專利名稱：一種基于激光塑化和沖擊技術(shù)的微注塑方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微注塑成型領(lǐng)域，特指基于激光塑化和激光沖擊技術(shù)的微注塑方法和裝置，適用于微小型塑料制件的注塑成型加工。
背景技術(shù)：
眾所周知，隨著微、納米科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，微機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)品不斷向微型化方向發(fā)展，以特征尺度為毫克級(jí)的微注射成型技術(shù)受到了人們的高度重視，與傳統(tǒng)的注塑成型技術(shù)相比，微注塑對(duì)成型工藝及成型設(shè)備方面提出了更高要求，微注射成型技術(shù)的特殊要求主要表現(xiàn)在以下幾方面
(I)注射速率。由于微注射成型零件的質(zhì)量和體積微小，成型時(shí)要求注射速率很高。根據(jù)聚合物熔體的剪切變稀原理，提高注射速率可以降低熔體的粘度，使其順利充填微尺度模具型腔。通常微注射成型工藝要求聚合物熔體的注射速率達(dá)到800 mm /s以上，而傳統(tǒng)的液壓驅(qū)動(dòng)式注塑機(jī)的注射速率只能達(dá)到200 mm /s,電氣伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)式注塑機(jī)的注射速率也僅達(dá)到600 mm /s。(2)塑化和注射方式。目前，各類專用微注射成型機(jī)按塑化方式和注射單元的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分類，可分為螺桿式、柱塞式、螺桿柱塞混合式及其他特殊形式。螺桿式微注射成型機(jī)，其塑化、計(jì)量和注射均由一組螺桿完成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于控制，其不足之處在于由于螺桿前端的止逆環(huán)結(jié)構(gòu)，并且螺桿加工難度大和強(qiáng)度要求高，螺桿直徑一般不能低于14_，使得設(shè)備對(duì)一次注射量的控制精度和成型質(zhì)量的穩(wěn)定性較差。柱塞式微注射成型機(jī)，雖然其柱塞直徑可取小至5_甚至更小，注射量的控制精度較螺桿式高，但是其塑化混料性能差，材料由加熱進(jìn)行熱量轉(zhuǎn)遞完成塑化，塑化時(shí)間較長(zhǎng)，塑化品質(zhì)較螺桿式差。螺桿柱塞混合式微注射成型機(jī)，則綜合了柱塞式和螺桿式的優(yōu)點(diǎn)，以螺桿作為塑化單元，柱塞作為計(jì)量和注射單元，使微注射成型的控制精度和零件的成型品質(zhì)均有提高，但是通常其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，控制和維護(hù)難度較大。(3)驅(qū)動(dòng)方式。微注塑機(jī)一般采用高頻高扭矩伺服電機(jī)和高精度機(jī)械傳動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)精密計(jì)量和高速高壓注射，但是，機(jī)械傳動(dòng)裝置存在傳動(dòng)間隙誤差和機(jī)構(gòu)累計(jì)變形誤差，影響了設(shè)備的精密控制和快速反應(yīng)。美國(guó)的MedicalMurray公司和日本的FANUC公司采用了直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，但存在推力較小和成本較高的問題。所以，有待于研究新的微注塑成型設(shè)備，滿足微量塑化、高速度和高推力注射、高效低成本的微注塑成型需要。目前，在應(yīng)用耦合能量場(chǎng)的聚合物塑化技術(shù)方面主要有超聲波塑化、微波塑化、振動(dòng)塑化及激光塑化等。專利CN96108387. 