CN102896713A

CN102896713A - 塑料热合模具加热管安装结构

Info

Publication number: CN102896713A
Application number: CN2012103957519A
Authority: CN
Inventors: 张明; 奚仁华
Original assignee: Shuangdeng Group Co Ltd
Current assignee: Shuangdeng Group Co Ltd
Priority date: 2012-10-18
Filing date: 2012-10-18
Publication date: 2013-01-30

Abstract

本发明提供一种塑料热合模具加热管安装结构。模板厚度与加热管管径成一定比例，加热管与模板孔之间留有一定的间隙，间隙间填充耐高温的导热粉，导热粉为电工级的氧化物。在加热管安装孔两端有石棉垫并用瓷套压紧在模板上。由该结构制作的热合模具模面温度稳定、加热管使用寿命长且维修方便，具有很高的应用价值。

Description

塑料热合模具加热管安装结构

技术领域

本发明涉及一种塑料热合模具，特别是塑料热合模具中加热管安装结构。

背景技术

塑料的发明彻底改变了人类的生活。特别是20世纪以来，随着化学工业的不断发展，各种各样的合成塑料不断面世，其优异的性能和低廉的价格使塑料与人类的联系越来越密切。

塑料的原料为石油化工的副产品，材料来源非常广泛，其耐酸耐碱且耐候性强的特性更是其他材料所无法比拟的。在工业生产过程中，塑料制品主要作为容器而使用，在民用产品中，塑料作为产品的外壳而大量应用，同时塑料之间的封合方式也得到了人们的广泛关注。

目前，塑料的密封和连接方式（简称封合方式）主要有：采用树脂胶进行胶合、超声波焊封和和加热板热合等。上述封合方式各有其优缺点：胶合成本低、操作简单，但可靠性差、生产作业效率低；超声波焊封合可靠性好，但设备投资成本和作业过程要求高；而热合则以生产效率高，封口可靠性好等优点越来越受到人们的青睐和重视，并在国民生产的许多领域得到了广泛的使用。

所谓热合，通常地讲，就是通过加热一定厚度的金属板材使板材达到一定的温度，需要热合的热封面同时经热板高温热熔后，在一定的压力下迅速压合。在保压状态下，两个热合面经过热熔压合而达到连接或密封的目的。热合过程质量控制的关键为热熔温度和热合模具温度的稳定性。塑料通常由多种有机物经过聚合而成，而有机物对温度非常敏感，温度低，塑料热合部位热熔不充分，出现冷隔现象；热合温度高，塑料中的部分组分易老化、偏析，塑料的性能会发生急剧下降。不同环境温度下，不同塑料的热合温度通过一定试验和实践就可以掌握，而热封模具的可靠性及温度的均匀性就显得至关重要。

铅酸蓄电池塑壳需要封合部件的热合面通常为平面，热合模具的上下模面也为平面，目前，该类热合模具主要结构为：一定厚度的热合模板（简称热板），中间布置一定数量的加热管，在模板的一定部位安装有热电偶用于控制模具温度。加热管与模板的安装方式有两种：1、在模板成型前预埋浇铸；2、模板成型后加工一定尺寸的通孔，加热管放置在通孔内。上述两种结构的加热板其优缺点较为突出：加热管预埋式的加热管与热板之间传热性好，控制温度的节点开关在动作时，温度变化差异小，热合组件质量可靠性高，但是，一旦加热管损坏则加热管无法更换，造成整套模具报废；而模板成型后再布置加热管安装方式的热封模，因模具加热管安装孔与加热管之间存在一定的间隙，造成两者之间导热性差，热合过程中温度波动性大，特别因两者主要靠辐射来导热，热量转移效率低，加热管通常需要更高的温度才能满足模具热合温度要求。过高的温度导致加热管损坏频率高且设备运行过程中热量会从两者缝隙中散失，但这种结构的热合模具维修方便，作为易损件的加热管，在发生故障时直接更换加热管即可保证热合设备的正常运行。

发明内容

本发明的目的是针对现有热合模具中加热管与热板安装方式所存在的不足，提供一种热效率高，维修更换方便的塑料热合模具加热管安装结构。

本发明的技术方案是：塑料热合模具加热管安装结构，包括模板和位于模板上加热管安装孔中的加热管，改进之处是在加热管与加热管安装孔之间有间隙，该间隙填充耐高温导热粉；模板厚度为加热管直径的2～3倍。

