RU133772U1 - Устройство для термического формования полимера и/или смолы литьем под давлением - Google Patents
Устройство для термического формования полимера и/или смолы литьем под давлением Download PDFInfo
- Publication number
- RU133772U1 RU133772U1 RU2012144687/05U RU2012144687U RU133772U1 RU 133772 U1 RU133772 U1 RU 133772U1 RU 2012144687/05 U RU2012144687/05 U RU 2012144687/05U RU 2012144687 U RU2012144687 U RU 2012144687U RU 133772 U1 RU133772 U1 RU 133772U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- cavity
- molding chamber
- polymer
- injection mold
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
1. Устройство для термического формования расплавленного полимера/смолы впрыскиванием под давлением, состоящее из:- цилиндрической формовочной камеры, внутри которой размещен поршень на штоке с возможностью перемещения вдоль оси камеры от входного к выходному отверстию, при этом- поршень делит формовочную камеру на две полости: полость штока и полость поршня;- между поршнем и выходным отверстием формовочной камеры расположен диск для защиты поверхности поршня от расплава полимера/смолы,- выходное отверстие формовочной камеры соединено с объемом полости литьевой пресс-формы, в которую подают расплавленные гранулы полимера за счет перемещения поршня;- к полости поршня формовочной камеры подсоединен датчик давления, связанный со входом контроллера, содержащего микропроцессор, подключенный к устройству для перемещения поршня,отличающееся тем, что- поршень взаимодействует с полимером непосредственно или через диск с возможностью выдавливания полимера/смолы через выходное отверстие из объема формовочной камеры в полость литьевой пресс-формы,при этом шероховатость наружной поверхности поршня и внутренней поверхности формовочной камеры для его перемещения находится в интервале значений:1,0∙10мм<R<1,0 мм,где R- среднее арифметическое отклонение,- величина зазора между наружной поверхностью поршня и внутренней поверхностью формовочной камеры для его перемещения находится в интервале значений:2,0∙10мм<h<1,0 мм,- литьевая пресс-форма для подачи полимера в объем полости имеет по крайней мере одно отверстие-канал, соединяющее объем полости литьевой формы с устройством вакуумирования,- к объему полости литьевой прес
Description
Настоящее техническое решение относится к области машиностроения, в частности, термического формования изделий из полимерных материалов.
В технологии обработки полимеров существует два независимых направления: формование под вакуумом нагретых размягченных листов полимера (vacuum forming) и литье под давлением расплавленного жидкого полимера (injection moulding), например, это наглядно видно в рекламных материалах фирмы DMS Plastics Limited, представленных на сайтах: http:/www.dmsplastics.co.uk/vacfonn.html и http:www.dmsplastics.co.uk/injection.html.
Достоинства применения вакуума при термопластическом формовании полимерных структур известны: -отсутствие паров летучих органических соединений, в частности, выделений соединений стирола на рабочем месте,
- 100% возможность вторичной переработки полимера,
- хорошая сопротивляемость ударным нагрузкам и истиранию,
- снижение трудозатрат и накладных расходов,
- снижение времени рабочего цикла,
- снижение затрат на покупку компонентов,
- великолепная стойкость к воздействию воды и химических соединений (статья "Vacuum Moulding of Thermoplastic Composite Structures" на сайте www.ep.
Другое направление технологии обработки полимеров - литье расплавленного полимера через отверстие под давлением с помощью гидравлической пары: гидроцилиндр, внутри которого перемещается поршень или плунжер Поршень - деталь цилиндрической формы, совершающая возвратно-поступательное движение внутри цилиндра и служащая для превращения изменения давления газа, пара или жидкости в механическую работу, или наоборот - возвратно-поступательного движения в изменение давления, (статья на сайте Википедии http://ru.wikipedia.org/wiki).
Плунжер - вытеснитель цилиндрической формы, длина которого намного больше диаметра.
Точность обработки деталей современных плунжерных и роторно-плунжерных гидромашин столь высока, что зазор между внутренней и внешней цилиндрической поверхностью в плунжерных парах достигает 2-3 мкм (статья на сайте Википедии http://ru.wikipedia.org/wiki).
Из существующего уровня техники известно устройство термического формования изделий из полимеров, включающее шток с поршнем, которые под действием механического устройства перемещения, перемещаются внутри цилиндрической формовочной камеры, разогретой устройством нагрева до температуры плавления полимера, и выдавливают расплавленный полимер через выходное отверстие в объем полости литьевой пресс-формы (Патент США №5302104 А, кл. 425/178 от 12.04.1994).