5是一種電磁式聚合物動(dòng)態(tài)注射成型方法及裝置，利用回轉(zhuǎn)式電磁機(jī)構(gòu)，使得注塑螺桿在塑化及注塑時(shí)獲得機(jī)械振動(dòng)力場(chǎng)，將機(jī)械振動(dòng)引入到聚合物注塑塑化成型加工的全過程，但是其電磁機(jī)構(gòu)的振動(dòng)部件體積較大、慣性大，因而只適合應(yīng)用在宏觀尺度的聚合物注塑。專利CN200810031054. 9公開了一種利用超聲頻振動(dòng)實(shí)現(xiàn)聚合物熔融塑化的測(cè)試裝置，其原理是在聚合物塑化的過程中不斷地提供聲能，由聲能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和熱能，從而使聚合物的熔融塑化量增加，其缺點(diǎn)是塑化量在幾十克，塑化時(shí)間在數(shù)分鐘以上，沒有實(shí)現(xiàn)微尺度的毫克級(jí)和秒級(jí)微量化塑化。專利CN200520031507.X提供的一種微波能加熱阻燃輸送帶生產(chǎn)裝置，是利用微波對(duì)塑化材料整體快速加熱，但微波能量場(chǎng)的精確定域控制較為困難，因而難以用于微注射的塑化成型。申請(qǐng)?zhí)?01110239755. 3公開的一種基于Nd = YAG固體激光器的塑料塑化方法和裝置，申請(qǐng)?zhí)?01110239189. 6是一種基于CO2激光器的塑料塑化方法和裝置，兩者均是利用激光能量場(chǎng)和聚合物相互作用的熱效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)塑料由固態(tài)到液態(tài)的快速塑化轉(zhuǎn)變過程。在利用激光沖擊技術(shù)進(jìn)行材料加工方面，江蘇大學(xué)已取得了一系列專利和研究成果，如金屬板料的沖擊成形，專利有ZL02264630. 2、CN1931467A、CN101518852A等，激光沖擊成形是利用高能激光誘導(dǎo)的高幅沖擊波壓力的力效應(yīng)，而非熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)金屬板料的塑性成形加工，但是，沒有涉及快速高效的基于激光加工的微注塑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種基于激光塑化和沖擊技術(shù)的微注塑方法和裝置，可以克服現(xiàn)有微注塑成型設(shè)備的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)微量塑化、高速度和高推力注射、高效低成本的微注塑成型加工過程。其原理是利用激光能量場(chǎng)和聚合物相互作用的熱效應(yīng)，塑料在能量密度較高的激光輻照下，吸收光能，快速升溫達(dá)到熔化溫度，并且控制塑料的溫度在熱分解溫度以下，實(shí)現(xiàn)由固態(tài)到液態(tài)的快速塑化過程；利用激光沖擊技術(shù)，由激光誘導(dǎo)產(chǎn)生高壓沖擊波，沖擊波推動(dòng)注射單元的注射推桿，完成塑料熔體的高速注射成型，達(dá)到高效塑化和高速注射的微注塑成型目的。本發(fā)明按照下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
本發(fā)明的微注塑成型裝置，包含了激光塑化和激光沖擊兩組單元，具體來說，其裝置包括激光塑化系統(tǒng)，由激光器和激光束控制器、塑化筒、塑化桿、閥門、加熱和溫控器等組成；沖擊推進(jìn)注射系統(tǒng)，由激光發(fā)生器、約束層、激光吸收劑、注射筒、注射推桿、加熱和溫度控器組成；注塑模具；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，控制激光塑化系統(tǒng)、激光沖擊注射推進(jìn)系統(tǒng)、閥門以及加熱和溫控器的工作。激光塑化系統(tǒng)的激光器產(chǎn)生低功率連續(xù)激光，由激光束調(diào)節(jié)器調(diào)整激光束的光路和光斑大小，通過設(shè)定激光輻照方式，使得塑料整體獲得同步定位加熱或掃描加熱，光斑直徑在O. 5 10mm，選擇和調(diào)整合適的激光參數(shù)波長(zhǎng)1. 06 10. 