CN108215036B - 高温热压成型机 - Google Patents

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Abstract

一种高温热压成型机，包含一个模具单元、安装在该模具单元且用于产生热能的一个加热单元、一个断热单元、一个散热单元与一个冷却单元，及形成真空空间的一个真空单元。该模具单元包括相互对合且界定出一个模穴的两个模具。该断热单元包括环绕一轴线而包覆模具单元且阻隔热能沿该模具单元一个周侧向外辐射的一个断热环体，及设置在所述模具两相反侧且阻隔热能沿该轴线方向传导的两个断热层。借此，在真空环境下，利用该断热单元将热能区隔在邻近该模穴的一个热区，确保在高温状态下，所述模具与邻接所述模具的其它构造不会损伤，且在整体不会因为高热而损伤的情形下，能够大幅提升加热温度及加热、加压时间，而突破长久以来的温度限制。

Description

高温热压成型机
技术领域
本发明涉及一种高温热压成型机，特别是涉及一种在真空环境下操作的高温热压成型机。
背景技术
参阅图1，一种中国台湾证书号第M360124号专利所公开的热压成型机1包含一个下模座11、可升降移动且与该下模座11对合的一个上模座12，及覆盖该下模座11、该上模座12而形成一个真空空间的一个框罩13。借此，当该下模座11或该上模座12受热及受压时，就可以对设置在该上模座12与该下模座11间的物件(图未示)进行加热、加压的程序。
前述真空环境虽然有助于加热、加压的物件产生结构变化或进行化学反应，惟，真空环境下的热辐射与热传导，会导致其它邻接该上模座12、或该下模座11的组件，因为高温而损伤，以致于前述热压成型机1的耐热极限温度一般约在400℃左右，且受限于前述耐热极限温度，而无法长时间进行加热、加压的程序，以致于无法适用于需要在高温、高压操作下才能产生结构变化或进行化学反应的材料，例如需要500℃以上才能热裂解的非石墨化碳材。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够大幅提升加热温度及加热、加压时间的高温热压成型机。
本发明的高温热压成型机，包含一个模具单元、一个加热单元、一个断热单元、一个散热单元、一个冷却单元，及一个真空单元。
该模具单元包括沿一个轴线方向相互对合且界定出一个模穴的两个模具。
该加热单元安装在其中一个模具内，且用于产生热能。
该断热单元包括环绕该轴线而包覆模具单元且阻隔热能沿该模具单元一个周侧向外辐射的一个断热环体，及设置在所述模具两个相反侧且阻隔热能沿该轴线方向传导的两个断热层。
该散热单元包括设置在所述断热层两个相反侧且沿该轴线方向移除热能的两个散热层。
该冷却单元包括设置在所述散热层两个相反侧且沿该轴线方向移除热能的两个冷却层。
该真空单元覆盖该模具单元、该加热单元、该断热单元与该散热单元而形成一个真空空间。
本发明的高温热压成型机，该散热单元的所述散热层还用于分别载置所述模具，使每一个断热层设置在每一个散热层与每一个模具间。
本发明的高温热压成型机，还包含一个驱动单元，该驱动单元包括驱动其中一个模具的一个模压驱动装置，及驱动该真空单元的至少一个真空驱动装置。
本发明的高温热压成型机，该断热单元的所述断热层、该断热环体与所述模具界定出范围涵盖该模穴的一个热区。
本发明的高温热压成型机，该热区的最高温度介于730℃～1700℃。
本发明的高温热压成型机，该热区沿该轴线方向的断面积与该模穴沿该轴线方向的断面积比例小于200％。
本发明的高温热压成型机，该热区沿垂直该轴线方向的断面积与该模穴沿垂直该轴线方向的断面积比例小于100％。
本发明的高温热压成型机，所述断热层沿该轴线方向穿置在该断热环体内。
本发明的高温热压成型机，该断热环体的一个内周面与每一个断热层的一个外周面间距小于1厘米。
本发明的高温热压成型机，每一个相邻的断热层与散热层间的最高温度小于400℃，每一个相邻的散热层与冷却层间的最高温度小于100℃。
本发明的有益效果在于：在真空环境下，利用该断热单元将热能区隔在邻近该模穴的一个热区，确保在高温状态下，邻接所述模具的其它构造不会损伤，且在整体不会因为高热而损伤的情形下，能够大幅提升加热温度及加热、加压时间，而突破长久以来的温度限制。
附图说明
本发明的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：
图1是一个示意图，说明中国台湾证书号第M360124号专利；
