專(zhuān)利名稱(chēng)：注塑成型機(jī)的制作方法
注塑成型機(jī) 本發(fā)明涉及一種注塑成型機(jī)，它包括由一模具的至少兩個(gè)部件構(gòu)成的空腔，在該
空腔中可加入塑料熔體，其中，該至少兩個(gè)模具部件中的至少一個(gè)具有一金屬的成型表面 和一直接在成型表面后面設(shè)置的絕緣區(qū)域，該絕緣區(qū)域在注塑成型機(jī)的操作中使成型表面 與模具部件的其余部分絕熱。 為了修正流動(dòng)特性或者說(shuō)為了有針對(duì)性地改善注射成型件的表面特性，而動(dòng)態(tài)地 (熱變地)對(duì)注射成型模具進(jìn)行調(diào)溫。其中，在每一工作循環(huán)中，在注射之前將空腔的表面 溫度置于一定溫度，優(yōu)選高于玻璃轉(zhuǎn)變或結(jié)晶熔融溫度，并且在注射以后重新加以冷卻。
已知有許多種加熱方法 Mitsubishi HEAVY IND LTD在JP 2005-225042中介紹了借助于液體循環(huán)來(lái)調(diào)節(jié) 模具的溫度。該系統(tǒng)包括一個(gè)具有用于冷卻模具的冷液體的液體存儲(chǔ)器和一個(gè)具有用于加 熱模具的熱液體的存儲(chǔ)器。 0N0 SANGYO KK在JP 2005-297386中介紹了一種類(lèi)似的方法，包括在空腔表面附 近的加熱及冷卻通道。具有較低溫度的用于冷卻的介質(zhì)和具有較高的溫度的介質(zhì)流過(guò)這些 加熱和冷卻通道。 在WO 2006/136743中，Roctool采用感應(yīng)方法來(lái)加熱模具表面。通過(guò)設(shè)立磁場(chǎng)加 熱空腔附近的嵌件，并以此提高模具中的表面溫度。 大多數(shù)已知方法的缺點(diǎn)是，因加熱時(shí)間而延長(zhǎng)了工作循環(huán)時(shí)間。用于循環(huán)加熱和 冷卻的高能耗也算是另一缺點(diǎn)。為了減小這些影響，以往有人已曾提出了附加措施。在此， 將動(dòng)態(tài)調(diào)溫的質(zhì)量予以減小(例如ENGEL的申請(qǐng)"Abhebender Einsatz (突出的嵌件)")。 而在W02007/034815中，則是在加熱/冷卻通道的后面設(shè)置一絕熱層，以便保持盡可能小的 待加熱/冷卻的表面。 在DE 10 2006 013 368 Al (KI Liidenscheid)中披露了一種方法，其不帶有加熱， 而僅僅通過(guò)加入的塑料熔體的熱量可以部分地達(dá)到熱變調(diào)溫的效果。這一點(diǎn)通過(guò)陶瓷模具 嵌件的應(yīng)用或通過(guò)涂覆有陶瓷層的模具空腔來(lái)達(dá)到。陶瓷在這里構(gòu)成一絕緣子，借其短時(shí) 間地如此程度地提高在塑料熔體與模具壁之間的接觸溫度，使表面的成型得到改善以及實(shí) 現(xiàn)接合縫的涂覆。 但模具表面上的陶瓷具有這樣的缺點(diǎn)，即，其不能以金屬那樣的相同程度拋光。此 外也不能任意提高接觸溫度，該溫度由下式得出 Tk["]接觸溫度 TM[°C ]熔體溫度 TW[°C ]接觸之前的模具壁溫度 、[jj/r^2]熔體的透熱系數(shù) V[力^—'附"模具的透熱系數(shù)
對(duì)于陶瓷的透熱系數(shù)與熔體的透熱系數(shù)同樣高的情況，調(diào)準(zhǔn)一接觸溫度，該接觸 溫度相當(dāng)于熔體溫度和模具溫度的平均值。實(shí)例熔體溫度=2501:，模具溫度=80°C—接 觸溫度165°C 。如果已確定，為了達(dá)到理想的效果，該接觸溫度是不夠的，則必須提高模具溫 度。但是因此同時(shí)也延長(zhǎng)了冷卻時(shí)間，從而處理過(guò)程變得不經(jīng)濟(jì)。換一種表達(dá)方式，意思就 是所要求的接觸溫度通過(guò)模具溫度確定冷卻時(shí)間。 