FI111917B - Injection molding and injection molding nozzle - Google Patents
Injection molding and injection molding nozzle Download PDFInfo
- Publication number
- FI111917B FI111917B FI20001941A FI20001941A FI111917B FI 111917 B FI111917 B FI 111917B FI 20001941 A FI20001941 A FI 20001941A FI 20001941 A FI20001941 A FI 20001941A FI 111917 B FI111917 B FI 111917B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- mold
- nozzle
- cross
- injection
- section
- Prior art date
Links
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 title claims description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 55
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 37
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 37
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 14
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 14
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 10
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 5
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 4
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000002512 chemotherapy Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002991 molded plastic Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
- B29C45/2701—Details not specific to hot or cold runner channels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
- B29C45/2701—Details not specific to hot or cold runner channels
- B29C45/2708—Gates
- B29C2045/2714—Gates elongated, e.g. film-like, annular
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Description
11191?11191?
Ruiskuvalumuotti ja ruiskuvalukoneen suutinInjection mold and nozzle for injection molding machine
Keksinnön kohteena on ruiskuvalumuotti, erityisesti ohutseinämäis-ten ruiskuvalutuotteiden valmistamiseksi tarkoitettu ruiskuvalumuotti, joka kä-5 sittää muottipesän ja syöttökanaviston valettavan materiaalin johtamiseksi ruiskutusyksiköstä muottipesään.The present invention relates to an injection mold, in particular an injection mold for producing thin-wall injection molding products, comprising a mold housing and a feed duct for guiding molding material from an injection unit to a mold housing.
Edelleen keksinnön kohteena on ruiskuvalukoneen suutin, joka käsittää suuttimen virtauskanavan, joka on sovitettu johtamaan valettava materiaali ruiskutusyksiköstä ruiskuvalumuotin syöttökanavaan.A further object of the invention is a nozzle for an injection molding machine, comprising a nozzle flow passage adapted to direct the molding material from the injection unit to the injection duct of the injection molding mold.
10 Keksintö liittyy muovituotteiden ruiskuvaluun. Erityisesti keksintö liit tyy ruiskuvalumuotin syöttökanavistoon ja ruiskuvalukoneen suuttimeen. Ruiskuvalumuotin syöttökanavistolla tarkoitetaan tässä kanavistoa, joka johtaa vir-taavassa muodossa olevan muovimateriaalin ruiskuvalukoneen suuttimesta muottionkaloon. Tyypillisesti syöttökanavisto käsittää syöttökanavan, johon va-15 lettava materiaali virtaa ruiskuvalukoneen suuttimesta, ja jakokanavan, jolla materiaali ohjataan muottipesään.The invention relates to injection molding of plastics products. In particular, the invention relates to an injection molding feed duct and an injection molding nozzle. By the injection duct system of an injection molding mold is meant a duct system that leads from the nozzle of the injection molding machine to the mold cavity of the plastic material in the flowing form. Typically, the feed duct comprises a feed duct into which the material to be fed flows from the nozzle of the injection molding machine, and a distribution duct for directing the material to the mold housing.
Ruiskuvalu on tärkeimpiä kestomuovituotteiden valmistustekniikoita ja sitä sovelletaan myös kertamuovituotteiden valmistuksessa. Kestomuovi-tuotteita ruiskuvalettaessa muotti on jäähdytetty valettavan materiaalin kovet-20 tamiseksi sen lämpötilaa laskemalla kun taas kertamuovien kohdalla muotti on . tarkoitusta varten lämmitetty materiaalin kovettamiseksi sen lämpötilaa nosta malla. Huomautettakoon, että ellei erikseen mainita jatkossa tässä hakemuksessa käsitellään kestomuovituotteiden valmistamista, mutta on selvää, että ’· : keksintöä voidaan soveltaa myös kertamuovituotteiden ruiskuvalussa.Injection molding is one of the most important techniques for manufacturing thermoplastic products and is also applicable to thermosetting products. During injection molding of thermoplastic products, the mold is cooled to harden the moldable material by lowering its temperature, whereas for thermosets, the mold is. purpose-heated to cure the material by raising its temperature. It should be noted that unless specifically mentioned below, this application relates to the manufacture of thermoplastics products, but it is clear that the invention may also be applied to injection molding of thermosetting products.
: * 25 Perinteisesti ruiskuvalutekniikalla on valmistettu varsin massiivisia, toisin sanoen paksuseinämäisiä tuotteita. Niiden ruiskuvalun jaksoaika on pit-’ kä ja ne tarvitsevat suuren ja pitkäaikaisen jälkipaineajan valettavan materiaa lin jäähtymisestä aiheutuvan kutistumisen ja siitä syntyvien tuotevirheiden, ku-: v. ten imujen tai vastaavien, estämiseksi. Jälkipaineen tuottamisen edellytyksenä .···, 30 on, että syöttökanavistossa oleva muovimassa pysyy koko jälkipaineajan vir- *" taavassa olotilassa eli riittävän korkeassa lämpötilassa. Muottipesän ja kana- viston konstruktio on ideaalisesti mitoitettu, kun valettava materiaali kovettuu ensin kauimpana kanavistosta olevassa muottipesän osassa ja viimeiseksi .·. syöttökanavassa. Tämän varmistamiseksi on tekniikan tason mukaisissa syöt- , · ’': 35 tökanavistoissa kanavien ulkopinta-alan ja poikkipinta-alan suhde pyritty mini moimaan käyttämällä syöttökanavistoja, joiden poikkileikkausmuoto on lähinnä 11191? 2 pyöreä, neliömäinen tai muu vastaava. Tällöin ruiskutuksessa kanavaan jääneen materiaalin jäähtyminen tapahtuu hitaasti, koska materiaalin massayk-sikköä kohti olevaa jäähdyttävää kanaviston ulkopinta-alaa on vähän. Jäähdy-tysvaihe on tyypillisesti ajallisesti pisin ruiskuvalujakson osavaihe ja käytän-5 nössä se sanelee koko ruiskuvalujakson pituuden.: * 25 Traditionally, injection-molding technology has been used to produce quite massive, i.e. thick-walled products. They have a long injection molding cycle and require a large and long-lasting after-press time to prevent shrinkage due to the cooling of the molding material and the resulting product defects, such as suction or the like. ···, 30 is that the plastic mass in the feed duct stays in the flow state of the post duct, i.e. at a sufficiently high temperature. The mold cavity and duct construction are ideally dimensioned when the material to be molded first cures farthest To ensure this, in prior art feed channels, the ratio of the outer surface area to the cross sectional area of the channels has been minimized by using feed channels having a cross-sectional shape of 11,191? 2 or more. In this case, the cooling of the material remaining in the duct during injection is slow due to the small amount of cooling duct area per unit mass of material, the cooling phase being typically the longest part of the injection molding cycle and practically dictating the entire r the length of the casting cycle.
