CN102285112A - 一种均压成型装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种均压成型装置及系统，均压成型系统包含一均压成型装置、一真空单元以及一液体循环单元等组件的动作顺序，完成压印压印物的目的。其中均压成型装置包含第一腔体、第二腔体，其各具有一密封压力腔、一导热膜片以及一模板，一压印物放置于模板具有压印花纹的一面上。且两腔体闭合后，真空单元使两模板花纹面间的空间真空，同时液压循环单元驱动热液体流经两密封压力腔，利用热液体等线均压特性加热以及施压使压印物成形后，再通以冷液体冷却压印物。本发明的一种均压成型装置及系统，其使压印物受压以及受热均匀。

Description

一种均压成型装置及系统

技术领域

本发明涉及一种均压成型装置及系统，特别是有关于一种利用液体均匀加压的成型方式。

背景技术

已知的热压成型将压印物放置于一压印模具的模腔内，压印模具包含一组上下模板，此上下模板各具一有压印花纹的压印面，将压印物置于上下模板具有压印花纹的面之间后闭合此压印模具，此时上下模板会形成一个封闭模腔，而压印物即存在此封闭模腔内。压印模具闭合后，压印模具会加热使压印物软化至可塑状态，再由压印模具施压于压印物，使上下模板的压印花纹于压印物上成型，最后再加以冷却压印物，压印模具打开后取出成型品。

已知的加压装置以油压、气压或其它驱动器作为输出压力的来源，配合曲轴或轴直接连结压印模具施压于模板。与传递压力的轴相比，模板为大面积的平面，所以轴所传递于模板的压力可视作点施压，故不易使模板达到全面的受压，因此透过模板受压的压印物，其受到的压力亦不均匀，所以压印成品的良率不容易提升，且压印成品的尺寸仅能成形小尺寸制品。后续另有多轴施压的加压装置出现以及使用硅胶板作缓冲材，其效果仅有些许改善。

已知的加热装置在上下模板或是压印模具上钻孔设置水路，再通以热液体或是冷液体加热或冷却压印物；或是热管以及水路交叉配置，热管用于加热压印物，再另通以冷液体于水路冷却压印物。上述的已知加热方式，皆要先加热压印模具本体后，再经由热传导将热能传至压印物。此种方式热能的传递容易因为压印模具的大小、加热管或是水路埋设的位置以及压印物的尺寸等原因，而形成传递不等速，进而出现压印物软化不平均的现象，因此压印成品的良率不容易提升。

发明内容

有鉴于上述已知技术的问题，本发明的其中一目的就是在提供一种均压成型装置，以解决压印物受压以及受热不均，良率无法提升的问题。

根据本发明的目的，提出一种均压成型装置，其包含一第一腔体、一第一导热膜片、一第一模板。第一腔体设置在一模具机台的一侧，为一具有一第一开口面的腔体，其周围设置有一第一液体注入口以及一第一液体排出口。第一导热膜片设置于第一开口面上，密封第一腔体形成一第一密闭压力腔。于第一导热膜片背对第一密闭压力腔的一面与第一模板的一面连结，第一模板的另一面为一第一压印花纹面。其中模具机台用以带动第一腔体，一冷液体或是一热液体透过第一液体注入口以及第一液体排出口流经第一密闭压力腔。均压成型装置还包含一第二腔体、一第二导热膜片、一第二模板。第二腔体设置在模具机台的另一侧，为一具有一第二开口面的腔体，其周围设置有一第二液体注入口以及一第二液体排出口。第二导热膜片设置于第二腔体的第二开口面处，密封第二腔体形成一第二密闭压力腔。第二模板的一面设置于第二导热膜片背对第二密闭压力腔的一侧，且另一面为一第二压印花纹面，并于此面上放置一压印物。当第一腔体与第二腔体闭合时，第一压印花纹面以及第二压印花纹面间会出现一容置空间，压印物即存在于此容置空间内。其中，冷液体或是热液体透过第二液体注入口以及第二液体排出口流经第二密闭压力腔。均压成型装置还包含一真空管线，一端连结容置空间，另一端连接一真空单元，真空单元透过真空管线抽取容置空间的空气。其中冷液体或是热液体被以一液压循环单元输送至第一密封压力腔以及第二密封压力腔，热液体用以加热且加压压印物，冷液体用以冷却压印物。

