CN112959635A - 热塑性树脂制品的注射成型方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种热塑性树脂制品的注射成型方法，在向模具型腔内注入熔融树脂/发泡剂的均相溶液之前，向模具型腔内注入高压气体，使得熔融树脂/发泡剂的均相溶液能够在均匀压力状态下平稳充填模具型腔；在模具型腔内的压力达到0.5～10Mpa之后，向模具型腔内注入熔融树脂/发泡剂的均相溶液；在熔融树脂/发泡剂的均相溶液填充模具型腔80～90%的体积之后，对模具型腔进行抽真空处理，直至熔融树脂/发泡剂的均相溶液填满所述模具型腔，加速了模具型腔内的气体的排放速度，使得制得的产品表面饱满光洁，无发泡缺陷。

Description

热塑性树脂制品的注射成型方法

技术领域

本申请涉及塑料成形加工技术的领域，尤其是涉及一种热塑性树脂制品的注射成型方法。

背景技术

在注塑过程中，熔融树脂/发泡剂的均相溶液填充到模具型腔之前，利用压缩气体在模具型腔建立一定压力，然后再向模具型腔开始注入熔融树脂/发泡剂的均相溶液。在熔融树脂/发泡剂的均相溶液在注入模具型腔的过程中，型腔体积被熔融树脂/发泡剂的均相溶液逐渐占据，型腔内部的压缩气体会被动的通过模具狭缝排出。

针对上述中的相关技术，发明人认为模具狭缝的尺寸较小时，模具型腔内的压缩气体的排出较慢，导致熔融树脂/发泡剂的均相溶液填充不完全，产品成型不饱满或会缺料；而模具狭缝的尺寸较大时，导致排气的过程中熔融树脂/发泡剂的均相溶液流入模具狭缝中，影响下一次产品注塑成型。

发明内容

为了快速排出模具型腔内的压缩气体，本申请提供一种热塑性树脂制品的注射成型方法。

本申请提供的一种热塑性树脂制品的注射成型方法，采用如下的技术方案：

一种热塑性树脂制品的注射成型系统的热塑性树脂制品的注射成型方法，包括：

在向模具型腔内注入熔融树脂/发泡剂的均相溶液之前，向模具型腔内注入高压气体；

在模具型腔内的压力达到0.5～10Mpa之后，向模具型腔内注入熔融树脂/发泡剂的均相溶液；

在熔融树脂/发泡剂的均相溶液填充模具型腔80～90%的体积之后，对模具型腔进行抽真空处理，直至熔融树脂/发泡剂的均相溶液填满所述模具型腔。

通过采用上述技术方案，使得熔融树脂/发泡剂的均相溶液能够在均匀压力状态下平稳充填模具型腔和控制充腔速度；并且对模具型腔进行抽真空处理，加速了模具型腔内的气体的排放速度，从而减小对熔融树脂/发泡剂的均相溶液填充速度以及速度调节范围的影响，使制得的产品表面饱满光洁，无发泡缺陷。

可选的，所述对模具型腔进行抽真空处理，直至熔融树脂/发泡剂的均相溶液填满所述模具型腔，包括：

打开第一截止阀、开启真空泵，以对模具型腔进行抽真空处理；

在熔融树脂/发泡剂的均相溶液填满模具型腔之后，关闭第一截止阀，真空泵继续对真空罐进行抽真空处理，使得真空罐内的压力达到-0.05～-0.03Mpa。

通过采用上述技术方案，通过真空罐对模具型腔进行抽真空处理，真空罐中-0.05～-0.03Mpa的气体压力远低于模具型腔内的气体压力，真空罐对模具型腔内的气体具有吸力，从而可以对模具型腔进行抽真空处理；真空泵在第一截止阀关闭后继续对真空管进行抽真空处理，使得真空罐内的压力达到-0.05～-0.03Mpa，方便真空罐下一次可以及时的对模具型腔进行抽真空处理。

可选的，所述向模具型腔内注入高压气体，包括：

打开第二截止阀，使得高压气源内的高压气体注入模具型腔内。

通过采用上述技术方案，使用第二截止阀控制高压气体向模具型腔内的注入的管路的开通和关闭，第二截止阀方便控制，使操作更为简便。

可选的，还包括：

检测模具型腔内的压力。

通过采用上述技术方案，可以根据模具型腔内的压力，控制注塑装置的启动以及第二截止阀的打开和关闭，使每一步的操作都更为精准。

可选的，还包括：

控制装置（60）从所述注塑装置（10）处获取所述熔融树脂/发泡剂的均相溶液填充所述模具型腔（23）的体积。

通过采用上述技术方案，注塑装置用于向模具型腔内注入熔融树脂/发泡剂的均相溶液，控制装置从注塑装置处获取所述熔融树脂/发泡剂的均相溶液填充所述模具型腔的体积，稳定地制得产品。

