí)閥針關(guān)閉困難問題，多型腔模具中的零件填充時(shí)間及質(zhì)量不一致問題等。如果可能應(yīng)盡量選擇具備多區(qū)域分別控溫的熱流道系統(tǒng)，以增加使用的靈活性及應(yīng)變能力。
　　2．塑料流動(dòng)的控制
　　塑料在熱流道系統(tǒng)中要流動(dòng)平衡。澆口要同時(shí)打開使塑料同步填充各型腔。對于零件重量相差懸殊的FAMILY　MOLD要進(jìn)行澆道尺寸設(shè)計(jì)平衡。否則就會出現(xiàn)有的零件充模保壓不夠，有的零件卻充模保壓過度，飛邊過大質(zhì)量差等問題。熱流道澆道尺寸設(shè)計(jì)要合理。尺寸太小充模壓力損失過大。尺寸太大則熱流道體積過大，塑料在熱流道系統(tǒng)中停留時(shí)間過長，損壞材料性能而導(dǎo)致零件成型后不能滿足使用要求。世界上已經(jīng)有專門幫助用戶進(jìn)行最佳流道設(shè)計(jì)的CAE軟件如MOLDCAE。
　　應(yīng)用范圍
　　1．塑料材料種類
　　熱流道模具已被成功地用于加工各種塑料材料。如PP，PE，PS，ABS，PBT，PA，PSU，PC，POM，LCP，PVC，PET，PMMA，PEI，ABS/PC等。任何可以用冷流道模具加工的塑料材料都可以用熱流道模具加工。
　　2．零件尺寸與重量
　　用熱流道模具制造的零件最小的在0.1克以下。最大的在30公斤以上。應(yīng)用極為廣泛靈活。
　　3．工業(yè)領(lǐng)域
　　熱流道模具在電子，汽車，醫(yī)療，日用品，玩具，包裝，建筑，辦公設(shè)備等各工業(yè)部門都得到廣泛應(yīng)用。
　　生產(chǎn)簡況
　　在世界上工業(yè)較為發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)熱流道模具生產(chǎn)極為活躍。熱流道模具比例不斷提高。許多10人以下的小模具廠都進(jìn)行熱流道模具的生產(chǎn)。從總體上講北美，歐洲使用熱流道技術(shù)時(shí)間較久，經(jīng)驗(yàn)較多水平較高。在亞洲，除日本外，新加坡，南韓，臺灣，香港處于領(lǐng)先地位。北美，歐洲雖然模具制造水平較高，但價(jià)格較高交貨期較長。相比之下，亞洲的熱流道模具制造商在價(jià)格與交貨期上更具競爭性。而中國的熱流道模具尚處于起步階段，但是正在快速增長，比例不斷提高。
　　漏料處理編輯
　　部分的漏料情況，并不是因?yàn)橄到y(tǒng)設(shè)計(jì)不良，而是由于未按照設(shè)計(jì)參數(shù)操作。漏料通常發(fā)生在熱嘴和分流板間的密封處。根據(jù)一般熱流道的設(shè)計(jì)規(guī)范，熱咀處都有一個(gè)鋼性邊緣，確保熱嘴組件的高度小于熱流道板上的實(shí)際槽深。設(shè)計(jì)這個(gè)尺寸差（通常稱為冷間隙）的目的，在于當(dāng)系統(tǒng)處于操作溫度時(shí)，避免熱膨脹導(dǎo)致部件損壞。
　　1、熱嘴背部固定在分流板上；將熱嘴固定在分流板上的高溫螺栓，可以防止冷卻條件下的泄漏。這種系統(tǒng)仍然需要冷間隙，因?yàn)殇撔赃吘壴诔叵滦枰欢ǖ呐蛎浛臻g。盡管這種方法可以主動(dòng)防止熱嘴到分流板的泄漏，但卻無法防止過熱條件下部件的熱膨脹。