Недостатки данного технического решения: низкое качество поверхности изделий из полимера из-за недостаточно плотного прилегания полимера к стенкам полости литьевой пресс-формы, наличие пустот в полимере из-за газовых включений.
Известно устройство для литья под давлением полимерных формованных изделий, которое состоит из литьевой машины и литьевой пресс-формы (Патент РФ №2284913 С2, кл. В29С 45/12, опубл. 10.10.2006). Устройство для литья под давлением полимерных формованных изделий состоит из литьевой машины и литьевой пресс-формы. В литьевой пресс-форме имеются по меньшей мере две соответствующие размерам изготавливаемых формованных изделий полости. Литьевая машина выполнена в виде обычной стандартной литьевой машины. В литьевой пресс-форме выполнен один канал для подвода расплавленного полимера. Для увеличения производства числа готовых формованных изделий в единицу времени в литьевой пресс-форме выполнен проходящий от первой плоскости разъема и далее до второй плоскости разъема канал, от которого отходят доходящие до полостей дополнительные каналы.
Недостатки технического решения: низкое качество поверхности изделий из полимеров из-за недостаточно плотного прилегания полимера к стенкам полости литьевой пресс-формы, наличие пустот в объеме полимера из-за газовых включений.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является инжекционный плавильный пресс (Патент США №2007/0194474 А1, МКИ В23С 45/76; В29С 45/02, опубл. 23 августа 2007 г). Пресс для формования расплавленного полимера и/или смолы впрыскиванием под давлением (инжекционный пресс), в котором есть формовочная камера цилиндрической формы и поршень давления, расположенный внутри этой камеры цилиндрической формы с возможностью перемещения. Поршень давления разделяет цилиндр на две камеры: втягивания и выдавливания. Насос и устройство для создания давления вдоль оси подсоединены к камере выдавливания. Датчик измеряет давление в камере выдавливания. Контроллер получает сигналы от датчика и управляет насосом. Насос подает гидравлическую жидкость в камеру выдавливания, чтобы сдавить и впрыснуть (инжектировать) полимер/смолу, помещенный/ую в картридж из легкодеформируемого материала, например, алюминиевой фольги, в полость литьевой пресс-формы посредством поршня. Контроллер останавливает работу насоса, когда давление в камере выдавливания достигает заданного уровня отключения. Устройство создания давления вдоль оси создает противодавление на жидкость в выдавливающей камере после того, как контроллер останавливает работу насоса, чтобы обеспечить избыточное давление на впрыскиваемый полимер.
Недостатки предложенного технического решения: необходимость применения картриджа из лекгодеформируемого материала, например алюминия, для размещения полимера/смолы, низкое качество полимера из-за наличия пустот, сдержащих газовые включения в объеме полимера/смолы после остывания, недостаточная заполняемость объема полости литьевой пресс-формы полимером/смолой, потому что часть объема занимает картридж.
Технический результат, который достигается предлагаемым техническим решением, - это повышение качества формуемого полимера и изготавливаемого изделия за счет отсутствия газовых включений в полимере, повышения заполняемости объема полости литьевой пресс-формы, повышения точности передачи формы изделий из полимерных материалов и качества их поверхности за счет более плотного прилегания полимера к стенкам полости литьевой пресс-формы.
Для достижения указанного технического результата устройство для термического формования расплавленного полимера/смолы впрыскиванием под давлением состоит из:
- цилиндрической формовочной камеры, внутри которой размещен поршень на штоке с возможностью перемещения вдоль оси камеры от входного к выходному отверстию, при этом
- поршень делит формовочную камеру на две полости: полость штока и полость поршня;
- между поршнем и выходным отверстием формовочной камеры расположен диск для защиты поверхности поршня от расплава полимера/смолы,
- выходное отверстие формовочной камеры соединено с объемом полости литьевой пресс-формы, в которую подают расплавленные гранулы полимера за счет перемещения поршня;
- к полости поршня формовочной камеры подсоединен датчик давления, связанный со входом контроллера, содержащего микропроцессор, подключенный к устройству для перемещения поршня, при этом
- поршень взаимодействует с полимером непосредственно или через диск с возможностью выдавливания полимера/смолы через выходное отверстие из объема формовочной камеры в полость литьевой пресс-формы,
при этом шероховатость наружной поверхности поршня и внутренней поверхности фор- мовочной камеры для его перемещения находится в интервале значений:
1,0*10-6 мм<Ra<1,0 мм,
где Ra - среднее арифметическое отклонение,
- величина зазора между наружной поверхностью поршня и внутренней поверхностью формовочной камеры для его перемещения находится в интервале значений:
2,0*10-6 мм<h<1,0 мм,
- литьевая пресс-форма для подачи полимера в объем полости имеет по крайней мере одно отверстие-канал, соединяющее объем полости литьевой формы с устройством вакуумирования,
- к объему полости литьевой пресс-формы подсоединен по меньшей мере один датчик давления, соединенный с контроллером,
- снаружи формовочной камеры и литьевой пресс-формы размещены электронагреватели и датчики температуры, при этом датчики температуры формовочной камеры и литьевой пресс-формы соединены с контроллером, подключенным к устройству вакуумирования и устройствам регулирования величины тока в электронагревателях.
