CN104039490A - 线锯的注射塑模、线锯的生产方法和由此得到的线锯 - Google Patents
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Abstract
在锯绳中,钢绳、锯切珠和在珠之间的外套聚合物这三个构成元件必须最佳地一起工作。为了改进注射成型质量,本发明披露了一种注射模具,其中注射通道从钢绳的相对两侧将聚合物注射到注射模腔中。注射模具包括两个半模,它们在闭合时形成注射模腔。这里描述了不同的优选实施方案,包括采用具有树状结构的通道,该树状结构优选二进制通道树,优选为平衡的二进制通道树,并且最优选的是其从供料通道到每条注射通道的路径长度相等的平衡二进制通道树。披露了采用加热通道,并且解释了在加热和不加热通道数量之间的平衡法则。另外,还要求保护了使用这种模具的方法和使用该模具所得到的产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过注射成型用聚合物涂覆锯绳的模具、用聚合物涂覆锯绳的方法和通过这种方法获得的锯绳。
背景技术
锯绳越来越多地用于将天然石块锯切成用于各种用途的石板。锯绳正在替代传统的薄片和圆形锯片,因为它们能够实现更高的线性速度(通常为100至120km/h)以及因此具有更高的锯切速度。目前正在引入具有在带槽滑轮上并排运行的60或更多的封闭锯绳环圈的切石机。与现有的排锯机相比,这些机器实现更高的生产率并且降低了切石机的整体操作成本,而且正在迅速替代这种技术。
实际上,锯绳包括三个基本元件:
由一起加捻成绳的钢丝制成的中央承载绳。该钢绳其直径为大约5mm或3.5mm,同时现在研究更小的直径例如3mm或甚至2mm。
以均匀的距离附接在钢绳上的锯切珠。每米的珠数量取决于所需切割的石头类型。在锯绳上每米大约有25至40个珠。这些珠自身位于其上附接有研磨层的金属外套外面。该研磨层包括保持在金属基质中的金刚石砂。研磨层当前是通过粉末冶金技术来获得的,但是其中通过激光包覆来施加研磨层的珠正在测试。珠的总直径根据所期望的用途为7或11mm。这些珠按照与在项链上的珍珠差不多相同的方式穿在钢承载绳上。
这些珠必须固定在承载绳上,从而施加在钢绳上的动力传递给珠。虽然过去已经开发出机械锚固方法,但是现在普遍采用其中通过聚合物将珠保持不动的技术。该聚合物注射在这些珠之间,由此形成包围着钢绳的外套。这样,将钢绳密封以避免接触冷却剂以及由珠锯掉的磨屑。良好的粘接化学性能有助于将外套保持固定在钢绳上,同时将珠牢牢地保持不动。不好的聚合物粘性会导致“珠叠置”,如果其中一个珠卡在切口中时,这些珠会累积在钢绳上。
锯绳的这三个元件必须很好的一起合作,钢绳必须具有足够的耐疲劳强度,锯切珠必须逐渐地使得金刚砂从金属基质中暴露出,同时聚合物必须保持粘接在钢绳上,这些中的任一个的过早失效导致整个钢绳的过早失效。
在对许多失效的锯绳进行分析之后,本发明人发现,最主要的失效模式之一为在珠的金属外套端部处的钢绳失效。这种失效模式的其中一个原因在于,钢绳没有正好位于珠外套的中央处,钢绳接触着金属外套。这种接触的后果在于,钢绳的外丝将在那个地方磨损并腐蚀,从而导致钢绳过早失效。另外,在一系列珠中的钢绳的相同径向方向上的偏心设置会导致锯绳在使用期间不转动。对于圆珠的研磨表面均匀磨损而言,必要的是这些珠在使用期间转动。
本发明人认为钢绳偏心设置的原因在于,聚合物外套通过有缺陷的注射成型涂覆在钢绳上。在注射成型中,将穿在钢绳上的珠安放到具有与人们想要获得的外套的外形对应的长形凹槽的下半模中。在均匀的距离处设有用于容纳这些珠的空腔。上半模(下半模的镜像)闭合在下半模上,并且将聚合物注射到这些凹槽中。在冷却之后,将模具打开,从模具中将最终的锯绳取出,移动以便安放新的一段具有珠的钢绳,并且重复进行注塑循环。在US2007/0194492A1的图1中显示出模具的示例。