由US 5， 468， 141可得知此類(lèi)型的注塑成型機(jī)，在這里只是通過(guò)加入空腔的熔體 的熱量實(shí)現(xiàn)對(duì)成型層的加熱。US 2004/0222566A1中公開(kāi)了權(quán)利要求1前序部分的特征。 本發(fā)明的目的是，改進(jìn)此類(lèi)型的注塑成型機(jī)，使其在成型表面的溫度變化中達(dá)到 較大的柔性(靈活性)。 上述目的通過(guò)一種具有權(quán)利要求1特征的注塑成型機(jī)得以實(shí)現(xiàn)。 本發(fā)明的其他的有利實(shí)施形式說(shuō)明于各從屬權(quán)利要求中并且可借助附圖
和其相
應(yīng)的的示圖描述得出。 圖l至3各自示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖4示出按照本發(fā)明的注塑成型機(jī)的總 圖。 實(shí)施例1 (圖la、lb): 在所研究的模具部件中設(shè)置的金屬成型表面1與一個(gè)在另一 (未示出的)模具部 件中設(shè)置的表面共同構(gòu)成一空腔，該金屬成型表面設(shè)有一絕緣層作為絕緣區(qū)域2 :在后面 又具有一個(gè)金屬的區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域中設(shè)置本身已知的冷卻孔6，它們可用一種介質(zhì)沖淋。 絕緣層的厚度典型地處在十分之幾毫米的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0. 1-0. 5mm的范圍內(nèi)。
表面1的金屬層越薄，則表面溫度的最大值越高。絕緣層的厚度最終確定，溫度如 何快地重新下降。通過(guò)金屬的表面l可以滿足已知的對(duì)空腔表面的要求(例如可拋光性、 可結(jié)構(gòu)化性、耐磨性等)。表面1通過(guò)加熱裝置3進(jìn)行的加熱示于圖lb中。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是-通過(guò)加熱金屬表面，可以提高或者說(shuō)針對(duì)性地控制接觸溫度， _金屬層在這里可以具有達(dá)幾個(gè)毫米的厚度。通過(guò)厚度的增加，可以考慮使用不同
的制造方法，-待加熱的質(zhì)量很小，因此加熱時(shí)間短，加熱和冷卻的能量需求也較小，
-由于待加熱的質(zhì)量很小并且由于有絕緣區(qū)域2，故不必非得設(shè)置全面積作用的 熱源，也可以將加熱裝置3以線狀或點(diǎn)狀的熱源在表面上移動(dòng)(例如利用機(jī)械手)。
實(shí)施例2 (圖2): 在按圖2的實(shí)施例中采用了燒結(jié)金屬的嵌件。該多孔的材料處在金屬表面1的后 面。 或者，也可以利用再生制備方法來(lái)制造完整的嵌件(例如Laser Cusing⑥)，其 中設(shè)定上述輪廓附近的空腔作為絕緣區(qū)域2，。 Lasercusing能夠?qū)崿F(xiàn)由象全部可焊接的材料(例如優(yōu)質(zhì)鋼、耐熱工具鋼和調(diào)質(zhì) 鋼)那樣好地分層地構(gòu)造構(gòu)件。這一點(diǎn)通過(guò)借助于激光使單組分的粉末材料熔化來(lái)實(shí)現(xiàn)。 在此，將粉末逐層地完全熔化上去。粉末層的典型的厚度處在20與50iim之間。
另一可選方案是發(fā)泡鋁，其具有一個(gè)致密的外層(成型表面1)和一個(gè)作為絕緣區(qū)域2起作用的內(nèi)層。
實(shí)施例3 (圖3): 在按圖3的實(shí)施例中，在調(diào)溫孔5的后面涂覆一個(gè)附加的絕緣層7，它使待加熱的
質(zhì)量保持盡可能小。絕緣區(qū)域2在這里通過(guò)各調(diào)溫孔5和絕緣層7共同構(gòu)成。 圖4示出一個(gè)模具在未進(jìn)一步示出的按照本發(fā)明的注塑成型機(jī)的閉合單元中的