Koska ruiskuvalukoneen suuttimen ja sen virtauskanavan on sovittava tiiviisti muotin syöttökanavaan, on tekniikan tason mukaisen suuttimen virtauskanavan poikkileikkausmuodossa minimoitu ulkopinta-alan ja poikkipinta-alan suhde.Because the nozzle of the injection molding machine and its flow channel must fit snugly into the mold supply channel, the prior art nozzle flow channel cross-sectional shape minimizes the ratio of outer surface area to cross-sectional area.
10 Nykyisin ruiskuvalumenetelmällä valmistetaan yhä enemmän ohut seinäisiä tuotteita esimerkiksi elektroniikka-, lääke- ja autoteollisuuden tai muun asiakaskunnan tarpeisiin. Valmistettaessa ohutseinämäisiä muovituotteita, joiden massa ja tilavuus on pieni, jäähtyy muottipesässä oleva muovi-massa hyvin nopeasti, koska tuotteen ulkopinta-ala eli pinta-ala vasten jääh-15 dyttävää muottipintaa on suuri suhteessa tuotteen tilavuuteen ja massaan. Nopeasta ja tasaisesta jäähtymisestä johtuen kyseiset tuotteet eivät vaadi jäl-kipainetta. Tältä osin valmistussykli voisi olla hyvin nopea. Tuotetta ei kuitenkaan voida poistaa muotista ennen kuin syöttökanavistossa oleva muovimassa on jäähtynyt niin, että se irtoaa muotin etuosasta ja on käsiteltävissä mekaani-20 sesti esimerkiksi manipulaattoreilla. Tunnetulla tavalla muotoillussa kanavis- . tossa olevan muovimassan jäähtyminen kestää kuitenkin oleellisesti pidem- • * »· män ajan kuin muottionkalossa oleva muovimassan. Jäähdytysvaiheen ja edelleen valmistusjakson pituuden määrää kanavistossa olevan materiaalin v : jäähtyminen, toisin sanoen valmistusjakso kestää kauemmin kuin itse tuotteen 25 valmistaminen edellyttäisi.10 Nowadays, injection molding is increasingly used to manufacture thin-walled products, for example in the electronics, pharmaceutical, automotive or other customer industries. In the manufacture of thin-walled plastics products of low mass and volume, the plastic mass in the mold cavity cools very rapidly because the outer surface of the product, i.e., the surface area to be cooled, is large relative to the volume and mass of the product. Due to the rapid and uniform cooling, these products do not require post-pressurization. In this respect, the manufacturing cycle could be very fast. However, the product cannot be removed from the mold until the plastic mass in the feed duct has cooled so that it is detached from the front of the mold and can be machined mechanically, for example, by manipulators. In a manner known per se, the duct design. however, the cooling of the plastic mass in the mold takes substantially longer than the plastic mass in the mold cavity. The cooling step and further the length of the manufacturing cycle is determined by the v: cooling of the material in the duct system, i.e., the manufacturing period is longer than would be required to manufacture the product 25 itself.
Kanavistossa olevan materiaalin jäähtymistä voidaan jossain määrin nopeuttaa virtauskanavan poikkileikkausta pienentämällä, mutta tästä aiheutuvat kasvaneet leikkausvoimat nostavat voimakkaasti viilaavan materiaa-Iin lämpötilaa. Liian korkeat lämpötilat tuhoavat materiaalin molekyyliketjuja ja 30 saattavat aiheuttaa muovimassan lisäaineiden, kuten pigmenttien, hajoami- * · *'* sen. Siksi poikkileikkauksen pienentämisellä voidaan rajoittaa jäähtymisaikaa erittäin rajoitetusti.The cooling of the material in the ductwork can be accelerated to some extent by reducing the cross-section of the flow channel, but the resulting increased shear forces increase the temperature of the strongly filing material. Excessively high temperatures destroy the molecular chains of the material and may cause degradation of plastic mass additives, such as pigments. Therefore, by reducing the cross-section, the cooling time can be very limited.
I » · :1>t: Toinen tunnettu ratkaisu kanavistoon jääneen materiaalin jäähtymi- sen nopeuttamiseksi on lisätä muotin jäähdytystä kanaviston alueella. Pysyvi-35 en lämpötilaerojen tai -vyöhykkeiden ylläpitäminen varsin kompaktissa muotis- • »· sa on kuitenkin hyvin vaikeaa.I · ·: 1> t: Another known solution for accelerating the cooling of material trapped in the duct system is to increase the cooling of the mold in the duct system. However, it is very difficult to maintain permanent temperature differences or zones in a rather compact fashion.
