JP2004106388A - Injection molding machine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、樹脂や金属あるいはゴム等を射出成形するための射出成形機に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7に従来の射出成形機100の一例が示されている。この射出成形機100は、金型101を支持する固定ダイプレート102と、ノズル103を有するバレル104と、ノズルタッチ機構105と、スクリュー106を回転させるスクリュー回転機構107と、スクリュー106を軸線方向に移動させる射出駆動部110などを備えている。射出駆動部110としては、図7に示すような電動モータ112とボールねじ113などが使用されることもあるし、油圧シリンダが使用されることもある。
【0003】
バレル104と射出駆動部110が共通のフレーム構造体111に固定されている。このためバレル104と射出駆動部110は、ノズルタッチ動作時に、ノズルタッチ機構105によって、スクリュー106の軸線方向に一体に往復駆動される。
【0004】
バレル104の内部で材料を溶融させる。そしてノズルタッチ機構105によってノズル103を金型101の注入口に当接させた状態で、射出駆動部110によってスクリュー106を前進させることにより、材料が金型101内に射出される。
【0005】
この射出成形機100のように、共通のフレーム構造体111にバレル104と射出駆動部110が固定されているものでは、射出時の反力がフレーム構造体111を介してバレル104と射出駆動部110の双方に伝わることになる。
【0006】
すなわち、スクリュー106を前進させる反力(射出反力)が射出駆動部110に伝わるとともに、射出反力がバレル104を押し戻す方向に加わることにより、ノズル103を金型101から離す力が生じる。ノズル103が金型101から離れると、ノズル103と金型101との間から材料が漏れてしまう。このためノズルタッチ機構105によって、射出反力以上の力でノズル103を金型101に押付ける必要がある。
【0007】
その結果、図7に2点鎖線Pで誇張して示すように、固定ダイプレート102が傾いたり、撓むことになる。これにより、固定側金型101aと移動側金型101bが片当たりを生じたり、型締装置(図示せず)のタイバーが金型11の案内孔と干渉するなどの問題が発生する。
【0008】
固定ダイプレート102が傾くことを防止するために、ノズルタッチ機構を改良する従来技術が提案されている。(例えば下記特許文献1,2を参照)
【0009】
【特許文献1】
特開平9−277306号公報
【0010】
【特許文献2】
特開2001−38764号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術によって、固定ダイプレートの傾きをある程度小さくすることができるが、金型とノズルとが離れないように、射出反力以上の力でノズルを金型に押付けることに変わりはない。このため、例えば高速射出成形のように、射出反力が増大する場合には、通常のノズルタッチ機構では適正なノズルタッチ力を得ることが難しくなる。
【0012】
従ってこの発明の目的は、固定ダイプレートが変形することを防止でき、適正なノズルタッチ力を得ることができる射出成形機を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明の射出成形機は、金型を支持する固定ダイプレートと、前記固定ダイプレートに対向して配置されるバレルを有するとともに該バレルに設けるバレルベース部を有するバレル部と、前記バレル部を前記バレルの軸線方向に移動させるノズルタッチ機構と、前記バレルに挿入されるスクリューまたはプランジャを前記軸線方向に移動させる射出駆動部を有するとともに該射出駆動部に設ける射出ベース部を有する射出部と、前記固定ダイプレートに接続されかつ前記バレル部と前記射出部とが所定の相対距離に保たれるよう前記バレル部の位置に応じて前記射出部を前記軸線方向に移動させる射出ベース移動機構とを具備している。
【0014】
電動式射出成形機の場合には、射出駆動部にモータとボールねじなどの電動機構が使用される。油圧式射出成形機では、射出駆動部に油圧シリンダなどの油圧装置が使用される。インライン式射出成形機の場合、前記バレルの内部にスクリューが挿入され、計量機構を構成するモータ等によってスクリューが回転駆動される。このスクリューは、前記射出駆動部によって軸線方向に駆動される。
【0015】
プリプラプランジャ式射出成形機の場合、バレルの内部にプランジャが挿入され、このプランジャが前記射出駆動部によって軸線方向に駆動される。そしてこのバレルとは別のシリンダの内部にスクリューが挿入され、モータ等によってスクリューが回転駆動される。
【0016】