在US5,216,999中认识到这个偏心问题,并且通过采用具有环形凸起(在图7中的部件212)的注塑模具来解决这个问题,环形凸起在注射成型期间将在更大程度上将钢绳保持在中心。但是,这种模具仍然不可能实现完全对中,因为在钢绳和环形凸起之间必须保持一些间隙,否则钢绳在凸起处不能涂覆聚合物,并且将在那里开始腐蚀。
为了找到针对这个中心性问题的解决方案,本发明人得到如下所述的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于消除锯绳的中心性问题。本发明的另一个目的在于提供解决这个问题的模具和方法。在该说明书中,确认模具和方法的进一步的发明特征,这些特征减少了浪费,改善了循环时间,并且降低了在加工期间对聚合物的损坏。这导致不会出现偏心问题的锯绳,其聚合物在使用期间不会劣化,并且能够有效快速地制作出,并且材料浪费更少,这是本发明的最终目的。
根据本发明的第一方面,要求保护了一种模具,其适于通过注射成型给锯绳涂覆聚合物。在注射成型之前,该锯绳只包括其上穿有珠的钢绳。在注射成型之后,该锯绳还包括位于间隔开的珠之间的聚合物外套。
‘注射成型’是这样一种方法,其中将塑料粉末或塑料颗粒从料斗送入到管道中,在该管道中安装有带螺纹的供料螺杆。将管道加热,并且在达到特定的软化温度时,供料螺杆将通过加热管道的软化塑料的熔体推入到模具中,在那里塑料材料冷却成型为所期望的形状。在该情况下,将具有与之连接的珠的钢绳在注射塑料之前安放在模具中。在注射之后,可以使得供料螺杆往复运动,并且新的塑料粒料进入该管道中。可以采用活塞注射机,代替往复运动螺杆。在冷却之后,将模具打开,并且取出注射成型部件,在该情况下,一小段锯绳上面具有十个或者更多个珠。移动该锯绳,并且将钢绳和珠的随后端部安放到适当位置,将模具闭合并且重复该周期。
对于本申请而言,模具,即词语“模具”、“模制工具”或者甚至“工具”被认为是相同的,它包括第一半模和第二半模,它们一起形成该模具。在将第一和第二半模组装在一起即闭合该模具时,在模具中形成模腔。该模腔在将锯绳安放在模具中时具有与锯绳的中央轴线紧密对应的中央轴线。通过设在所述第一和第二半模中的注射通道来将熔融的热塑料注射到模腔中。明显地,在每对珠之间必须有至少一条注射通道。通常具有更多条注射通道。
模具由金属优选为工具钢例如P级工具钢例如镍铬钼钢例如DINX45NiCriMo4(W-Nr.1.2767,等同于AISI6F7,2767ISO-B)制成。将模具进行热处理以便提高其硬度。
有关该模具的特征在于,这些注射通道位于所述轴线的相对两侧处。“相对两侧”,可看作包括中央轴线但是没有切割任何注射通道的分隔平面,使得在该平面的任一侧处可以看到注射通道。
通过将注射通道设置在中央轴线的相对两侧处,从而塑料将从两侧进入,并且钢绳将更好的保持在适当的位置处,即保持在模腔的中央处。这可以在不必使得钢丝过度拉伸(这是所采用的常规显然的选择)或者不必在模具的模腔中引入位置保持器的情况下来实现。通过让钢绳相对于珠更加对中,减少了在珠外套的端部的钢绳磨损。另外,由于所有珠都更加对中,所以锯绳更容易在切口中转动。
在另一个优选实施方案中,这些注射通道位于包括所述轴线但是仍然位于中央轴线的相对两侧处的一个平面中。例如,所有这些注射通道的中心位于单个平面中。在注射中,在注射通道处由注射的塑料施加在钢绳上的力将更加平衡。
在另一个优选实施方案中,在分隔平面的两侧处的注射通道的数量相等。这在从两侧注射塑料时赋予了最佳的整体平衡。
在更优选的实施方案中,所有注射通道在彼此径向相对。不仅它们位于包括中央轴线的相同平面中,而且它们还位于与中央轴线垂直的相同平面中。这是“径向相对”的意思。然后,成对安装这些注射通道。这样在钢绳上的力的局部平衡为零,只要给两条注射通道供给相同的塑料熔融物。