3 11191? Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan ruiskuvalumuotti ja ruiskuvalukoneen suutin, joissa vältetään edellä mainittuja epäkohtia.3 11191? It is an object of the present invention to provide an injection mold and a nozzle for an injection molding machine which avoids the above disadvantages.
Keksinnön mukaiselle ruiskuvalumuotille on tunnusomaista, että syöttökanaviston virtauskanavan poikkileikkauksen pinta-alan ja ulkopinta-alan 5 suhde on sovitettu muottipesän tilavuuden ja muodon suhteen siten, että ruiskutuksessa kanavistoon jäänyt valettava materiaali kovettuu viimeistään samanaikaisesti kuin muottipesän täyttänyt valettava materiaali.The injection molding mold according to the invention is characterized in that the ratio of the cross-sectional area of the feed duct flow channel to the external surface area 5 is adapted to the volume and shape of the mold cavity such that the molding material remaining in the duct
Edelleen keksinnön mukaiselle ruiskuvalukoneen suuttimelle on tunnusomaista, että suuttimen virtauskanavan loppupään poikkileikkaus on 10 sovitettu patenttivaatimuksen 1 mukaisen syöttökanavan virtauskanavan poikkileikkauksen muotoiseksi.Further, the nozzle of the injection molding machine according to the invention is characterized in that the nozzle flow channel end cross-section is arranged in the shape of a flow channel flow channel according to claim 1.
Keksinnön mukaisen muotin olennainen ajatus on, että sen syöttökanaviston virtauskanavan poikkileikkauksen pinta-ala on sovitettu vastaavien kanavien ulkopinta-alan suhteen niin, että ruiskutuksessa mainittuihin kanaviin 15 jäänyt muovimateriaali kovettuu muotista poiston kestäväksi aikaisemmin tai viimeistään samanaikaisesti kuin muottipesän täyttänyt muovimateriaali. Edelleen erään edullisen suoritusmuodon ajatuksena on, että mainittu syöttökanaviston pinta-alan suhde kanaviston tilavuuteen on maksimoitu valettavan materiaalin virtausominaisuuksien määrittämien reunaehtojen puitteissa. Edelleen 20 erään toisen edullisen sovellutusmuodon ajatuksena on, että mainittujen kanavien poikkileikkaus on oleellisesti suorakaiteen muotoinen. Edelleen erään < I > I f kolmannen edullisen sovellutusmuodon ajatuksena on, että kanavien poikki-leikkaus on soikea. Vielä erään neljännen edullisen sovellutusmuodon ajatuksena on, että kanavien poikkileikkaus on lieriön poikkileikkaus.An essential idea of the mold according to the invention is that the cross-sectional area of the flow passage of its feed duct is adapted to the outer surface area of the respective ducts so that the plastic material remaining in the injection ducts 15 hardens to remove from the mold earlier or at the same time as the mold cavity. Another idea of the preferred embodiment is that said ratio of the area of the feed duct to the volume of the duct is maximized within the boundary conditions determined by the flow characteristics of the material to be cast. A further 20 preferred embodiments have the idea that said channels have a substantially rectangular cross-section. A further preferred embodiment of a third preferred embodiment is that the cross-section of the channels is oval. In yet another preferred embodiment, the idea is that the passageways have a cylindrical cross-section.
' ‘: 25 Keksinnön mukaisen ruiskuvalukoneen suuttimen olennainen ajatus on, että sen virtauskanavan loppupään poikkileikkaus on muotoiltu siten, että : se sovittuu virtausteknisesti edullisesti vasten syöttökanavistoa, joka on muo toiltu niin, että ruiskutuksessa syöttökanavistoon jäänyt muovimateriaali kovet-tuu muotista poiston kestäväksi aikaisemmin tai viimeistään samanaikaisesti [ -.'. 30 kuin muottipesän täyttänyt muovimateriaali.The essential idea of the nozzle of an injection molding machine according to the invention is that its downstream end of the flow passage is shaped so as to: advantageously flow-fit against the feed duct which is molded so that the plastic material remaining in the injection duct simultaneously [-. '. 30 like a molded plastic material.
• ·• ·
Keksinnön etuna on, että kanavistoon ja suuttimeen jääneen muo- vimateriaalin jäähtymisaika on oleellisesti lähempänä muottipesässä olevan muovimateriaalin jäähtymisaikaa, jolloin ruiskuvaluprosessin jaksoaikaa voi- . daan lyhentää ja yksikkökustannuksia alentaa murto-osaan verrattuna teknii- • · * 35 kan tasoon.An advantage of the invention is that the cooling time of the plastic material remaining in the ductwork and nozzle is substantially closer to the cooling time of the plastic material in the mold housing, whereby the cycle time of the injection molding process can be increased. • Reduce unit costs and reduce unit costs by a fraction of • · * 35 technology.