本発明の好ましい形態では、前記射出ベース移動機構は、前記射出部を前記軸線方向に移動させるモータと、前記バレル部と前記射出部との相対位置を検出するセンサと、前記センサが出力する信号に基き前記バレル部と前記射出部とが所定の相対位置に保たれるよう前記モータの回転を制御するコントローラとを具備している。
【0017】
本発明の好ましい形態では、前記ノズルタッチ機構は、前記固定ダイプレートと前記バレルベース部とをつなぐ連結部材と、該連結部材を前記軸線方向に移動させるノズルタッチ駆動源とを備えている。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の第1の実施形態について、図1を参照して説明する。
図1に示すインライン式射出成形機10Aは、金型11を支持する固定ダイプレート12と、バレル部13と、射出部14などを備えている。金型11は、固定ダイプレート12に固定される固定側金型11aと、図示しない移動ダイプレートに設ける移動側金型11bとによって構成されている。固定側金型11aに材料の注入口11cが形成されている。
【0019】
バレル部13は、固定ダイプレート12に対向して配置される円筒形のバレル20と、バレル20の基部に設けるバレルベース部21を有している。バレル20の内部にスクリュー22が挿入される。バレル20には、樹脂等の材料を加熱し溶融させるためのヒータ(図示せず)が付属している。
【0020】
バレル20の先端にノズル25が設けられている。ノズル25は、金型11の注入口11cの軸線上に位置している。バレル20の基部に、バレル20の内部に材料を供給するためのホッパ26が設けられている。
【0021】
固定ダイプレート12とバレルベース部21との間にノズルタッチ機構30が設けられている。ノズルタッチ機構30は、バレル20の軸線X方向に延びるロッド状の連結部材31と、ノズルタッチ駆動源として機能する油圧シリンダ32を備えている。ノズルタッチ機構30の連結部材31は、油圧ユニット33によってシリンダ32に供給される油圧により、前記軸線X方向に移動させることができる。なお、ノズルタッチ駆動源として、油圧シリンダ32の代りに、モータとボールねじ等を用いた電動アクチュエータを採用してもよい。
【0022】
射出部14は、射出駆動源として機能する油圧シリンダ40を備えた射出駆動部41と、油圧シリンダ40を支持する射出ベース部42と、計量機構43と、スクリュー22に接続されるスクリュー駆動軸44などを含んでいる。
【0023】
射出駆動源の一例である油圧シリンダ40は、シリンダ本体50と、シリンダ本体50の内部に設けるピストン51を備えている。ピストン51とスクリュー駆動軸44との間に、ピストン51に対してスクリュー駆動軸44が相対回転することができるように、スラスト軸受52が設けられている。
【0024】
前記油圧ユニット33から油圧シリンダ40に供給される油圧により、ピストン51を軸線X方向に移動させることができる。なお、射出駆動源として、油圧シリンダ40の代わりに、モータとボールねじ等を用いた電動アクチュエータを採用してもよい。
【0025】
スクリュー駆動軸44は、軸受55によって、射出ベース部42に回転自在に支持されている。スクリュー駆動軸44に形成されたスプライン部56にプーリ等の回転体57がスプライン係合している。スクリュー回転用モータ59の回転力が、ベルトあるはギヤ等の力伝達部材58を介して、スクリュー駆動軸44に伝達されるようになっている。回転体57や力伝達部材58およびモータ59等によって、計量機構43が構成されている。
【0026】
射出ベース部42にブラケット65が設けられている。ブラケット65と固定ダイプレート12とが、射出ベース移動機構70によって接続されている。射出ベース移動機構70の一例は、モータ71と、ボールねじ装置72などによって構成されている。
【0027】
ボールねじ装置72は、バレル20の軸線X方向に延びる送りねじ73と、送りねじ73に螺合するナット部材74を有している。モータ71によって送りねじ73を回転させることにより、ナット部材74とブラケット65を介して、射出ベース部42を軸線X方向に所望量移動させることができる。なお、送りねじ73を固定ダイプレート12に固定し、モータ71によってナット部材74を回転させることにより、射出ベース部42を軸線X方向に移動させるように構成してもよい。
【0028】
バレル部13と射出部14との相対位置を検出するために、センサ80が設けられている。センサ80の検出信号がコントローラ81に入力される。モータ71はコントローラ81によって制御される。すなわちこのコントローラ81は、センサ80が出力する信号に基き、バレル部13と射出部14とが所定の相対位置に保たれるよう、モータ71の回転を制御するようになっている。
【0029】
なお、バレル部13と射出部14との軸線X方向の相対位置を検出する手段として、前記センサ80以外に、各種のリニアスケールや近接センサあるはポテンショメータ、エンコーダを用いてもよい。また、バレル部13の位置と射出部14の位置を個々に検出し、それぞれの位置に基いてバレル部13と射出部14との相対距離をマイクロコンピュータ等の演算手段によって算出するようにしてもよい。
