CN212219046U - 成型装置 - Google Patents

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Abstract

一种成型装置，包含模具及气压调节系统。该模具具有模腔及与该模腔连通的进料口。该气压调节系统包括第一气体导管连接至该模腔、第一阀设置于该第一气体导管，用于控制从气体源注入气体至该模腔、压力感测单元用于感测该模腔内的压力、第二气体导管连接至该模腔、第二阀是设置于该第二气体导管，用于控制排出该模腔内的该气体。

Description

成型装置
技术领域
本实用新型是关于一种成型装置，特别是关于一种用于射出成型或挤出成型的成型装置。
背景技术
发泡聚合物制品具有许多优点，例如强度高、质轻、耐冲击、隔音及隔热性能佳等。发泡聚合物制品可以透过射出成型或挤出成型制成具预定形状的模制物品，例如，透过射出成型机将聚合物材料熔融与发泡剂混合形成混合物后，透过施加压力使熔融的聚合物射入或挤出至模具的模腔，以成型出所需的发泡聚合物制品。发泡聚合物制品可以透过改变混合物的组成及调整成型方式来改变其性能及用途。
一般来说，发泡聚合物制品的外观及物性直接受到成型过程影响，因此模具的设计必须考量混合物的流动性使混合物能均匀且快速的分布于模腔中，且在成型过程中使混合物中的气泡泡孔分布密度高且均匀，并保留聚合物原有的物性。虽然以模具成型的发泡聚合物制品具有众多优点及用途，但其缺陷仍是目前尚待突破的限制与瓶颈。
发明内容
根据本实用新型内容一实施例，公开了一种成型装置。该成型装置包含模具及气压调节系统。该模具具有模腔、与该模腔连通的进料口，以及定义该模腔的内侧壁。该气压调节系统包括第一气体导管、第一阀、压力感测单元、第二气体导管，及第二阀。该第一气体导管是连接至该模具且与该模腔连通。该第一阀是设置于该第一气体导管，用于控制从气体源通过该第一气体导管注入气体至该模腔。该压力感测单元是用于感测该模腔内的压力。该第二气体导管是连接至该模具且与该模腔连通。该第二阀是设置于该第二气体导管，用于控制排出该模腔内的该气体。
附图说明
在阅读了下文实施方式以及附随图式时，能够最佳地理解本实用新型的多种态样。应注意到，根据本领域的标准作业习惯，图中的各种特征并未依比例绘制。事实上，为了能够清楚地进行描述，可能会刻意地放大或缩小某些特征的尺寸。
图1为本实用新型一实施例的成型装置的示意图。
图2为本实用新型一实施例的成型装置的示意图。
图3为本实用新型一实施例的成型装置的示意图。
图4为本实用新型一实施例的成型装置的示意图。
图5为本实用新型一实施例的成型装置的一部分的俯视图。
具体实施方式
以下实用新型内容提供许多不同的实施例或范例，用于实施本申请案的不同特征。元件与配置的特定范例的描述如下，以简化本申请案的实用新型内容。当然，这些仅为范例，并非用于限制本申请案。例如，以下描述在第二特征上或上方形成第一特征可包含形成直接接触的第一与第二特征的实施例，亦可包含在该第一与第二特征之间形成其他特征的实施例，因而该第一与第二特征并非直接接触。此外，本申请案可在不同范例中重复元件符号与/或字母。此重复是为了简化与清楚的目的，而非支配不同实施例与/或所讨论架构之间的关系。
再者，本申请案可使用空间对应语词，例如「之下」、「低于」、「较低」、「高于」、「较高」等类似语词的简单说明，以描述图式中一元件或特征与另一元件或特征的关系。空间对应语词是用以包括除了图式中描述的位向之外，装置于使用或操作中的不同位向。装置或可被定位(旋转90度或是其他位向)，并且可相应解释本申请案使用的空间对应描述。
图1为根据本实用新型一实施例的第一成型装置100的示意图。成型装置 100包含模具10及气压调节系统20。该模具10具有模腔13、与该模腔13连通的进料口14，以及定义该模腔13的内侧壁16。在一些实施例中，该模具10 具有与该模腔13连通的连接点15。在一些实施例中，该模腔13的该内侧壁 16具有该连接点15。该膜腔13用于容纳一材料并使该材料模制成型为具有预定形状的模制物品。在一些实施例中，该进料口14与射出机或挤出机连接，使材料可以从射出机或挤出机射出，进入该膜腔13中进行成型。在一些实施例中，该连接点15是用于使流体或气体出入该模腔13。