根据本发明的目的，提出一种均压成型系统，以解决压印物受压以及受热不均，良率无法提升的问题。

均压成型系统包含一均压成型装置、一真空单元以及一液压循环单元。均压成型装置包含至少一腔体、一第一模板以及一第二模板。腔体的一面设置在一模具机台的一侧，另一面设置有一导热膜片且腔体被导热膜片密封形成一密闭压力腔。第一模板的一面设置于导热膜片背对密闭压力腔的一侧，另一面为具有花纹的一第一压印花纹面。第二模板的一面设置于模具机台的另一侧，第二模板的另一面为一第二压印花纹面，且第二压印花纹面上可放置一压印物。真空单元透过一真空管线连接一容置空间，用以抽取容置空间内的空气使其成为真空状态。此容置空间为模具机台闭合时，第一压印花纹面与第二压印花纹面之间的空隙所形成，且压印物存在于此容置空间内。液压循环单元包含一第一管路、一第二管路、一第三管路、一第四管路、一热液体储存槽以及一冷液体储存槽。第一管路的一端连接液体注入口，另一端连结一热液体储存槽，且包含一第一压力阀以及一第一驱动器。第一驱动器用以驱动热液体储存槽内的热液体经过液体注入口进入密闭压力腔加热压印物。第二管路的一端连接液体注入口，另一端连结一冷液体储存槽，且包含一第二压力阀以及一第二驱动器。第二驱动器用以驱动冷液体储存槽内的冷液体经过液体注入口进入密闭压力腔冷却压印物。第三管路的一端连接液体排出口，另一端连结一冷液体储存槽，且包含一第三压力阀以及一第三驱动器。第三驱动器用以驱动密闭压力腔内的冷液体或热液体离开密闭压力腔至冷液体储存槽。第四管路的一端透过一第四压力阀连接液体排出口，另一端连结热液体储存槽，用以作为热液体流至热液体储存槽之通路。当第一驱动器动作，且仅第一管路、密闭压力腔以及第四管路相通时，热液体流经密闭压力腔，且透过导热膜片以及模板加热压印物。当第一驱动器动作且仅第一管路以及密闭压力腔相通时，热液体流入密闭压力腔进行蓄压，并产生均匀压力透过导热膜片均匀施压于压印物。当第三驱动器动作，且仅第三管路以及密闭压力腔相通时，热液体流出密闭压力腔进行泄压。当第二驱动器动作，且仅第二管路、密闭压力腔以及第三管路相通时，冷液体流经密闭压力腔，且透过导热膜片以及模板冷却压印物。

其中，第一管路还包含设置于第一压力阀以及第一驱动器之间的一加热器，用以再加热或恒温流经第一管路内的热液体。

其中，第二管路还包含设置于第二压力阀以及第二驱动器之间的一热交换器，用以再冷却或持续冷却流经第二管路内的冷液体。

其中，热液体储存槽内还可设置一加热盘管，用以加热储存于热液体储存槽内的液体。

其中，冷液体储存槽内还可设置一冷冻盘管，用以冷却储存于冷液体储存槽内的液体。

其中，均压成型装置还可包含设置于模具机台的另一侧的一第二腔体，其周围设有一第二液体注入口以及一第二液体排出口，且第二液体注入口以及第二液体排出口透过一第二导热膜片分割第二腔体所形成的一第二密闭压力腔相通。并，第二模板其一面设置于第二导热膜片背对第二密封压力腔的一面。