优选的是,注射通道自身通过分支通道由至少一条供料通道供料。优选为由单个供料螺杆或活塞注射机供料的单条供料通道,因为这样可以防止在不同供料之间出现任何不平衡(在压力或注射时间方面)。这种供料结构像树一样,该树的主干对应于供料通道,分支通道对应于树的枝干,并且注射通道对应于在树的端部枝干上的叶片。
优选的是,树状结构为二进制树状网络,其中每个枝干或主干正好分成两个枝干或终止为两个叶片。在模具的树状结构中,在每次分叉之前的横截面大致等于分出的通道的横截面的总和。这样,塑料熔融物在穿过这些通道时不会出现任何速度降低或增大。随着通道壁面积与通道容积的比值增大,流动阻力将朝着注射通道增大,因为在熔融物上的剪切力由于熔融物的粘性而增大。
甚至更优选的是,二进制树状结构为平衡的二进制树状网络。在平衡的二进制树状网络中,沿着任意注射通道到达供料通道所遇到的通道连接部的数量对于所有注射通道而言都是相同的。在平衡的二进制树状网络中,注射通道的数量因此为2N,“N”为分叉部或连接部的数量。
最优选的是,塑料熔融物在其从供料通道流向注射通道过程中所遵循的路径对于任意注射通道而言其长度是相等的。这样,塑料熔融物在其从供料通道朝着注射通道行进中所遇到的流动阻力对于每一条注射通道而言大致相等,即在这些注射通道之间不存在任何不均衡。这对于当前的现有技术模具而言是个改进,在现有技术模具中单条供料通道直接给与供料入口相距不同距离的不同注射通道供料。
另外,长度相等的平衡二进制树状网络其优点还在于,可以处理具有较宽边界范围内的流动特性的许多聚合物。尤其优选的聚合物为橡胶、热塑性聚氨酯或聚烯烃例如高密度或低密度聚乙烯(HDPE,LDPE)、聚丙烯(PP)。较不优选但是在特定情况下可能有用的聚合物为聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)或者能够成为足以推进通过这些通道的熔融液体的任意其它聚合物。
第一和第二半模将具有相应的第一和第二表面,它们在模具闭合时彼此面对。这两个表面必须非常精确地相互配合,因为任何不配合都会导致中央模腔中的泄漏,因此导致不好的锯绳。模具的表面可以具有非平面形状,例如两个圆柱形表面,它们相互精确配合。虽然这些形状在闭合时相互更好对准方面具有一些优点,但是平面表面尤其优选,因为它们最容易机加工至微米精度。然后通过在半模的角部处使得对准销和孔相互配合来实现在闭合时两个表面的对准。
这些注射通道能够在与第一和第二表面垂直的方向上给注射模腔供料。因此,必须在第一和第二半模中钻出孔,这并不容易。因此,优选的是,在这些半模的一个或两个表面中压印出通道。在闭合时,两个表面将结合在一起并且压印出的通道将闭合并且形成封闭的通道。例如,第一半模的第一表面可以完全是平的,而第二半模的第二表面具有位于其中的“U”形压印凹部。一旦模具闭合,则形成这些通道(“”)。这些通道优选在半模的第一或第二表面中进行精密研磨。可选的是,由于对称原因,优选的是,两个表面设有相同的具有半圆形横截面的半通道,从而在模具闭合时形成具有圆形横截面的完整通道。然后这些注射通道垂直于中央轴线精确供给塑料熔融物。圆形横截面是优选的是,因为它们具有最小的表面容积比。采用半通道的另一个优点在于,它非常容易在打开模具之后去除在分支通道和注射通道中的固化废料。
至少这些注射通道应该通过在这些表面中的一个中的所述半通道形成。除此之外并且任选的是,一些中间的分支通道可以作为半通道形成在第一和第二表面中直到一定数量的分叉部例如大约1或2或甚至3个分叉部。作为例外,所有分支通道可以形成在第一和第二表面中,从而只是让供料通道没有形成在第一和第二表面中。
先进的注射模具具有与没有加热的通道(“冷浇道”)相反的加热通道(有时被称为“热浇道”)。在加热通道中,聚合物在随后的注射期间都保持熔融。不加热通道指的是在打开模具之前在工作循环期间冷却。在注射时,不加热通道当然会由于所经过的热塑料材料而加热,但是这不是有意为之的。因此发现不加热通道要更接近注射模腔,因为注射模腔在打开之前必须冷却以便使得塑料有固化的可能性。在每一次注射循环,在不加热通道中的多余材料必须去除,因此导致材料损失。不加热通道的容积因此必须保持最小。
