CN101152751A - 在内表面上具有薄膜的中空成型品的形成方法与装置 - Google Patents

Abstract

利用可移动模和滑动模。也利用淀积装置，其在淀积室内设有淀积元件如靶电极。本体部分和盖件通过可移动模和滑动模初次成型。在本体部分留在可移动模中和盖件留在滑动模中的情况下打开模。留在可移动模的本体部分，在其表面由淀积室盖上的情况下在模中淀积。接着，驱动滑动模，使得盖件可与淀积过的本体部分对准。然后，注射二次成型树脂，使本体部分和盖件一体化。

Description

在内表面上具有薄膜的中空成型品的形成方法与装置

本申请基于在此参引的日本专利申请No.2005-168984。

技术领域

本发明涉及形成在内表面上具有薄膜的中空成型品的方法、通过执行该成型方法获得的中空成型品和执行该成型方法所使用的成型装置，所述成型方法包括：初次成型步骤，即通过使用固定模和相对于该固定模可移动的可移动模注射成型一对半中空体，使得它们的开口可具有对接部分；淀积步骤，即在通过所述初次成型形成的半中空体中的至少一个的内表面上形成薄膜：和二次成型步骤，即在配对的半中空体留在所述模中的上部状态，使淀积过的配对的半中空体的开口对接，并通过向所述对接部分注射熔融树脂，使配对的半中空体一体化以获得中空体。

背景技术

可以用汽车上安装的前灯和尾灯为例说明在中空体的内表面上部分地具有几微米级薄膜的中空成型品。该灯由以下部分构成：具有电灯泡的凹陷的本体部分，和与本体部分的开口一体化连接的透镜单元。例如，本体部分通过注射成型方法成型，并且通过专用的悬挂器悬挂在淀积专用的真空箱中，同时如外表面等不必要的部分被遮蔽。然后，通过稍后说明的淀积方法使本体部分上形成薄膜。将具有薄膜的本体部分和分开成型的透镜部分设置在它们各自的模中，使得本体部分的开口和透镜部分的边缘对准，彼此对接。通过向对接的接合部分注射熔融树脂使本体部分和透镜部分一体化，从而形成其内表面具有薄膜的中空成型品。

在本体部分的内表面或在如本体部分的基板的表面上形成薄膜的淀积方法是本领域中已知的。已知有：溅射方法，其中通过把要淀积的基板和靶以相对方式排列，并且在几Pa到几十Pa的氩气气氛中向靶施加几kV的负电压和放电，来形成薄膜；真空淀积法，其中通过将基板和蒸发源装在真空容器中来形成膜；离子电镀法，其中通过向基板施加几kV的负电压在几Pa压力下的氩气中进行真空淀积；和化学淀积法。

JP-B-2-38377公开了通过注射成型形成中空成型品的方法。具体地，该中空成型品形成方法包括：初次成型，其中通过一对由固定模和滑动模形成的空腔，形成一对半中空成型品，使得在它们的开口周围具有接合部分；和二次成型，其中将模打开，使得一个初次半中空成型品留在固定模中，而另一个初次半中空成型品留在滑动模上，其中滑动模向使配对的初次半中空成型品的接合部分对准的位置移动，然后使模子合模(mold clamp)，并且通过向其注射熔融树脂将接合部分连接。此外，日本专利No.3,326,752公开了JP-B-2-38377的这样一种成型方法，即，在初次成型时，在一个初次半中空成型品的对接部分或接合部分的内侧上一体形成导向部分，并且，当另一初次半中空成型品在一个初次成型半中空成型品的对接部分上配合时，通过所述一个初次半中空成型品的对接部分的导向部分引导另一个初次半中空成型品的对接部分，以便进行二次成型。在另一方面，日本专利No.3,047,21公开了一种成型方法，其中，如上所述，通过注射和填充树脂形成中空成型品，使得在二次成型时从注射和填充点由对接部分构成的角可以为90度或更小。