6微米，激光功率密度f(wàn) 10W，激光輻照方式為連續(xù)單次或多次重復(fù)掃描，輻照時(shí)間O. f 10s。激光沖擊推進(jìn)注射系統(tǒng)，由高功率脈沖激光器產(chǎn)生500mJ以上的脈沖激光，透過約束層，照射激光吸收劑，產(chǎn)生高壓等離子沖擊波，沖擊波爆轟高壓推動(dòng)注射推桿，在極短時(shí)間內(nèi)，注射推桿獲得大于800 mm /s以上的高速，推動(dòng)塑料熔體充填模具型腔。塑料的準(zhǔn)備，可以用塑料粉末、固體顆?；虬辶蠜_切獲得，用精密計(jì)量器具稱取塑料塑化用量，也是每次的注射量，塑料質(zhì)量5 1000mg?？刂葡到y(tǒng)控制加熱和溫控器，調(diào)節(jié)塑化裝置及注射裝置的溫度在設(shè)定范圍內(nèi)，一般控制在接近塑料熔化溫度值。塑化桿由桿體、反射鏡和玻璃體組成，反射鏡反射激光束到達(dá)塑料表面上,塑化桿推動(dòng)塑化后的熔體注入注射單元。閥門控制塑化單元的塑料熔體進(jìn)入注射單元，閥門上有T型孔，通過閥門旋轉(zhuǎn)，控制塑化單元和注射單元的通道關(guān)閉。本發(fā)明的實(shí)施過程1.激光吸收劑的準(zhǔn)備與添加，激光吸收劑可以是黑漆或其他材料，噴涂在注射推桿的后端面上或約束層表面。2.根據(jù)每次注射的塑料熔體重量和注射推桿，計(jì)算所需的注射速度和推力，確定激光沖擊推進(jìn)注射系統(tǒng)的脈沖激光能量，脈沖頻率和脈沖寬度。3.根據(jù)注塑制件的材料、尺寸大小和澆注系統(tǒng)，計(jì)算每次注塑量的重量，塑料經(jīng)過干燥及預(yù)熱處理后，精密稱重計(jì)量，填入預(yù)熱好的的塑化筒。4.根據(jù)注塑制件的材料、尺寸大小和固體形態(tài)，調(diào)整激光塑化系統(tǒng)的激光器，輸出低功率連續(xù)激光，以一定的輻照方式輻照塑料，將激光能量轉(zhuǎn)換為塑料融化所需的熱能。5.塑料融化后，閥門處于工作狀態(tài)I如圖3所示，即激光塑化單元的塑化腔和激光沖擊單元的注射腔通道打開，將激光融化的熔體即為單次注塑量，由塑化桿推動(dòng)，經(jīng)過閥門注入注射腔。6.閥門處于工作狀態(tài)2如圖4所示，激光塑化系統(tǒng)的塑化腔和激光沖擊單元的注射腔通道關(guān)閉，注射腔與噴嘴相通，激光塑化單元開始下一次的塑料塑化過程，同時(shí)，激光沖擊注射系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)。7.激光沖擊注射系統(tǒng)輸出脈沖激光，激光透過約束層照射到激光吸收劑上，吸收劑吸收激光能量后汽化和電離，瞬時(shí)產(chǎn)生高壓沖擊波，高壓沖擊波的高強(qiáng)度壓力直接推動(dòng)注射推桿，注射推桿獲得高速度沖量，推動(dòng)塑料熔體經(jīng)過噴嘴注入微注塑模具，完成注塑成型。8.根據(jù)注塑過程要求，由控制系統(tǒng)控制以上各項(xiàng)工序過程，控制閥門的轉(zhuǎn)向，控制注塑裝置的溫度，直至完成注塑。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1.由于激光參數(shù)精確可控，利用本方法進(jìn)行激光塑化，容易實(shí)現(xiàn)高效微量塑化，并且塑化范圍較寬5mg IOOOmg,特別適合于微注塑和微小型注塑，如數(shù)毫克的微注塑件和一克以下的微小注塑件。2.由于激光塑化時(shí)間短、熔體塑化均勻、塑化效率高，微注塑成型工作周期時(shí)間較其他微注塑短,注塑質(zhì)量也較高。3.沖擊爆炸技術(shù)已發(fā)展成熟，利用激光誘導(dǎo)的沖擊技術(shù)，產(chǎn)生高壓高速?zèng)_擊波，容易達(dá)到遠(yuǎn)高于800 mm /s以上的速度，通過推動(dòng)注射推桿，高速推動(dòng)塑料熔體充填模具型腔，使得微注塑成型較易實(shí)現(xiàn)。4.本裝置和其他微注塑機(jī)相比，可以解決目前微注塑成型中塑料塑化和熔體注射推進(jìn)技術(shù)存在的難題，并且，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)節(jié)方便、能耗低，適合大多數(shù)熱塑性塑料的大批量微注塑生產(chǎn)。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明詳細(xì)說明。圖1是一種基于激光塑化和激光沖擊技術(shù)的微注塑成型裝置示意圖。