图2是一个前视图，说明本发明高温热压成型机的一个实施例；
图3是该实施例中一个模具单元、一个加热单元及一个断热单元的一个剖视分解图；
图4是该实施例中两个模具对合前的一个组合剖视图；
图5是该实施例中两个模具对合后的一个组合剖视图；
图6是沿图5的剖切线Ⅵ-Ⅵ方向剖视的一个剖视图；
图7是该实施例的一个温度分布示意图；及
图8是该实施例的另一个温度分布示意图。
具体实施方式
参阅图2、图3，本发明高温热压成型机的一个实施例，包含一个机台2、一个模具单元3、一个加热单元4、一个断热单元5、一个散热单元6、一个冷却单元7、一个真空单元8，及一个驱动单元9。
该机台2包括上、下相间隔的一个上座21与一个下座22、串接该上座21与该下座22的一个四支架23，及沿一个轴线X方向由该上座21相对该下座22延伸的一个支杆24。
该模具单元3包括沿该轴线X方向相互对合且界定出一个模穴30的两个模具31、32。所述模具31、32在本实施例可以是氧化锆材料、或不锈钢材料。
该加热单元4安装在该模具单元3的模具32内，且用于产生热能。
该断热单元5包括环绕该轴线X而包覆模具单元3的一个断热环体51，及分别设置在所述模具31、32两个相反侧的两个断热层52、53。该断热环体51在本实施例是一种防火棉材料。所述断热层52、53能够沿该轴线X方向穿置在该断热环体51内，且在本实施例分别是一种氧化锆材料或云母材料。值得说明的是，该断热环体51的一个内周面511与每一个断热层52、53的一个外周面521、531间距小于1厘米。
该散热单元6包括设置在所述断热层52、53两个相反侧且沿该轴线X方向移除热能的两个散热层61、62。所述散热层61、62还用于分别载置所述模具31、32，使每一个断热层52、53设置在每一个散热层61、62与每一个模具31、32间。另外，该散热层61与该机台2的支杆24的一端连接。
该冷却单元7包括设置在所述散热层61、62两个相反侧且沿该轴线X方向移除热能的两个冷却层71、72。在本实施例中，所述冷却层71、72是由冷却管所构成的水盘。
该真空单元8覆盖该模具单元3、该加热单元4与该断热单元5而形成一个真空空间80，如图5所示。
该驱动单元9包括一个模压驱动装置91，及一个真空驱动装置92。该模压驱动装置91用于驱动该冷却层72、该散热层62连同该模具32在远离该模具31的一个脱模位置(如图4)，及与该模具31对合的一个闭模位置(如图5)间位移。该真空驱动装置92用于驱动该真空单元8依循该支杆24在开放该模具单元3的一个常态位置(如图2)，及覆盖该模具单元3、该加热单元4、该断热单元5、该散热单元6、该冷却单元7而形成该真空空间80的一个真空位置(如图5、图6)间位移。
参阅图4、图5，及图6，当该模具31、32位于该闭模位置、该真空单元8位于该真空位置，而形成真空状态，且通过该加热单元4、该模压驱动装置91进行加热、加压作业时，该断热环体51会阻隔热能沿所述模具31、32的一个周侧向外辐射至该真空空间80内，同时，所述断热层52、53会阻隔热能沿该轴线X方向传导至该散热层61、62。借此，所述断热层、该断热环体51与所述模具31、32会界定出范围涵盖该模穴30且如图7、图8的红色色系区域R所呈现的一个热区。
值得说明的是，该热区的最高温度介于730℃～1700℃，且该热区沿该轴线X方向的断面积与该模穴30沿该轴线X方向的断面积比例小于200％，该热区沿垂直该轴线X方向的断面积与该模穴30沿垂直该轴线方向的断面积比例小于100％。
另外，如图7、图8的蓝色色系区域B1及B2所示，在成功阻隔热能由热区向外辐射或传导后，每一个相邻的断热层52、53与散热层61、62间的最高温度小于400℃，每一个相邻的散热层61、62与冷却层71、72间的最高温度小于100℃。
参阅图5、图6，及配合图7、图8所示，以所述模具31、32为氧化锆材料，且加热至900℃为例，可以发现，图7、图8的红色色系区域R所呈现的热区温度约为730℃，蓝色色系区域所呈现的温度约为160℃，明显低于400℃的耐热极限温度。
经由以上的说明，可将本实施例的优点归纳如下：
本发明能够在真空环境下，利用该断热单元5将热能区隔在邻近该模穴30的一个热区，确保在高温状态下，邻接所述模具31、32的散热层61、62或其它构造不会损伤，且在整体不会因为高热而损伤的情形下，能够大幅提升加热温度及加热、加压时间，而突破长久以来的温度限制。
以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。

