合金模具材料熱性能有哪些特點?

　　與普通模具材料相比，合金模具材料具有更加優(yōu)異的熱性能，可使模具中熱量的傳輸更為。在提高制品質(zhì)量、縮短制品生產(chǎn)周期以及簡化模具冷卻水道維護等方面，高導(dǎo)熱的合金模具材料都發(fā)揮了良好的促進(jìn)作用。

　　衡量合金模具材料熱性能的三個重要指標(biāo)包括：熱傳導(dǎo)率、熱擴散率和熱傳導(dǎo)效率(即熱傳導(dǎo)率與熱擴散率平方根之比)。高的熱傳導(dǎo)率可以使材料能夠在單位時間內(nèi)穩(wěn)定地轉(zhuǎn)移更多的熱量;高的熱擴散率能夠令模具在溫度改變時能很快達(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效率。

　　在制品的成型加工過程中，合金材料的熱性能會對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)異的熱擴散能力能夠使銅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地將熱量從熔料中傳出;高熱擴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間。在開模、脫模以及合模各階段，高熱擴散率能夠促使模具維持平衡點溫度。

　　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，并顯著減少冷卻時間。另外對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的分子結(jié)構(gòu)，沒有固定熔點，當(dāng)被加熱升溫達(dá)到Tg(玻璃化溫度)以上時，聚合物粘度下降直至開始自由流動，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較高以得到優(yōu)良的制品表面，并使結(jié)晶度達(dá)到化。如果使用高導(dǎo)熱合金模具，可以在要求的溫度下滿足加工需求。

　　采用鋼材制造模具，加工商通常采用冷卻裝置以縮短生產(chǎn)周期，然而冷卻介質(zhì)經(jīng)常會凝結(jié)到模具表面從而影響塑件質(zhì)量。選用高導(dǎo)熱的合金材料制造模具，冷卻水通常可以設(shè)置更高的溫度以防止凝結(jié)，模具的表面溫度也非常接近于水溫。與鋼材相比，高導(dǎo)熱合金材料能夠更快地轉(zhuǎn)移模具中的熱量從而使其達(dá)到所要求的溫度，并且各處溫度更加一致。均衡冷卻令加工商易于控制塑件尺寸，防止塑件發(fā)生翹曲變形并提高其強度。此外，均衡冷卻對無定型聚合物的成型也非常重要，例如PC制品將變得更透明和更具韌性。