• · 11191? 4• · 11191? 4
Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1a esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mukaisen ruisku-valumuotin ja ruiskuvalukoneen suuttimen sovellutusmuotoa ruiskuvalukonee-seen sovitettuna sivustapäin ja osittain aukileikattuna, 5 kuvio 1b esittää kuviossa 1a esitettyä ruiskuvalumuottia ruisku- tusyksikön suuntaan tarkasteltuna ja poikkileikattuna, kuvio 1c esittää kuviossa 1a esitetyn ruiskuvalukoneen suutinta ruiskuvalukoneen suunnasta tarkasteltuna ja poikkileikattuna, kuvio 1d esittää kuviossa 1a esitetyn ruiskuvalumuotin jakokanavaa 10 poikkileikattuna, kuvio 2 esittää kaavamaisesti kuvion 1 mukaisesta muotista poistettua valosta perspektiivikuvantona, kuvio 3a esittää kaavamaisesti erästä toista keksinnön mukaisen syöttökanaviston virtauskanavan poikkileikkausta, ja 15 kuvio 3b esittää kaavamaisesti erästä kolmatta keksinnön mukaisen syöttökanaviston virtauskanavan poikkileikkausta.The invention will be explained in more detail in the accompanying drawings, in which Fig. 1a schematically illustrates an embodiment of a syringe-molding mold and an injection molding nozzle according to the invention, 1a is a cross-sectional view of the injection molding die 10 of the injection mold shown in FIG. 1a; schematically, a third cross-section of a flow channel of an inlet duct according to the invention.
Kuviossa 1a on esitetty kaavamaisesti eräs keksinnön mukaisen ruiskuvalumuotin ja ruiskuvalukoneen suuttimen sovellutusmuoto sivustapäin ja osittain aukileikattuna. Muotti 4 on kiinni eli muottipuoliskot 5 ja 6 on suljettu 20 toisiaan vasten ja niiden välissä on jakotaso 14. Muotti 4 on suljettu sinänsä alan ammattimiehen tuntemalla sulkuyksiköllä, jota ei ole esitetty kuviossa asian esittämisen selkeyttämiseksi. Ruiskuvalukoneen suutin 3 on kiinnitetty ruis- ·i* kutusyksikköön 2, joka on ajettu kiinni ensimmäistä muottipuoliskoa 5 vasten.Fig. 1a schematically shows an embodiment of an injection mold and an injector nozzle according to the invention, seen from the side and partially cut away. The mold 4 is closed, i.e. the mold halves 5 and 6 are closed 20 against each other and there is a dividing plane 14 between them. The mold 4 is closed by itself with a closure unit known to a person skilled in the art, not shown. The nozzle 3 of the injection molding machine is attached to the injection molding unit 2, which is mounted against the first mold half 5.
v ·’ Ruiskutusyksikkö 2 on yleensä ruuvityyppinen, joka plastisoi tai ker- 25 tamuovien yhteydessä pehmentää valettavan materiaalin ruiskutettavaan olo-muotoon. Ruiskutusyksikkö 2 voi toki olla esimerkiksi mäntätyyppinen tai jon-kin muun tyyppinen sinänsä tunnettu yksikkö. Kestomuovien ruiskuvalussa • I t käytettävä ruiskutusyksikkö 2 on lämmitetty joko ulkopuolisella lämmönlähteel-lä tai materiaalin kitkasta aiheutuvalla lämmöllä. Muotti 4 on vastaavasti jääh- • · 30 dytetty, mikä on toteutettu jäähdytyskanavissa viilaavan nestemäisen väliai- • · neen avulla tai jollakin muulla sinänsä tunnetulla tavalla. Kertamuovien ruisku-valussa tilanne on päinvastainen: ruiskutusyksikköä 2 jäähdytetään ruiskutet- :: tavan materiaalin jähmettymisen estämiseksi ja muottia 4 lämmitetään.v · 'The injection unit 2 is generally of the screw type, which plasticizes or softens the material to be molded into an injectable form in the case of thermosets. The injection unit 2 may, of course, be, for example, a piston type or some other type known per se. Injection molding unit 2 used in injection molding of thermoplastics is heated either by an external heat source or by heat generated by friction of the material. The mold 4, respectively, is cooled, which is accomplished in the cooling passages by means of a filing liquid medium or by any other means known per se. In the case of injection molding of thermosetting plastics, the opposite is true: the injection unit 2 is cooled to prevent solidification of the injection material and the mold 4 is heated.
. ! Muotti 4 käsittää muottipesän 7, joka antaa ruiskutettavalle materi- • · a 35 aalille halutun kolmiulotteisen muodon. Lisäksi muotti 4 käsittää syöttökanaviston, jonka kautta valettava materiaali virtaa ruiskutusyksiköstä 2 muottipesään 11191? 5 7. Kuten aikaisemmin on jo mainittu, syöttökanavisto käsittää yleensä syöttö-kanavan 8 ja jakokanavan 9. Yksipesäisessä muotissa 4 syöttökanava 8 useimmiten jatkuu ilman selvää siirtymäkohtaa jakokanavana 9. Monipesäi-sessä muotissa 4, jollainen on esitetty kuvioissa 1a - 1d, jakokanava 9 alkaa 5 syöttökanaviston haarautuessa eri muottipesiin 7 päätyviksi kanaviksi.. ! The mold 4 comprises a mold housing 7 which gives the material to be injected 35 a desired three-dimensional shape. In addition, the mold 4 comprises a feed duct through which material to be cast flows from the injection unit 2 to the mold housing 11191? 7. As previously mentioned, the supply channel generally comprises a supply channel 8 and a distribution channel 9. In a single-socket mold 4, the supply channel 8 most often continues without a clear transition as a distribution channel 9. In the multi-socket mold 4 shown in Figs. 5 as the feed duct branching into ducts leading to different mold cavities 7.
Kuten alan ammattimies hyvin tietää on muotissa 7 tyypillisesti muitakin osia ja elimiä, kuten esimerkiksi ulostyöntötappeja ja -levyjä, jotka työntävät kovettuneen materiaalin ulos muotista 4, mittausantureita esimerkiksi lämpötilojen mittaamiseksi, keemoja sisäpuolisten muotojen toteuttamiseksi ja 10 muuta vastaavaa.As is well known to those skilled in the art, the mold 7 typically has other parts and members, such as ejection pins and plates that eject the cured material out of the mold 4, measuring sensors, for example to measure temperatures, chemo to form internal shapes, and the like.