当通过现有技术的方法形成在其内表面具有薄膜的中空成型品时，因为必须通过注射成型方法预先形成本体部分，并且必须将其转移到淀积的真空箱中，出现了很多问题。例如，预先成型本体部分并且将其储存。因此，在储存时本体部分在其表面上会被手或灰尘污染，使得引起淀积不良。为了避免这个问题，本体部分的搬运要求高度小心，而增加成本。另一方面，一旦预制的本体部分储存，它的储存就产生了管理问题。另外，在淀积本体部分前它必须从模中抽出，并且在接合前必须再次安装在模中，因此降低了生产率。

在另一方面，注射成型方法，如在JP-B-2-38377中说明的，其优点不仅在于能够将各个步骤自动化以大量生产中空成型品，而且在于能够制造复杂形状的中空成型品。另一方面，根据日本专利No.3,326,752的发明，即使多少有些变形，也能够将所述对接部分精密对接，从而提高效果，使得二次成型的树脂不泄漏。而且，日本专利No.3,047,213的发明的特征在于，它的接合强度高，以致即使以较少的注射部分也能够使用于二次成型的熔融树脂成型。因为这些优点和特征，在这时仍在有效地实施。但是，现有技术的成型方法，不能够在中空成型品的内表面上形成几微米级的薄膜。

发明内容

通过应用现有技术的注射成型方法，本发明拟提供解决上述现有技术的问题的成型方法，并且目的是提供形成内表面具有薄膜的中空成型品的方法，通过所述成型方法获得的中空成型品和用于实施所述成型方法的成型装置，其不具有任何淀积的表面的污染，使得它的质量不因淀积不良而劣化，它不需要任何特殊的储存管理，并且能够容易地自动化地成型。

为了取得上述目的，根据本发明，在留在固定模或可移动模中的情况下，通过用淀积室覆盖，在模中淀积由固定模和可移动模形成的配对的半中空体中的至少一个的内表面，其中所述淀积室具有淀积元件，如靶电极、基板电极或真空吸管。使淀积过的一个半中空体和另一个半中空体的开口彼此对接，并且注射熔融树脂，填充和结合所述对接部分。

为了取得上述特定的目的，根据本发明的第一方面，提供一种形成内表面具有薄膜的中空成型品的方法，所述方法包括：初次成型，其包括使用固定模和相对于所述固定模可移动的可移动模注射成型一对半中空体，使得其开口具有对接部分；淀积，包括打开所述模，使得一个半中空体留在固定模侧，而另一半中空体留在可移动模上；和在通过初次成型形成的半中空体中的至少一个的内表面上形成薄膜；以及二次成型，包括：在配对的半中空体留在模中的状态，对接淀积过的配对的半中空体的开口；和向对接部分注射熔融树脂，使得配对的半中空体一体化，获得所述中空体，其中在淀积中形成薄膜是通过用淀积室盖住留在模中的半中空体在模中进行的，所述淀积室包括淀积元件，所述淀积元件包括靶电极、基板电极和真空吸管。

根据本发明的第二方面，可移动模相对于所述固定模可向第一成型位置和第二成型位置滑动。

根据本发明的第三方面，提供一种在其内表面上具有薄膜的中空成型品，其根据本发明第一方面的形成方法形成。

根据本发明的第四方面，提供一种用于形成在其内表面上具有薄膜的中空成型品的成型装置，其包括成型设备，包括：固定模，包括用于形成配对的半中空体的、在分型线侧上的固定芯和固定槽；和可移动模，其相对于固定模可移动到第一成型位置和第二成型位置，包括与固定芯和固定槽合作的、在分型线侧上的可移动槽和可移动芯；和淀积设备，其中通过固定芯和可移动芯并通过固定槽和可移动槽在可移动模的第一成型位置初次形成一对半中空体，其中在可移动模的第二成型位置，使留在固定槽和可移动槽中的配对的半中空体二次形成和一体化，其中淀积设备包括在模打开时插入在模的分型线之间的淀积室，并且其中淀积室包括：设置在其开口处的密封装置，所述密封装置在气密状态被推入到与固定模或可移动模的分型线面接触；和淀积元件，它包括靶电极、基板电极和真空吸管。