В устройстве также выходное отверстие формовочной камеры и входное отверстие литьевой пресс-формы закрыто перегородкой, которая или разрушена, или удалена перед подачей полимера в объем полости литьевой пресс-формы.
Схема заявленного устройства представлена на рис.
Схема устройства для формования расплавленного полимера/смолы литьем под давлением (ижекционный пресс) - рис.:
1 - датчик для измерения вакуума;
2 - соединительный трубопровод, соединяющий объем литьевой пресс-формы со средствами и устройствами вакуумирования;
3 - корпус литьевой пресс-формы;
4 - электронагреватель пресс-формы;
5 - входное отверстие литьевой пресс-формы;
6 - по крайней мере один герметизирующий элемент, например заглушка затворного клапана, закрывающий выходное отверстие формующей камеры и входное отверстие литьевой пресс-формы;
7 - выходное отверстие формующей камеры;
8 - полимер/смола;
9 - электронагреватель формующей камеры;
10 - формующая камера;
11 - защитный диск;
12 - поршень/плунжер;
13 - шток;
14 - управляемое электрическими сигналами от контроллера устройство перемещения штока с поршнем/плунжером вдоль оси формующей камеры от входного к выходному отверстию, например, содержащее электродвигатель, а также устройства защиты электродвигателя от перегрузки и перегорания катушек обмотки, в частности, при увеличении величины тока выше уровня безопасной работы;
15 - датчик для измерения температуры корпуса формирующей камеры;
16 - устройство управления работой электронагревателя формующей камеры;
17 - контроллер, содержащий микропроцессор;
18 - средства индикации, например, жидкокристаллический дисплей, а также средства ввода значений параметров, например, кнопочная или сенсорная клавиатура;
19 - устройство управления герметизирующим элементом;
20 - устройство управления электронагревателем литьевой пресс-формы;
21 - датчик измерения температуры корпуса литьевой пресс-формы;
22 - затворный элемент, перекрывающий трубопровод средств вакуумирования, например, затворный клапан;
23 - устройство вакуумирования, содержащее вакуумный насос.
Устройство работает следующим образом:
при работе корпус формовочной камеры (10) сначала чаще всего устанавливают вертикально входным отверстием вверх. В объем формовочной камеры (10) через входное отверстие засыпают гранулы полимера/смолы (8). Затем через входное отверстие в объем поршня формовочной камеры (10) вставляют защитный диск и вдвигают шток (13) с поршнем/плунжером (12).
Мануально на клавиатуре дисплея (18) задают параметры процесса, через контроллер (17) запускают в действие программу хода процесса. От контроллера (17) с микропроцессором поступает электрический сигнал на устройство вакуумирования (23). Включается вакуумный насос и через канал-отверстие в полости литьевой пресс-формы (3), а также в объеме соединенной с ней формовочной камеры (10), откачивается атмосферный воздух, уменьшается давление, создается разрежение (вакуум).
При достижении требуемого уровня давления, которое сначала задают мануально на клавиатуре и контролируют по изображению на экране дисплея (18), срабатывает датчик давления, он подает электрический сигнал на контроллер (17) и по электрическому сигналу от контроллера (17), который поступает на устройства управления (20) величиной тока в наружных электронагревателях (9), расположенных поверх корпусов формовочной камеры (10) и литьевой пресс-формы (3), начинают нагреваться электронагреватели. Датчики температуры измеряют температуру формовочной камеры (10) и литьевой пресс-формы (3) соответственно и подают электрические сигналы на контроллер (17) с микропроцессором, а оттуда идут электрические сигналы на панель управления и дисплей (18).
При достижении заданного значения температуры (t1) литьевой пресс-формы (3), которое сначала задают мануально и контролируют по изображению на экране дисплея (18), от датчика температуры подается электрический сигнал на контроллер (17) с микропроцессором, а оттуда поступает сигнал выключить электронагреватель. Электронагреватель, управляемый контроллером (17), методом включено/выключено поддерживает температуру литьевой пресс-формы (3) постоянной на уровне заданного значения (t1).