Ruiskutusyksikkö 2 ruiskuttaa valettavan materiaalin suuttimen 3 kautta suljetun muotin 4 kanavistoon ja edelleen muottipesään 7. Ruiskutetusta materiaalista vain osa päätyy muottipesään 7 muun materiaalin jäädessä kanavistoon 8, 9 ja suuttimeen 3.The injection unit 2 injects the molding material through the nozzle 3 into the duct system 4 of the closed mold 4 and further into the mold housing 7. Only a portion of the injected material ends up in the mold housing 7 with other material remaining in the duct 8, 9 and nozzle 3.
15 Muottipesässä 7 oleva, varsinaisen tuotteen muodostava materiaali jäähtyy tietyllä nopeudella, jonka sanelee valettavan materiaalin ominaisuuksien lisäksi muotin 4 lämpötila sekä tuotteen tilavuuden ja jäähdyttävää muotti-pintaa vasten olevan tuotteen pinta-alan suhde. Kuvioiden 1a - 1d esittämässä keksinnön suoritusmuodossa on kanaviston 8, 9 virtauskanavan poikkileikkaus 20 työstetty oleellisesti suorakaiteen muotoiseksi. Kyseisen suorakaiteen muotoisen virtauskanavan ulkopinta-ala, jonka kautta kanavassa olevan materiaalinThe material forming the actual product in the mold housing 7 cools at a certain rate which is dictated not only by the properties of the material to be cast, but also by the temperature of the mold 4 and the ratio of product volume to surface area of the product against the cooling mold surface. 1a to 1d, the flow channel cross section 20 of the duct system 8, 9 is substantially rectangular. The outside area of said rectangular flow passage through which the material in the passage is
> > I « I>> I «I
lämpö johtuu pois, suhteessa kanaviston tilavuuteen on maksimoitu ottaen huomioon muottipesän 7 mitoitus, muottipesien 7 täyttymisnopeus ja muotti-v : pesään 7 ruiskutetun valettavan materiaalin jäähtymisnopeus. Kanaviston mi- 25 toitus voidaan tehdä joko kokeellisesti tai laskennallisesti virtausohjelmistoja ’."Ί käyttäen.the heat is dissipated, with respect to the volume of the ductwork, maximized with regard to the sizing of the mold housing 7, the filling rate of the mold housing 7 and the cooling rate of the molding material injected into the mold v. Dimensioning of the duct system can be done either experimentally or computationally using flow software '. "Ί.
Kanavista on valmistettu moduliin 10, joka on kiinnitetty irrotettavas-ti ensimmäiseen muottipuoliskoon 5. Irrotettava moduuli 10 on yksinkertainen irrottaa muotista 4 kanaviston muotoilemiseksi toisella tavalla mikäli sen toi- * · 30 minnassa ilmenee puutteita. Myös erilaisia kanavistoja sisältävien moduulien 10 vaihtaminen on nopeaa ja kustannukset merkittävästi alemmat kuin jos ko- ko ensimmäinen muottipuolisko 5 vaihdettaisiin. Muotissa 4 voi olla muitakin moduuliosia, kuten esimerkiksi muottipesät, mutta ne ovat alan ammattimie- . , helle sinänsä tunnettuja piirteitä eikä niitä tässä käsitellä tämän tarkemmin.The ducts are made into a module 10 which is removably attached to the first mold half 5. The detachable module 10 is simply detached from the mold 4 to reshape the duct in the event of defects in its operation. Modifying modules 10 with different ducting systems is also quick to replace and costs significantly less than replacing the entire first mold half 5. The mold 4 may have other modular components, such as mold housings, but are skilled in the art. , features that are known per se and will not be discussed further here.
• · · ! ‘. 35 Valmistettava tuote on ohutseinäinen, joten muottipesään 7 ruisku- ' : tettu materiaali jäähtyy erittäin nopeasti ja tasaisesti eikä muottipesän 7 pak- 11191/ 6 kaamiseksi tarvita jälkipainetta eikä jälkipaineaikaa. Näin ollen kanavistoon 8, 9 jäänyt materiaali saa kovettua välittömästi muottipesän 7 täytyttyä valettavasta materiaalista. Siten jäähdytysvaiheen pituuden määrää muottipesässä 7 olevan materiaalin kovettuminen. Materiaalin annetaan jäähtyä suljetussa 5 muotissa 7 kunnes se on kovettunut niin pitkälle, että muotti 7 voidaan avata ja tuote sekä kanavistoon 8, 9 jääneestä materiaalista syntynyt valos voidaan poistaa. Huomautettakoon, että termillä kovettunut tarkoitetaan tässä hakemuksessa sellaista materiaalin jähmeysastetta, että poistettaessa valos muotista 4 - muottipesästä 7 ja kanavistosta 8, 9 - siihen ei synny epätoivottuja de-10 formaatioita. Koska syöttökanavistossa 8, 9 olevan materiaalin kovettumista ei tarvitse odottaa voidaan muotti 4 avata ja muottipesässä 7 sekä syöttökanavistossa oleva kovettunut materiaali poistaa heti itse tuotteen muodostavan materiaalin kovettumisen jälkeen. Syöttökanaviston 8, 9 ja muottipesän 7 suunnittelu ja toteutus on integroitu niin, että syöttökanaviston virtauskanavan poikki-15 leikkaus, täsmällisemmin sen ulkopinta-alan ja poikkileikkauksen pinta-alan suhde, mitoitetaan muottipesän 7 ja valmistettavan tuotteen mukaisesti siten, että kovettumisaika määräytyy muottionkaloissa olevan muovimassan kovettumisen perusteella.• · ·! '. 35 The product to be manufactured is thin-walled, so that the material injected into the mold housing 7 cools very quickly and uniformly, and no pressurization or postpressure time is required to cover the mold housing 7. Thus, the material retained in the ducting system 8, 9 can cure immediately after the mold cavity 7 is filled with moldable material. Thus, the length of the cooling step is determined by the curing of the material in the mold housing 7. The material is allowed to cool in a sealed mold 5 until it has cured until the mold 7 can be opened and the product and light from the material remaining in the ductwork 8, 9 can be removed. It should be noted that the term cured, as used herein, refers to the degree of solidity of the material such that undesired de-10 deformations do not occur when casting from mold 4 - mold housing 7 and ductwork 8, 9. Since there is no need to wait for the material in the feed duct 8, 9 to cure, the mold 4 can be opened and the hardened material in the mold cavity 7 and the feed duct removed immediately after the material forming the product itself. The design and construction of the feed duct 8, 9 and the mold cavity 7 are integrated such that the cross section 15 of the feed duct flow, more precisely the ratio of its outer surface area to the cross sectional area, is dimensioned according to mold cavity 7 by.
