時序閥門控製技術
時序閥門控製技術（SVG技術）正在逐漸替代傳(chuan) 統的閥門控製，成為(wei) *難成型零件的製造方法。
SVG技術將替代傳(chuan) 統的閥門
目前在汽車和其他行業(ye) 中，具有複雜結構的大型零部件很難製作，因為(wei) 在製作中，很容易產(chan) 生堆積、翹曲和噴濺等問題，難以滿足對表麵質量的更為(wei) 嚴(yan) 格的要求。
對於(yu) 上述難題，采用傳(chuan) 統的閥門控製熱流道體(ti) 係是很難解決(jue) 的。在傳(chuan) 統的閥門控製熱流道體(ti) 係中，要同時開或關(guan) 所有的閥門，必然會(hui) 影響到對諸如焊接或密接線路、氣體(ti) 閥、局部堆積及不穩定流動等問題的控製。所幸的是，目前，一種被稱為(wei) 時序閥門控製（SVG）的技術已經能夠做到隨時控製上述問題。雖然將可程序化的時序引入閥門的開或關(guan) 的過程中並不是新的技術，但這種方法卻幫助人們(men) 解決(jue) 了上述難題。
比如說，當一個(ge) 模槽為(wei) 複雜的幾何形狀而另一個(ge) 模槽的形狀較為(wei) 簡單時，或者一個(ge) 多澆道零件是不規則的形狀或某些部位厚薄不一以及具有棱、凸台或活節時，成型的過程就很困難。在這樣的情況下，如果采用傳(chuan) 統的閥門控製體(ti) 係的成型工藝，就需要把零件的某些部分緊緊堆積以使其他的空間能完全被充滿，這些過緊堆積的部分不僅(jin) 浪費了原料，還易引起粘衝(chong) 、翹曲和應力凍結等問題。
在連續的上漆操作過程中，局部應力會(hui) 引起斜削或漆過粘的現象。進一步說，發生過緊堆積時，要使用更為(wei) 堅固的壓機，以獲得較大的注射單元並實現高的電平固定。
從(cong) 多通道同時注入原料也可能會(hui) 給其他的裝飾步驟帶來問題，這些步驟包括模腔內(nei) 分層（或後成型）水泥蝴蝶閥。假若注入過程流動不平衡，鑲嵌在工具裏的纖維或薄膜就有可能折疊或起折。
對於(yu) 多澆道單模腔的零件，焊縫線的位置和外觀顯得非常重要。焊縫線若出現在臨(lin) 界應力區域內(nei) ，零件的整體(ti) 性和性能都會(hui) 受損。同時，多澆道所產(chan) 生的焊縫線即使在上漆之後仍能看到。
據GE塑料的部件性能和新材料引進經理KurtWeiss先生說，著色後零件上的接合水泥蝴蝶閥線會(hui) 導致明顯的視覺缺陷，而對於(yu) 玻璃填充製品來說，接合線對美觀性和性能都有負麵影響。
他說，人們(men) 嚐試了許多方法，其中包括在模具內(nei) 加入滑道來控製注入這一高成本的方法。MHS（Mold HotRunnerSolutions）的負責人 Harald Schmidt先生也說：“許多成型工人嚐試著通過限定噴嘴孔和噴道來控製注入，以減少過緊堆積、應力和焊縫線等問題，然而，更小的噴口會(hui) 導致過大的熔融切力。”他還說，人們(men) 並不能改變材料的粘性、壓力和溫度。然而通過SVG方法，即使材料或環境發生了變化，成型工人都能通過控製模腔的注入方式來獲得高質量的零件。
成型模擬軟件供應商Moldflow的生產(chan) 線經理MuraliAnnareddy先生認為(wei) ，通過調節流道的尺寸而不是閥門的大小來轉移接合線的位置也許是一種比較好的方法。他說：“這種人工調衡流動的技術非常適用於(yu) 多腔鑄型。為(wei) 此，Moldflow提供了一套調節流道尺寸的自動化流動平衡程序。然而，這樣的做法在熔融過程中仍可能導致不同的切力，影響到零件的質量。”Annareddy還告誡說，另一種風險是在較小流道中的滯塞，而且人工調節流速體(ti) 係對於(yu) 加工設備的改動更為(wei) 敏感。
過去在製作高精度零件時，諸如此類的問題迫使一些成型工放棄了對多流道或多模腔成型方法的使用，原因是這些方法實在難於(yu) 製出均勻及**的零件。