【0030】
次に、上記構成の射出成形機10Aの動作について説明する。
バレル部13がノズルタッチ機構30によって軸線X方向に前進し、ノズル25の先端が金型11の注入口11cに当接する。このバレル部13の前進に伴って、射出ベース移動機構70が作動する。すなわち、バレル部13と射出部14が互いに一定の距離に保たれるよう、センサ80からの信号に基いてモータ71が回転することにより、射出部14がバレル部13と同じ方向に同じ距離だけ前進する。
【0031】
また、スクリュー回転用モータ59によってスクリュー22が回転することにより、ホッパ26から供給されるペレット状の材料(例えば樹脂)がバレル20内でスクリュー22によって混練され、加熱されることにより溶融する。溶融した材料はスクリュー22の先端側に溜まる。
【0032】
そののちスクリュー22が所定量後退することにより、スクリュー22の先端側に所望量の材料が溜まると、油圧シリンダ40に油圧が供給されることによって、スクリュー22を所定量前進させ、バレル20内の溶融した材料を金型11内に押し出す。
【0033】
この実施形態の射出成形機10Aは、射出時にスクリュー22およびスクリュー駆動軸44を介して射出駆動部41に加わる射出反力が、射出ベース部42と射出ベース移動機構70を介して固定ダイプレート12に伝達される。このため射出反力が固定ダイプレート12によって支持される。
【0034】
一方、バレルベース部21は射出ベース部42と分離しており、ノズルタッチ機構30によって金型11に押付けられているため、射出駆動部41に入力した射出反力がバレルベース部21とバレル20に伝わることはない。
【0035】
このためノズル25の先端を所定のノズルタッチ力で金型11に密接させておくことができる。従って、射出反力によってノズルタッチ力が不安定になることを回避でき、ノズル25を押付ける力が比較的小さくてすむため、固定ダイプレート12が変形したり、ノズル25と金型11との接続部から材料が漏れるなどの不具合も防止できる。
【0036】
射出後に、スクリュー回転用モータ59によってスクリュー駆動軸44を回転させることにより、スクリュー22を回転させる。これにより、材料をバレル20の先端側に送りながら混練するとともに、溶融樹脂の計量を行なう。金型11内に射出された樹脂が冷却したのち、金型11を開き、成形された製品をエジェクタ機構によって突き出すことにより、1サイクル分の射出成形工程が終了する。
【0037】
ノズル25を金型11から離す際には、バレル部13がノズルタッチ機構30によって所定量後退する。この場合も、バレル部13の後退に伴い、バレル部13と射出部14とが一定の距離に保たれるよう、センサ80からの信号に基いてモータ71が回転することにより、射出部14がバレル部13と同じ方向に同じ距離だけ後退する。
【0038】
図2は本発明の第2の実施形態のプリプラプランジャ式射出成形機10Bを示している。プリプラプランジャ式射出成形機10Bは、プランジャ90が収容されたバレル20と、スクリュー22が挿入されたシリンダ91とを有している。スクリュー22は、スクリュー回転用モータ59と力伝達部材58によって回転駆動される。それ以外の構成と作用は、前記第1の実施形態のインライン式射出成形機10Aと同様であるため、第1の実施形態と共通の部位に同一符号を付して説明は省略する。
【0039】
このプリプラプランジャ式射出成形機10Bも、バレルベース部21と射出ベース部42とが分離しており、バレル部13と射出部14とが所定の相対距離に保たれるよう、射出ベース移動機構70によって射出部14がバレル20の軸線方向に移動する。このため射出時に射出駆動部41に加わる射出反力がバレル20に伝わらない。このためノズル25の先端を、ノズルタッチ機構30によって比較的小さなノズルタッチ力で金型11に密接させておくことができる。
【0040】
図3と図4は本発明の第3の実施形態の射出成形機10Cを示している。この射出成形機10Cのノズルタッチ機構30は、ボールねじ装置92とモータ93を用いている。図4に示すように、射出ベース駆動機構70は一対のボールねじ装置72a,72bによって構成されている。一方のボールねじ装置72aをモータ71によって回転させると、その回転力がベルトあるいはギヤ等の力伝達部材94を介して、他方のボールねじ装置72bに伝達されるようになっている。
【0041】
この実施形態の射出成形機10Cは、モータ71によってボールねじ装置72a,72bを回転させることにより、射出部14をバレル20の軸線方向に移動させることができる。それ以外の基本的な構成と作用は前記第1の実施形態の射出成形機10Aと同様であるため、第1の実施形態と共通の部位に同一符号を付して説明は省略する。
【0042】
この射出成形機10Cも、バレルベース部21と射出ベース部42とが分離しており、バレル部13と射出部14とが所定の相対距離に保たれるよう、射出ベース移動機構70によって射出部14が軸線方向に駆動される。このため、射出時に射出駆動部41に加わる射出反力がバレル20に伝わることがなく、ノズルタッチ機構30によって、ノズル25の先端を比較的小さなノズルタッチ力で金型11に密接させておくことができる。