Kuviossa 1b on esitetty kuvion 1a mukainen ruiskuvalumuotti ruis-20 kutusyksikön 2 suuntaan tarkasteltuna ja poikkileikattuna. Kuviosta nähdään syöttökanavan 8 poikkileikkaus, joka on oleellisesti suorakaide. Perusmuodoltaan suorakaiteen muotoisen syöttökanavan 8 kulmat on pyöristetty, jotta va-lettavan materiaalin virtausnopeus olisi suhteellisen yhtenäinen koko poikki-v : leikkauksessa. Syöttökanavassa 8 on tyypillisesti päästöä, joka edesauttaa ‘"i 25 kovettuneen massan irtoamista avatusta muotista. Syöttökanava 8 on yhdis- tetty jakokanavilla 9 muottipesiin 7, joita kuvion esittämässä monipesäisessä : muotissa 4 on kaksi kappaletta. Muottipesiä 7 voi olla muotissa useampikin niin, että niiden täyttyminen on tasapainoista ja nopeaa. Luonnollisesti keksin-: ·. . töä voidaan soveltaa myös yksipesäiseen muottiin.Fig. 1b shows an injection mold according to Fig. 1a viewed in the direction of the rye injection unit 2 and in cross-section. The figure shows a cross-section of the feed duct 8 which is substantially rectangular. The corners of the basic rectangular feed channel 8 are rounded so that the flow rate of the material to be selected is relatively uniform throughout the cross-section v. The feed duct 8 typically has an outlet that facilitates the release of the cured mass from the open mold. The feed duct 8 is connected by the distribution ducts 9 to the mold cavities 7, which have two pieces in the multi-cavity mold 4 shown in the figure. Of course, the invention can also be applied to a single-chamber mold.
30 Kuviossa 1c on esitetty kuvion 1a mukaisen ruiskuvalukoneen suut- * · T timen 3 poikkileikkaus ruiskuvalukoneen suunnasta tarkasteltuna. Suutin 3 on :, ·,: niin sanottu avoin suutin, jossa ei ole välineitä virtauskanavan 11 sulkemiseksi.Fig. 1c is a cross-sectional view of the nozzle of the injection molding machine of Fig. 1a viewed from the direction of the injection molding machine. The nozzle 3 is:, ·,: a so-called open nozzle without means for closing the flow passage 11.
Keksintöä voidaan soveltaa toki myös sulkusuuttimessa, jossa virtauskanava , ]·, 11 voidaan sulkea ja estää näin materiaalia virtaamasta ulos ruiskutusyksikös- • · · 35 tä sen ollessa irti muotista. Virtauskanavan loppupää 12, valettavan materiaa-' ‘ Iin virtaussuunnassa tarkasteltuna, on oleellisesti suorakaiteen muotoinen ja 11191? 7 se on sovitettu muotin 4 syöttökanavan 8 muotoon niin, että mainittujen kanavien 8 ja 12 rajapinta on oleellisesti jatkuva, jolloin materiaaiivirtaukseen ei aiheudu rajapinnassa oleellisia häiriöitä, jotka hidastaisivat valettavan materiaalin virtausta, lisäisivät vastapainetta, materiaalin kuumenemista tai muuta vas-5 taavaa.Of course, the invention can also be applied to a shut-off nozzle in which the flow passageway, 11, 11 can be closed, thereby preventing material from flowing out of the injection unit when it is out of the mold. The downstream end 12 of the flow channel, viewed in the direction of flow of the material to be cast, is substantially rectangular and 11191? 7 is adapted to the shape of the feed channel 8 of the mold 4 such that the interface of said channels 8 and 12 is substantially continuous so that material flow does not cause substantial interference at the interface to slow the flow of molding material, increase back pressure, material heating, or the like.
Suuttimen virtauskanavan alkupää 13 on muotoiltu kartioksi, joka yhdistää ruiskutusyksikön 2 ja virtauskanavan loppupään 12 virtausopillisesti edullisella tavalla toisiinsa. Virtauskanavan 11 poikkileikkaus voi olla myös koko suuttimen 3 pituudelta oleellisesti vastaavan muotoinen kuin virtauskana-10 van loppupään 12.The nozzle flow passage end 13 is shaped as a cone which connects the injection unit 2 and the flow passage end 12 in a flow-friendly manner. The cross-section of the flow channel 11 may also be substantially the same across the entire length of the nozzle 3 as the downstream end 12 of the flow channel 10.
