急冷急热开关面板模非急冷急热，奈若何 ?-徐昌煜

优胜设计史勇老师

2017年4月25日

中国电器工业协会工业日用电器分会2017年家电行业发展论坛于4月6日在高耸入云的广州塔附近而又濒临美丽珠江的广州凯旋华美达酒店举行，近百人参加。 徐昌煜老师应邀在6日的整个下午讲课，课题是”注塑成型过程中热流道、模内自动切除大浇口和随形水路冷却的应用和效益”。

讲课前后，徐老师与2014年在上海技术论坛结识的余姚市国昌电器有限公司董事长陈国昌先生几度交谈到高低模温交迭变换成型的应用。

高低模温交迭变换成型就是在注塑成型的充填阶段(filling stage)采用高模温-转移温度(transition temperature)以上， 可以确保产品的质量(如高光、高转写性等)，后充填阶段(post-filling stage)采用低模温，可以缩短周期时间，这样高低模温交替以兼顾产品质量与生产效率的技术就叫作高低模温交迭变换技术。

高低模温交迭变换成型的其他名称还有高光免喷涂成型、高光无痕注射成型、急冷急热注射成型、变模温注射成型等等。

陈董事长提到其公司采用高低模温交迭变换成型PC(聚碳酸酯)开关面板是以电加热而以水冷却的，面板表面的确可以达到高光无痕的效果。 为了缩短加热和冷却的时间，型腔板厚度减薄，并且在型腔板与背板之间加了隔热片(见下图)。 徐老师对陈董说：「这样做是对的，型腔板薄化，使得须要加热和冷却的钢板总质量(total mass)减少、输入和带出模板的热量减少，可以缩短加热、冷却以及周期时间；加隔热片则可防止热量从型腔板传送到背板，不此而为，加热的时间就会比较长」。 然而，陈董认为其周期时间仍然偏长，感觉(亮丽外观之)得不偿(时间成本之)失。


于是，徐老师向陈董介绍了电磁加热(induction heating)以取代电加热的作法，这一方法用在平板状的开关面板上是非常适合的。

模具是在台湾的中原大学作实验时用的，加热的方式可个别采用电磁线圈(以黄色表示)、电热棒(以红色表示)以及热水孔道(以蓝色表示)。 交替加热和冷却模面的目标温度分别是120°C和50°C。


显示实验(Exp.)和模拟(Sim.)的结果，蓝、桃红和橘红色线条分别代表电磁线圈、电热棒以及热水孔道加热，冷水冷却的模面温度对时间的关系曲线。


(电磁线圈加热时间，冷水冷却时间)、(电热棒加热时间，冷水冷却时间)以及(热水孔道加热时间，冷水冷却时间)分别为(5秒，53秒)、(64秒，100秒)以及(272秒，102秒)。 无论是加热时间或者是冷却时间，使用电磁线圈较之使用电热棒都要短很多，电磁线圈加热时间和冷水冷却时间分别缩短到电热棒的8%和53%。

中原大学的实验和模拟结果，可以作为陈董及其公司决定采用电磁线圈加热设备以大幅缩短高低模温交迭变换成型PC开关面板周期时间的最佳参考。