该气压调节系统20包括第一气体导管21、第二气体导管22、气体源23、第一阀24、第二阀25，及压力感测单元26。该第一气体导管21的一端是连接至该连接点15，另一端是连接至该气体源23。在一些实施例中，该气体源23 可供应流体或气体，可视需求供应合适的流体或气体，可例如但不限于空气、惰性气体等等。
在一些实施例中，该模具10包含第一模座11及第二模座12，该第二模座 12可与该第一模座11对合并定义位于该第一模座11与该第二模座12之间的该模腔13。在一些实施例中，该进料口14是设置于该第一模座11。在一些实施例中，该连接点15是设于第二模座12。
该连接点15的设置位置、形状及数量并没有特别限制，可视需求进行调整。在一些实施例中，该连接点15是开口。在一些实施例中，该连接点15是设置于该第二模座12的内侧壁16或内底壁17，且穿透该第二模座12。在一些实施例中，该连接点15是用于进气及出气，当该第一阀24开启且该第二阀 25关闭时，该连接点15用于进气；当该第一阀24关闭且该第二阀25开启时，该连接点15用于出气。在一些实施例中，该连接点15不会同时用于进气及出气。在一些实施例中，该连接点15是用于供气及排气，当该第一阀24开启且该第二阀25关闭时，使流体或气体供应至该模腔13；当该第一阀24关闭且该第二阀25开启时，使至少部分在该模腔13内的流体或气体排出。
该进料口14的设置位置、形状及数量并没有特别限制，可视需求进行调整。在一些实施例中，该进料口14是设置于该第一模座11的内顶壁111或内侧壁16，且穿透该第一模座11。在一些实施例中，该进料口14及该连接点15 相对设置于该模腔13，可例如但不限于，该进料口14是设置于该第一模座11 的内顶壁111，该连接点15是设置于该第二模座12的内底壁17。在一些实施例中，该进料口14是设置于该第一模座11的内顶壁111，该连接点15是设置于该第二模座12的内侧壁16。在一些实施例中，该进料口14是设置于该第一模座11的内侧壁，该连接点15是设置于该第二模座12的内侧壁16且位于相对于该进料口14的另一侧。在一些实施例中，该进料口14远离该连接点15。
该第一阀24是设置于该第一气体导管21，用于调控该气体从该气体源23 通过该第一气体导管21及该连接点15是否进入该模腔13。该第二气体导管 22是连接至该连接点15。该第二阀25是设置于该第二气体导管22，用于调控该气体是否从该膜腔13经该连接点15通过该第二气体导管22排出。
在一些实施例中，该第二气体导管22的一端连接该第一气体导管21，通过该第一气体导管21连接至该连接点15。在一些实施例中，该第二气体导管 22的另一端与压力小于该模腔13内压力的空间连通，可例如但不限于外界环境或是负压空间。该第二气体导管22与该第一气体导管21连接的位置并没有特别限制，可例如是连接于靠近该第一气体导管21连接于该连接点15的一端。在一些实施例中，该第一阀24设置于该气体源23与该第二气体导管22之间。如此一来，当该气体欲离开该模腔13时，关闭该第一阀24并开启该第二阀25，该气体自该连接点15进入该第二气体导管22。当该气体欲进入该模腔13时，关闭该第二阀25并开启第一阀24，该气体自该气体源23进入该第一气体导管 21，会再经由该连接点15进入该模腔13。在一些实施例中，该第一阀24及该第二阀25不会同时开启。
该压力感测单元26是用于感测该模腔13内的压力。在一些实施例中，发泡聚合物的性质受到在聚合物内的气孔的大小及分布影响，而该气孔的大小及分布，与温度、压力、进料速度等因素有关。该压力感测单元26的种类没有特别限制，只要能感测压力即可，并在感测该模腔13内的压力后，能提供压力信息。该气压调节系统20根据该压力信息调整该气体出入该模腔13的状况，以调节该模腔13内的压力，进而使所制得的模制物品获得所需求的预定形状及性质。