可选的，所述控制装置为PLC控制器。

通过采用上述技术方案，PLC控制器具有功能完善、可靠性高和适应性强的优点。

本申请提供的一种热塑性树脂制品的注射成型方法，使得熔融树脂/发泡剂的均相溶液能够在均匀压力状态下平稳充填模具型腔和控制充腔速度；并且对模具型腔进行抽真空处理，加速了模具型腔内的气体的排放速度，从而减小对熔融树脂/发泡剂的均相溶液填充速度以及速度调节范围的影响，使制得的产品表面饱满光洁，无发泡缺陷。

附图说明

图1是本申请实施例热塑性树脂制品的注射成型系统的整体结构示意图。

图2是本申请实施例热塑性树脂制品的注射成型方法的步骤示意图。

附图标记说明：10、注塑装置；20、模具；21、前模；22、后模；23、模具型腔；24、缝隙；30、高压气体注入装置；31、高压气源；32、压力控制阀组；33、第二截止阀；40、抽真空装置；41、第一截止阀；42、真空罐组；43、真空泵；44、单向阀；51、第一传感器；52、第二传感器；60、控制装置。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

参照图1，热塑性树脂制品的注射成型系统包括注塑装置10、模具20、高压气体注入装置30、抽真空装置40和控制装置60。

其中，注塑装置10与模具20连接，用于向模具20中注入熔融树脂/发泡剂的均相溶液。在模具20上开设有与模具型腔23连通的缝隙24，高压气体注入装置30连接于缝隙24处，用于向模具型腔23内注入高压气体。抽真空装置40也连接于模具20上的缝隙24处，用于快速地将模具型腔23内的高压气体抽出。控制装置60分别与注塑装置10、高压气体注入装置30以及抽真空装置40连接，该控制装置60用于控制高压气体注入装置30向模具型腔23内注入高压气体以及控制抽真空装置40将模具型腔23内的高压气体抽出。

注塑装置10包括注塑机驱动机构和注塑螺杆，注塑机驱动机构分别与注塑螺杆连接，用于控制注塑螺杆向模具型腔23内注入熔融树脂/发泡剂的均相溶液，通过将注塑螺杆的位置反馈至控制装置60处，控制装置60可以根据注塑螺杆的位置来确定注入模具型腔23内的熔融树脂/发泡剂的均相溶液的体积。

模具20例如可以包括前模21和后模22，前模21和后模22合模后能够形成模具型腔23，在前模21和后模22相对的侧面上分别开设有凹槽，在前模21和后模22合模时，由前模21上的凹槽和后模22上的凹槽共同形成缝隙24。在前模21上开设有浇口，注塑装置10可以通过浇口连通于模具型腔23。

模具20的材质可以采用耐蚀钢，包括但不限于P-20钢、H-13钢和S-7钢，在模具20的浇口处可以嵌入耐蚀能力更强的A-2钢、D-2钢或M-2钢。

为了方便高压气体注入装置30和抽真空装置40与缝隙24之间的连接，可以在缝隙24处设置有转接头，转接头与缝隙24之间密封连接，在转接头上连接有一个公共管路，高压气体注入装置30和抽真空装置40可以连接至该公共管路上，通过公共管路向模具型腔23内注入高压气体或者抽出模具型腔23内的高压气体。

控制装置60可以是PLC控制器，控制装置60在注塑装置10向模具型腔23内注入熔融树脂/发泡剂的均相溶液之前，控制高压气体注入装置30向模具型腔23内注入高压气体，使得模具型腔23内的压力达到0.5～10Mpa，从而可以使得熔融树脂/发泡剂的均相溶液能够在一定的压力状态下平稳充填模具型腔23，并且通过调节模具型腔23内的压力大小，也可以控制熔融树脂/发泡剂的均相溶液充填模具型腔23的速度。

高压气体注入装置30可以包括沿高压气体注入方向依次连接的高压气源31、压力控制阀组32以及第二截止阀33，第二截止阀33与上述的公共管路连接，压力控制阀组32和第二截止阀33均与控制装置60连接，控制装置60可以通过控制压力控制阀组32来调节注入模具型腔23内的高压气体的压力，通过控制第二截止阀33来控制注入模具型腔23内的高压气体的体积，本领域技术人员可以根据经验来配置控制装置60，使得控制装置60控制压力控制阀组32和第二截止阀33，以使得注入模具型腔23内的高压气体的压力达到0.5～10Mpa。