以上所述，依本发明的均压成型装置以及系统，其可具有一或多个下述优点：

(1)此均压成型装置以及系统，因使用热液体作为热源，且作为介质的导热膜片非常薄，故可均匀传热，使压印物均匀受热。

(2)此均压成型装置以及系统，因使用高压液体作为施压源，受液体分子等力分布的影响，可使压印物均匀受压。

(2)此均压成型装置以及系统，因使用高压液体作为施压源，受液体分子等力分布的影响，压印物尺寸不受限制。

附图说明

图1为本发明的均压成型装置及系统的装置示意图；

图2为本发明的均压成型装置及系统的装置闭合示意图；

图3为本发明的均压成型装置及系统的系统示意图；

图中

1：均压成形装置；            15：容置空间；

11：模具机台；               16：真空管线；

12：第一腔体；               2：真空单元；

120：第一开口面；            3：液压循环单元；

121：第一液体注入口；        31：第一管路；

122：第一液体排出口；        311：第一压力阀；

123：第一导热膜片；          312：第一驱动单元；

124：第一密闭压力腔；        313：加热器；

125：第一模板；              32：第二管路；

126：第一压印花纹面；        321：第二压力阀；

13：第二腔体；               322：第二驱动单元；

130：第二开口面；            323：热交换器；

131：第二液体注入口；        33：第三管路；

132：第二液体排出口；        331：第三压力阀；

133：第二导热膜片；          332：第三驱动单元；

134：第二密闭压力腔；        34：第四管路；

135：第二模板；              341：第三压力阀；

136：第二压印花纹面；                35：热液体储存槽；

14：压印物；                         351：加热盘管；

36：冷液体储存槽；                   361：冷冻盘管。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明：

请参阅图1以及图2，本发明的均压成型装置及系统的装置示意图以及装置闭合示意图。图中，均压成型装置包含第一腔体12以及第二腔体13，第一腔体12设置于模具机台11的一侧，第二腔体13设置于模具机台11的另一侧。其中第一腔体12为一具有第一开口面120的腔体，且在第一腔体12周围设有第一液体注入口121以及第一液体排出口122。第一导热膜片123设置在第一开口120上，密封第一腔体12形成第一密闭压力腔124。第一模板125的一面设置在第一导热膜片123背对第一密闭压力腔124的一侧上，且第一模板125的另一面为一第一压印花纹面126。其中第二腔体13为一具有一第二开口面130的腔体，且在第二腔体13周围设有第二液体注入口131以及第二液体排出口132。第二导热膜片133设置于第二开口130处，且密封第二腔体13形成第二密闭压力腔134。第二模板135的一面设置在第二导热膜片133背对第二密闭压力腔134的一侧上，且第二模板135的另一面为一第二压印花纹面136，一压印物14放置于第二压印花纹面136上。当第一腔体12以及第二腔体13闭合时，第一压印花纹面126以及第二压印花纹面136之间出现容置空间15，放置于第二压印花纹面136上的压印物14即存在于此容置空间15内。真空管线16的一端连结容置空间15，另一端连接真空单元2，真空单元2用以抽取容置空间15内的空气使其呈真空状态。液压循环单元3输送热液体371或冷液体311至第一密封压力腔124以及第二密封压力腔134。热液体371用以加热并加压压印物14，冷液体311用以冷却压印物14。

请参阅图3，其为本发明的均压成型装置及系统的系统示意图。此实施例的均压成形装置1具有两个密闭压力腔的装置为例，但不限制在此。均压装置1具有一第一腔体12以及一第二腔体13，第一腔体具有开口的一面以一第一第一导热膜片123密封形成一第一密闭压力腔124，另一面设置于一模具机台11的一侧，且第一腔体12周围设置有一第一液体注入口121以及一第一液体排出口122，第一液体注入口121以及第一液体排出口122透过第一密闭压力腔124相通。第二腔体12具有开口的一面以一第二第一导热膜片133密封形成一第二密闭压力腔134，另一面设置于模具机台11的另一侧，且第二腔体13周围设置有一第二液体注入口131以及一第二液体排出口132，第二液体注入口131以及第二液体排出口132透过第二密闭压力腔134相通。一第一模板125其具有一第一压印花纹面126，且背对第一压印花纹面126的一面设置于第一导热膜片123背对第一密闭压力腔124的一侧。一第二模板135其具有一第二压印花纹面136，且背对第二压印花纹面136的一面设置于第二导热膜片133背对第二密闭压力腔134的一侧，且一压印物14放置于第二压印花纹面136上。当模具机台11闭合时，第一压印花纹面126与第二压印花纹面136间形成一容置空间15，且压印物14存在于此空间内。一液压循环单元3包含一热液体储存槽35、一冷液体储存槽36、一第一管路31、一第二管路32、一第三管路33以及一第四管路34。热液体储存槽35透过第一管路31以及第四管路34连结均压成形装置1，用以提供热液体加热并加压模板125、135以及压印物14，冷液体储存槽36透过第二管路32以及第三管路33连结均压成形装置1，用以提供冷液体冷却模板125、135以及压印物14。其中，热液体储存槽35内具有一加热盘管351，用以加热热液体储存槽35内液体；冷液体储存槽36内具有一冷冻盘管361，用以冷却冷液体储存槽36内液体。第一管路31以及第四管路34的一端分别透过液体注入口121、131以及液体排出口122、132连结密闭压力腔124、134，另一端则连结热液体储存槽35。第一管路31设置一第一压力阀311于邻近液体注入口121、131处，并包含一第一驱动器312，第一驱动器312用以驱动热液体储存槽35内的热液体进入密闭压力腔124、134。第四管路34设置一第四压力阀341于邻近液体排出口122、132处。第二管路32以及第三管路33的一端分别透过液体注入口121、131以及液体排出口122、132连结密闭压力腔124、134，另一端则连结冷液体储存槽36。第二管路32设置一第二压力阀321于邻近液体注入口121、131处，并包含一第二驱动器322，第二驱动器312用以驱动冷液体储存槽36内的冷液体进入密闭压力腔124、134。第三管路33设置一第三压力阀331于邻近液体排出口122、132处，并包含一第三驱动器332，第三驱动器332用以驱动密闭压力腔124、134内的热液体离开密闭压力腔124、134至冷液体储存槽36。