优选的是,在第一和/或第二表面中铣削出不加热通道,并且加热通道位于第一和/或第二模具中。为了设计方便,优选的是,加热通道的平面取向垂直于不加热通道的平面。
塑料熔融物不应该保持在高温状态下太长时间,因为这会导致聚合物劣化。因此,在加热通道中的容积不应该太大,因为这样在热状态中聚合物停留之间增大。本发明人通过下面公式估计出聚合物在加热通道中的停留时间“tr”:
tr=((热浇道容积/冷浇道容积)+1)×t循环
其中“热浇道容积”为加热通道的总容积,而“冷浇道容积”是不加热通道的总容积,“t循环”为整个注射循环的总持续时间(例如从模具的第一次闭合到模具的下一次闭合的时间)。加入一次循环以考虑在注射机(往复运动螺杆或活塞注射机)中的停留时间。停留时间和温度的组合对于每种聚合物而言不应该高于一定数值。例如,热塑性聚氨酯不应该在高于熔融温度的温度下保持超过10至15分钟以防止聚合物劣化。
在模具闭合时,由于注射压力较大(大约400至1200巴),所以在半模上必须施加较高的力以使之保持闭合。在第一和第二表面上处于压力下的表面(即投影的通道壁面)越大,则压机的闭合力也必须越大。这限制了模具的长度,因为模具越长,则模制压机使之能够保持闭合的时间越短。通常,这些力大于100kN或150kN或甚至更大。在与第一和第二模具表面垂直的平面中的通道不会增加夹紧力。优选的是,这些通道为加热通道,否则去除固化的废料变得困难。因此,在具有更多层数量的垂直取向任选加热的通道的情况下能够明显降低闭合力。可选的是,对于相同的闭合力而言,可以增大模具的长度,从而导致每个循环的生产率大大改善。这样,在单个循环中能够加工具有16或32或甚至高达64个珠的锯绳长度。
由本发明人针对模具作出的另一个改进之处在于使用一个或多个模具嵌入件,它们可以插入到第一或第二半模中,并且形成模腔以便容纳珠和钢绳。任选的是,在这些嵌入件中可以形成注射通道以及甚至分支通道。由于锯切珠和钢绳为相对硬质的材料,所以在模具闭合时的意外不正确对准会导致对精密研磨的第一和第二表面造成严重损伤。在会出现闭合损坏的情况下,只要更新嵌入件就足够了,并且节省了整个模具。与模具类似地,嵌入件由金属优选工具钢例如在上面段落中所提到的材料制成。优选的是,对嵌入件进行热处理以便提高其硬度。
模腔自身具有只是保持着钢绳的轴向部分和保持着锯切珠和钢绳的轴向部分。在后一种轴向部分中,设有珠凹槽以便在注射成型期间容纳锯切珠。本发明人针对模具作出的另一个重要改进之处在于,每个珠凹槽在珠凹槽的两个轴向端部处必须具有注射通道,例如第一和最后的珠凹槽必须在每个轴向端部处设有注射通道。这防止设在端部处的珠只是从一侧接收塑料,从而导致在使用期间出现较差的疲劳行为。在本领域中实际上已经观察到有这种行为。
根据本发明的第二方面,要求保护了一种采用如在前面所述的任一种形式的模具通过注射成型来涂覆锯绳的方法。该方法包括以下步骤:
a.提供具有连接在其上的锯切珠的钢绳。这些珠可以按照已知的方式穿在钢绳上,或者它们可以按照在WO2011061166A1中所述的任一种方式封闭到钢绳上。后面的方法的优点在于,可以在不必使得该方法中断的情况下制作出非常长的锯绳。
b.打开模具;
c.任选的是,可以在注射成型之前对其上具有锯切珠的钢绳进行加热。将钢绳预热带来了明显的优点,因为它让熔融塑料能够在固化之前进入到钢绳的丝之间。这样,使得钢丝更好地与外界密封,并且导致整个产品的使用寿命提高。可以通过不同的手段例如红外线加热、热空气加热或电阻加热来进行加热。
d.沿着所述轴线设置所述钢绳和所述锯切珠。
e.任选的是,使得钢绳保持拉紧。需要最小的张紧力来保持钢绳张紧。不需要太高的张紧力,这对于克服偏心性问题而言没有帮助,因为只需要较小的力就会将拉紧的钢绳推动偏离其中心。