　　2、通過螺栓固定在分流板上的熱嘴與分流板一起運(yùn)動(dòng)。這種設(shè)計(jì)對熱嘴有最小長度要求，對模腔間距也有限制。是既經(jīng)濟(jì)又有效的防止熱嘴與分流板間泄漏的方式，適用于模腔數(shù)較少的系統(tǒng)。
　　3、熱嘴邊緣采用彈性而非鋼性設(shè)計(jì)，彈性邊緣在冷卻條件下提供預(yù)載，并防止系統(tǒng)損壞。如果意外加熱過度，它還可以吸收熱膨脹，使操作范圍擴(kuò)大到±110℃。
　　模具業(yè)編輯
　　由于時(shí)代的巨輪不斷的、快速的，而且很殘酷的往前快速邁進(jìn)，更糟糕的是人力市場難求，模具業(yè)普遍缺人的現(xiàn)象……令人心憂！因此在有限的人力資源之下，如何提高您的模具利潤以應(yīng)付日益增加的成本，乃是大家面臨的主要問題，提高精密度，自動(dòng)化制模……，固然是一種很好辦法，不過需要投入大量資金購買設(shè)備、訓(xùn)練人員……，針對以上情況，最簡單，最容易達(dá)成的方式，莫過于對“熱澆道之使用”做透徹的了解。
　　特性介紹
　　射出成形之加工就是（塑化）→（流動(dòng)）→（成形）→（固化結(jié)晶化）的工程。
　　因此對于塑料的特性，就格外重要了。例如：溶解溫度、壓力、黏度、比熱……等都必須予以重視。由于塑料之領(lǐng)域非常廣闊，于此無法深入其間，不過我們將針對其常識部份加以說明。
　　可塑化
　　塑膠之所以能夠成形加工，是由于它在溫度與壓力的作用下產(chǎn)生變形，依受熱的溫度不同，可分為四種狀態(tài)，即玻璃狀態(tài)、高彈性狀態(tài)（橡膠態(tài)）、粘流態(tài)（可塑化狀態(tài)）、分解狀態(tài)，如圖示：
　　玻璃狀態(tài)：0～T1，分子在凍結(jié)狀態(tài)，硬且脆，遇壓力則易破裂。
　　高彈性狀態(tài)（橡膠態(tài)）、：T1～T2，因外力可變形，未達(dá)溶化狀態(tài)不易成形。
　　粘流態(tài)（可塑化狀態(tài)）：T2～T3，可隨意加工成形。
　　分解狀態(tài)：T3，塑膠開始裂解，出現(xiàn)氣體分解物，甚至達(dá)燒焦?fàn)顟B(tài)。
　　成形條件：
　?。ㄗⅲ┮韵聻橐话阈嗡芰现尚螚l件
　　對于每一種不同塑料，其相對的成形區(qū)域或有不同，不過其過程分析皆相同。因此對于優(yōu)秀的模具設(shè)計(jì)者而言，應(yīng)確實(shí)了解每一種塑料之成形區(qū)域及加工特性。[3]
　　熔化塑膠的流動(dòng)性
　　一般的流體（例如：水、油……）其流動(dòng)狀態(tài)，皆依照牛頓定義進(jìn)行。而塑膠熔液看似普通的流體，其實(shí)乃是非牛頓流體。例如：在牛頓流體中，雖然剪斷應(yīng)力有變化，但其粘度卻不變。而塑膠熔液，當(dāng)剪斷應(yīng)力發(fā)生變化時(shí)，粘度也有明顯的變化產(chǎn)生。例如：在牛頓流體中，壓力從1增加到了10的時(shí)候，則流出量增加了10倍。以塑膠熔液來做同樣的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)壓力從1增加到10，其流出量可能增加了100倍，或500倍，甚至1000倍（依照不同的塑膠而定）。
