CN101073907A

CN101073907A - 微孔发泡成型集成控制装置

Info

Publication number: CN101073907A
Application number: CN 200610016857
Authority: CN
Inventors: 梁继才; 李义; 祁伟
Original assignee: CHANGCHUN JIYUAN RESIN MOULD PLASTIC Co Ltd
Current assignee: CHANGCHUN JIYUAN RESIN MOULD PLASTIC Co Ltd
Priority date: 2006-05-18
Filing date: 2006-05-18
Publication date: 2007-11-21

Abstract

本发明涉及应用自动控制、红外遥感、计算机通信等技术实现微孔发泡制品微孔注塑成型的生产，即气体辅助微孔发泡成型技术的生产设备，包括发泡剂输送装置设计、微孔发泡成型专用螺杆设计、设备加热装置的构成优化设计等，属于塑料成型技术领域。本发明提供一种微孔发泡成型设备微孔发泡成型装置，由标准注射设备、发泡剂输送系统、微孔专用螺杆、截流式注嘴、发泡剂注射器、压力传感器、爆破片、电磁伺服阀、流量阀、计算机等主要部分的构成，目的在于通过以计算机为核心的控制系统，控制微孔发泡注射机生产出微孔级别的优质制件，达到使用微孔发泡技术得目的，降低损耗，节约材料、提高产品质量，同时打破国外公司该项技术的垄断。

Description

微孔发泡成型集成控制装置

技术领域：

本发明涉及应用自动控制、红外遥感、计算机通信等技术实现塑料制品微孔发泡成型的生产，即微孔发泡成型技术的生产设备，包括微孔发泡剂流量调节控制系统设计、微孔发泡专用螺杆设计、微孔注射截流式喷嘴的设计、设备加热装置的构成优化设计等，属于塑料成型技术领域。

背景技术：

由于汽车、尤其轿车工业高投入、大批量和高技术含量的要求，其注塑件结构复杂精度高，使得采用传统注塑成型方法引起的产品质量差、耗工费时、费料已不能令企业接受。对于汽车内、外饰件生产厂家来说，提高产品质量、降低生产成本、增强竞争力已经成为迫在眉睫的工作。为了解决上述问题，采用微孔发泡注射成型技术，通过微孔注塑专用螺杆、控制发泡剂质量压力、控制料筒加热温度、模具温度、控制螺杆注射速度等工艺参数，获得符合质量要求的制件。

微孔注塑成型设备的超临界流体(SCF)发泡剂输送系统用于发泡剂的输送、计量和发泡剂注入料筒。通常由发泡剂发生器、气泵、旁通歧管、注射阀和SCF注射器等主要部分组成。发泡剂发生器用于产生微孔发泡所需发泡剂；旁通歧管用于将SCF泵送形同的连续流转换成非连续流送到气动注射阀；SCF注射器一定的方式安装于料筒上，将发泡剂以一定的流量和压力注入熔体中。

微孔注塑成型设备的专用螺杆既可用于微孔发泡成型也可用于传统注射成型，用于得到最均匀的气体/熔体混合溶液。

发明内容：

本发明提供一种微孔发泡成型设备的微孔发泡塑料注塑装置及发泡剂输送控制系统，由多个发泡剂注射器、电磁伺服阀、流量阀、红外传感器、计算机等主要部分的构成，目的在于通过以计算机为核心的发泡剂流量控制系统、压力控制系统，注射速率控制系统，并监控料筒温度、成型模具的温度变化，通过与设定的最佳方案值进行对比，实现多点SCF发泡剂流量压力的闭环优化控制，以获得质量优异的微孔成型制件。

附图说明：

图1为本发明的结构原理图。

具体实施方式：

本发明的技术设计方案如下：聚合物粒料由料斗14加入注射机料筒1，经微孔发泡专用螺杆2的机械塑化及加热系统13加热塑化熔融，发泡剂发生装置11(高压气瓶)提供的物理发泡剂(CO₂或N₂)以一定的流率由计量阀12控制发泡剂直接注入螺杆熔融段末经混合原件3与熔体均匀混合，接着混合物进入静态混合器10进一步混合均匀，在聚合物熔体中形成聚合物熔体/气体均相体系，当气熔均相体系进入扩散室4时，通过加热器5加热熔体/气体均相体系。此时由于体系温度急剧升高(例如1S内使熔体温度由190℃上升至245℃)使发泡剂在熔体中的溶解度显著下降，使体系中气体产生极大的热力学不稳定性，气体由熔体中析出形成大量的微细气泡核。为了防止料筒内已形成的气泡核长大，料筒内必须必须保持高压。这应该在注射之前，由高压气瓶9通过气阀8向模具7的型腔6中通入压缩空气。当型腔6中充满压缩空气后，螺杆2前移，使含有大量微细气泡核的聚合物熔体注入型腔内6。由压缩空气所提供的背压可以尽量减少气泡在充模过程中的膨胀。当充模过程结束后，型腔6内的压力下降使气泡膨胀，同时，模具7的冷却作用使泡体固化定型，最后开模取出制件。

本发明的优点在于：与传统注塑成型相比可节省材料最多达30％；减少锁模力最高可达60％；成型周期缩短10％-50％；生产成本平均降低16％-20％；尺寸稳定性更高，消除表面凹痕；可使厚薄差别较大用传统注塑方法无法一件成型的注塑件可一件成型，大大增加了设计自由度，适用于壁厚小于0.25mm的制件；铝等软材料模具的使用成为可能。

Claims

1、一种微孔发泡成型设备的微孔发泡成型集成控制装置，包括标准的注塑设备、发泡剂输送系统、微孔工艺用螺杆、计算机控制系统，压力传感器、爆破片、截流式注嘴和发泡剂注射器等主要部分。其特征在于：计算机控制系统预先设定工艺方案，发泡剂输送系统中的气体通过计算机、气泵、压力调节器、电磁伺服阀、流量阀构成的闭环控制回路分配到各个发泡剂注射器的分管路，通过电磁伺服阀的相应动作，调整各个发泡剂注射器对应的发泡剂流量，进而达到最优化微孔发泡成型所需的发泡剂用量，形成均匀的气熔两相体系。

2、根据权利要求1所述微孔发泡成型设备的微孔发泡成型集成控制装置，其特征在于：料筒的外表面设置发泡剂注射器时，可以排列成圆周形每格90°设置一个；也可以排列成直线形。这样更有利于发泡剂在聚合物熔体中的均化作用。

3、根据权利要求1、2所述微孔发泡成型设备的微孔发泡成型集成控制装置，其特征在于：截流式注嘴应采用可闭锁式喷嘴，通过控制系统程序来控制其开关时间，防止熔体流涎并且使注射机前端保持稳恒背压。

4、根据权利要求1、2、3所述微孔发泡成型设备的微孔发泡成型集成控制装置，其特征在于：由发泡剂发生器、发泡剂输送系统、微孔注射专用螺杆、截流式注嘴、计算机、电磁伺服阀、流量调节阀构成的整个微孔发泡成型装置能够实现微孔发泡优良制件的生产，降低了能耗、节省材料、提高了产品质量。