f.然后在闭合模具时通过注射模腔包围其上具有珠的钢绳。该闭合力施加用于将半模牢牢保持闭合。
g.通过注射通道将聚合物注入到注射模腔中。在经过较短的冷却时间之后所述聚合物固化。
h.将模具打开,并且从所述模具中将这段最终的锯绳取出。
之后,将具有与之连接的珠的一段新的锯绳移到所述模具中,以代替那段最终的锯绳,并且整个循环重新开始。
有关该方法的特征在于,从两侧向所述注射模腔的中心轴线进行聚合物的注射。
所描述的上述步骤的顺序对于本发明不是限定性的。本领域技术人员将理解的是,某些步骤例如步骤“d”(珠的定位)可以紧接着步骤“a”(提供钢绳)进行,同时进行步骤“b”(打开模具)。还有步骤“e”(张紧钢绳)可以在步骤“f”(模具闭合)之前的任意时刻进行。步骤“c”(钢绳的加热)也可以在该方法中的任意时刻进行,只要它在步骤“g”(聚合物的注射)之前进行就可以。
根据本发明的第三方面,要求保护了一种锯绳,它包括钢绳和附接在其上的锯切珠。在锯切珠之间设有聚合物外套。这些聚合物外套总是在其外表面上显示出轻微的注射通道痕迹,这可以很容易在放大镜下看到。有关锯绳的特别之处在于,这些注射通道痕迹位于锯绳的中心轴线的两侧处。本领域技术人员要理解的是,这是由上述模具在上述方法中所留下的“记号”。
附图说明
图1显示出现有技术模具和它们在锯绳上留下的痕迹。
图2显示出本发明的大体原理。
图3a和3b显示出本发明的两个不同的优选实施方案。
在这些附图中,十位和个位数表示在不同附图上的相同部分,而百位数对应于该图的图号。
具体实施方式
图1显示出从来自不同制造商的锯绳中推断出的不同现有技术注射模具100(Comp1,Comp2,Comp3,Comp4)。珠104穿在钢绳106上。已知的注射模具只是在轴线的一侧处具有注射通道,并且这些注射通道线性布置并且与锯绳的轴线平行。这可以从现有锯绳中推断出,因为聚合物外套形状为对应的阴型模腔的阳型复制。实际上,注射通道在表面处留下较小的突部,这能够很容易在现有的锯绳上看到。已知的锯绳只是在轴线的一侧处线性显示出这些突部。这些突部可以由在每个模具右边处的横截面所表示的一样为方形(例如,1×1mm2,0.5×0.5mm2)、椭圆形(2mm长×0.6mm宽)或者圆形。有时,在一对珠之间可以仅看到一个突部(Comp1),但是大多数情况有两个(Comp2,Comp3,Comp4)。
在珠外套的端部处切割锯绳时,可以推断出聚合物进入到外套中的情况如何。在所研究的所有锯绳上,至少一个珠显示出较差,即聚合物没有完全进入到外套中。而且,以均匀的间隔(如每8个珠)出现的这种不合格珠表明,在端部外套处的注射总是从一侧进行,另一侧由塞子108堵住。虽然在将模具中的锯绳移动之后,外套的另一侧进行注射,但是不对称注射仍然很明显。
通过分析在本领域中所采用的锯绳,本发明人发现在外套端部处存在钢绳磨损和聚合物渗入是否完全之间的相关性。聚合物的不完全渗入导致在外套端部处的过大钢绳磨损。另外,在本领域中断裂的许多锯绳确实显示出聚合物渗入到外套中不完全。并且聚合物的不完全渗入与在模具中的端部珠相关,所以其结果是在端部珠中的不合格聚合物渗入是个问题。
图2显示出本发明模具的优选实施方案。显示在闭合之前的两个半模200A和200B。具有穿在其上的珠222的钢绳220准备安放到模具中。长形的注射模腔具有用于容纳钢绳220的部分212以及间隔均匀距离的用于容纳锯切珠的额外凹槽210。模腔具有中央轴线214。注射通道208设置用于将聚合物注入到长形注射模腔中。注射通道设置在中央轴线214的相对两侧处。
在图2的实施方案中,注射通道208位于包括中央轴线的平面中。而且,在该实施方案中,在中央轴线的相对两侧的任一侧处的注射通道数量是相等的,即在每一侧处有8条注射通道。另外,注射通道208相对于彼此径向相反地布置。