　　因此在這種非牛頓流動(dòng)中，壓力增大則流動(dòng)抵抗減小。因此射出成形時(shí)，雖然澆口相當(dāng)狹小，但卻很容易填充于模穴內(nèi)，至于牛頓流體，再加分類有兩種，如圖：
　　射出成形是將塑膠溶液采用高速度使其產(chǎn)生變形的一種加工法，因塑膠溶液有壓縮性，在高速的流動(dòng)下，容易引起彈性的壓力變動(dòng)。這個(gè)現(xiàn)象，當(dāng)流動(dòng)阻力有急速變化時(shí)，即可看出這種彈性的壓力變動(dòng)變生后，流體前端的擴(kuò)散方向極為混亂不安定。但是采用高速填充時(shí)，塑膠溶液又像是非壓縮性的現(xiàn)象。這種彈性的壓力變動(dòng)（不安定的脈動(dòng)）是因何而起的？以下分析如圖所示：
　　【當(dāng)塑膠溶液之流動(dòng)類似層流狀態(tài)時(shí)，即模穴在正常且安定的狀態(tài)下填充】
　　在圖中，富有壓縮性的塑膠溶液以螺旋狀的彈簧表示，敘想在彈簧施加壓力，使往管子中央移動(dòng)時(shí)，當(dāng)用一樣的速度使彈簧由左往右移動(dòng)的活動(dòng)，這是理想的層流狀態(tài)，由于射出壓力與阻力在平衡狀態(tài)時(shí)，彈簧的移動(dòng)很平滑?！救鏑】
　　可是在某些情況，必需以急速填充時(shí)，射出壓力及速度也就異常的增高。因此富有彈性的塑膠溶液（彈簧），頭一瞬間時(shí)承受過程的壓縮，第二瞬間時(shí)引起強(qiáng)大的阻力，其原因是壓力的起伏變動(dòng)和流動(dòng)體前端的亂流所發(fā)生的，這種流動(dòng)狀況稱為彈性亂流。
　　塑膠材料之選擇：
　　設(shè)計(jì)制品之初即應(yīng)選擇所用塑料，但大都未將模具并入考慮。但可能的話，所選用的材料應(yīng)使模具之制造簡單才好。
　　成形收縮率小者（PS、ABS、PC）的尺寸精度較易達(dá)成。而成形收縮率大者（PP、PE、POM）較難做到尺寸精度（模具的公差為成形品公差之1/6）。
　　流動(dòng)時(shí)黏度比較大者（ABS等），溶液較不易流入縫隙中，但黏度小者（如PA、POM）即使間隙很小溶液亦易于進(jìn)入。
　　成形時(shí)之溫度較低者（PS等）較易成形且成形周期亦快，但成形溫度高者（PC）則較慢。
　　成形時(shí)不易變質(zhì)或分解者（PS、PE、PP等），量產(chǎn)時(shí)不易引起品質(zhì)不穩(wěn)的不良品，但成形時(shí)易發(fā)生變質(zhì)或分解者，若不嚴(yán)格要求成形條件（模具可以精密控制成形條件）則無法量產(chǎn)。此在熱澆道之情形下問題尤其嚴(yán)重。
　　結(jié)晶性塑膠與非結(jié)晶性塑膠
　　從分子的結(jié)構(gòu)觀察，結(jié)晶性塑膠─線狀高分子，依樣其化學(xué)構(gòu)造，有些分子的一部份，乃以有規(guī)則地集合，將其稱為結(jié)晶性塑膠。不是所有的分子都變成此狀態(tài)，依據(jù)冷卻條件在重量比有40～80%程度變成結(jié)晶狀態(tài)。此程度稱為“結(jié)晶度”。結(jié)晶之內(nèi)都是稱為Lamella的分子鏈彎曲、折疊，而未進(jìn)入產(chǎn)生單位結(jié)晶之結(jié)晶部分的分子鏈存在于Lamella或球晶之間，產(chǎn)生非結(jié)晶部分。非結(jié)晶性塑膠……與結(jié)晶性塑膠不同，分子無法有規(guī)則地集合。這是由于形成高分子鏈之原子團(tuán)太大、架橋妨礙結(jié)晶。