圖2是塑化筒中的塑化桿示意圖。圖3是閥門處于工作狀態(tài)I。圖4是閥門處于工作狀態(tài)2。圖中，1.塑化筒2.塑化桿3.反射鏡4.加熱和溫控器A 5.試樣6.成型模具7.噴嘴 8.注塑機(jī)機(jī)體 9.塑料熔體10.閥門11.加熱和溫控器B 12.注射推桿13.約束層14.連續(xù)波激光器15.激光16.光路反射鏡組17.透光玻璃18.激光吸收劑19.脈沖激光20.脈沖波激光器21.注射筒。
具體實(shí)施例方式以下是結(jié)合圖1和圖2說明本發(fā)明提出的具體裝置的細(xì)節(jié)和工作情況。圖1是一種基于激光塑化和沖擊技術(shù)的微注塑裝置，裝置包括激光塑化系統(tǒng)、激光沖擊注射系統(tǒng)、注塑模具和控制系統(tǒng)等部分組成。其特征在于塑化筒(I)安裝在注塑機(jī)機(jī)體(8 )上，塑化筒(I)底部有孔連通注塑機(jī)機(jī)體(8 )和注射筒(21)，塑化筒(I)筒外四周設(shè)置加熱和溫控器A (4)，塑化筒(I)筒中的塑化室連接塑化桿(2)，塑化桿(2)連接反射鏡(3 )和透光玻璃(17 )成為一組合整體，透光玻璃(17 )底端連接試樣(5 )，試樣(5 )融化后成為塑料熔體(9)，塑化筒(I)上有通光孔，通光孔正對(duì)光路反射鏡組(16)的出光口，反射鏡組(16)連接連續(xù)波激光器(14);注射筒(21)安裝在注塑機(jī)機(jī)體(8)內(nèi)，注射筒(21)的注射通孔和塑化筒(I)的通道孔連接注塑機(jī)機(jī)體(8)內(nèi)的閥門(10)，閥門(10)和噴嘴(7)的噴嘴孔連接，噴嘴(7)外連接成型模具(6);注射推桿(12)連接在注射筒(21)內(nèi)，注射推桿
(12)的左端面和塑料熔體(9)連接，注射推桿(12)的左端面和注射筒(21)的塑料熔體(9)通道孔構(gòu)成注射室，激光吸收劑(18)附在注射推桿(12)的右端面，約束層(13)覆蓋吸收劑
(18)并連接注射筒(21) 和注塑機(jī)機(jī)體(8)，注射推桿(12)的右端和約束層(13)及注射筒
(21)筒室形成激光爆炸沖擊室；注射推桿(12)右端面正對(duì)脈沖波激光器(20)的出光口，脈沖波激光器(20)、連續(xù)波激光器(14)和注塑機(jī)機(jī)體(8)通過連接附件和控制系統(tǒng)連接，注塑機(jī)機(jī)體(8)內(nèi)設(shè)有加熱和溫控器B (11)。激光器14產(chǎn)生的激光束15經(jīng)過光路反射鏡組16傳輸投射到塑化桿2上的反射鏡3，再透過玻璃17照射到塑料固體試樣5上。固體塑料熔化后，在塑化桿2推動(dòng)下通過閥門10輸入注射單元。在注塑時(shí)，激光沖擊注射系統(tǒng)的脈沖波激光器20產(chǎn)生的激光束19透過約束層13，激光誘導(dǎo)激光吸收劑18產(chǎn)生等離子高壓沖擊波，高壓沖擊波推動(dòng)注射推桿12，由此，塑料熔體被高速推動(dòng)經(jīng)過噴嘴7注入模具6的型腔，完成微注塑成型。工作周期內(nèi)，在注塑機(jī)機(jī)體(8)中的加熱和溫控器B (11)控制下，噴嘴(7)和閥門
(10)以及激光沖擊注射系統(tǒng)注塑腔中的塑料一直保持為熔體；閥門(10)為球形或圓柱體，具有“T”型孔，其連接激光塑化系統(tǒng)和激光沖擊注射系統(tǒng)的通道，在控制系統(tǒng)控制下起到塑料熔體流動(dòng)與阻斷的作用。實(shí)例1，以典型的熱塑性塑料PMMA為例，塑料PMMA的熔化溫度范圍在25(Γ370度，CO2激光器作為塑化用激光，產(chǎn)生的激光波長(zhǎng)10. 6微米，塑料PMMA對(duì)CO2激光吸收很好。閥門處于工作狀態(tài)2，經(jīng)干燥處理后的塑料PMMA顆粒，直徑2mm，高度2mm，質(zhì)量6. 