在一些实施例中，该压力感测单元26设置于该模腔13中。在一些实施例中，该压力感测单元26设置于该内侧壁16、该第一气体导管21或该第二气体导管22。在一些实施例中，该压力感测单元26设置于该模腔13的该内侧壁 16且远离该进料口14。在一些实施例中，该气压调节系统20具有多个压力感测单元26，该等压力感测单元26的数量及设置位置并没有特别限制，可例如但不限于间隔排列于该模腔13的该内侧壁16，及/或该第一气体导管21的任何一处，及/或该第二气体导管22的任何一处。
在一些实施例中，在将该材料由该进料口填入该模腔之前，该压力感测单元26感测该模腔内的压力后，通过该连接点15注入该气体至该模腔13内，直到该压力感测单元26感测到该模腔15具有第一预定压力。在一些实施例中，将该材料由该进料口14填入具有第一预定压力的该模腔。在一些实施例中，该第一预定压力大于大气压力。在一些实施例中，该第一预定压力小于大气压力。在一些实施例中，在材料填入该模腔13内的过程中，该压力感测单元26 持续感测该模腔13内的压力，使该模腔13内的压力自该第一预定压力上升至第二预定压力。该第一预定压力及该第二预定压力视材料的特性来调整。
在一些实施例中，该材料包含一混合物。在一些实施例中，该混合物包含高分子聚合物及发泡剂。在一些实施例中，该发泡剂为物理或化学添加剂，在加热过程释出气体，以形成气孔。由于物理或化学添加剂的气化过程反应激烈，且发泡聚合物制品内温度分布并非均匀，所制得的发泡聚合物制品形状较薄且具有较大的气孔。然而，本实用新型成型装置能随时感测并随时调控该模腔13 中的压力，该成型装置所制得的发泡聚合物制品可以显著提升的厚度及具有均匀分布且致密的气孔。在一些实施例中，该发泡剂为物理添加剂。在一些实施例中，该发泡剂为超临界流体(Supercritical Fluid，SCF)。
在一些实施例中，该成型装置100还包含一控制系统30。该控制系统30 用于控制该气压调节系统20及该模腔13内的压力。在一些实施例中，该压力感测单元26将该压力信息提供给该控制系统30，该控制系统30根据该压力信息调控该第一阀24及该第二阀25。在一些实施例中，该控制系统30根据该压力信息实时调控该气体出入该模腔13的状况，使模腔13在模制成型的过程中随时处在合适的或预定的压力范围中。在一些实施例中，该控制系统30控制该模腔13内的压力范围在该第一预定压及该第二预定压力之间。在一些实施例中，该控制系统30还控制该进料口14的进料状况及该气体源23的供气状况。在一些实施例中，该控制系统30与该第一阀24、该第二阀25、该压力感测单元26，及该进料口14电连接。
图2至图4分别为本实用新型实施例的成型装置的示意图，图5为本实用新型一实施例的成型装置的一部分的俯视图，用来说明该连接点15、该第一气体导管21及该第二气体导管22的不同配置实施例，以及该连接点15如何配合于各种形式配置的该第一气体导管21及该第二气体导管22。在一些实施例中，图2所示的第二成型装置200与图1所示的第一成型装置100相似。在一些实施例中，如图2所示，该第二成型装置200的该第二气体导管22是与该第一气体导管21的中段连接。在一些实施例中，该第二气体导管22与该第一气体导管21连接的位置靠近该第一气体导管21连接于该气体源的一端。
在一些实施例中，图3所示的第三成型装置300与图1所示的该第一成型装置100相似。在一些实施例中，如图3所示，该第三成型装置300的该连接点15为开口，其包含第一开孔151及第二开孔152，该第一开孔151是与该第一气体导管21的连接，该第二开孔152是与该第二气体导管22的连接。在一些实施例中，该第一开孔151是用于进气，该第二开孔152是用于出气。该第一开孔151及该第二开孔152的位置并没有特别限制，只要彼此分离即可。在一些实施例中，该第一开孔151远离该第二开孔152。在一些实施例中，该第一开孔151及该第二开孔152都与该进料口14相对设置。在一些实施例中，该第一开孔151及该第二开孔152设置于该模腔13的内底壁17。在一些实施例中，该第一开孔151及该第二开孔152设置于该模腔13的该内侧壁16。
