CN1416387A - 用于塑料零件注射生产的冷却和反压方法 - Google Patents

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Abstract

用于通过注射法制造塑料零件的冷却方法，该方法利用一种加压气体，该加压气体在至少冷却步骤期间加入由两个模具部件(1，2)所提供的模腔中。冷气体及其应用覆盖涂装的和未涂装的部分。

Description

用于塑料零件注射生产的冷却和反压方法
本发明涉及用于通过注射法制造塑料零件的冷却和反压或背压方法，其中重要的是使零件各侧面的其中之一，即可见侧面，得到一种良好的外观，该零件可以用或者可以不用一装饰性涂层占据，该装饰性涂层可以是塑料薄膜、泡沫塑料、织物等。
用于得到这类塑料零件，不管是涂装的还是未涂装的，最常用的方法之一，是常规的塑料注射法，及在这种通用技术内的各种变体，这些变体使它用于注射压力、顺序注射和注射压缩法的可能减少。
这些方法包括下列步骤：
—当涉及一种涂装的零件时，把涂层安放在模具内部。
—全部或部分地闭合模具(部分闭合模具是在注射压缩法中)。
—把材料注入模腔。
—全部闭合模具(只是在注射压缩法情况下)。
—压实。
—冷却，基于流体在模具或其它冷却系统中冷却回路内部的循环。
—打开模具。
—顶出或取出零件。
如上所述，在某些方法中，而特别是对汽车工业中的零件来说，把—个涂层施加到模腔内部，以便装饰和/或隔离零件。
在模具充填步骤期间，如果将涂层施加在模腔内部，则这个涂层的外观将由于注射时材料的高温和模腔内部所产生的高压而变差。
当零件未加涂装时，和为了完全复制相当于零件可见侧面的模瓣，及还为了补偿材料的收缩，一旦装满模具中的模腔完成，就必需施加一个压力，该压力称之为压实或压制压力。
在这个步骤之后，将模具冷却一定时间，在一个方法中，这个冷却时间直接影响模具的生产率和结果，影响待生产零件的最后成本。
在塑料注塑法领域内，通过US-A-3,345,687已知一种方法，其中与塑料注入模腔同时，或是在注入塑料之后立即在热塑性塑料是热的时把低压空气穿过一种复合材料注入模具中的模腔。
在应用这种技术情况下，合适的反压达不到正生产的零件上，以致，在涂装的零件情况下，涂层不适当地受保护，而在未涂装零件的情况下，不能避免不希望有的缩孔和翘曲。
此外，现已发现，实地应用不够，由于冷却过程比较慢，这导致对每个生产的零件，在费用上有某种考虑。
同样，用这种技术，不管是涂装还是不涂装，在零件成品中都达不到良好的表面质量，并且发现，在涂装的零件情况下，涂层基本上改变了所需成品的初始外观。
本发明的一个目的是提供一种用于通过注射生产塑料零件的冷却和反压方法，该方法设法提供一个合适的反压，以便产生一个高质量的零件表面外观，而不管这些零件是涂装的还是未涂装的。
本发明的另一个目的是提供一种用于通过注射生产塑料零件的冷却和反压方法，按照该方法，达到在冷却和固化时间上显著减少，因此缩短了总的循环时间，并导致装置生产更经济。
本发明的另一个目的是提供一种方法，该方法防止在待生产的零件中产生任何类型的缩孔和翘曲。
本发明的另一个目的是提供一种方法，该方法实际上不改变零件上涂层的特点，同时防止它们质量变差。
为了达到这些目的，出发点是包括使用一个模具的传统技术，该模具由两部分，即活动部分和固定部分组成，其中一个部分在其与零件接触的表面区中，至少一部分用多孔材料制造。
多孔材料区连接到能供给流体的部件上，在该部件中多孔材料显然是上述流体的通道可透过的，并且所用的流体是加压下的气体。
在这个范围内，本发明要求使用冷的气体，以便达到上述目的，同时该气体包括在-196℃和50℃之间的温度范围内和在5和500巴之间的压力下。
在这些有关温度和压力的条件下，将气体注入闭合的模具并穿过多孔材料，当涉及具有涂层的材料时，优选的是在材料的可见面上穿过多孔材料。
注入塑料通常都是通过模具的固定部分进行，但通过零件的边缘进行时的那些情况除外。
在上述压力和温度条件下，吸入气体，使气体通过模腔的内部循环，同时通过合适的装置，例如，调节阀等将气体抽出或排放到外部。
塑料零件的可见侧面，无论是否涂装，都将与模具的活动部件侧面相对应。