根据本发明的第五方面，所述可移动模相对于固定模可转动到第一成型位置和第二成型位置。

因此，根据本发明，在留在固定模或可移动模中的情况下，通过用其中具有淀积元件的淀积室覆盖，在模中淀积由固定模和可移动模形成的配对半中空体中的至少一个的内表面，所述淀积元件如靶电极、基板电极或真空吸管。具体地，不从模中取出半中空体，而是使用淀积室在模中淀积，使得淀积的面在其表面上不被手或灰尘污染。因此，根据本发明，作为特殊效果，能够提供在其表面具有薄膜的优良淀积质量的中空成型品。而且，在半中空体留在模中的情况下在模中进行淀积，使得半中空体不需要储存管理。而且，仅通过制备淀积装置，获得另一个优点，即，不使用任何特殊模而能够廉价地形成自动成型。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的模的剖视图；

图2是根据本发明的淀积装置的实施例的示意透视图；

图3A-3D是使用根据本发明第一实施例的模的各个成型步骤的示意剖视图：图3A是初次成型结束的状态；图3B是淀积状态；图3C是在进入二次成型前的步骤；图3D是在二次成型后的状态；

图4A-4C是根据本发明第二实施例的模的剖视图：图4A是以放大比例示出打开的可移动模的剖视图；图4B是淀积状态；图4C是缩小比例的在二次成型后的状态；和

图5A-5F是根据本发明第三实施例的模的示意图：图5A和5B是从分型线侧观察的固定模和打开的旋转模的透视图；图5C-5F是从分型线侧观察，打开固定模和旋转模的各个成形步骤的顶视平面图。

具体实施方式

在此说明其内表面具有薄膜的中空成型品的成型例子，所述成型品通过以下方法形成：注射成型在其内表面上具有薄膜(如反射膜)的碗状本体部分和用于密封所述本体部分的开口的薄透镜形盖件，在模中形成所述本体部分的内表面上的薄膜，并用所述盖件密封所述本体部分的开口。首先说明本发明成型装置的实施例。图1是根据本发明实施例的成型装置在模闭合时的示意剖视图。根据图1所示的第一实施例，成型装置包括固定模1、滑动模10和可移动模17。而且，滑动模10以被驱动而竖直滑动的方式结合到固定模1，如图1所示。

固定模1固定到基部，如本领域所知的。在图1所示的实施例中，一个主浇铸道2跨固定模1形成。从固定模1的顶部向上延伸支撑件3，用于驱动滑动模10的活塞气缸单元4结合到其上。通过向/从活塞气缸单元4供/排工作液，滑动模10被驱动到第一位置，如图1所示，或到上面的第二位置，这将在下面说明。

滑动模10设有初次成型浇铸道11和二次成型浇铸道12，它们以预定距离竖直间隔开。在图1所示的第一位置，初次成型浇铸道11对准固定模1的主浇铸道2。在下面说明的第二位置，第二成型浇铸道12与主浇铸道2对准。在分型线面P上的位置，滑动模10设置有用于形成碗状本体部分的滑动侧芯13。在与滑动侧芯13分开的预定间隔上并在其周围形成用于形成接合部分的小芯14。另一方面，在分型线面P下的位置，形成用于形成盖件的滑动侧槽15。在所述滑动侧槽15中开有闸道16。

在可移动模17的分型线面P的侧面中形成可移动侧槽18，其用于与滑动侧芯13配对形成本体部分。闸道16开在可移动侧槽18中。在可移动模17的分型线面P的侧面上的位置形成可移动侧盖19，其与所述滑动侧槽15配对。在离滑动侧芯19预定间隔并在其周围，形成用于形成接合部分的小芯19’。另一方面，在可移动模17的分型线面P的侧面上，形成将与固定模1的主浇铸道2对准的流道5。

图2示意示出淀积装置20的实施例。根据图2的实施例，淀积装置20包括结合到多活节机器人21的淀积室25。而且，根据该实施例，例如，用溅射法，淀积装置20包括：真空源30，其具有真空淀积所需的排气泵；产生惰性气体(如二氧化碳气)的惰性气体箱或惰性气体供给设备31；和电源设备32。更具体地，多活节臂24从立柱23的顶部伸出，立柱23从多活节机器人21的基部22直立。淀积室25结合到多活节臂24的前端部。淀积室25具有预定开口面积或体积的淀积槽26。另一方面，在淀积槽26的开口中，设置O形环27，它将被推压到与滑动模10的分型线面P接触。在淀积槽26被预定的力推到通过O形环27与可移动模17的分型线面P接触时，封闭本体部分并且形成淀积需要的真空的淀积室25。

