衡量合金模型材料熱性能的三個(gè)重要指標(biāo)
來源: 作者: 更新于:2016/11/30 22:20:39 閱讀:
熱傳導(dǎo)率、熱擴(kuò)散率和熱傳導(dǎo)效率(即熱傳導(dǎo)率與熱擴(kuò)散率平方根之比)。高的熱傳導(dǎo)率可以使材料能夠在單位時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定地轉(zhuǎn)移更多的熱量;高的熱擴(kuò)散率能夠令模具在溫度改變時(shí)能很快達(dá)到熱平衡,并能更快速地適應(yīng)環(huán)境溫度的變化;熱傳導(dǎo)效率用來表示材料從高溫物體向其接觸的低溫物體傳熱的即時(shí)效率。
在制品的成型加工過程中,合金材料的熱性能會(huì)對(duì)模具中熱傳遞過程的各階段產(chǎn)生影響。在將模具加熱達(dá)到加工溫度的階段,優(yōu)異的熱擴(kuò)散能力能夠使合金模具迅速建立熱平衡,成型過程即將開始。在將熱熔料注射進(jìn)入模具并使其冷卻的階段,較高的熱傳導(dǎo)效率意味著模具開始迅速而高效地將熱量從熔料中傳出;高熱擴(kuò)散率有利于模具迅速達(dá)到熱平衡狀態(tài),并使模具各處的溫度保持一致;一旦達(dá)到平衡狀態(tài),熱傳導(dǎo)率將決定熱量從熔料傳出直至塑件達(dá)到預(yù)期的脫模溫度所需的時(shí)間。在開模、脫模以及合模各階段,高熱擴(kuò)散率能夠促使模具維持平衡點(diǎn)溫度。
高導(dǎo)熱合金模具利于兩類主要聚合物(半結(jié)晶聚合物和無定型聚合物)的加工成型,并顯著減少冷卻時(shí)間。另外對(duì)幾乎所有的塑料原料而言,高導(dǎo)熱合金模具都能夠幫助加工商獲得更短的制品生產(chǎn)周期和更好的冷卻效果。
無定型聚合物具有松散而隨機(jī)的分子結(jié)構(gòu),沒有固定熔點(diǎn),當(dāng)被加熱升溫達(dá)到Tg(玻璃化溫度)以上時(shí),聚合物粘度下降直至開始自由流動(dòng),繼續(xù)加熱直到熔料可以完全填充模具。然后,熱量再次被轉(zhuǎn)移直到聚合物溫度降低到Tg以下(多數(shù)情況下此時(shí)的溫度已經(jīng)可以使制品脫模)。半結(jié)晶聚合物具有緊密的分子結(jié)構(gòu),分子結(jié)構(gòu)基本相同,包括聚酰胺(尼龍)、聚乙烯、聚丙烯和聚甲醛等。在加工過程中,這些聚合物處于熔融狀態(tài)成為無定型材料,當(dāng)重新冷卻時(shí)又成為半結(jié)晶材料。一些半結(jié)晶材料,例如尼龍通常要求模溫相對(duì)較高以得到優(yōu)良的制品表面,并使結(jié)晶度達(dá)到最大化。如果使用高導(dǎo)熱合金模具,就可以在要求的溫度下滿足加工需求。