Kuviossa 1d on esitetty kuviossa 1a mukaisen ruiskuvalumuotin ja-kokanava poikkileikattuna. Jakokanava 9 on kokonaisuudessaan työstetty moduulin 10 jakotasossa 14 olevaan pintaan. Toisessa muottipuoliskossa 6 oleva jakokanavan 9 pinta on yhtenevä muottipuoliskon 6 jakotason 14 pinnan 15 kanssa. Jakokanava 9 voi myös sijaita toisessa muotipuoliskossa 6 tai se voi olla jaettu kumpaankin muottipuoliskoon.Fig. 1d is a cross-sectional view of the injection mold and die channel of Fig. 1a. The distribution channel 9 is completely machined to the surface of the distribution plane 14 of the module 10. The surface of the distribution channel 9 in the second mold half 6 is coincident with the surface 15 of the distribution plane 14 of the mold half 6. The distribution channel 9 may also be located in the second mold half 6 or may be divided into each mold half.
Jakokanavassa 9 on laaja jäähdyttävä pinta suhteessa sen tilavuuteen, joten valettavan materiaalin sisältävä lämpöenergia johtuu nopeasti pois kylmempään muottiin. Valettava materiaali kovettuu nopeasti ja oleellisesti 20 samaan aikaan kuin muottiin virrannut osuus valettavasta materiaalista.The distribution channel 9 has a wide cooling surface relative to its volume, so that the thermal energy containing the material to be cast is quickly discharged into the colder mold. The molding material cures rapidly and substantially at the same time as the portion of the molding material flowing into the mold.
Kuviossa 2 on esitetty kaavamaisesti kuvion 1a mukaisessa muotista poistettu valos perspektiivikuvantona. Varsinaiset ruiskuvaletut tuotteet 17 ovat kiinni jakokanavissa 9 syntyneissä valoksissa 19 ja edelleen syöttökana-. : vassa 8 muotoutuneessa valoksessa 18. Seuraavassa tuotantovaiheessa tuot- "i 25 teet 17 irrotetaan kanaviston valoksista 18 ja 19, jotka useimmiten voidaan f ': käyttää uudestaan raaka-aineena joko samassa prosessissa tai jossakin :'' ‘: muussa muovituotteiden valmistusprosessissa.Figure 2 is a schematic perspective view of the light removed from the mold of Figure 1a. The actual injection molded products 17 are attached to the castings 19 formed in the distribution channels 9 and further to the feed channel. In the next production step, the products 17 are removed from the ductwork castings 18 and 19, which in most cases can be reused as a raw material, either in the same process or in one of the following processes: '' ': in another plastic product manufacturing process.
Kuviossa 3a on esitetty kaavamaisesti eräs toinen keksinnön mu-kaisen syöttökanaviston 8, 9 ja suuttimen 3 virtauskanavan poikkileikkaus 20.Fig. 3a schematically shows another cross-section 20 of the supply channel 8, 9 and the nozzle 3 according to the invention.
t · * · · i 30 Poikkileikkaus 20 on tässä sovellutusmuodossa oleellisesti soikea, mikä on va- • · lettavan materiaalin virtauksen kannalta erittäin edullinen muoto ja jonka jääh-:, ·,: dyttävä pinta-ala on suuri suhteessa tilavuuteen.The cross-section 20 in this embodiment is substantially oval, which is a very advantageous shape for the flow of the material to be selected and has a large cooling area relative to the volume.
Kuviossa 3b on esitetty kaavamaisesti eräs kolmas keksinnön mu- . !·. kaisen syöttökanaviston 8, 9 ja suuttimen 3 virtauskanavan poikkileikkaus 21.Figure 3b schematically shows a third embodiment of the invention. ! ·. cross-section 21 of the flow channel 8, 9 and the nozzle 3 flow channel.
* * · '/. 35 Poikkileikkauksen 21 muoto on eräs lieriön poikkileikkaus, joka on muotoiltu : huomioiden kyseisen muotin 4 muottipesässä 7 tapahtuva vaiettavan materi- 8 111917 aalin kovettumisnopeus keksinnön mukaisesti niin, että kanavistossa 8, 9 ja muottipesässä 7 oleva valettava materiaali kovettuu oleellisesti yhtäaikaisesti. Lieriön poikkileikkauksen muotoinen virtauskanava on sovellettavissa eräiden monipesäisten muottien syöttökanavana 8, joka esiohjaa valettavan materiaa-5 Iin virtausta jakokanaviin 9. Monitahokas virtauskanava on edullinen suoritusmuoto myös eräissä jakokanavissa 9, koska sen muodolla voidaan ohjata valettavan materiaalin virtausta muottipesään. Lieriön poikkileikkauksen muotoisen virtauskanavan muoto voi luonnollisesti olla muukin kuin on esitetty kuviossa 3b.* * · '/. The shape of the cross-section 21 is a cylindrical cross-section shaped by: taking into account the curing rate of the molded material 1111717 in the mold housing 7 of said mold 4 so that the molding material in the ductwork 8, 9 and mold 7 hardens substantially simultaneously. The cylindrical cross-sectional flow passage is applicable to the feed channel 8 of some multi-chamber molds which pre-directs the flow of moldable material 5 into the distribution channels 9. The multi-channel flow channel is also a preferred embodiment in some distribution channels 9 because of its shape Of course, the shape of the flow passage in the form of a cylindrical cross-section may be other than that shown in Figure 3b.