SVG方法的優(you) 點
經過10年的實際應用，作為(wei) 傳(chuan) 統閥門控製和熱控製的替代方法，SVG技術逐漸獲得認可。SVG技術在控製接合線上具有明顯的優(you) 勢，它可以將接合線轉移到非臨(lin) 界區域甚至可移到出口外。閥門的時序化也使多腔鑄型能被均勻注滿，消除了過緊堆積和噴濺現象。同時，多腔模型中損壞的模腔可被隔滯而無需將整個(ge) 鑄件取出。Mold－Masters的生產(chan) 工程師NeilDewar先生介紹說，成型工人通過使用閥門就能調節並平衡注入過程，而不需要調節流道以及其他更多的尺寸。
廠商們(men) 還列舉(ju) 了其他的優(you) 點，如：與(yu) 同時從(cong) 多澆道一次注入的方法相比，從(cong) 多澆道循序注入可使夾具的噸位降低20％到30％。
此外，製作出來的零件在包裝和保存時能保持較高的**度，在運往目的地的過程中能承受長時間的高強度的擠壓。
目前，至少有8家熱流道技術供應商能提供SVG技術，這些供應商包括D-M-E，Incoe，Husky，MHS，Mold-Masters，OscoSystems，P.E.T.S及Synventive。據稱，這8家公司已經設置了幾十到幾百套SVG體(ti) 係。
SVG技術被用於(yu) 製作汽車零部件
SVG技術主要被用於(yu) 製作汽車零部件，尤其是一些大的零部件如：緩衝(chong) 器、擋板、輪胎襯圈、搖杆板條、格柵、排風機、暖氣片、吸氣體(ti) 係以及儀(yi) 表嵌板。此外，光學零件如透鏡也是其被應用的領域。
SVG技術為(wei) 閥門控製手段在前沿自動化領域中的應用開辟了道路，這樣的應用有：內(nei) 模層合、內(nei) 嵌薄膜修飾、共注射、軟－硬多材料成型、氣體(ti) 輔助和長玻纖複合材料。Synventive公司主管銷售、市場和研發的負責人MarkMoss先生說：“目前TPO汽車緩衝(chong) 器的共注射成型零件尚未形成一個(ge) 很大的市場，但這個(ge) 市場正處於(yu) 成功的開發中。”具有無汙染外殼和再循環內(nei) 核的TPO緩衝(chong) 器的連續模塑成型有助於(yu) 汽車生產(chan) 廠家滿足不斷增長的對“綠色”交通工具的要求，對於(yu) 這樣的零件，采用傳(chuan) 統的閥門控製係統是不可能成型的。
通常，汽車零件的製模工人大多厭惡上油漆這道工序。對此，供應商們(men) 建議，用裝飾膜夾物模壓產(chan) 品來代替外部上漆的零件如門板，而SVG技術對於(yu) 這種產(chan) 品的發展起到了重要作用。
號稱發明了SVG技術的OscoSystems公司**將SVG用於(yu) 解決(jue) 汽車零件的蓋麵問題。該公司的銷售負責人PeterRebholz先生說：“至少在10年前，我們(men) 就已為(wei) GM製作了許多卡車和汽車格柵的模子，當時就遇到了接合線的問題。我們(men) 應用SVG技術將接合線從(cong) 平滑的地方轉移到了邊緣。”他還說：“與(yu) 此同時，我們(men) 開始研究內(nei) 模裝飾，利用SVG技術能把塑料卷入模具內(nei) ，既不降解也不吹出模內(nei) 的器件。我們(men) 還把SVG技術用於(yu) 多腔鑄型，在一個(ge) 模腔內(nei) 就能製出容器及其包裝蓋。”
Mold-Masters公司的Dewar先生說：“經過10～15年的發展，人們(men) 已經將SVG技術應用到了諸如電視機後蓋等產(chan) 品的製作。這一技術使得成型工人能夠生產(chan) 出不需要上漆的大型零件。同時，這一技術也被應用於(yu) 30％玻纖填充尼龍製汽車車蓋。SVG技術的應用，解決(jue) 了接合線對零件表麵的損壞以及對零件結構的影響等方麵的問題。”