5mg,放入預(yù)熱溫度在105 220度的塑化筒內(nèi)，塑化桿頂壓在PMMA顆粒上，激光器開始工作，輸出光斑直徑5mm、功率2W的連續(xù)波低功率激光，定位點(diǎn)射輻照，輻照時(shí)間O. 05、.1s。塑料PMMA塑化后，閥門轉(zhuǎn)動(dòng)到工作狀態(tài)1，塑化桿推動(dòng)塑料熔體注入注射單元，塑料熔體注入注射單元后，閥門再回轉(zhuǎn)到工作狀態(tài)2，由激光沖擊注射系統(tǒng)的脈沖波激光器產(chǎn)生高能量脈沖激光，脈沖激光的能量2J、光斑直徑5mm、脈寬20ns，吸收劑吸收激光能量被高溫電離，產(chǎn)生高壓沖擊波，高壓沖擊波推動(dòng)注射推桿以800mm/s以上的高速完成注塑過程，從塑化到注塑成型僅3飛S，實(shí)現(xiàn)了快速高效的微注塑。實(shí)例2，以典型的熱塑性塑料聚氨酯TPU為例，塑料TPU的熔化溫度范圍一般是170-205度之間，CO2激光器產(chǎn)生的激光波長(zhǎng)10. 6微米，塑料TPU吸收很好。塑料TPU顆粒直徑2mm，厚度2mm，經(jīng)干燥處理后，用精密天平稱取50mg，放入預(yù)熱溫度在14(Tl70度的塑化筒內(nèi)，CO2激光器開始工作，輸出光斑直徑3_、功率3W的連續(xù)波低功率激光，連續(xù)掃描輻照塑料TPU，連續(xù)輻照時(shí)間5s。塑料TPU塑化后注入注射單元，由激光沖擊注射系統(tǒng)的脈沖波激光器產(chǎn)生高能量脈沖激光，脈沖激光的能量5J、光斑直徑5_、脈寬20ns，吸收劑吸收激光能量被高溫電離，產(chǎn)生高壓沖擊波，高壓沖擊波推動(dòng)注射推桿以800mm/s以上的高速，完成注塑過程，從塑化到注塑成型僅flOs，實(shí)現(xiàn)了快速高效的微注塑。
權(quán)利要求
1.一種基于激光塑化和沖擊技術(shù)的微注塑裝置，是由激光塑化系統(tǒng)、激光沖擊注射系統(tǒng)、注塑模具和控制系統(tǒng)組成，其特征在于，激光塑化系統(tǒng)由連續(xù)波激光器(14)、激光(15)、光路反射鏡組(16)、塑化筒(I)、塑化桿(2)、閥門(10)、加熱和溫控器A (4)組成；激光沖擊注射系統(tǒng)，由注射推桿(12)、約束層(13)、激光吸收劑(18)、脈沖波激光器(20)、注射筒(21)、噴嘴(7)、閥門(10)、注塑機(jī)機(jī)體(8)、加熱和溫控器B (11)組成；控制系統(tǒng)控制激光塑化系統(tǒng)、激光沖擊注射系統(tǒng)以及閥門和溫度控制工作；塑化桿(2)是由桿體、反射鏡(3 )和透光玻璃(17 )組成；塑化筒(I)安裝在注塑機(jī)機(jī)體(8 )上，塑化筒(I)底部有孔連通注塑機(jī)機(jī)體(8)和注射筒(21)，塑化筒(I)筒外四周設(shè)置加熱和溫控器A (4)，塑化筒(I)筒中的塑化室連接塑化桿(2)，塑化桿(2)連接反射鏡(3)和透光玻璃(17)成為一個(gè)組合整體，透光玻璃(17)底端連接試樣(5 )，試樣(5 )融化后成為塑料熔體(9 )，塑化筒(I)上有通光孔，通光孔正對(duì)光路反射鏡組(16)的出光口，反射鏡組(16)連接連續(xù)波激光器(14);注射筒(21)安裝在注塑機(jī)機(jī)體(8 )內(nèi)，注射筒(21)的注射通孔和塑化筒(I)的通道孔連接注塑機(jī)機(jī)體(8)內(nèi)的閥門(10)，閥門(10)和噴嘴(7)的噴嘴孔連接，噴嘴(7)外連接成型模具(6);注射推桿(12)連接在注射筒(21)內(nèi)，注射推桿(12)的左端面和塑料熔體(9)連接，注射推桿(12)的左端面和注射筒(21)的塑料熔體(9)通道孔構(gòu)成注射室，激光吸收劑(18)附在注射推桿(12)的右端面，約束層(13)覆蓋吸收劑(18)并連接注射筒(21)和注塑機(jī)機(jī)體(8)，注射推桿(12)的右端和約束層(13)及注射筒(21)構(gòu)成激光爆炸沖擊室；注射推桿(12)右端面正對(duì)脈沖波激光器(20)的出光口，脈沖波激光器(20)、連續(xù)波激光器(14)和注塑機(jī)機(jī)體(8)通過連接附件和控制系統(tǒng)連接，注塑機(jī)機(jī)體(8)內(nèi)設(shè)有加熱和溫控器B (11)；在塑化時(shí)，連續(xù)波激光器(14)產(chǎn)生的激光(15)經(jīng)過光路反射鏡組(16)傳輸投射到塑化桿(2)上的反射鏡(3)，再透過透光玻璃(17)照射到塑料固體試樣(5)上，固體塑料熔化后，在塑化桿(2)推動(dòng)下通過閥門(10)輸入注射單元的注射室；在注塑時(shí)，脈沖波激光器(20)產(chǎn)生的脈沖激光(19)透過約束層(13)，誘導(dǎo)激光吸收劑(18)產(chǎn)生等離子高壓沖擊波，在激光爆炸沖擊室，高壓沖擊波推動(dòng)注射推桿(12)，高速推動(dòng)塑料熔體經(jīng)過噴嘴(7)注入模具(6)的型腔，完成微注塑成型；工作周期內(nèi)，在注塑機(jī)機(jī)體(8)中的加熱和溫控器B (11)控制下，噴嘴(7)和閥門(10)以及激光沖擊注射系統(tǒng)注射腔中的塑料一直保持為熔體；閥門(10)為球形或圓柱體，具有“T”型孔，其連接激光塑化系統(tǒng)和激光沖擊注射系統(tǒng)的通道，在控制系統(tǒng)控制下起到塑料熔體流動(dòng)與阻斷的作用。
2.實(shí)施權(quán)利要求1所述的一種基于激光塑化和沖擊技術(shù)的微注塑裝置的方法，其特征在于 A.激光吸收劑的準(zhǔn)備與添加，激光吸收劑可以是黑漆或其他材料，噴涂在注射推桿的后端面上或約束層表面； B.根據(jù)每次注射的塑料熔體重量和注射推桿，計(jì)算所需的注射速度和推力，確定激光沖擊推進(jìn)注射系統(tǒng)的脈沖激光能量，脈沖頻率和脈沖寬度； C.根據(jù)注塑制件的材料、尺寸大小和澆注系統(tǒng)，計(jì)算每次注塑量的重量，塑料經(jīng)過干燥及預(yù)熱處理后，精密稱重計(jì)量，填入預(yù)熱好的的塑化筒； D.根據(jù)注塑制件的材料、尺寸大小和固體形態(tài)，調(diào)整激光塑化系統(tǒng)的激光器，輸出低功率連續(xù)激光，輻照塑料，將激光能量轉(zhuǎn)換為塑料融化所需的熱能； E.融化后的塑料熔體，由塑化桿推動(dòng)經(jīng)過閥門注入注射單元，即激光沖擊注射系統(tǒng)；F.激光沖擊注射系統(tǒng)輸出脈沖激光，激光透過約束層照射到激光吸收劑上，吸收劑吸收激光能量后汽化和電離，瞬時(shí)產(chǎn)生沖擊波，高壓沖擊波的壓力直接推動(dòng)注射推桿，注射推桿獲得沖量推動(dòng)塑料熔體注入微注塑模具，完成注塑成型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于激光塑化和沖擊技術(shù)的微注塑裝置的方法，其特征在于，根據(jù)注塑過程要求，由控制系統(tǒng)控制以上各項(xiàng)工序過程，以及控制閥門的轉(zhuǎn)向，控制注塑裝置的溫度，完成注塑工作。
全文摘要
一種基于激光塑化和沖擊技術(shù)的微注塑方法和裝置，涉及塑料微成型領(lǐng)域，特指基于激光塑化和沖擊作用的塑料微注塑，適用于塑料微注塑成型加工。其裝置主要包括塑料塑化系統(tǒng)，由激光器和激光束控制器、塑化筒、閥門、加熱和溫控器等組成；沖擊推進(jìn)注射系統(tǒng)，由激光發(fā)生器、約束層、激光吸收劑、沖擊注射推桿、加熱和溫控器等組成；模具；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其控制塑化系統(tǒng)、沖擊推進(jìn)注射系統(tǒng)以及閥門和溫度控制等工作。本發(fā)明提供了新的微注塑成型方法及裝置，解決現(xiàn)有微注塑的塑料塑化和熔體注射推進(jìn)方式中存在的問題，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、高效的微注塑成型。
文檔編號(hào)B29C45/00GK103042651SQ20121053634
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者譚文勝, 周建忠, 黃舒, 楊晶, 陳寒松, 陳松玲, 孟憲凱 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)