設(shè)置。閉合單元以已知的方式具有一個(gè)固定的模具夾緊板8和一個(gè)可動(dòng)的模具夾緊板9。
通過(guò)未示出的注射裝置，將塑料注射到在模具中所構(gòu)成的空腔內(nèi)。 在圖3的實(shí)施例中適用如下 可以用氣態(tài)的(例如空氣)或液態(tài)的(例如水)絕緣介質(zhì)來(lái)注滿空腔。在這種情 況下，空腔有利地與用于絕緣介質(zhì)的進(jìn)入口和排出口相連接?；蛘咭部梢詫⒖涨怀槌烧婵?。
作為加熱裝置3，可以考慮全部已知的裝置例如IR(紅外線)輻射器、鹵素?zé)?、感?yīng) 加熱裝置等。在應(yīng)用IR加熱裝置時(shí)，可以附加地在成型表面1上采用一吸收IR的涂層。
加熱裝置3在注塑成型機(jī)上的確切設(shè)置位置并不很重要。例如，加熱裝置3(不同 于圖示)可以是模具的一部分。它也可以例如設(shè)置在一個(gè)(同樣未示出的)機(jī)械手上。加 熱裝置3例如也可以整合于金屬層中，金屬的成型表面1是由該金屬層構(gòu)成的。
權(quán)利要求
注塑成型機(jī)，它包括由一模具的至少兩個(gè)部件構(gòu)成的空腔，在該空腔中可加入塑料熔體，其中，該至少兩個(gè)模具部件中的至少一個(gè)具有一金屬的成型表面(1)和一直接在所述成型表面(1)后面設(shè)置的絕緣區(qū)域(2)，該絕緣區(qū)域在注塑成型機(jī)的操作中使成型表面(1)與模具部件的其余部分絕熱，并且，所述注塑成型機(jī)具有一加熱裝置(3)，通過(guò)它，優(yōu)選從遠(yuǎn)離絕緣區(qū)域(2)的一側(cè)可加熱所述成型表面(1)；其特征在于，所述絕緣區(qū)域(2)設(shè)計(jì)為一個(gè)與金屬的成型表面(1)分開(kāi)構(gòu)造的絕緣層。
2. 按照權(quán)利要求l所述的注塑成型機(jī)，其特征在于，所述加熱裝置(3)可插入到打開(kāi)的 模具中，以加熱所述成型表面(1)。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的注塑成型機(jī)，其特征在于，所述加熱裝置(3)的加熱的表 面小于所述成型表面(1)。
4. 按照權(quán)利要求1至3之一項(xiàng)所述的注塑成型機(jī)，其特征在于，設(shè)置一個(gè)用于使加熱裝 置(3)來(lái)回運(yùn)動(dòng)的裝置。
5. 按照權(quán)利要求1至4之一項(xiàng)所述的注塑成型機(jī)，其特征在于，所述絕緣層具有十分之 幾毫米的厚度，優(yōu)選為0. 1至0. 5mm。
6. 按照權(quán)利要求1至5之一項(xiàng)所述的注塑成型機(jī)，其特征在于，所述絕緣層由燒結(jié)材料 或者發(fā)泡鋁構(gòu)成。
7. 按照權(quán)利要求1至6之一項(xiàng)所述的注塑成型機(jī)，其特征在于，金屬的成型表面(1)是 作為涂層涂覆在絕緣區(qū)域(2)上的。
全文摘要
注塑成型機(jī)，它包括由一模具的至少兩個(gè)部件構(gòu)成的空腔，在該空腔中可加入塑料熔體，其中，該至少兩個(gè)模具部件中的至少一個(gè)具有一金屬的成型表面(1)和一直接在所述成型表面(1)后面設(shè)置的絕緣區(qū)域(2)，該絕緣區(qū)域在注塑成型機(jī)的操作中使成型表面(1)與模具部件的其余部分絕熱，并且，所述注塑成型機(jī)具有一加熱裝置(3)，通過(guò)它，優(yōu)選從遠(yuǎn)離絕緣區(qū)域(2)的一側(cè)可加熱所述成型表面(1)；其特征在于，所述絕緣區(qū)域(2)設(shè)計(jì)為一個(gè)與金屬的成型表面(1)分開(kāi)構(gòu)造的絕緣層。
文檔編號(hào)B29C45/78GK101746017SQ200910260499
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者G·皮爾韋恩, J·吉紹夫, M·卡赫韋奇 申請(qǐng)人:恩格爾奧地利有限公司