據Collins & Aikman ofTroy，Mich.公司的內(nei) 部裝飾開發項目經理MarkNietzke先生說，他們(men) 正在將SVG技術用於(yu) 模內(nei) 層化的工程。“利用SVG體(ti) 係，可以控製模腔內(nei) 的注入過程，並有助於(yu) 降低注射過程中泡沫塑料包裹的烯類嵌入物所受的壓力。”先前，在Owasso，Mich.工程塑料產(chan) 品部的成型工用P.E.T.S.的SVG係統生產(chan) 出了16×20英寸的聚丙烯零件，這些零件是通過注射成型的，然後用泡沫烯類塗層進行包裝。MarkNietzke先生說，Collins &Aikman很快將啟動另一項SVG工程，即為(wei) GM的Epsilon小汽車製作由乙烯包覆的門板。在該項目所需的四個(ge) 模型中，有三個(ge) 已經建好並確認可用於(yu) 生產(chan) ，而用SVG製造的纖維包覆儀(yi) 表麵板正在被考慮作為(wei) 2006～2007年的車型式樣。此外，Collins& Aikman還用SVG技術為(wei) Visteon製作座椅靠背。
采用SVG技術所製作的零件中，*具特點的零件之一是FordF150敞蓬小型載貨卡車上的二組分擋風雨條。據Rochester， Mich.公司的專(zhuan) 門從(cong) 事多步注射操作的注射成型工Innatech先生預計，每年將會(hui) 成型1400萬(wan) 個(ge) 這樣的零件。據介紹，在零件的成型中，**次的注射料是20％的滑石粉填充聚丙烯，**次的注射料是在旋轉式的模子中生成的含有矽樹脂潤滑劑的軟SantopreneTPV，其中隻有TPV的邊緣封條用到了SVG技術。在成型中，原料從(cong) 五個(ge) 澆道的中心處被逐漸注入，以消除流道瑕疵、接合線和氣陷等缺陷。所有的流道都被設置在30℃～45℃的溫度範圍內(nei) ，以避免澆道瑕疵。此外，Innatech先生還自己設計了PLC加工控製係統，該係統在注射周期內(nei) 通過表征壓力的定位螺絲(si) ，離散地對每個(ge) 閥門進行多步驟控製。這種薄擋風雨條長38英寸，在前後側(ce) 門間擺動，綜合了降低噪音、防風雨和接合蓋麵的功能。據稱，該零件在今年的SPE汽車塑料**獎中獲得了進入決(jue) 賽的資格。
改善外形是應用SVG技術的主要原因，但不是**的原因。據Husky公司的生產(chan) 經理KevinGolden先生介紹，Husky公司曾生產(chan) 過一種1500mm長的汽車儀(yi) 表板抗衝(chong) 擊減震器，利用SVG技術，使得夾具的噸位降低了將近30％。他說：“我們(men) 的元件主要被用來製造大量的汽車格柵，其中，大部分的大噴口體(ti) 係都是采用SVG技術完成的。”
其實，早在1995年，汽車零部件行業(ye) 中的**者們(men) 就已采用了SVG技術。其中，伊利諾斯納維什爾的Nascote公司采用GE的Xenoy聚碳酸酯/聚酯樹脂來生產(chan) 緩衝(chong) 器，使得生產(chan) 周期由110s降低到75s以下，實際上，對時間的節省主要是由於(yu) SVG技術的應用降低了對夾具壓力的要求，該公司認為(wei) ，使用SVG技術不僅(jin) 加快了生產(chan) 周期，而且在不用附加壓力的情況下就能提高生產(chan) 能力，從(cong) 一定程度上克服了張開夾具和油漆粘附等問題。
此外，SVG技術還可與(yu) 其他前沿的成型技術結合使用。例如，將Synventive公司的動態注入係統用於(yu) 共注射成型來製造緩衝(chong) 器，緩衝(chong) 器的外殼為(wei) 無汙染材料，內(nei) 部為(wei) 再循環材料。
