CN101249700A - 差压真空注型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种差压真空注型工艺。它包括两种组份材料的备料、混合搅拌、浇注和加热固化过程。在两种组份材料混合搅拌的过程中，不断地进行循环进气消泡——抽真空过程，排除混合组份材料中的气泡，避免因气泡产生废品；在混合均匀的组份材料进行浇注时，通过搅拌室与浇注室之间的压力差，加速均匀混合组份材料的充型；在所有出气孔均有混合组份材料溢出时，搅拌室与浇注室迅速达到压力平衡，防止混合组份材料过多溢出。本注型工艺适用于制造气孔极少、组织致密的薄壁类、透明类、网格类及复杂形状等塑料零件。

Description

差压真空注型工艺

技术领域：

本发明涉及一种在真空环境下差压注型的工艺方法，适用于制造薄壁类、透明类、网格类及复杂形状等塑料零件，

背景技术：

在快速设计和制造领域中，随着市场竞争的不断激烈，对新产品开发的要求越来越高，企业对新产品快速模具方法的要求也越来越高。目前的快速模具方法已不能适应这种变化和要求，特别是现有的真空注型工艺，容易造成薄壁类、透明类、网格类及复杂形状等塑料零件的高废品率。为了改善真空环境下此类零件的注型质量，降低因气泡或充型不足而导致的废品率，需要采用差压真空注型工艺方法来提高此类产品的合格率，为国内的汽车、家电、工艺品和儿童玩具等行业创新产品的设计验证提供必要的工艺保障。

发明内容：

本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种比现有工艺先进的、可以获得气孔极少、组织致密、高质量注件的差压真空注型工艺。本差压真空注型工艺结合了真空注型、差压注型、重力注型三种工艺的优点而形成的一种新的注型工艺，它可以使注件的组织更加致密，基本上消除注件内的气孔，大幅度提高材料的强度和韧性，可以制造薄壁类、透明类、网格类及复杂形状等塑料零件。

为了达到上述目的，本发明的构思是：在真空环境下浇注塑料零件时，由于高分子材料的两组份混合后凝固速度很快，流动性较差；而且，凝固后的部位会堵塞液体的流动，导致薄壁类、透明类、网格类等塑料零件充型不足，从而产生很高的废品率。要使此类注件完全充型，必须利用压差原理使液体的前沿在其凝固之前，在重力和压差的作用下快速流动而迅速充型。所以，压差就是影响薄壁类、透明类、网格类等塑料零件完全充型的最重要因素。

混合组份材料快速充型过程中，由于压差的作用会使浇注材料从模具的出气孔溢出过多，造成充型不足而出现废品。因此，混合组份材料浇注即将完成时，必须迅速使两工作室(搅拌室和浇注室)达到压力平衡，防止混合组份材料溢出过多。

根据上述的构思，本发明采用下述技术方案：

一种差压真空注型工艺，包括两种组份材料的备料、混合搅拌、浇注和加热固化过程。其特征为：在两组份材料混合搅拌的过程中，不断地进行循环进气消泡——抽真空过程，排除混合组份材料中的气泡，避免因气泡产生废品；在混合均匀的组份材料进行浇注时，通过搅拌室和浇注室之间的压力差，加速均匀混合组份材料的充型；在所有出气孔均有混合组份材料溢出时，搅拌室和浇注室迅速达到压力平衡，防止混合组份材料过多溢出；具体工艺流程如下：

1)两种组份材料的备料——将两种组份材料按设定比例称量好分别倒入A、B容器；

2)放置容器——将分别盛有一种组份材料的A、B容器分别放到容器架上固定，将搅拌棒放到B容器，并把搅拌棒连接到搅拌轮上；

3)抽取真空——抽取搅拌室和浇注室的空气至真空状态；

4)混合搅拌——搅拌B容器中的组份材料，倒入A容器中的组份材料继续搅拌，同时循环进气消泡——抽真空过程，以排除混合组份材料中的气泡；

5)差压浇注——在倾倒B容器中的均匀混合组份材料到搅拌室与浇注室之间的漏斗的同时，搅拌室进气形成与浇注室相对压差，进行差压浇注；

6)压力平衡——目测模具出气孔有混合组份材料溢出时，迅速连通搅拌室和浇注室达到压力平衡，结束浇注，进气泄压至常压状态；

7)加热固化——从浇注室取出模具放入烘箱恒温加热固化，打开模具取出零件。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

本发明的工艺过程中，在浇注前排除混合组份材料中的气体，避免因气泡而产生的废品；而且，差压浇注可以保证混合组份材料充满模具型腔，压力平衡可以保证混合组份材料不至于从模具出气孔过多地溢出，避免了因充型不足而产生的废品。因此，本差压真空注型工艺适用于制造气孔极少、组织致密的薄壁类、透明类、网格类及复杂形状等塑料零件。