【0043】
図5と図6は本発明の第4の実施形態の射出成形機10Dを示している。この射出成形機10Dは、固定ダイプレート12と射出ベース部42が、サブフレーム95と射出ベース移動機構70を介して互いに接続されている。一例として、サブフレーム95の前端が固定ダイプレート12に固定され、サブフレーム95の後端がボールねじ装置72a,72bの送りねじ73に接続されている。それ以外の構成と作用は前記第3の実施形態の射出成形機10Cと同様であるため、第3の実施形態と共通の部位に同一符号を付して説明は省略する。
【0044】
なお本発明を実施するに当たって、固定ダイプレートをはじめとして、バレル部やノズルタッチ機構、射出部、射出ベース移動機構、その他、本発明の構成要素を、本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々に変形して実施できることは言うまでもない。スクリューに関しても、前記実施形態に限ることはなく、例えば2軸スクリューや、コーン型等のスクリューを用いることができる。
【0045】
【発明の効果】
本発明によれば、射出時に射出駆動部に加わる射出反力が、バレルベース部やバレルに伝わることがない。このため射出時にノズルの先端をノズルタッチ機構によって比較的小さなノズルタッチ力で金型に密接させておくことができる。このため、固定ダイプレートが撓んだり変形したりすることが回避され、安定したノズルタッチ力を得ることができ、例えば高速射出時等においてもノズルタッチ力が不足したり不安定になることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示す射出成形機の断面図。
【図2】本発明の第2の実施形態を示す射出成形機の断面図。
【図3】本発明の第3の実施形態を示す射出成形機の正面図。
【図4】図3に示された射出成形機の平面図。
【図5】本発明の第4の実施形態を示す射出成形機の正面図。
【図6】図5に示された射出成形機の平面図。
【図7】従来の射出成形機を示す断面図。
【符号の説明】
10A,10B,10C,10D…射出成形機
11…金型
12…固定ダイプレート
13…バレル部
14…射出部
20…バレル
X …軸線
21…バレルベース部
22…スクリュー
25…ノズル
30…ノズルタッチ機構
41…射出駆動部
42…射出ベース部
70…射出ベース移動機構
90…プランジャ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an injection molding machine for injection molding resin, metal, rubber, or the like.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 shows an example of a conventional
[0003]
The
[0004]
The material is melted inside the
[0005]
In the case where the
[0006]
That is, a reaction force (injection reaction force) for advancing the
[0007]
As a result, the fixed
[0008]
In order to prevent the fixed
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-9-277306
[Patent Document 2]
JP 2001-38864 A
[Problems to be solved by the invention]
Although the inclination of the fixed die plate can be reduced to some extent by the above-described prior art, the nozzle is still pressed against the mold with a force higher than the injection reaction force so that the mold and the nozzle do not separate from each other. For this reason, when the injection reaction force increases as in, for example, high-speed injection molding, it is difficult to obtain an appropriate nozzle touch force with a normal nozzle touch mechanism.