10 Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollis tamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä virtauskanavan poikkileikkauksen perusmuoto voi olla erilainen eri kohdissa syöttökanavistoa 8, 9, mutta sen mittasuhteissa on joka kohdassa kanavistoa 8, 9 huomioitu muottipesään 7 ruiskutetun mate-15 naalin kovettumisnopeus.The drawings and the description related thereto are only intended to illustrate the idea of the invention. The details of the invention may vary within the scope of the claims. Thus, the basic shape of the cross-section of the flow channel may be different at different points of the feed channel 8, 9, but in every dimension of the channel 8, 9 takes into account the cure speed of the mate-15 injected into the mold housing 7.
> - * · » - ►> - * · »- ►
Claims (12)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20001941A FI111917B (en) | 2000-09-04 | 2000-09-04 | Injection molding and injection molding nozzle |
| PCT/FI2001/000756 WO2002020244A1 (en) | 2000-09-04 | 2001-08-31 | Injection moulding method, mould and die |
| AU2001284073A AU2001284073A1 (en) | 2000-09-04 | 2001-08-31 | Injection moulding method, mould and die |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20001941A FI111917B (en) | 2000-09-04 | 2000-09-04 | Injection molding and injection molding nozzle |
| FI20001941 | 2000-09-04 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20001941A0 FI20001941A0 (en) | 2000-09-04 |
| FI20001941A FI20001941A (en) | 2002-03-05 |
| FI111917B true FI111917B (en) | 2003-10-15 |
Family
ID=8559009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20001941A FI111917B (en) | 2000-09-04 | 2000-09-04 | Injection molding and injection molding nozzle |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU2001284073A1 (en) |
| FI (1) | FI111917B (en) |
| WO (1) | WO2002020244A1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2882680B1 (en) * | 2005-03-03 | 2009-05-15 | Seropa Technology Sa | METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING A THIN OBJECT BY MOLDING A THERMOPLASTIC MATERIAL |
| CN101168279A (en) | 2006-10-26 | 2008-04-30 | 中强光电股份有限公司 | Die feeding structure and manufacturing method for casing thereof |
| JP4120701B1 (en) * | 2007-08-29 | 2008-07-16 | スズキ株式会社 | Side gate type injection mold and method for producing molded part using the same |
| JP2011005743A (en) | 2009-06-25 | 2011-01-13 | Suzuki Motor Corp | Injection mold and method of producing injection molding |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5874332A (en) * | 1981-10-30 | 1983-05-04 | Sei Tsutsumi | Method and device for injection molding of synthetic resin |
| US4451224A (en) * | 1982-03-25 | 1984-05-29 | General Electric Company | Mold device for making plastic articles from resin |
| JPH0952260A (en) * | 1995-08-14 | 1997-02-25 | Daicel Chem Ind Ltd | Injection mold |
| JPH11333898A (en) * | 1998-05-26 | 1999-12-07 | Sony Corp | Mold for injection molding |
-
2000
- 2000-09-04 FI FI20001941A patent/FI111917B/en not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-08-31 AU AU2001284073A patent/AU2001284073A1/en not_active Abandoned
- 2001-08-31 WO PCT/FI2001/000756 patent/WO2002020244A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20001941A0 (en) | 2000-09-04 |
| FI20001941A (en) | 2002-03-05 |
| WO2002020244A9 (en) | 2003-01-03 |
| WO2002020244A1 (en) | 2002-03-14 |
| AU2001284073A1 (en) | 2002-03-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10442125B2 (en) | Injection mold, molding tool comprising the mold and methods of use thereof | |
| US5855933A (en) | Temperature-controllable tool or mold for producing plastic moldings and process for making such tools or molds | |
| US20200078994A1 (en) | Method for producing water jacket spacer | |
| CN112154054B (en) | Method for producing molded article | |
| US3663145A (en) | Synthetic resin injection molding apparatus | |
| US20100330227A1 (en) | Mold including a locking device | |
| US7820084B2 (en) | Minute shape molding method and apparatus thereof | |
| FI111917B (en) | Injection molding and injection molding nozzle | |
| JP2009196138A (en) | Apparatus for injection moulding and cooling method in apparatus for injection moulding | |
| US9802345B2 (en) | Injection molding machine for multiple injection operations | |
| JPH11129289A (en) | Mold for injection molding of thermosetting resin | |
| JP2006289794A (en) | Mold for in-mold coating molding and in-mold coating molding method | |
| CN102189639A (en) | Multi-cavity mold | |
| KR101242991B1 (en) | Injection molding method and injection molding equipment | |
| US20070212440A1 (en) | Mold apparatus for producing hollow molded article, and method for producing hollow molded article | |
| KR101639501B1 (en) | Mold for injection molding | |
| EP0657269A1 (en) | Injection molding apparatus with perpendicular hot tip gates | |
| JP3752160B2 (en) | Injection molding method of composite molded product and injection mold | |
| CN102939193A (en) | Mold-tool system having valve stem slide supported by nozzle housing | |
| JP2010234541A (en) | Mold device having hot runner | |
| JP6845683B2 (en) | Injection molding machine and injection molding method | |
| TW516999B (en) | Manufacturing method for molded product and valve gate metal mold device used for this manufacturing method | |
| US9248594B2 (en) | Injection molding apparatus with integrated hot runner system | |
| CN214448171U (en) | Anti-wire drawing sprue bushing for injection molding and injection mold | |
| Kaptı et al. | Mold Design and Analysis for Multi-Component Plastic Injection Parts with Contrasting Functional Features: Case Study |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MA | Patent expired |