还可以在模具20上设置有第二压力传感器，第二压力传感器用于检测模具型腔23内的压力，控制装置60与第二压力传感器连接，从而能够通过第二压力传感器的检测的压力数值反馈来控制压力控制阀组32和第二截止阀33，以使得注入模具型腔23内的高压气体的压力达到0.5～10Mpa。

在一个具体的示例中，在向模具型腔23注入熔融树脂/发泡剂的均相溶液之前，控制装置60控制第二截止阀33打开，并控制压力控制阀组32向型腔内注入氮气，当第二压力传感器反馈的压力数值达到3Mpa后，控制装置60控制第二截止阀33关闭，然后启动注塑机驱动机构，通过注塑机驱动机构控制注塑螺杆动作以向模具型腔23内注入预设体积的熔融树脂/发泡剂的均相溶液。在注入的熔融树脂/发泡剂的均相溶液的过程中，当第二压力传感器反馈的压力数值小于3Mpa，控制装置60控制第二截止阀33短暂的开启，以向模具型腔23内补充高压氮气，将型腔内的气体压力控制在3Mpa。

在控制装置60控制高压气体注入装置30向模具型腔23内注入高压气体时，可以是直接向模具型腔23内注入0.5～10Mpa的高压气体后停止向模具型腔23内继续注入高压气体；也可以是持续地向模具型腔23内注入高压气体，使得模具型腔23内的气体压力稳定在0.5～10Mpa。

在模具型腔23内的压力达到0.5～10Mpa之后，注塑装置10向模具型腔23内注入熔融树脂/发泡剂的均相溶液，需要注意的是，控制装置60在控制注塑装置10向模具型腔23内注入熔融树脂/发泡剂的均相溶液时，可以控制注入的熔融树脂/发泡剂的均相溶液在模具型腔23内的体积占比。

例如模具型腔23内的容积在模具20成型后即可得知，在需要检测该熔融树脂/发泡剂的均相溶液在模具型腔23内的体积占比时，只需要检测注塑螺杆的移动距离，然后通过注塑螺杆的移动距离即可确定熔融树脂/发泡剂的均相溶液注入模具型腔23内的体积。

在熔融树脂/发泡剂的均相溶液填充模具型腔23的体积达到80～90%之后，需要将模具型腔23内的高压气体从缝隙24处排出，通常缝隙24的孔径在0.01～0.03mm之间，如果将缝隙24间隙调大，熔融树脂/发泡剂的均相溶液会在排气的过程中进入到缝隙24中，从而影响产品外观又导致缝隙24被堵，并且也会导致再次成型注塑产品时模具型腔23内的高压气体无法排出。而由于缝隙24的间隙小，会导致气体排出的速度慢，因而带来诸多缺点，因此，需要抽真空装置40来快速抽出模具型腔23内的高压气体。

控制装置60在熔融树脂/发泡剂的均相溶液填充模具型腔23的体积达到80～90%之后，控制抽真空装置40对模具型腔23进行抽真空处理，直至熔融树脂/发泡剂的均相溶液填满模具型腔23为止。

抽真空装置40可以包括沿模具型腔23内高压气体排出的方向依次连接的第一截止阀41、真空罐组42以及真空泵43，第一截止阀41连接于上述公共管路上，在抽真空处理时，控制装置60控制第一截止阀41打开、真空泵43开启从而对模具型腔23进行抽真空处理，使得模具型腔23内的高压气体全部被排出。

由于真空泵43的开启到其能够抽取模具型腔23内的高压气体时，会存在一个短暂的延迟，为了避免由于延迟而造成模具型腔23内的高压气体不能及时排出，可以将真空罐组42预先配置为负压状态，以确保在第一截止阀41打开的瞬间，能够及时地抽出模具型腔23内的高压气体。

例如，控制装置60可以在控制第一截止阀41关闭之后，控制真空泵43继续工作以对真空罐组42进行抽真空处理，使得真空罐组42变为负压状态。可选地，真空罐组42内的压力可以为-0.05～-0.03Mpa。

具体地，可以在真空罐组42上设置第一压力传感器，第一压力传感器用于检测真空罐组42内的压力并且与控制装置60连接，控制装置60可以根据第一压力传感器反馈的压力数值来控制真空泵43对真空罐组42进行抽真空处理。