附图说明：

图1是差压真空注型工艺流程图。

具体实施方式：

本发明的一个优选实施例结合附图详述如下：

本差压真空注型工艺的主要特征是浇注时的差压浇注工序，以及浇注后的压力平衡工序。为了实施上述工序，将真空工作室分割成搅拌室与浇注室两个部分，并相互密封隔离。浇注前，对两工作室同时抽真空；浇注时对搅拌室进气，在搅拌室和浇注室之间形成一定压差，完成差压浇注工序。浇注结束时，打开相应的阀门使两个工作室相通达到气压平衡，完成压力平衡工序。

本实施例的具体操作工艺过程：

真空注型所用的高分子材料——聚氨酯树脂分为硬质、半硬质和特殊应用类，都是由两种组份材料混合后固化成型，其凝固时间一般很短。几种常见材料及其属性如下表所示：

名称	类型	颜色	混合比A/B	凝固时间(min)
					PX100	硬质	白色	100/100	15
PX223HT	硬质	黑色	100/80	7
					PX521HT	硬质	(透明)	100/55	20
UP5673	半硬质	乳白色	100/115	7
					PX245L	特殊应用	乳白色	100/40	8

本实施例以一典型的薄壁透明塑料件——手机盖板为例，详细地介绍其工艺操作过程。该零件壁厚1.2mm，模具上存在多处狭窄的型腔，充型相当困难。零件由PX521HT材料A、B两种组份混合后，注入模具型腔固化成型。具体的工艺步骤如下：

(1)安装模具——将手机盖板模具放置在浇注室的模具架上，用导管将浇注口和漏斗连接起来。

(2)配比材料——将A、B两种组份材料按比例称量好，分别倒入A、B容器。

(3)放置容器——将有组份材料的A、B容器分别放到容器架上固定，将搅拌棒放到B容器，并把搅拌棒连接到搅拌轮上。

(4)抽取真空——启动真空泵抽取搅拌室和浇注室的空气，直至-1.0~-0.95bar停止真空泵。

(5)搅拌材料——启动B容器搅拌系统，搅拌B容器中的B组份材料20s左右后，启动A容器倾倒系统将A组份材料倒入B容器，继续搅拌。

(6)进气消泡——在搅拌过程中，目测B容器中双组份混合材料的气泡到B容器口时，打开搅拌室进气阀进气，使气泡消失；再启动真空泵抽取搅拌室和浇注室的空气至-1.0~-0.95bar停止抽真空，当气泡又到B容器口时，循环上述工艺过程；直至双组份混合材料搅拌过程中不再产生气泡。

(7)差压浇注——启动B容器倾倒系统将混合均匀无气泡的组份材料倒入漏斗，同时打开搅拌室进气阀进气，使得搅拌室和浇注室之间形成0.01~0.08bar的相对压差，关闭进气阀。

(8)压力平衡——混合均匀无气泡的组份材料迅速充满模具时，打开搅拌室和浇注室连通阀门，使两个工作室迅速达到气压平衡；再打开搅拌室进气阀进气，泄压直至标准大气压。

(9)加热固化——剪断导管取出模具，放入烘箱内恒温70℃烘烤60min，使模具内双组份材料加速固化。

(10)开模取件——从烘箱内取出模具，从分模面打开模具取出零件，并进行后置处理，从而得到高质量的零件。

Claims (1)

1.一种差压真空注型工艺，包括两种组份材料的备料、混合搅拌、浇注和加热固化过程。其特征为：在两组份材料混合搅拌的过程中，不断地进行循环进气消泡——抽真空过程，排除混合组份材料中的气泡，避免因气泡产生废品；在混合均匀的组份材料进行浇注时，通过搅拌室和浇注室之间的压力差，加速均匀混合组份材料的充型；在所有出气孔均有混合组份材料溢出时，搅拌室和浇注室迅速达到压力平衡，防止混合组份材料过多溢出；具体工艺流程如下：

a.两种组份材料的备料—将两种组份材料按设定比例称量好分别倒入A、B容器；

b.放置容器—将分别盛有一种组份材料的A、B容器分别放到容器架上固定，将搅拌棒放到B容器，并把搅拌棒连接到搅拌轮上；

c.抽取真空——抽取搅拌室和浇注室的空气至真空状态；

d.混合搅拌——搅拌B容器中的组份材料，倒入A容器中的组份材料继续搅拌，同时循环进气消泡——抽真空过程，以排除混合组份材料中的气泡；

e.差压浇注——在倾倒B容器中的均匀混合组份材料到搅拌室与浇注室之间的漏斗的同时，搅拌室进气形成与浇注室相对压差，进行差压浇注；

f.压力平衡——目测模具出气孔有混合组份材料溢出时，迅速连通搅拌室和浇注室达到压力平衡，结束浇注，进气泄压至常压状态；

g.加热固化——从浇注室取出模具放入烘箱恒温加热固化，打开模具取出零件。