　　從容積變化的觀察結(jié)果，亦可將熱可塑性塑膠分為兩大類，一種是非結(jié)晶性塑膠，另一種是結(jié)晶性塑膠。對于結(jié)晶性與非結(jié)晶性之分類，在表中有關(guān)各種塑膠的習(xí)性已有注明。對于其容積與溫度間之變化，我們可由以下例子來做更進(jìn)一步的了解。例如：PS（非結(jié)晶性塑膠之代表）從20℃加熱到200℃時(shí)約膨脹8.3%，以密度而言，從0.97cm/g減少到1.012cm/g（結(jié)晶性塑膠之代表）在同條件下有下列的變化：
　　20℃容積：1.03cm/g
　　200℃的容積：1.33cm/g
　　容積增加率：29%
　　已溶融的非晶性聚合物，采用所使用的射出成形機(jī)，可做大幅度的壓縮。因條件而異，過剩的溶融體也可強(qiáng)制填充于模穴內(nèi)，在這種條件下做出的成形品，殘留著很大的內(nèi)應(yīng)力而固化。對成形品的性能有很大的影響。它會在脫模的瞬間被破壞，稍受到外力或因化學(xué)藥品的作用也很容易受破壞。
　　結(jié)晶性塑膠，因加熱使結(jié)晶完全融解，溶融體成了非晶狀態(tài)，其動(dòng)作與非結(jié)晶性聚合物一樣。值得注意的是壓力變高時(shí)，從結(jié)晶質(zhì)到非結(jié)晶質(zhì)的轉(zhuǎn)移溫度也會提高。結(jié)晶性塑膠成形時(shí)，在成形品的品質(zhì)上有一點(diǎn)很重要，即聚合物在非結(jié)晶狀態(tài)時(shí)必需要完成成形的動(dòng)作。這件事，特別是對保壓期間而言，保壓中的變形即是因流動(dòng)而引起的。
　　結(jié)晶性塑膠的溶融體急速冷卻后，成形品的某些部份，其再結(jié)晶化受到妨礙，再結(jié)晶化的現(xiàn)象無法瞬間完成，而隨時(shí)繼續(xù)進(jìn)行，密度和結(jié)晶化程度之間有直接的關(guān)系，結(jié)晶化程度高，則密度提高。相反地，結(jié)晶化程度低，則密度降低，因急激的冷卻，而使再結(jié)晶化受到妨礙的部份，因溫度、時(shí)間因素的差異下，或多或少繼續(xù)進(jìn)行后結(jié)晶化。后結(jié)晶化繼續(xù)進(jìn)行，直到回復(fù)原本此部份的密度為止。因此可以了解后結(jié)晶化與后收縮是相關(guān)連的，后結(jié)晶化和后收縮也是造成成形品彎曲變形和尺寸變化（成形品變小）的原因。
　　模穴表面溫度高的話，成形收縮起初很大，熱處理時(shí)卻少有變化。因此，在很高的模具表面溫度下做出的成形品，雖然在高溫下使用，但其尺寸安定性卻很好。因此，決定結(jié)晶性塑膠的模穴尺寸時(shí)，必需要考慮后結(jié)晶、后收縮的關(guān)系，而重要的是，模穴表面溫度從成形開始就要正確地掌握。當(dāng)然，要使模穴的表面溫度完全無溫度差是不可能的，但可使用有效的溫度控制系統(tǒng)，盡量減少溫度差。
　　通常提高模具溫度，產(chǎn)品尺寸會收縮減小.但不能絕對.有時(shí)候會發(fā)現(xiàn)提高模具溫度，尺寸反而會增大.最終還是要看實(shí)際的成型效果.