当模具机台11闭合时，真空单元2动作将容置空间15内进行真空动作。同时第一管路31与第四管路34保持与密闭压力腔124、134相通，第二管路以及第三管路则保持关闭，第一驱动器312动作，输送热液体储存槽35内的热液体进入密闭压力腔124、134，进行加热动作。透过热液体的全面加热导热膜片123、133以及模板125、135，温度会均匀的传递至压印物14上，达到均温的目的。当压印物14加热至进入可塑状态后，第四管路封闭(第四压力阀341关闭)，第一驱动器312持续驱动热液体至密闭压力腔124、134内进行蓄压动作，当腔内压力达到所需压力时，第一管路封闭(第一压力311阀关闭)，进行保压动作。透过液体等线均压的特性，此压力可均匀的透过导热膜片123、133以及模板125、135传递至压印物14，达到均压的目的。当压印物14受热受压转印成形完毕，第三管路打开(第三压力阀331打开)，进行泄压动作，同时第三驱动器312动作，经由液体排出口122、132抽出密闭压力腔124、134内的热液体到冷液体储存槽36，经由冷冻盘管361冷却后再使用。当密闭压力腔124、134内的热液体接近干涸时，第二管路32打开(第二压力阀321打开)，同时第二驱动器322动作，驱动冷液体储存槽36内冷液体进入密闭压力腔124、134内，进行冷却动作，冷却转印成型的压印物。冷却完成后，模具机台11打开，取出压印物14。

其中，第一驱动器312与第一压力阀311间可在加装一加热器313，用以加速加热热液体或是调节热液体温度。而第二驱动器322以及第二压力阀321间可在加装一热交换器323，用以加速冷却冷液体或是调节冷液体温度。

但是，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。

Claims (7)

1.一种均压成型装置，其特征在于，其包含：

一第一腔体，为具一第一开口面的腔体，其周围设置有一第一液体注入口以及一第一液体排出口，所述第一腔体设置于一模具机台的一侧，所述模具机台用以带动所述第一腔体；

一第一导热膜片，设置于所述第一开口面，密封所述第一腔体形成一第一密闭压力腔，冷液体或热液体透过所述第一液体注入口以及所述第一液体排出口流经所述第一密闭压力腔；

一第一模板，其中一面设置于所述第一导热膜片背对所述第一密闭压力腔的一侧，且所述第一模板的另一面为一第一压印花纹面；

一第二腔体，为具一第二开口面的腔体，其周围设置有一第二液体注入口以及一第二液体排出口，所述第二腔体设置于所述模具机台的另一侧；

一第二弹性密封金属片，设置所述第二开口面处，密封所述第二腔体形成一第二密闭压力腔，冷液体或热液体透过所述第二液体注入口以及所述第二液体排出口流经所述第二密闭压力腔；

一第二模板，其中一面设置于所述第二导热膜片背对所述第二密闭压力腔的一侧，所述第二模板的另一面为一第二压印花纹面，一压印物放置于所述第二压印花纹面上，其中所述第一腔体以及所述第二腔体闭合时，所述第一压印花纹面与第二压印花纹面间出现一容置空间，所述压印物即存在于所述容置空间；