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an injection molding machine capable of preventing a fixed die plate from being deformed and obtaining an appropriate nozzle touch force.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The injection molding machine according to the present invention includes a fixed die plate supporting a mold, a barrel portion having a barrel arranged to face the fixed die plate, and a barrel portion having a barrel base portion provided on the barrel, and the barrel portion. A nozzle touch mechanism that moves the barrel in the axial direction, an injection unit that has an injection drive unit that moves the screw or plunger inserted in the barrel in the axial direction, and an injection base unit that is provided in the injection drive unit, An injection base moving mechanism that is connected to the fixed die plate and moves the injection unit in the axial direction according to the position of the barrel unit so that the barrel unit and the injection unit are maintained at a predetermined relative distance. I have it.
[0014]
In the case of an electric injection molding machine, a motor and an electric mechanism such as a ball screw are used for an injection drive unit. In a hydraulic injection molding machine, a hydraulic device such as a hydraulic cylinder is used for an injection drive unit. In the case of an in-line injection molding machine, a screw is inserted into the barrel, and the screw is driven to rotate by a motor or the like constituting a measuring mechanism. The screw is driven in the axial direction by the injection drive unit.
[0015]
In the case of a pre-plunger-type injection molding machine, a plunger is inserted into the barrel, and the plunger is driven in the axial direction by the injection drive unit. Then, a screw is inserted into a cylinder different from the barrel, and the screw is driven to rotate by a motor or the like.
[0016]
In a preferred embodiment of the present invention, the injection base moving mechanism includes a motor that moves the injection unit in the axial direction, a sensor that detects a relative position between the barrel unit and the injection unit, and a signal output by the sensor. A controller that controls the rotation of the motor so that the barrel unit and the injection unit are maintained at a predetermined relative position based on the above.
[0017]
In a preferred aspect of the present invention, the nozzle touch mechanism includes a connecting member that connects the fixed die plate and the barrel base, and a nozzle touch drive source that moves the connecting member in the axial direction.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The in-line injection molding machine 10A shown in FIG. 1 includes a
[0019]
The
[0020]
A
[0021]
A
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
A
[0027]
The
[0028]
A
[0029]
As means for detecting the relative position of the
[0030]
Next, the operation of the injection molding machine 10A having the above configuration will be described.
The
[0031]
When the
[0032]
After that, when the
[0033]
In the injection molding machine 10A of this embodiment, the injection reaction force applied to the
[0034]
On the other hand, since the
[0035]
For this reason, the tip of the
[0036]
After the injection, the
[0037]
When the
[0038]
FIG. 2 shows a pre-plunger type
[0039]
The
[0040]
FIGS. 3 and 4 show an
[0041]
The
[0042]
In the
[0043]
5 and 6 show an injection molding machine 10D according to a fourth embodiment of the present invention. In the injection molding machine 10D, the fixed
[0044]
In practicing the present invention, in addition to the fixed die plate, the barrel unit, the nozzle touch mechanism, the injection unit, the injection base moving mechanism, and other components of the present invention are variously changed without departing from the scope of the present invention. It goes without saying that the present invention can be implemented in a modified form. The screw is not limited to the above embodiment, and for example, a twin screw or a cone-shaped screw can be used.