需要说明的是，对于不同的模具，其型腔的大小也不同，在对其进行抽真空处理时，所需要的负压也不同，例如，模具型腔23体积较大时，需要较大的负压，此时可以使用真空罐组42中较多的真空罐来对模具型腔23进行抽真空处理，反之则使用真空罐组42中较少的真空罐来对模具型腔23进行抽真空处理。

在真空罐组42和真空泵43之间还可以设置有单向阀44，从而使得真空罐组42内气体只能单向流向真空泵43的方向，不能反向进行真空罐组42内。

通过抽真空装置40对模具型腔23进行抽真空处理，加速了在熔融树脂/发泡剂的均相溶液填充模具型腔23的体积达到80～90%后模具20型腔内的气体的排放速度，从而减小对熔融树脂/发泡剂的均相溶液填充速度以及速度调节范围的影响，使得产品的发泡率较高，具有良好的减重效果，并且制得的产品表面饱满光洁，无发泡缺陷，在制造一些尺寸较大的产品时，也能灵敏的控制注射速度，制得质量稳定的产品。

在另一方面，本申请还提供了一种基于上述热塑性树脂制品的注射成型系统的热塑性树脂制品的注射成型方法。

参见图2，该方法包括以下步骤：

步骤210，在向模具型腔23内注入熔融树脂/发泡剂的均相溶液之前，控制装置60控制高压气体注入装置30向模具型腔23内注入高压气体，使得模具型腔23内的压力达到0.5～10Mpa。

步骤220，在模具型腔23内的压力达到0.5～10Mpa之后，向模具型腔23内注入熔融树脂/发泡剂的均相溶液。

步骤230，在熔融树脂/发泡剂的均相溶液填充模具型腔2380～90%的体积之后，控制装置60控制抽真空装置40对模具型腔23进行抽真空处理，直至熔融树脂/发泡剂的均相溶液填满模具型腔23。

在一些实施例中，步骤230具体包括以下步骤：

步骤2301，控制装置60控制第一截止阀41打开、真空泵43开启，以对模具型腔23进行抽真空处理。

步骤2302，在熔融树脂/发泡剂的均相溶液填满模具型腔23之后，控制装置60控制第一截止阀41关闭，控制真空泵43继续对真空罐42进行抽真空处理，使得真空罐42内的压力达到-0.05～-0.03Mpa。

在一些实施例中，步骤210具体包括以下步骤：

控制装置60控制第二截止阀33打开，使得高压气源31内的高压气体注入模具型腔23内。

在一些实施例中。该热塑性树脂制品的注射成型方法还包括以下步骤：

第二压力传感器检测模具型腔23内的压力并将压力数值反馈至控制装置60。

在一些实施例中。该热塑性树脂制品的注射成型方法还包括以下步骤：

控制装置60从注塑装置10处获取熔融树脂/发泡剂的均相溶液填充模具型腔23的体积。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，描述的方法的具体工作过程，可以参考前述系统实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种热塑性树脂制品的注射成型方法，其特征在于，包括：

在向模具型腔（23）内注入熔融树脂/发泡剂的均相溶液之前，向模具型腔（23）内注入高压气体；

在模具型腔（23）内的压力达到0.5～10Mpa之后，向模具型腔（23）内注入熔融树脂/发泡剂的均相溶液；

在熔融树脂/发泡剂的均相溶液填充模具型腔（23）80～90%的体积之后，对模具型腔（23）进行抽真空处理，直至熔融树脂/发泡剂的均相溶液填满所述模具型腔（23）。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对模具型腔（23）进行抽真空处理，直至熔融树脂/发泡剂的均相溶液填满所述模具型腔（23），包括：

打开第一截止阀（41）、开启真空泵（43），以对模具型腔（23）进行抽真空处理；

在熔融树脂/发泡剂的均相溶液填满模具型腔（23）之后，关闭第一截止阀（41），真空泵（43）继续对真空罐（42）进行抽真空处理，使得真空罐（42）内的压力达到-0.05～-0.03Mpa。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向模具型腔（23）内注入高压气体，包括：

打开第二截止阀（33），使得高压气源（31）内的高压气体注入模具型腔（23）内。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

检测模具型腔（23）内的压力。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

控制装置（60）从所述注塑装置（10）处获取所述熔融树脂/发泡剂的均相溶液填充所述模具型腔（23）的体积。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制装置（60）为PLC控制器。

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