動(dòng)態(tài)模具溫度控制技術(shù)具有改善產(chǎn)品品質(zhì)與縮短成型周期之優(yōu)點(diǎn)。我們可將此技術(shù)主要可分為內(nèi)含模內(nèi)加熱溫度控制技術(shù)「模具表面加熱溫度控制技術(shù)，其加熱之應(yīng)用方式有非常多種，若比較其主要優(yōu)缺點(diǎn)可發(fā)現(xiàn)，模具表面加熱溫度控制技術(shù)具有更高的加熱效率與節(jié)省能源的能力。本文將熱油、高溫水、電熱、蒸氣、紅外線、感應(yīng)加熱、熱空氣加熱方式加熱效率進(jìn)行較完整比較與介紹。

一、動(dòng)態(tài)模溫控制技術(shù)(Dynamic mold temperature control, DMTC)

動(dòng)態(tài)模溫控制技術(shù)(Dynamic mold temperature control, DMTC)為近年來(lái)具創(chuàng)新性之模具溫度控制技術(shù)，為射出成型模具溫度控制重要的里程碑，相較于傳統(tǒng)模具溫度控制具有更高效率的市場(chǎng)應(yīng)用性。傳統(tǒng)模具溫度控制應(yīng)用在射出成型周期間(Tct)，模溫機(jī)將模具溫度維持在產(chǎn)品頂出溫度(Te)以下，當(dāng)融膠充填模穴時(shí)，融膠經(jīng)由熱傳使模具溫度隨之提高，充填完成后于保壓與冷卻階段進(jìn)行冷卻并回到所設(shè)定溫度。動(dòng)態(tài)模溫控制應(yīng)用在射出成型制程上，于充填前先將模具表面溫度加熱至玻璃轉(zhuǎn)換溫度(Tg)，于保壓與冷卻階段冷卻模具溫度回到Te，此技術(shù)控制模具表面溫度于Te與Tg溫度間進(jìn)行動(dòng)態(tài)變化，得到最短升溫時(shí)間(Th)與最短冷卻時(shí)間(Tc)，達(dá)到充填前快速加熱與充填后快速降低至模具溫度目的。

傳統(tǒng)射出成型制程中，冷卻階段占成型周期約2/3時(shí)間，因此有效率的冷卻效果可大幅縮短成型周期與操作費(fèi)用，然而過(guò)低或不均勻分布的模溫，將影響產(chǎn)品品成質(zhì)，造成縫合線、表面粗糙、殘留應(yīng)力與翹曲等問(wèn)題。利用動(dòng)態(tài)模溫控制升溫/冷卻快速的特性，可有效的解決產(chǎn)品缺陷問(wèn)題。

二、各種動(dòng)態(tài)變模溫技術(shù)分類

近十年來(lái)有諸多關(guān)于動(dòng)態(tài)模溫控制技術(shù)研究與報(bào)告，其目的是使模具表面獲得均勻的快速加熱及冷卻同時(shí)兼具合理的成型周期。這些技術(shù)大致可以分成兩大類：(1)模內(nèi)加熱溫控(2)模具表面加熱溫控。

1、模內(nèi)加熱控溫設(shè)備包括:

（1）同一管路通入冷熱水溫的方式，加壓高溫水隨著設(shè)備發(fā)展，最高可達(dá)200度，其水溫機(jī)設(shè)備內(nèi)部管路需要加壓防止此超過(guò)沸點(diǎn)水的氣化。

（2）若要求更高模溫時(shí)，也有使用熱媒油為加熱介質(zhì)。但由于油的黏度遠(yuǎn)大于水，因此在低溫時(shí)，整體冷卻效率會(huì)比水差很多，且容易產(chǎn)生油氣造成污染，限制其應(yīng)用范圍。