　　模具優(yōu)點(diǎn)
　　熱流道模具在當(dāng)今世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)均得到極為廣泛的應(yīng)用。這主要因?yàn)闊崃鞯滥＞邠碛腥缦嘛@著特點(diǎn)：
　　1、縮短制件成型周期
　　因沒有澆道系統(tǒng)冷卻時(shí)間的限制，制件成型固化后便可及時(shí)頂出。許多用熱流道模具生產(chǎn)的薄壁零件成型周期可在5秒鐘以下。
　　2、節(jié)省塑料原料
　　在純熱流道模具中因沒有冷澆道，所以無生產(chǎn)費(fèi)料。這對于塑料價(jià)格貴的應(yīng)用項(xiàng)目意義尤其重大。事實(shí)上，國際上主要的熱流道生產(chǎn)廠商均在世界上石油及塑料原料價(jià)格昂貴的年代得到了迅猛的發(fā)展。因?yàn)闊崃鞯兰夹g(shù)是減少費(fèi)料降低材料費(fèi)的有效途徑。
　　3、減少廢品，提高產(chǎn)品質(zhì)量
　　在熱流道模具成型過程中，塑料熔體溫度在流道系統(tǒng)里得到準(zhǔn)確地控制。塑料可以更為均勻一致的狀態(tài)流入各模腔，其結(jié)果是品質(zhì)一致的零件。熱流道成型的零件澆口質(zhì)量好，脫模后殘余應(yīng)力低，零件變形小。所以市場上很多高質(zhì)量的產(chǎn)品均由熱流道模具生產(chǎn)。如人們熟悉的MOTOROLA手機(jī)，HP打印機(jī)，DELL筆記本電腦里的許多塑料零件均用熱流道模具制作。
　　4、消除后續(xù)工序，有利于生產(chǎn)自動(dòng)化。
　　制件經(jīng)熱流道模具成型后即為成品，無需修剪澆口及回收加工冷澆道等工序。有利于生產(chǎn)自動(dòng)化。國外很多產(chǎn)品生產(chǎn)廠家均將熱流道與自動(dòng)化結(jié)合起來以大幅度地提高生產(chǎn)效率。
　　5。擴(kuò)大注塑成型工藝應(yīng)用笵圍
　　許多先進(jìn)的塑料成型工藝是在熱流道技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。如PET預(yù)成型制作，在模具中多色共注，多種材料共注工藝，STACKMOLD等。
　　模具缺點(diǎn)
　　盡管與冷流道模具相比，熱流道模具有許多顯著的優(yōu)點(diǎn)，但模具用戶亦需要了解熱流道模具的缺點(diǎn)。概括起來有以下幾點(diǎn)。
　　1、模具成本上升
　　熱流道元件價(jià)格比較貴，熱流道模具成本可能會大幅度增高。如果零件產(chǎn)量小，模具工具成本比例高，經(jīng)濟(jì)上不花算。對許多發(fā)展中國家的模具用戶，熱流道系統(tǒng)價(jià)格貴是影響熱流道模具廣泛使用的主要問題之一。
　　2、熱流道模具制作工藝設(shè)備要求高
　　熱流道模具需要精密加工機(jī)械作保證。熱流道系統(tǒng)與模具的集成與配合要求極為嚴(yán)格，否則模具在生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)很多嚴(yán)重問題。如塑料密封不好導(dǎo)致塑料溢出損壞熱流道元件中斷生產(chǎn)，噴嘴鑲件與澆口相對位置不好導(dǎo)致制品質(zhì)量嚴(yán)重下降等。
　　3、操作維修復(fù)雜
　　與冷流道模具相比，熱流道模具操作維修復(fù)雜。如使用操作不當(dāng)極易損壞熱流道零件，使生產(chǎn)無法進(jìn)行，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。對于熱流道模具的新用戶，需要較長時(shí)間來積累使用經(jīng)驗(yàn)。