在任何情况下，由于一旦模具闭合在模腔周围配置的一个合适密封垫，并具有一个或一个以上的出口通道，以便在保持压力时能排出气体，所以调节和保持冷气体在模具内部循环。
按照本发明，用于未涂装零件的生产周期的步骤如下：
—闭合模具。
—在其180和320℃的加工温度下，通过模具的固定部分注入塑料。
—通过设置在模具固定部分中的多孔材料，在-196℃和50℃之间的温度及5和500巴之间的压力下，将气体注入模具—定时间。在这种气体注入步骤下，有可能用不同的压力、温度和加工时间长短进行调节成几个阶段。同样，有可能是气体的循环，如上所述，利用排气或抽气的口或孔控制。
—冷却时间。
—打开模具。
—顶出或取出零件。
对涂装的零件，生产周期如下：
—将涂层安放在模具的活动部分内部，这里它可以例如，用销钉或夹子固定。
—闭合模具。
—在它的180和320℃之间的加工温度下，通过模具的固定部分注入塑料。
—同时，与注入塑料一致，或是在注入塑料之后，也将在-196℃和50℃之间的温度及在5和500巴之间的压力下，将气体注入模具。正如在未涂装零件的情况下那样，注射步骤可以用不同的压力、温度和加工时间长短调节成几个阶段。气体通过配置在模具活动部分中的多孔材料施加。
—冷却时间。
—打开模具。
—顶出或取出零件。
在附图上，示出操作本发明的方式，这些方式说明如下：
—图1是表示按照本发明，当涉及未涂装零件时的作用方法示意图。
—图2是涉及用于涂装的零件作用方法的另一个类似示意图。
—图3代表图2中所含部件放大图。
关于这个图3，其显示了模具的固定部分(1)和活动部分(2)。在固定部分(2)中，我们可以了解所分布的多孔区(3)，气体通过一总供气管(4)到达该多孔区(3)。
在模具的固定部分(1)中所示出的，是用于注入塑料的系统(8)和用于项出或排出已加工好的零件(4)的系统(9)。
在模腔中，我们可以观察到注入的材料(6)，所述涂层(5)和围绕这个模腔的周边密封垫，该模腔可以设置排气孔以便除去气体。
模具活动部分(2)的多孔区(3)或是完全分开设置，如图3所示，或是用别的办法在上述活动部分中形成单独的多孔区。各多孔区也许还可以设置在模具的固定部分中，正如后面我们将看到的。
在图1中，我们着重于模具的固定部分(1)，该模具的固定部分(1)具有用于塑料的入口(8)和在入口(4)处的多孔材料区(3)及接收塑料的模腔(10)。
在图1中示出待生产的未涂装零件(A)，同时它的可见侧面与切开成模具活动部分(2)的模腔底部(10′)相对应。
现在看图2，我们着重于模具的固定部分(1)，该模具的固定部分(1)具有模腔(10)和用于塑料的入口(8)。模具的活动部分(2)是在这种情况下包括若干多孔材料区(3)的模具，具有气体入口(4)和模腔(10′)。
待生产的涂装零件(B)包括塑料底部(C)和涂层(5)，该涂层(5)是在模具活动部分(2)中模腔(10′)的底侧上。
用于冷却和随后改善零件可见侧面质量的气体通常是惰性气体，不过有时可以用化学上活性的气体，这些化学上活性的气体能够例如，通过降低材料的结晶度水平或通过提高透明度水平改变待生产的零件的化学结构，而不损害它的质量。
气体也许可以包括添加剂，用添加剂能达到最终产品中的另一些改进。
用于气体通道的多孔材料可以全部或部分地盖住待得到的零件表面，而不管这个零件是涂装的还是未涂装的。
用于抽出气体的排气孔可以具有几种类型，例如：当使用没有密封垫的模具时的天然出口，在模具中切开的凹槽，当使用这类密封垫时密封垫中的开口区，与孔相结合的密封接合用模具内的阀控制等，及甚至这些可供选择的方案的组合。
在塑料注入阶段开始时，在注入期间的中间阶段时或者另外一旦这种注入结束，气体可以保持存放在多孔材料里。
如上所述，抽出或取出所用的气体，可以用几种方法进行。
例如，通过模具本身的闭合系统，该闭合系统通常不是完全密封，因此能进行这种抽气。
同样，通过在模具本身中形成若干凹槽或孔，可以让气体以适当的方式排出。
如果系统包括密封件，则这些可以包括阀，以便得到抽出的气体，它们在它们自己的构造中还可以具有分裂区，抽气通过该分裂区进行，或者它们可以是方法的两种形式，阀和不连续区的组合。