在这样构成的淀积槽26中，设置有淀积元件。这些淀积元件没有在图2中示出，因为溅射法用于本实施例，而作为例子是在淀积槽26开口附近的靶电极、和在深度上设置的基板电极。这些电极与DC或高频电源连接，并且基板电极电连接模中的基板。而且，在淀积槽26中，不仅引入惰性气体如氩气的气体引入管开口，而且排空管也开口。这些气体引人管和排空管和连接电极的电源馈线延伸通过多活节臂24内部和机器人的立柱23，并且通过连接管28、28、......分别与惰性气体供给设备31、真空源30和电源设备32连接。

接下来，参照图3说明使用根据第一实施例的成型装置的成型例。在滑动模10在下面的第一位置时，如图1所示，将其合模。然后，滑动侧芯13和可移动模17的可移动侧槽18限定本体成型空腔ch。另一方面，滑动模10的滑动侧槽15和可移动侧芯19限定盖件成型空腔cf。如本领域已知的，从主浇铸道2注射熔融树脂。因此，熔融树脂流经主浇铸道2、成型浇铸道12、流道5和闸道16和16，填充本体成型空腔ch和盖件成型空腔cf。通过该初次成型，将本体部分H和盖件F成型，其具有围绕它们的开口的接合半槽M’。在该初次成型后的状态示于图3A。

在冷却和凝固后，打开可移动模17，将本体部分H留在可移动模17中，盖件F留在滑动模10中。通过这个模打开操作，本体部分H的内表面相对分型线面P露出。然后，使用多活节机器人21将淀积室25插入到分型线面P，并且在封闭本体部H的同时通过O形环27将其推压到可移动模17的分型线面P。在图3B中示出这个推压状态。淀积装置20的真空源30和惰性气体供给设备31被驱动，以在淀积室25中建立约几Pa到几十Pa的氩气气氛。然后，通过向靶施加负电压和向本体部分H施加几CV正电压建立放电。然后，如已知技术那样，在本体部分H的内表面上形成薄膜U，从而获得具有薄膜的本体HU1。

在淀积后，从模的分型线面P之间撤出淀积室25。然后，将滑动模10滑动到上部二次成型位置，在此位置，本体HU1和盖件F的开口被对准。图3C示出这个对准位置。然后，如图3D所示，在本体HU1和盖件F的对接部分的外周中由半槽M’形成接合部分或接合空腔M。从主浇铸道2注射熔融树脂。该熔融树脂从二次成型浇铸道12通过闸道流到接合空腔M。通过这个二次成型，本体HU1和盖件F一体化。打开可移动模17，抽出在其内表面具有薄膜的中空成型品。相同地继续这些成型操作。

根据至此所述的第一实施例，滑动模10和可移动模17设有用于形成配对的本体部分和盖件的槽或芯，使得在一个循环产生的工件仅是一个具有薄膜的中空成型品。然而，如果该槽或芯以多对设置，显然，在一个循环中能够形成多个中空成型品。而且，接合空腔的结构不应限于该实施例，而是，能如前所述日本专利No.3,326,752和No.3,047,213说明的那样改变。

尽管在第一实施例中滑动模10设置在固定模1上，但是示于图4的第二实施例是，滑动模55设置在可移动板56上，而固定模41设置在固定板40上。该固定板40设有一个主浇铸道42，其与在固定板40和固定模41之间形成的流道43连通。流道43与初次成型的第一和第二浇铸道44和45及二次成型的第三浇铸道46连通。而且，在主浇铸道42和流道43之间的交会处，设置本申请人提出并在日本专利No.3,047,213中说明的浇铸道切换设备RK。通过操作这个浇铸道切换设备RK，主浇铸道42向初次成型的第一和第二浇铸道44和45或二次成型的第三浇铸道46切换。

在如此形成的固定模41的分型线面P中，形成固定侧芯50，其用于形成本体部分。在该固定侧芯50周围并与其分开预定距离，形成小芯51，其用于形成接合部分。向该固定侧芯50的顶部开出初次成型的第一浇铸道44。另一方面，在分型线面P的下部，形成固定侧槽52，其用于形成盖件。向槽52开出初次成型的第二浇铸道45。