在一些实施例中，图4所示的第四成型装置400与图3所示的该第三成型装置300相似。在一些实施例中，如图4所示，该第四成型装置400的该第一开孔151具有多个第一孔洞153，该第二开孔152具有多个第二孔洞154。在一些实施例中，该多个第一孔洞153分别地与该第一气体导管21连接，而该多个第二孔洞154分别地与该第二气体导管22连接。在一些实施例中，该第二孔洞154的数量大于该第一孔洞153。该等第一孔洞153及该等第二孔洞154的位置并没有特别限制，可交叉设置或分别设置于该模腔13中的不同区域。在一些实施例中，该第一气体导管21与该模腔13连接的一端具有多个第一导引道211，每一第一导引道211连接所对应的该第一孔洞153及该第一气体导管21。在一些实施例中，该第二气体导管22与该模腔13连接的一端具有多个第二导引道221，每一第二导引道221连接所对应的该第二孔洞154及该第二气体导管22。
在一些实施例中，如图5所示，该第四成型装置400的该第一开孔151设置于该模腔13中间，该第二开孔152设置于该模腔13周缘。在一些实施例中，该等第二孔洞154围绕该第一开孔151设置。在一些实施例中，该第一开孔151 及该等第二孔洞154是设置于该模腔13的内底壁17。在一些实施例中，每一第二孔洞154的孔径小于该第一开孔151的孔径。
综上所述，本实用新型成型装置透过该成型装置包含该模具及该模具连接的该气压调节系统，且该气压调节系统包括用于感测该模腔内的压力的该压力感测单元，因而能在操作时，使该模腔在进料前具有第一预定压力，且依据进料状况及该压力感测单元的感测结果实时调整该模腔中的压力，使所制得的模制物品具有理想的外观及质量。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【符号说明】
100 第一成型装置
200 第二成型装置
300 第三成型装置
400 第四成型装置
10 模具
11 第一模座
111 内顶壁
12 第二模座
13 模腔
14 进料口
15 连接点
151 第一开孔
152 第二开孔
153 第一孔洞
154 第二孔洞
16 内侧壁
17 内底壁
20 气压调节系统
21 第一气体导管
211 第一导引道
22 第二气体导管
221 第二导引道
23 气体源
24 第一阀
25 第二阀
26 压力感测单元
30 控制系统

Claims (10)

1.一种成型装置，其特征在于，其包含：
模具，具有模腔、与所述模腔连通的进料口，以及定义所述模腔的内侧壁；及
气压调节系统，其包括：
第一气体导管，其连接至所述模具且与所述模腔连通；
第一阀，设置于所述第一气体导管，用于控制从气体源通过所述第一气体导管注入气体至所述模腔；
压力感测单元，用于感测所述模腔内的压力；
第二气体导管，其连接至所述模具且与所述模腔连通；及
第二阀，设置于所述第二气体导管，用于控制排出所述模腔内的所述气体。
2.根据权利要求1所述的成型装置，其特征是，其中所述压力感测单元设置于所述内侧壁、所述第一气体导管或所述第二气体导管。
3.根据权利要求1所述的成型装置，其特征是，其中所述第二气体导管与所述第一气体导管连接，通过所述第一气体导管连接至所述模具。
4.根据权利要求1所述的成型装置，其特征是，其中所述模腔的所述内侧壁具有一连接点，所述第一气体导管经所述连接点与所述模腔连通。
5.根据权利要求4所述的成型装置，其特征是，其中所述连接点为开口，所述开口具有第一开孔及第二开孔，所述第一开孔与所述第一气体导管连接，所述第二开孔与所述第二气体导管连接。
6.根据权利要求5所述的成型装置，其特征是，其中所述第一开孔具有多个第一孔洞，所述第二开孔具有多个第二孔洞，所述多个第二孔洞的数量大于所述多个第一孔洞的数量。
7.根据权利要求6所述的成型装置，其特征是，其中所述第一开孔设置于所述模腔中间，所述多个第二开孔设置于所述模腔周缘。
8.根据权利要求6所述的成型装置，其特征是，其中所述多个第二孔洞围绕所述第一开孔设置。
9.根据权利要求6所述的成型装置，其特征是，其中所述多个第二孔洞的每一个的孔径小于所述第一开孔的孔径。
10.根据权利要求1所述的成型装置，其特征是，还包含一控制系统，所述控制系统用于控制所述气压调节系统及所述模腔内的压力。
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