进一步的方案是：所述导热粉为电工级氧化镁；所述加热管安装孔两端设有石棉垫和瓷套，加热管输出端穿过瓷套中心孔；所述加热管安装孔直径比加热管直径大4～5mm。

本发明与现有技术相比有如下优点：

1、模板的厚度与加热管的直径按照一定的比例设计，在考虑经济性的情况下，确保模板的保温性，减少了连续作业过程中热板表面的温度波动对塑件热合性能的影响；

2、安装孔与加热管之间留有一定尺寸的间隙，间隙中填充粉状的导热介质，粉状导热介质不仅增加了加热管的稳定性，而且改变了加热管与模板之间的传热方式，主要传热方式由热辐射变为热传导，增加了传热效率；

3、加热管两端在瓷套与模板之间放置一定厚度的石棉垫，缓冲了热板在作业运动过程中，因急停产生冲击对加热管的影响，同时石棉垫也起到防止粉状填充物松动而发生脱落的作用；

4、由于传热效率的提高，降低了加热管的工作温度，减少了加热管因过高温度造成的经常性损坏，同时，当加热管损坏后，只要用金属针状物戳松填充物，拔出加热管后就可以方便地更换加热管，避免整套模具更换报废。

采用本发明的结构制作的热合模具，其模面温度稳定，加热管使用寿命长，能耗低、效果好，即使在需要维修时其操作也简单方便，综合使用成本低。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1中I处放大示意图。

其中，1-模板；2-加热管安装孔；3-加热管；4-导热粉；5-石棉垫；6-瓷套；7-接线铜排；8-螺母。

具体实施方式

下面结合附图，进一步说明本发明实施例。

实施例1

热封工业用2V500Ah铅酸蓄电池ABS塑壳，要求上盖与桶体完全密封，保证电解液不从封口处泄漏，该塑料热熔温度270℃±15℃。热合模具中，模板1外形尺寸为500mm×300mm×40mm（长×宽×厚）。选用单根功率为500W的加热管3共六根，加热管3管径为φ16，加热管安装孔2孔径为φ20且均布。加热管与模板之间填充导热粉4，导热粉4为电工级氧化镁（MgO）。填充前将导热粉4焙烧处理，冷却后用金属丝将导热粉4填实。在加热管安装孔2两端安上厚度为3mm的石棉垫5，再压上瓷套6。加热管输出端穿过瓷套中心孔，在瓷套6外侧装上接线铜排7，最后用螺母8锁紧。

实施例2

热封汽车起动用12V100Ah铅酸蓄电池PP塑壳，要求上盖与桶体完全密封其6个单格之间也必须完全密封，该塑料热熔温度300℃±15℃。热合模具中，模板1外形尺寸为800mm×500mm×50mm（长×宽×厚）。选用单根功率为1000W的加热管3共六根，加热管3管径为φ25，加热管安装孔2孔径为φ30且均布。加热管与模板之间填充导热粉4，导热粉4为电工级氧化镁（MgO）。填充前将导热粉4焙烧处理，冷却后用金属丝将导热粉4填实。在加热管安装孔2两侧安上厚度为5mm的石棉垫5，再压上瓷套6。在瓷套6外侧装上厚度5mm接线铜排7，最后用螺母8锁紧。

上述实施例制作加工的热合模具，模面温度稳定，作业过程中，测量模面的温度，其变化范围不超过10度，热封塑料件密封性能好，能够充分满足汽车起动电池振动检测指标及实际使用要求。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims

1.一种塑料热合模具加热管安装结构，包括模板和位于模板上加热管安装孔中的加热管，其特征是在加热管与加热管安装孔之间有间隙，该间隙填充耐高温导热粉；模板厚度为加热管直径的2～3倍。

2.根据权利要求1所述的一种塑料热合模具加热管安装结构，其特征是所述导热粉为电工级氧化镁。

3.根据权利要求1所述的一种塑料热合模具加热管安装结构，其特征是所述加热管安装孔两端设有石棉垫和瓷套，加热管输出端穿过瓷套中心孔。

4.根据权利要求1所述的一种塑料热合模具加热管安装结构，其特征是所述加热管安装孔直径比加热管直径大4～5mm。