一真空管线，其一端连接所述容置空间，另一端连接一真空单元，所述真空单元透过所述真空管线抽取所述容置空间的空气；

以一液压循环单元输送热液体或冷液体至所述第一密封压力腔以及第二密封压力腔，热液体用以加热所述压印物至可塑状态，冷液体用以冷却所述压印物，且所述液压循环单元由热液体在所述第一密封压力腔以及第二密封压力腔形成均匀压力。

2.一种均压成型系统，其特征在于，其包含：

一均压成型装置，所述均压成型装置包含至少一腔体，所述腔体具有开口的一面以一导热膜片密封形成一密封压力腔，另一面设置于一模具机台的一侧，一液体注入口以及一液体排出口设置于所述腔体周围，所述液体注入口透过所述密闭压力腔与所述液体排出口相通，一第一模板，其一面设置于所述导热膜片背对所述密封压力腔的一面，所述第一模板的另一面为一第一压印花纹面，一第二模板，其一面设置于所述模具机台的另一侧，所述第二模板的另一面为一第二压印花纹面，所述第二压印花纹面上放置有一压印物；

一真空单元，其透过一真空管线连接所述模具机台闭合时，所述第一压印花纹面与所述第二压印花纹面之间形成的一容置空间，所述真空单元用以抽取所述容置空间的空气，且所述压印物存在于所述容置空间；

一液压循环单元，其连结所述均压成形装置，包含：

一第一管路，其一端透过一第一压力阀以及所述液体注入口连结所述密闭压力腔，另一端透过一第一驱动器连结一热液体储存槽，所述第一驱动器用以驱动热液体进入所述密闭压力腔加热所述压印物；

一第二管路，其一端透过一第二压力阀以及所述液体注入口连结所述密闭压力腔，另一端透过一第二驱动器连结一冷体储存槽，所述第二驱动器用以驱动冷液体进入所述密闭压力腔冷却所述压印物；

一第三管路，其一端透过一第三压力阀以及所述液体排出口连结所述密闭压力腔，另一端透过一第三驱动器连结一冷液体储存槽，所述第三驱动器用以驱动所述密闭压力腔内的冷液体或热液体离开所述密闭压力腔至所述冷液体储存槽；

一第四管路，其一端透过一第四压力阀以及所述液体排出口连结所述密闭压力腔，另一端连结一热液体储存槽，用以作为所述密闭压力腔内排出热液体至所述热液体储存槽的通路；

其中，仅所述第一管路透过所述密闭压力腔与第四管路相通，且所述第一驱动器动作时为加热压印物状态；

其中，仅所述第一管路与所述密闭压力腔相通，且所述第一驱动器动作时，所述密闭压力腔为蓄压状态；

其中，仅所述第三管路与所述密闭压力腔相通，且所述第三驱动器动作时，所述密闭压力腔为泄压状态；

其中，仅所述第二管路透过所述密闭压力腔与第三管路相通，且所述第二驱动器动作时为冷却压印物状态。

3.如权利要求2所述的均压成型系统，其特征在于，所述第一管路还包含一加热器，所述加热器设置于所述第一压力阀以及所述第一驱动器之间，用以再加热或恒温所述第一管路内流动的热液体。

4.如权利要求2所述的均压成型系统，其特征在于，所述第二管路还包含一热交换器，所述热交换器设置于所述第二压力阀以及所述第二驱动器之间，用以再冷却或持续冷却所述第二管路内流动的冷液体。

5.如权利要求2项所述的均压成型系统，其特征在于，所述热液体储存槽还包含一加热盘管，所述加热盘管设置于所述热液体储存槽内，用以加热所述热液体储存槽内的液体。

6.如权利要求3所述的均压成型系统，其特征在于，所述冷液体储存槽还包含一冷冻盘管，所述冷冻盘管设置于所述冷液体储存槽内，用以冷却所述冷液体储存槽内的液体。

7.如权利要求3项所述的均压成型系统，其特征在于，所述均压成型装置还包含一第二腔体，所述第二腔体设置于所述模具机台的另一侧，所述第二腔体具有一第二开口面，一第二导热膜片设置于所述第二开口面处，密封所述第二腔体形成一第二密闭压力腔，一第二液体注入口以及一第二液体排出口设置于所述第二腔体周围，所述第二液体注入口透过所述第二密闭压力腔与所述第二液体排出口相通，且所述第二模板其一面设置于所述第二导热膜片背对所述第二密封压力腔的一面。

Images