[0045]
【The invention's effect】
According to the present invention, the injection reaction force applied to the injection drive unit during injection is not transmitted to the barrel base or the barrel. Therefore, at the time of injection, the tip of the nozzle can be kept in close contact with the mold with a relatively small nozzle touch force by the nozzle touch mechanism. For this reason, the fixed die plate is prevented from being bent or deformed, and a stable nozzle touch force can be obtained. For example, even when the injection speed is high, the nozzle touch force becomes insufficient or unstable. Can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an injection molding machine showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an injection molding machine showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a front view of an injection molding machine showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view of the injection molding machine shown in FIG.
FIG. 5 is a front view of an injection molding machine showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a plan view of the injection molding machine shown in FIG.
FIG. 7 is a sectional view showing a conventional injection molding machine.
[Explanation of symbols]
10A, 10B, 10C, 10D Injection molding machine 11
Claims (3)
前記固定ダイプレートに対向して配置されるバレルを有するとともに該バレルに設けるバレルベース部を有するバレル部と、
前記バレル部を前記バレルの軸線方向に移動させるノズルタッチ機構と、
前記バレルに挿入されるスクリューまたはプランジャを前記軸線方向に移動させる射出駆動部を有するとともに該射出駆動部に設ける射出ベース部を有する射出部と、
前記固定ダイプレートに接続されかつ前記バレル部と前記射出部とが所定の相対距離に保たれるよう前記バレル部の位置に応じて前記射出部を前記軸線方向に移動させる射出ベース移動機構と、
を具備したことを特徴とする射出成形機。A fixed die plate supporting the mold,
A barrel portion having a barrel disposed opposite to the fixed die plate and having a barrel base portion provided in the barrel,
A nozzle touch mechanism for moving the barrel portion in the axial direction of the barrel,
An injection unit having an injection drive unit for moving the screw or plunger inserted into the barrel in the axial direction and having an injection base unit provided in the injection drive unit,
An injection base moving mechanism that is connected to the fixed die plate and moves the injection unit in the axial direction according to the position of the barrel unit so that the barrel unit and the injection unit are maintained at a predetermined relative distance,
An injection molding machine comprising:
前記射出部を前記軸線方向に移動させるモータと、
前記バレル部と前記射出部との相対位置を検出するセンサと、
前記センサが出力する信号に基き前記バレル部と前記射出部とが所定の相対位置に保たれるよう前記モータの回転を制御するコントローラと、
を具備したことを特徴とする請求項1に記載の射出成形機。The injection base moving mechanism,
A motor that moves the injection unit in the axial direction;
A sensor for detecting a relative position between the barrel unit and the injection unit,
A controller that controls rotation of the motor so that the barrel unit and the ejection unit are maintained at a predetermined relative position based on a signal output by the sensor,
The injection molding machine according to claim 1, further comprising:
前記固定ダイプレートと前記バレルベース部とをつなぐ連結部材と、
該連結部材を前記軸線方向に移動させるノズルタッチ駆動源とを備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の射出成形機。The nozzle touch mechanism,
A connecting member that connects the fixed die plate and the barrel base,
The injection molding machine according to claim 1, further comprising: a nozzle touch drive source that moves the connecting member in the axial direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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- 2002-09-19 JP JP2002273206A patent/JP2004106388A/en active Pending
Cited By (3)
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CN102350773A (en) * | 2011-11-10 | 2012-02-15 | 黄东雄 | Conveniently used injection machine |
CN117047970A (en) * | 2023-08-14 | 2023-11-14 | 广东科腾精密机械有限公司 | Independent horizontal auxiliary injection table for liquid silica gel production and application method thereof |
CN117047970B (en) * | 2023-08-14 | 2024-02-02 | 广东科腾精密机械有限公司 | Independent horizontal auxiliary injection table for liquid silica gel production and application method thereof |
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