MHS公司的Schmidt先生認為(wei) ，SVG技術為(wei) 利用多模腔鑄型製作薄壁大型零件開辟了道路。他說：“在將來，我們(men) 看到的TPO緩衝(chong) 器儀(yi) 表板的厚度將隻有或少於(yu) 2mm。”“薄壁有利於(yu) 縮短冷卻時間，但會(hui) 增加熔體(ti) 的流動阻力。流體(ti) 冷層的較快形成以及較高的壓力降都會(hui) 導致更深的接合線產(chan) 生，而采用SVG技術製造薄壁大零件時能防止這些問題的產(chan) 生。”
SVG技術在非汽車行業(ye) 也大有市場。GE塑料就曾利用SVG技術開發了一種厚度僅(jin) 為(wei) 1mm的筆記本電腦盒，該零件是通過11個(ge) 澆道循序澆注而成的。GE塑料的**加工工程師GregTremblay先生說：“我們(men) 還將爭(zheng) 取利用SVG技術來製作封皮。”GE用它的萊克桑聚碳酸酯商品開發出了一種碳填充的導電化合物，該化合物能像幹縮的泥漿一樣流動。在傳(chuan) 統的閥門控製體(ti) 係中，它並不能被正常地注入，而采用SVG技術，該化合物能在1.5s內(nei) 充滿模腔。
關(guan) 於(yu) SVG的幾個(ge) 方麵
大多數的SVG係統具有4到12個(ge) 落線，當然，某些SVG係統可以少到隻有2個(ge) 落線，或者某些SVG係統可以多到24個(ge) 。P.E.T.S.公司的Casey先生說，SVG係統比傳(chuan) 統的閥門控製係統的成本要高出15％到20％左右，這主要是由於(yu) 它具有額外的控製性能。
SVG技術主要被用於(yu) 兩(liang) 個(ge) 方麵：被用於(yu) 多腔鑄型，如族部件，以便獲得均衡的注入且不會(hui) 引起過緊堆積；另外，被用於(yu) 所謂的級聯成型，主要是製造長或大的零件，以改善零件成型質量。級聯成型被用來模仿單一的熔體(ti) 流動前緣，並在使用單流道時消除接合線。在一個(ge) 級聯成型的構思中，所設置的澆道位置使得熔體(ti) 流到一個(ge) 管口端時恰好經過另一個(ge) 管口的閥門。當熔體(ti) 流經一個(ge) 管口時，該管口被打開，新的熔體(ti) 在先前的熔體(ti) 之後加入流動。這樣，在新打開的管口中，熱的熔體(ti) 將前流體(ti) 升溫匯合，從(cong) 而不會(hui) 形成接合線。
在SVG技術中，熔體(ti) 前緣從(cong) 一個(ge) 閥門到另一個(ge) 閥門的流動距離以及開關(guan) 閥門的時間都是非常重要的。Innatech公司的Elder先生告誡說：“如果**個(ge) 閥門開得太早，將產(chan) 生回流和其它嚴(yan) 重的後果；如果開得太遲，從(cong) **個(ge) 閥門流進的材料將在表麵固化。
在這兩(liang) 種情況下，時序閥門控製的優(you) 點都不能體(ti) 現出來。由於(yu) 材料到達**個(ge) 閥門時，正在冷卻和降壓，而從(cong) 新閥門流進的流體(ti) 溫度較高，壓力也較大，從(cong) 而導致了回流的產(chan) 生。”通常，閥門的開啟可通過時間、螺絲(si) 的方位或壓力傳(chuan) 感器來觸發，反饋閥門探針方位的引發開關(guan) 可被用作**檢查。
在SVG技術中，正確的排風也至關(guan) 重要。P.E.T.S.公司的Casey先生說：“如果模腔不能正確地排風，兩(liang) 股熔體(ti) 之間的空氣將滯留在模件中。”
由於(yu) SVG技術中涉及到各種複雜的問題，因此，許多熱流道供應商提倡在設計模子時使用計算機模擬流動。對於(yu) SVG流動仿真的使用者來說，對焊縫線應特別關(guan) 注。Moldflow公司早在幾年前就已涉足SVG仿真技術，據該公司的Annareddy先生說：“目前還沒有一種模擬的方法來預測接合的實際強度。因此，*好的方法是對準接合線生成時的預計溫度和壓力。一般來說，高溫和高壓時產(chan) 生的接合線會(hui) 更深。我們(men) 可以給閥門的開和關(guan) 定時，以*小化或消除這些接合線。”水泥蝴蝶閥