При достижении температуры формовочной камеры (10) заданного значения (t2), которое сначала задают мануально на клавиатуре и контролируют по изображению на экране дисплея (18), от датчика температуры подается электрический сигнал на контроллер (17) с микропроцессором и контроллер (17), управляя электронагревателем методом включено/выключено, поддерживает температуру формовочной камеры (10) на уровне заданного значения (t2) в течение времени, требуемого для равномерного расплава полимера в формовочной камере (10). Процессы нагревания и поддержания температуры в литьевой пресс-форме (3) и формовочной камере (10) начинаются и заканчиваются одновременно и идут параллельно, отличаются лишь задаваемые значения температур нагрева t1 и t2. Через заданный промежуток времени или по сигналам от датчиков контроллер (17) подает электрический сигнал на устройство управления, чтобы сдвинуть перегородку. Она перекрывает соединяющиеся отверстия: выходное отверстие (7) формовочной камеры (10) и входное отверстие (5) литьевой пресс-формы (3) и не дает возможности расплаву попасть из объема формовочной камеры в объем полости литьевой пресс-формы.
По окончании плавления полимера на контроллер (17) с микропроцессором от датчика температуры поступает электрический сигнал, а контроллер (17) выдает электрический сигнал устройству вакуумирования (23), которое отключает вакуумный насос и закрывает канал-отверстие для вакуумирования.
Устройство управления по сигналу от контроллера (17) сдвигает перегородку и открывает соединяющиеся отверстия: выходное литьевой пресс-формы (3) и входное формовочной камеры (10), устройство (14) для перемещения штока и поршня на основе электрического привода по электрическому сигналу от контроллера (17) с микропроцессором начинает двигать шток (13), а шток (13) начинает двигать поршень/плунжер (12), выдавливая расплав полимера (8) из объема формовочной камеры (4) в объем полости литьевой пресс-формы (3).
Объем полости штока формовочной камеры увеличивается, а полости поршня уменьшается. Все описанные процессы идут параллельно. Когда полимер заполнит весь объем полости литьевой пресс-формы (3) и давление штока превысит заданное, датчик давления подаст электрический сигнал на контроллер (17) с микропроцессором, а оттуда пойдет сигнал устройству (14) для перемещения штока и поршня и движение штока (13) прекратится, шток (13) остановится. Шток (13) будет удерживать полимер (8) в области штока (13) под давлением, пока будет длиться остывание полимера (8) в полости литьевой пресс-формы (3). Когда датчики температуры подадут в контроллер (17) сигналы о том, что температура литьевой пресс-формы (3) и формовочной камеры (10) достигли значений меньше 50°С, поршень по команде устройства (14) для перемещения штока и поршня начнет обратное движение, освобождая объем полости поршня формовочной камеры (10). Литьевая пресс-форма (3) отсоединится от формовочной камеры (10) и готовое изделие будет возможно извлечь из литьевой пресс-формы (3).
Несмотря на то, что некоторые из применяемых признаков известны, их сочетание и взаимное расположение элементов конструкции в данном техническом решении является новым.
Технический эффект - изменяется структура и состав полимерного материала вследствие более сильного сжатия, вызванного значительно большей разницей давлений и уменьшением концентрации содержания газовых включений, что имеет большое значение прежде всего для материалов, применяющихся в медицине и длительное время контактирующих с тканями человека, в частности, материалов зубных протезов.