将滑动模55安装在可移动板56中，使其能够竖直滑动，如图4A所示。该滑动模55由例如活塞气缸单元的致动器驱动，但这个驱动设备未示出。在滑动模55的分型线面P中形成滑动侧槽57，其与固定侧芯50相对应。在滑动侧槽57下的预定位置形成对应于固定侧槽52的滑动侧芯58。在滑动侧芯58周围，形成用于形成接合部分的小芯59。

在此说明成型例。将模合模。然后，固定侧芯和滑动侧槽57建立用于形成本体部分的空腔。同时，固定侧槽52和滑动侧芯58形成盖件F。切换浇铸道切换设备RK，使得熔融树脂可流入初次成型流道43。然后，以已知方式从主浇铸道42注射熔融树脂。熔融树脂从主浇铸道42、浇铸道切换设备RK、流道43和初次成型的第一和第二浇铸道44和45流动，使得它填充本体部分形成空腔和盖件形成空腔。结果，本体部分H和盖件F基本同时成型。接着，打开移动板56。此时，由于成型品的形状等，本体部分H留在滑动模55的滑动侧槽57中，盖件F留在固定模41的固定侧槽52中。图4B示出这样打开的状态。

利用多活节机器人21，如上所述，通过O形环在滑动模55的分型线面P上这样推压淀积室25，使得包围本体部分H或滑动侧槽57。然后，如上所述形成薄膜U。抽出淀积室25。然后，将滑动模55滑动到二次成型位置，在此位置，对准本体部分H和盖件F的开口。这个对准位置在图4C示出。在该对准位置模封闭。然后，切换浇铸道切换设备RK，以从主浇铸道42注射二次成型的熔化树脂。熔融树脂从二次成型的第三浇铸道46通过流道43’流动，填充接合空腔M。因此，获得具有彼此结合的本体部分H和盖件F并且其内表面具有薄膜的中空成型品。

图5示出第三实施例，其由盘形或圆柱形固定模60、以及盘形或圆柱形旋转模70构成。图5A示出固定模60的透视图，图5B示出在其旋转盘70打开时从分型线面P的侧面取的透视图。如图所示，在固定模60的分型线面P中，用于形成本体部分的固定侧槽61形成在与中心位置径向偏离预定量的位置。而且，用于形成盖件的固定侧芯62形成在与固定侧槽61周向分开120度的位置。而且，固定侧卸出口(relief)63形成在与固定侧槽61或固定侧芯62周向分开120度的位置。该固定侧卸出口63形成得具有预定深度，用于在二次成型时容纳本体形成芯的芯，这将在下面说明。在这样形成的固定模60的中心部分，形成浇铸道64，其与注射机的喷嘴连通。该浇铸道64通过在分型线面P中形成的流道65和通过未示出的闸道在固定侧槽61中开口。

在旋转模70的分型线面P中，在120度的周向间隔上形成旋转侧芯71和旋转侧槽72。该旋转侧芯71与固定侧槽61配对，并且当封闭在预定位置时形成空腔，用于形成本体部分。另一方面，旋转侧槽72与固定侧芯62合作形成空腔，用于形成盖件。在旋转模70中，在与旋转侧芯61或旋转侧槽72分开120度的位置也形成旋转侧卸出口73。在旋转侧槽73中，在二次成型时进入形成盖件的固定侧芯62。在这样形成的旋转模70的中心部分的分型线面P中，形成通过闸道与旋转侧槽72连通的流道75。

在固定侧芯62或旋转侧芯71的外周上，形成用于形成与本体部分或盖件的开口接合的槽的小芯，如图1和4所示，或如在日本专利No.3,326,752和日本这里No.3,047,213中公开的，但在图5中未示出。以往复的(reciprocal)方式或以预定角度驱动旋转模60的驱动设备或闭合设备也未示出。图2示出的装置应用于淀积装置20。

