液态硅胶开放式冷流道跟针阀式冷流道区别
液态硅胶(LSR)的冷流道系统是提高生产效率和降低废品率的关键技术。开放式冷流道和针阀式冷流道是两种主流的类型,它们在工作原理、应用场景和优缺点上有显著区别。
下面我将为您详细解析两者的区别。

核心概念:什么是“冷流道”?
首先,要理解为什么是“冷流道”。LSR是一种热固性材料,在高温下会发生硫化(固化)反应,一旦固化就无法逆转。因此,流道系统必须保持“冷”的状态(通常使用循环冷却水,温度在20℃左右),以防止LSR在流道内提前硫化。而模具的型腔部分则是“热”的(通常加热到170℃ - 200℃),用于固化产品。
开放式冷流道
工作原理:
开放式冷流道是最基本的形式。它的流道末端是直接敞开的,与模具的浇口相连。注射时,在巨大的注射压力下,LSR材料通过这个开放的通道被强制注入型腔。注射完成后,流道内的材料依靠自身的黏弹性收缩,与产品在浇口处形成“拉断”效应而分离。
特点与优缺点:
优点:
结构简单: 没有复杂的阀针等运动部件,制造和维护成本相对较低。
故障率低: 由于结构简单,不容易出现机械故障。
适用性广: 对于一些流动性非常好的LSR材料,或者产品本身对浇口痕迹要求不高的场合,是经济实用的选择。
缺点:
流涎/滴料: 这是最大的问题。由于流道是开放的,在注射结束后或保压压力不足时,流道内尚未固化的LSR可能会在重力或残余压力作用下从浇口滴漏出来,产生废料并可能污染模具。
浇口质量差: 依靠“拉断”分离,会在产品表面留下一个不美观的、类似“老鼠尾巴”的浇口痕迹。
压力损失大: 为了有效切断料头,浇口尺寸通常设计得很小,这会导致注射压力损失较大。
对材料敏感: 材料的黏度和硫化速度对拉断效果影响很大,工艺窗口相对较窄。
针阀式冷流道
工作原理:
针阀式冷流道在流道的末端安装了一个由外部机构(通常是液压、气压或电动)控制的阀针。工作流程如下:
注射前: 阀针在弹簧或外力作用下向前伸出,关闭浇口。
注射时: 控制机构动作,将阀针拉回,打开浇口。此时,注射开始,LSR材料通过打开的浇口注入型腔。
注射结束: 注射完成后,阀针立即向前伸出,强行切断料流并重新关闭浇口。
特点与优缺点:
优点:
无流涎/不滴料: 这是其最核心的优势。阀针在注射结束后立即关闭,物理上阻断了流道,从根本上杜绝了滴漏现象。
浇口质量极佳: 浇口是通过阀针平整地压合封闭的,因此留在产品上的浇口痕迹非常小、非常平整,类似于一个小圆点,外观质量高。这对于透明或外观要求高的LSR制品至关重要。
可实现顺序注塑: 对于大型或多腔模具,可以通过程序控制多个阀针的顺序开闭,从而优化填充流程,减少焊接痕、降低内应力。
压力损失小: 浇口可以设计得更大,以获得更顺畅的充填,特别适合厚壁产品或高黏度LSR。
无剪切: 阀针关闭是机械动作,不会对材料产生剪切,避免了开放式浇口可能因高速剪切导致的局部提前硫化问题。
缺点:
结构复杂,成本高: 增加了阀针、阀套、驱动缸等精密部件,初始投资和维护成本远高于开放式。
存在故障风险: 阀针是一个运动部件,可能存在卡死、磨损或密封失效的风险,需要定期维护。
可能存在流痕: 如果阀针动作时机或位置控制不当,可能在产品表面留下轻微的阀针冲击痕迹。
对比总结表
| 特性 | 开放式冷流道 | 针阀式冷流道 |
|---|---|---|
| 核心原理 | 靠压力注射,靠材料收缩拉断 | 靠阀针机械控制开闭 |
| 浇口质量 | 较差,有拉断残留(鼠尾状) | 极佳,痕迹小且平整(点状) |
| 流涎/滴料 | 容易发生 | 从根本上杜绝 |
| 结构复杂性 | 简单 | 复杂 |
| 成本 | 较低(制造与维护) | 较高(制造与维护) |
| 可靠性 | 高,故障点少 | 相对较低,有运动部件风险 |
| 工艺控制 | 较难,对材料敏感 | 更容易,控制更精确 |
| 适用场景 | 对外观要求不高的普通零件,成本敏感型项目 | 外观要求高的零件(如医疗、婴童、光学部件)、无滴料要求的自动化产线、大型或多腔顺序注塑 |
如何选择?
选择开放式冷流道当:
您的预算有限。
产品对浇口外观没有严格要求。
生产批量不大,可以接受一定比例的废料和人工修剪。
使用的LSR材料黏度适中,拉断性能良好。
选择针阀式冷流道当:
产品外观是首要考虑因素(如手机套、智能手表表带、厨具手柄、医疗面罩)。
需要实现全自动化生产,绝对不能容忍滴料污染模具和设备。
产品较大或结构复杂,需要顺序注塑来优化质量。
生产批量大,虽然初始投入高,但综合废品率低和生产效率提升,长期来看更经济。
针阀式冷流道在性能和产品质量上全面优于开放式,但其成本和维护要求也更高。选择哪种方案,需要根据具体的产品要求、生产规模和预算进行综合权衡。在现代高要求的LSR注塑行业中,针阀式冷流道的应用正变得越来越普遍。