Claims (9)

1.一种高温热压成型机，其特征在于，其包含：
一个模具单元，包括沿一个轴线方向相互对合且界定出一个模穴的两个模具；
一个加热单元，安装在其中一个模具内，且用于产生热能；
一个断热单元，包括环绕该轴线而包覆模具单元且阻隔热能沿该模具单元一个周侧向外辐射的一个断热环体，及设置在所述模具两个相反侧且阻隔热能沿该轴线方向传导的两个断热层，该断热环体的一个内周面与每一个断热层的一个外周面间距小于1厘米，且供另一个模具可移地穿置在该断热环体内；
一个散热单元，包括设置在所述断热层两个相反侧且沿该轴线方向移除热能的两个散热层；
一个冷却单元，包括设置在所述散热层两个相反侧且沿该轴线方向移除热能的两个冷却层；及
一个真空单元，覆盖该模具单元、该加热单元、该断热单元与该散热单元而形成一个真空空间。
2.根据权利要求1所述的高温热压成型机，其特征在于：该散热单元的所述散热层还用于分别载置所述模具，使每一个断热层设置在每一个散热层与每一个模具间。
3.根据权利要求2所述的高温热压成型机，其特征在于：该高温热压成型机还包含一个驱动单元，该驱动单元包括驱动其中一个模具的一个模压驱动装置，及驱动该真空单元的至少一个真空驱动装置。
4.根据权利要求1所述的高温热压成型机，其特征在于：该断热单元的所述断热层、该断热环体与所述模具界定出范围涵盖该模穴的一个热区。
5.根据权利要求4所述的高温热压成型机，其特征在于：该热区的最高温度介于730℃～1700℃。
6.根据权利要求4所述的高温热压成型机，其特征在于：该热区沿该轴线方向的断面积与该模穴沿该轴线方向的断面积比例小于200％。
7.根据权利要求4所述的高温热压成型机，其特征在于：该热区沿垂直该轴线方向的断面积与该模穴沿垂直该轴线方向的断面积比例小于100％。
8.根据权利要求4所述的高温热压成型机，其特征在于：所述断热层沿该轴线方向穿置在该断热环体内。
9.根据权利要求1所述的高温热压成型机，其特征在于：每一个相邻的断热层与散热层间的最高温度小于400℃，每一个相邻的散热层与冷却层间的最高温度小于100℃。
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