图5A和5B分别是从分型线面P的侧面观察在固定模60和旋转模70打开时的透视图。图5C-5F是从分型线面P观察在模60和70打开时的顶视平面图。下面参照这些图说明使用模60和70的成型例。在图5A和5B或图5C和5D示出的状态中，各模合模。然后，用于形成本体部分的空腔由固定模60的固定侧槽61和旋转模70的旋转侧芯71形成。另一方面，由固定模60的固定侧芯62和旋转模70的旋转侧槽72形成用于形成盖件的空腔。而且，流道65和75通过闸道开向空腔。从浇铸道64注射/加入的熔融树脂通过各流道65和75流动，填充各个空腔。通过这个初次成型，本体部分和盖件基本同时成型。在冷却和凝固到一定程度后，在本体部分留在固定模60的固定侧槽61而盖件部分留在旋转模70的旋转侧槽72的情况下打开旋转模70。然后，具有留下的本体部分的固定侧槽61被推到分型线面P上，同时被淀积室25封闭。因此，如前所述，在本体部分的内周形成薄膜。

在结束薄膜成形时，将淀积室25从分型线面P之间抽出。如图5B中箭头所示，旋转模顺时针和反时针旋转120度。然后，在淀积后留在固定模60的固定侧槽61中的本体部分和留在旋转侧槽72上的盖件在其开口处彼此对准。在此对准状态，如图5E和5F所示，固定模60的固定侧芯62位于旋转模70的旋转侧槽73中，旋转模70的旋转侧盖72位于固定模60的固定侧卸出口63中。结果，能够将模合模。在模合模后，二次成型的树脂(未示出)填充在本体部分和盖件之间的对接部分的接合空间。该二次成型产生在其表面上具有薄膜的中空成型品，其本体部分具有在其内周的薄膜。

在至此所述的第三实施例中，固定侧槽61、固定侧芯62和固定侧卸出口63以120度的周向间隔形成在固定模60中。在一个循环中能够生产的仅为一个其内表面具有薄膜的中空成型品。但是，如果以60度的间隔设置两个相似的槽或芯，显然能够在一个循环中形成两个中空成型品。也明显的是，薄膜也能够形成在盖件的内表面上。

Claims (5)

1.一种用于形成中空成型品的方法，所述中空成型品在其内表面上具有薄膜，该方法包括：

初次成型，其包括使用固定模和相对于所述固定模可移动的可移动模注射成型一对半中空体，使得其开口具有对接部分；

淀积，包括：

打开所述模，使得一个半中空体留在固定模侧，而另一个半中空体留在可移动模上；和

在通过初次成型形成的半中空体中的至少一个的内表面上形成薄膜；和

二次成型，包括：

在使配对的半中空体留在模中的状态，对接淀积过的配对的半中空体的开口；和

向对接部分注射熔融树脂，使得配对的半中空体一体化，获得所述中空体，

其中，在淀积中形成薄膜是通过用淀积室盖住留在模中的半中空体而在模中进行的，所述淀积室包括淀积元件，所述淀积元件包括靶电极、基板电极和真空吸管。

2.如权利要求1所述的形成中空成型品的方法，

其中，所述可移动模相对于所述固定模可向第一成型位置和第二成型位置滑动。

3.一种在其内表面上具有薄膜的中空成型品，其通过如权利要求1所述的方法形成。

4.一种用于形成中空成型品的成型装置，所述中空成型品在其内表面上具有薄膜，该成型装置包括：

成型设备，其包括：

固定模，包括用于形成配对的半中空体的、在分型线侧上的固定芯和固定槽；和

可移动模，相对于所述固定模可移动到第一成型位置和第二成型位置，包括与所述固定芯和固定槽合作的、在分型线侧上的可移动槽和可移动芯；和

淀积设备，

其中通过固定芯和可移动芯并通过固定槽和可移动芯在可移动模的第一成型位置初次形成一对半中空体，

其中在可移动模的第二成型位置，使留在固定槽和可移动槽中的配对的半中空体二次形成和一体化，

其中所述淀积设备包括在模打开时插入在模的分型线之间的淀积室，并且

其中所述淀积室包括：

设置在其开口处的密封装置，并且所述密封装置在气密状态被推入到与固定模或可移动模的分型线面接触，和

淀积元件，其包括靶电极、基板电极和真空吸管。

5.如权利要求4所述的用于形成中空成型品的成型装置，

其中，所述可移动模相对于所述固定模可转动到第一成型位置和第二成型位置。

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