Claims (12)

1.用于通过注射法制造塑料零件的冷却和反压方法，利用一个模腔(10，10′)，该模腔(10，10′)设置在模具的固定部分(1)和同一模具的活动部分(2)之间，一旦模具闭合，就用塑料注入上述模腔，并且上述模腔具有一个辅助入口(4)，以使气体穿过装配在模具中的多孔材料(3)在模腔内部循环，其特征在于：待加入模腔(10，10′)的气体处于一196℃和50℃之间的低温下，并且在塑料中和在塑料的其中之一侧面上处于冷却步骤中穿过上述模腔循环；待加入并通过模腔循环的气体处于5和100巴之间的压力下。
2.按照权利要求1所述的用于通过注射法制造塑料零件的冷却和反压方法，其特征在于：当待得到的零件是为涂层所覆盖的零件时，加入气体，并在发现涂层的侧面处，穿过装配在模具活动部分(2)中的多孔材料(3)，在模具内的模腔中循环。
3.按照权利要求1所述的用于通过注射法制造塑料零件的冷却和反压方法，其特征在于：当待得到的零件是一种未涂装的零件时，加入气体，并在与零件可见侧面相对的侧面处，穿过装配在模具的固定部分(1)中的多孔材料(3)循环。
4.按照权利要求1所述的用于通过注射法制造塑料零件的冷却和反压方法，其特征在于：加入气体，并且从注入塑料开始在模腔内部循环。
5.按照权利要求1所述的用于通过注射法制造塑料零件的冷却和反压方法，其特征在于：在方法开始之后，在注入塑料过程中，加入气体并在模腔内部循环。
6.按照权利要求1所述的用于通过注射法制造塑料零件的冷却和反压方法，其特征在于：多孔材料(3)至少部分地，覆盖待生产的零件表面。
7.按照权利要求1、2和3所述的用于通过注射法制造塑料零件的冷却和反压方法，其特征在于：密封垫(7)围绕模具中的模腔装配。
8.按照权利要求1、2和3所述的用于通过注射法制造塑料零件的冷却和反压方法，其特征在于：在气体注入步骤中，这可以用不同的温度、压力和加工持续时间调节成几个阶段。
9.按照权利要求1所述的用于通过注射法制造塑料零件的冷却和反压方法，其特征在于：所用气体是惰性气体。
10.按照权利要求1所述的用于通过注射法制造塑料零件的冷却和反压方法，其特征在于：所用气体是活性气体。
11.按照权利要求9和10所述的用于通过注射法制造塑料零件的冷却和反压方法，其特征在于：气体可以包括添加剂。
12.按照权利要求1所述的用于通过注射法制造塑料零件的冷却和反压方法，其特征在于：气体的循环用便于气体排出的系统控制。
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