需要指出的是，SVG技術並不可能對大而複雜零件的注入和堆積壓力進行**的局部控製。據Synventive公司介紹，動態注入的SVG技術可以彌補標準SVG技術在這方麵的不足。在傳(chuan) 統的閥門控製技術中，要麽(me) 完全開啟閥門，要麽(me) 完全關(guan) 閉閥門。與(yu) 之不同的是，DF體(ti) 係的管口的開關(guan) 程度是可調的，能改變流動出口的有效尺寸。因此，DF能對每個(ge) 獨立的閥門進行注入和堆積的實時控製。Synventive公司的Moss先生說：“DF體(ti) 係相當於(yu) 光調開關(guan) 。”
早在1998年，閉合回路的DF係統利用水壓氣缸來移動管口中的流量控製水泥蝴蝶閥探針。熱流道中的壓力傳(chuan) 感器把信號傳(chuan) 送給控製器，控製器則對實際壓力和設定壓力進行比較，並通過操縱隨動閥來控製水壓氣缸的活動。但是，傳(chuan) 統的注射成型在注入階段是利用速度控製的，在*後的注入和填密階段則轉換為(wei) 壓力控製。而DF係統隻用壓力控製，由於(yu) 閥門處的壓力能被準確感應，因而人們(men) 認為(wei) DF係統在填密階段的控製*為(wei) **。
Moldflow公司的Annareddy先生說：“采用這種控製，可確保所有的模腔能同時被充滿。”目前，Moldflow公司和Synventive公司正在合作，進行DF成型仿真的研究工作。Tier-one的汽車零件供應商Corp.、Southfield和Mich.等，曾經利用DF技術製造了許多的A-、B-、C-內(nei) 柱和HVAC門、緩衝(chong) 器、車輪襯圈以及三部件超模塑的聚光圈。此外，其他一些供應商用DF技術來製造聯鎖的托臂支座、精密的噴墨筒和柱式傳(chuan) 感器組合件。在四閥模型中，利用薄壁、多腔的方案能生產(chan) 移動電話的前後殼。丹麥Faareveje的MikronMouldTechnology公司所生產(chan) 的PC/ABS零件，外殼的壁厚從(cong) 0.7mm到1.5mm不等，其注射時間僅(jin) 用了0.4s，零件的完整製作周期僅(jin) 為(wei) 13s，所用的注射料為(wei) 8.85g。
據說，P.E.T.S.公司可能在2004年的**季度便生產(chan) 出了一種新的SVG用閥門探針，當閥門開動時，其作用不僅(jin) 僅(jin) 是打開或關(guan) 掉所有的通道。水泥蝴蝶閥ଌࠁႯǩŸ+ᨈǍ겜꿨꺷냥躺뇂⸱薼볯麛럥몸薼볯隤ꏥ鶿諦覭뫧몸偉(wei) 㔶볯뾽鏵꾎ꋥꦸ뫥몸㈭莄⭾〷蓢貼뿨鮺賦螠鷥늷뻨낈鯥薙藥鮿냦뎹胣₂몙菨떔諥꞉ꇨ몜黦꾘룤뮱雦讞믧꾫軦뚈믤ꢡ볯莮ꃦ꺍軦뚈鏵ꆿ迥貼鯧ꖎ鏦鰈銛頦냨芊飩肘鷦蒚뷤뮧胣놔뫤몺믤릯軦뚈돧龻髧뺲ꇧꚺ鋥ꢊ胦릉胦邏蟥蚺뛨ꖝ뛨颫髧膦뇦貼鏵ꢊ觸財鳦蒞菨龤軨鞾鳦ꮿ鏥鉞韋뒗볯麮軧ꞎ襇龹鯦몸郥蚐胣릖뻤膀믧躵볯ꂛ腖ꎭ迥낈鏵랈髧ꊬ뿨芀껥颿迥超軥覀鏵鈺諥꞉ꇨ몜黦薿鳩超뷧꾉ꗥ鈺뫦뺮ꓥ貒냦꾷껧뾺껥薣髧뮺菧芀†胣肀㐱낖룤ꎻ駦붃껨閽냨芊믤₪肀胣몙菨낮뷥莰諨ꪻꫧ뒠뫤ꂼ믧뺘ꓧꪻꇨ蒚ꛦ떿볯蚛闦뺘胣낮뷥膀軦뚈뫤肸뫨貼믤Ꞥꆨ苧떘뛦뚙룤뺘ꓧ貕鷩貼藥蚈뫥ꢔ뫤肜雦꺾鳦肊鳦貒雦讞駥뚻胣肼藥떔뫦貒ꇨꊝ듨薣諦꾜迥뢛藥ꖷ觨貼뷤ꪻꇨ랅鳦齪菨몼胣Ꞁ菨꾏鷩膀뷤꾧냥覭觧릂胣ꪻꇨ超鳦㎉럨鎾藥貼룤꾷䥐ꞎ襇貼룤鈥껨閽귧齪菨貼룤趧꣦齲뻨몇胣㒁럨肼藥鎾蟥貼뻨ꖅ뻨몇藥ꢃ髩뮦볯꾏껥낎跥芏闦ꞎ襇膀ꓥ芏闦趤鷦ꞎ襇貒꣧辺軦뚈볯ꖻ迥驟럨ꖊ귨膀韋뢺껨閽諥붃볯랅鳦麮韋貒軥늏뿨蚿胣낮뷥늛뫧뺘ꓧ膀諦ꚭ껨閽飦몤胣낕跦궖鏵鶿귥膀鳥뾺鷩뾝믧膀胣ꂗ鳩隼꣧궯꣨膀鳥뾺껨꺽迥낕鋥뚊胦膀觸ꢊ鋥ꪇ諥ꂗ觸ꢊ襇ꊍ귧齪菨芀껥覜ꯩ蒚胦붃믤베꿦貼迥ꆻ뛨螿꣧詎蟩貒軦뚈髧몟鳦膦뇦芀灳湡