（3）電熱管加熱可協(xié)助模具達(dá)到高模溫要求，但需要額外的模具設(shè)計(jì)與加工，且為了達(dá)到加熱速度與溫度均勻分布，往往需要較多的電熱管以提升加熱效果，此外若要提升加熱均勻度，則新型的設(shè)計(jì)可將加熱管直徑縮小(2~3mm)，達(dá)成可饒式加工與曲面加熱以及提升模具強(qiáng)度。

（4）蒸氣式加熱(Rapid Heat Cycle Molding, RHCM)同一管路通入熱蒸氣與冷卻水，蒸汽式加熱系統(tǒng)其水路搭配產(chǎn)品3D曲面造型，使用高溫蒸汽為加熱源可達(dá)180度，在模具內(nèi)部設(shè)計(jì)蒸汽加熱流通管道，達(dá)成模具快速加熱目的，加熱完成后迅速導(dǎo)入低溫冷卻水，完成動(dòng)態(tài)溫度控制。在實(shí)際案例應(yīng)用于LCD外框中發(fā)現(xiàn)，由于蒸氣容易造成水路表面銹蝕影響加熱冷卻的效率。且由于3D水路設(shè)計(jì)將提高加工的困難度與成本，使用于大尺產(chǎn)品應(yīng)用上仍有其優(yōu)勢(shì)，目前產(chǎn)業(yè)研究上進(jìn)一步將此技術(shù)發(fā)揮于各類產(chǎn)品應(yīng)用上，包括材料添加金屬粉末表面品質(zhì)改善及零度拔模角的應(yīng)用。

2、模具表面加熱溫控方式包括：

（1）模具表面鍍層滯熱方法，其模面會(huì)涂布一層低熱傳導(dǎo)系數(shù)材料，因而將使得充填過(guò)程中，熔膠將先和鍍層接觸，而非直接接觸模具鋼材，不同的接觸材料與鍍層厚度將影響熔膠的接觸溫度，進(jìn)而改變?nèi)谀z充填時(shí)的凝固層厚度，藉由涂布低熱傳導(dǎo)系數(shù)的材料于模面，其接觸溫度較傳統(tǒng)提升約10~20度C。

（2）感應(yīng)加熱溫控技術(shù)(Induction Heating Temperature Control, IHTC，利用不同型式電磁感應(yīng)線圈對(duì)模具表面進(jìn)行快速加熱，以消除縫合線與收縮等產(chǎn)品表面缺陷，本技術(shù)特點(diǎn)為模具表面淺層加熱，表面加熱深度約0.1mm，模具升/降溫速度極快，約為20~40度/s。利用紅外線鹵素?zé)艚咏＞弑砻孢M(jìn)行模具表面加熱，此系統(tǒng)經(jīng)由設(shè)計(jì)后可對(duì)模具進(jìn)行單面或雙面加熱。

（3）氣體加熱技術(shù)(Gas-assisted Mold Temperature Control, GMTC)，為目前最新發(fā)表之加熱方式，利用加熱后氣體通入模穴以熱對(duì)流方式直接加熱模具表面，其作動(dòng)方式如，達(dá)到加熱與縮短成型周期效果，此技術(shù)具有高加熱效率但目前僅應(yīng)用于較小尺寸及微成型之模具。

（4）激光輻射加熱(Laser Radiation)：利用激光光加熱模具表面或者置入模具內(nèi)部進(jìn)行模仁局部加熱，唯獨(dú)雷射光加熱設(shè)備較為昂貴且加熱范圍有所限制控制不易，若設(shè)計(jì)得當(dāng)其加熱速度將接近30度/s，此技術(shù)仍在開(kāi)發(fā)中。

模具快速溫控技術(shù)中，模溫機(jī)的應(yīng)用可提升成型周期，節(jié)能環(huán)保的技術(shù)才會(huì)更受歡迎。在模具冷卻方面，為了達(dá)成模具急速冷卻之目的，模溫機(jī)還可以配備冷卻功能，降溫速度較快，同時(shí)可配合模內(nèi)3D冷卻管路設(shè)計(jì)的優(yōu)化，未來(lái)關(guān)于模溫機(jī)和模具溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)自由度得以有效提升。