模具200A还具有两条供料通道202和202’,用于给注射模腔的两侧供料。供料通道202和202’中的每一条分成支路通道204,它们自身可以分成支路通道206。最后,这些支路通道终止在注射通道208处。这样,形成树状结构,其中供料通道为树干,分支通道为树枝,并且注射通道为树叶。可以看到两个这种树状结构,每个树状结构由一个供料通道202或202’供料。在每次分叉时,通道的横截面减小。在可选的实施方案(未示出)中,一个单供料通道可以给两条通道202和202’供料。
虽然如图2所示的优选实施方案为二进制树状结构,其中每条供料通道或支路通道分叉为两条支路,但是也可以每次分叉有三条或更多条通道(未示出)。还有在所示的优选实施方案中,两个树状结构中的每一个是平衡的,因为在沿着注射通道朝着供料通道的路径时,无论是考虑哪一条注射通道,三个分叉部都将遇到。另外,在图2的优选实施方案的树状结构中,从注射通道的出口朝着供料通道的入口的路径长度对于所考虑的每条注射通道而言都是相等的。
在图2的优选实施方案中,注射通道由在两个半模200A和200B的表面207和207’中压印形成的两条半通道208、208’形成。在模具闭合时,两个半通道208、208’形成横截面为圆形的注射通道。然后支路通道也形成为在彼此上闭合的两条半通道206、206’。采用半通道使之在打开模具之后非常容易去除固化的废料。
图3a显示出在两个珠之间、沿着与中心轴线垂直的平面贯穿闭合模具并且贯穿两个径向相对的注射通道的横截面。两个半模用300A、300B表示。具有穿在其上的珠322的钢绳320保持在由半圆312、312’形成的模腔中。珠322保持在稍微更大的珠凹槽310中。在这些半模的表面328相遇时形成注射通道308。钢绳在该情况下为7×7钢绳,
即钢绳包括具有主钢丝和6根周围钢丝的芯部股,其形成主股,并且6根外部股每个由外部钢丝包围主钢丝制成,外部股围绕着主股加捻。箭头330表示熔融物如何从两侧同等地流进模腔中并且自身在钢绳320的中心轴线上方和下方分开。
在图3b中显示出可选的实施方案。这里,注射通道308’形成在半模300A中,并且由半模300B的配合平面部分闭合。因此,通道308’完全位于半模300B的表面328上方。该情况在锯绳的相反侧上是相反的,其中注射通道从半模300B中机加工出,并且通过半模300A的平面部分闭合。这种布置导致偏轴注射流330’。本发明人认为,这样也可以获得钢绳320的良好中心性。
现在回到图2,在半模200A中的通道204和202都是可以加热的。在表面207、207’中的通道206、206’、208、208’都是不加热的。
注射模腔210、212、注射通道208、208’和支路通道206、206’都形成在嵌入件213中,该嵌入件在由于锯切珠222和/或钢绳220的不对准而可能对那些嵌入件造成损坏的情况下很容易更换。
要指出的是,每个珠凹槽210在所述珠凹槽的每一轴向端部处具有两条注射通道。这样,这些端部珠也将显示出足够程度的聚合物渗入。
在热浇道和冷浇道的分叉数量方面必须进行仔细平衡:
让“N”为在整个树状结构中的分叉数的总数;
让“n”为供料到不加热支路通道或注射通道中的分叉数的数量;
让“m”为供料到加热支路通道或供料通道中的分叉数量。因此N=n+m。
因此,每个树状结构有2N条注射通道。在图2的实施方案中,n=1,m=2并且N=3,即每个树状结构中有23条注射通道。
“成本更低”意味着“建造模具的成本更低”。下面考虑了不同的实施方案,其中N保持恒定在5(32条注射通道),但是考虑到热分叉数量,从而导致下面的结果:
N分成 | 冷却时间(秒) | 夹紧力(kN) | 聚合物热停留时间 |
n=5,m=0 | 97 | 1200 | 0个循环 |
n=2,m=3 | 26 | 550 | 7个循环 |
n=1,m=4 | 9 | 250 | 14个循环 |
如果在循环时间中必须为股提供一些安装时间,本发明人发现实施方案(n=2;m=3)为最佳的选择。因此,总共有8条加热支路通道,它们给终止在32条注射通道中的不加热分叉部供料。