Claims (2)
1. Устройство для термического формования расплавленного полимера/смолы впрыскиванием под давлением, состоящее из:
- цилиндрической формовочной камеры, внутри которой размещен поршень на штоке с возможностью перемещения вдоль оси камеры от входного к выходному отверстию, при этом
- поршень делит формовочную камеру на две полости: полость штока и полость поршня;
- между поршнем и выходным отверстием формовочной камеры расположен диск для защиты поверхности поршня от расплава полимера/смолы,
- выходное отверстие формовочной камеры соединено с объемом полости литьевой пресс-формы, в которую подают расплавленные гранулы полимера за счет перемещения поршня;
- к полости поршня формовочной камеры подсоединен датчик давления, связанный со входом контроллера, содержащего микропроцессор, подключенный к устройству для перемещения поршня,
отличающееся тем, что
- поршень взаимодействует с полимером непосредственно или через диск с возможностью выдавливания полимера/смолы через выходное отверстие из объема формовочной камеры в полость литьевой пресс-формы,
при этом шероховатость наружной поверхности поршня и внутренней поверхности формовочной камеры для его перемещения находится в интервале значений:
1,0∙10-6 мм<Ra<1,0 мм,
где Ra - среднее арифметическое отклонение,
- величина зазора между наружной поверхностью поршня и внутренней поверхностью формовочной камеры для его перемещения находится в интервале значений:
2,0∙10-6 мм<h<1,0 мм,
- литьевая пресс-форма для подачи полимера в объем полости имеет по крайней мере одно отверстие-канал, соединяющее объем полости литьевой формы с устройством вакуумирования,
- к объему полости литьевой пресс-формы подсоединен по меньшей мере один датчик давления, соединенный с контроллером,
- снаружи формовочной камеры и литьевой пресс-формы размещены электронагреватели и датчики температуры, при этом датчики температуры формовочной камеры и литьевой пресс-формы соединены с контроллером, подключенным к устройству вакуумирования и устройствам регулирования величины тока в электронагревателях.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выходное отверстие формовочной камеры и входное отверстие литьевой пресс-формы закрыто перегородкой, которая или разрушена, или удалена перед подачей полимера в объем полости литьевой пресс-формы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012144687/05U RU133772U1 (ru) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | Устройство для термического формования полимера и/или смолы литьем под давлением |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012144687/05U RU133772U1 (ru) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | Устройство для термического формования полимера и/или смолы литьем под давлением |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU133772U1 true RU133772U1 (ru) | 2013-10-27 |
Family
ID=49446991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012144687/05U RU133772U1 (ru) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | Устройство для термического формования полимера и/или смолы литьем под давлением |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU133772U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2643562C1 (ru) * | 2017-06-02 | 2018-02-02 | Александр Андреевич Максимов | Устройство для термического формования расплавленного полимера или смолы литьем под давлением и литьевая форма для указанного устройства |
-
2012
- 2012-10-22 RU RU2012144687/05U patent/RU133772U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2643562C1 (ru) * | 2017-06-02 | 2018-02-02 | Александр Андреевич Максимов | Устройство для термического формования расплавленного полимера или смолы литьем под давлением и литьевая форма для указанного устройства |
| WO2018222089A1 (ru) * | 2017-06-02 | 2018-12-06 | Александр Андреевич МАКСИМОВ | Устройство для термического формования расплавленного полимера или смолы литьем под давлением и литьевая форма для указанного устройства |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20150336311A1 (en) | Method and apparatus for overmolding fragile hollow article | |
| CA2991145C (en) | Method of injection molding using one or more external sensors as a virtual cavity sensor | |
| CA3006719C (en) | Remote controller and methods for controlling apparatus by diverting feedback signal | |
| JP5613720B2 (ja) | 液状樹脂材料用成形設備 | |
| TWI623404B (zh) | 模製機及模製部件之方法 | |
| JP2014136365A (ja) | 繊維複合成形品の圧縮成形方法および繊維複合成形品の圧縮成形装置 | |
| US10994461B2 (en) | Remote controller for controlling apparatus by diverting feedback signal from native controller to the remote controller and methods for same | |
| JP2019504397A5 (ru) | ||
| CA2994011A1 (en) | Injection molding apparatus and method of controlling same | |
| CN111673875A (zh) | 一种高强度陶瓷注射成型装置的进料结构 | |
| RU133772U1 (ru) | Устройство для термического формования полимера и/или смолы литьем под давлением | |
| KR102269352B1 (ko) | 사출성형기 | |
| CN106626220A (zh) | 一种注塑装置 | |
| CN207607047U (zh) | 一种注塑机注射系统 | |
| WO2016100314A2 (en) | Method and apparatus for overmolding fragile hollow article | |
| JP4223236B2 (ja) | ガス含浸樹脂の射出装置および射出成形方法 | |
| CN105818316B (zh) | 注射成型机 | |
| CN105690695A (zh) | 一种基于传感器智能监测的注塑机 | |
| JP2022157852A (ja) | 射出成形機、射出成形機の制御装置、及び制御方法 | |
| KR100856722B1 (ko) | 고무사출장치의 가류시간 단축 장치 | |
| JP6941847B1 (ja) | 射出成形方法及び射出成形装置 | |
| JPH0552250B2 (ru) | ||
| WO2014065705A2 (ru) | Устройство для термического формования полимера и/или смолы литьём под давлением и способ его работы (варианты) | |
| JPS60162620A (ja) | 成形装置 | |
| JP2006256280A (ja) | 射出成形装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB1K | Licence on use of utility model |
Free format text: LICENCE Effective date: 20150825 |
|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20171023 |
|
| NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20181107 |
|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20191023 |