用于制作锯绳的方法为具有以下特定步骤的注射成型方法:
提供具有连接在其上的锯切珠的钢绳。优选的是,这些珠仍然能够在钢绳上稍微移动。
优选的是,按照一种或另一种方式例如通过在管状加热炉中加热来对钢绳进行预热。钢绳的预热使得聚合物固化更慢。这样,聚合物在它“凝固”之前能够更好的在丝之间渗入。将热聚合物注入到冷钢绳上使得聚合物立即固化,由此阻止聚合物在钢绳的丝之间进一步渗入。
在安放具有珠的钢绳之前打开模具。人们将努力将模具尽可能保持闭合以防止半模的过度冷却,并且使它们保持处于受控温度;
将具有珠的钢绳安放在下半模的注射模腔中。将它保持张紧,从而珠和钢绳很好地保持不动。
将模具闭合,并且将聚合物注射到注射模腔中。
在预热下一段钢绳期间,在模具中的聚合物固化。
在打开模具时,从下模中将锯绳拖出,并且引入接下来的八个珠。
通过移除形成在注射通道和不加热通道中的废聚合物来完成锯绳。在两个珠之间,作为所采用模具的阳型复制物保留有四个突部,两两与锯绳轴线相对。
Claims (15)
1.一种用于通过注射成型用聚合物涂覆锯绳的模具,包括第一半模和第二半模,所述第一和第二半模在结合在一起时形成长形注射模腔,所述注射模腔具有中心轴线,所述第一和第二半模设有用于将聚合物注射到所述注射模腔中的注射通道,其特征在于,所述注射通道位于所述中心轴线的相对两侧。
2.如权利要求1所述的模具,其中所述注射通道位于包括所述中心轴线的平面中。
3.如权利要求2所述的模具,其中在所述中心轴线的所述相对两侧的任一侧的注射通道的数量相等。
4.如权利要求3所述的模具,其中所述注射通道彼此径向相对设置。
5.如权利要求1至4中任一项所述的模具,其中所述注射通道由至少一条供料通道通过支路通道供料,所述供料通道、支路通道和注射通道构成树状结构。
6.如权利要求5所述的模具,其中所述树状结构为二进制树状结构。
7.如权利要求6所述的模具,其中所述二进制树状结构为平衡的二进制树状结构。
8.如权利要求1至7中任一项所述的模具,其中所述第一和第二半模分别具有第一和第二表面,所述第一和第二表面在结合在一起时彼此面对,并且其中所述第一或第二表面具有在它们中压印出的通道,从而在组合出所述模具时形成所述通道中的一条或多条。
9.如权利要求8所述的模具,其中所述第一和第二表面具有在它们中压印出的半通道,从而在组合出所述模具时通过所述半通道形成所述通道中的一条或多条。
10.如权利要求9所述的模具,其中所述注射通道以及可选的所有或部分所述支路通道在所述模具闭合时形成。
11.如权利要求10所述的模具,其中所述至少一条供料通道以及所有或部分所述支路通道是可加热的。
12.如权利要求1至11中任一项所述的模具,其中所述模腔以及可选的所述通道中的一条或多条由一个或多个模具嵌入件形成,所述模具嵌入件能够插入在所述第一或第二半模中。
13.如权利要求1至12中任一项所述的模具,其中所述模腔还包括用于在注射成型期间容纳锯切珠的珠凹槽,每个所述珠凹槽在所述珠凹槽的两个轴向端部处具有注射通道。
14.一种采用如权利要求1至11中任一项所述的模具通过注射成型涂覆锯绳的方法,包括以下步骤:
提供具有连接在其上的锯切珠的钢绳;
打开所述模具;
可选地加热所述钢绳;
沿着所述中心轴线设置所述钢绳和所述锯切珠;
可选地张紧所述钢绳;
通过所述模具的闭合将所述钢绳和锯切珠封装在所述模具的所述注射模腔中;
将聚合物注射到所述注射模腔中;
打开所述模具,
其特征在于,所述聚合物的注射在所述中心轴线的相对两侧进行。
15.一种包括钢绳和附接在其上的锯切珠的锯绳,所述锯绳具有中心轴线,所述锯切珠通过聚合物外套分开,所述聚合物外套具有注射通道痕迹,其特征在于,所述注射通道痕迹位于所述中心轴线的两侧上。
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