TW201416212A - 高分子加工方法及其裝置 - Google Patents

Abstract

本發明所提供之高分子加工方法及其裝置，乃係於應用注料機構將熱熔之高分子原料注入模具中以模製成型之加工方法中，當以該注料機構之注料端件鄰接於該模具上進行注料時，係使該注料端件介於該模具以及用以對該模具提供熱能之一加熱部之間，俾以藉由該注料端件使該加熱部與該模具彼此相隔開來，而使該熱熔之高分子原料得經由該注料端件注入鄰接之該模具中，而不流經該加熱部，據以降低該加熱部所產生之熱能對於在該注料程序中流動之原料造成之昇溫作用，確保原料不生焦化之現象。

Description

高分子加工方法及其裝置

本發明係與高分子加工技術有關，特別是關於一種高分子加工方法及其裝置。

在高分子加工技術中，由於技術的不斷演進，以射出成型機或擠壓成型機等自動化機械，將特定組成之固態彈性體原料加熱熔融成可流動狀態後，經由澆頭或注料嘴將之注入特定模具之內部模室中，經由模具之模製而製成特定形狀之高分子加工成型技術，係已為該項技術領域中所通用之技術內容。

由於高分子之聚合或交聯反應通常係需求在特定的反應溫度以上，因此，為避免高分子原料在加熱熔融過程中過早地產生聚合或交聯反應，乃係需使該等熔融加熱之溫度低於原料之反應溫度，俟原料進入模具後，再對模具提供適當之熱能，使位於模具內部之原料昇溫至反應溫度以上，以進行聚合或交聯反應。

而與本創作關連較深之習知技術主要有二：其一，就對模具提供熱能之習知技術而言，乃係有將板狀加熱裝置貼設於模具之模座上，以與模具貼接，從而使加熱板上所產生之熱能得以對模具進行加熱，其二者，在該等習知模具加熱技術下，下澆式之注料方式即需使澆道穿經該加熱裝置，往下延伸至模具內部之模室中，或於加熱裝置上設置較大之穿孔以容許前揭之澆頭或注料頭穿越，直接與模具上側端面上之澆道口連接，使原料得以經由澆道流入模具內部之模室中。

上開與本創作關連較深之習知技術所衍生之缺失者，主要即為易造成原料之焦化現象，是等現象乃係肇因於該加熱裝置所提供之熱能持續累積之結果，造成澆道、澆頭或注料嘴內部之原料因受到來自於該加熱裝置過 多之熱能作用所衍生者。

因此，本發明之主要目的即係在提供一種高分子加工方法，其乃係於應用注料機構將熱熔之高分子原料注入模具中以模製成型之加工方法中，當以該注料機構之注料端件鄰接於該模具上進行注料時，係使該注料端件介於該模具以及用以對該模具提供熱能之一加熱部之間，俾以藉由該注料端件使該加熱部與該模具彼此相隔開來，而使該熱熔之高分子原料得經由該注料端件注入鄰接之該模具中，而不流經該加熱部，據以降低該加熱部所產生之熱能對於在該注料程序中流動之原料造成之昇溫作用，確保原料不生焦化之現象。

再者，在該高分子加工方法中，乃係使該注料端件兩側之相異端面分別抵接於該加熱部與該模具上，據此，當以一挾模機構使該模具合模時，該挾模機構所施加之合模力之一部，乃係經由該加熱部與該注料端件作用於該模具之一側上。

緣是，為達成上述目的，本發明所提供之高分子加工方法主要乃係包含了有下述之步驟：

a.使一模具位於一加熱部之一側。

b.令一注料機構之注料端件位於該加熱部與該模具間之空間中。

c.以一挾模機構提供合模力，使該模具於合模，同時令該注料端件受夾於該模具與該加熱部間。

d.以該注料機構將高分子原料經由該注料端件注入該模具內部。

e.釋放該挾模機構使該注料端件受夾之力。

f.使該注料端件移出該加熱部與該模具間之空間外。

g.以該挾模機構提供合模力，使該模具合模並以一側端面抵接於該加熱部上。

h.以該加熱部提供熱能予該模具，並維持該模具之合模狀態迄高分子原料於該模具內部受模製成型。

i.以該挾模機構提供開模力，使該模具開啟，並將模具內之已受模製成型之高分子成型物品取出。

其中，該挾模機構係得選用習知之立式挾模技術內容，而使該加熱部與該模具分設於該挾模機構內，同時令該模具位於該加熱部之下方。

其中，該模具係可因應不同之加工產物而得選用不同型式之模具，其可選用適於一次合模成型之兩片式模具，亦得以選用適於二次合模成型之多片式模具，而就最佳模式而言，本發明所提供之高分子加工方法乃係特別適於選用以二次合模成型多片式模具以實施者，當選用二次合模之多片式模具時，在該步驟e之實施時，乃係以挾機構提供一開模力，據以釋放對該注料端件所產生之夾制作用力，同時使該模具進行第一次開模，隨後並於該g步驟實施以前，將該模具中之一中隔模部移出合模標的範圍以外，使該步驟g實施對該模具之合模程序時，不包含該中隔模部，換言之，即該c步驟實施第一次合模時，係使該中隔模部及兩側之一第一模部與一第二模部彼此疊接閉合，而當該g步驟實施第二次合模時，則僅係使該第一模部與該第二模部彼此疊接閉合。

為確保高分子原料在該注料端件上不生焦化之現象，乃係於該d步驟實施而令高分子原料於該注料端件內部流動時，維持其溫度於不使高分子原料產生焦化之較低溫度環境下，而其具體之技術容則係可將高分子原料於該注料端件內之流動路徑，集中於該注料端件鄰近於該模具之一側，而與該加熱部遠離，亦得以於該注料端件與該加熱部間設置適當之隔熱或冷卻技術，以降低該加熱部所產生之熱能對於該注料端件所造成之溫昇作用。

其中，該注料端件乃係具有一座身，一引流道設於該座身中以形成高 分子原料之流動通道，一用以隔熱之隔部，係介於該座身與該加熱部之間。

其中，該隔部具有多數之柱體，係分別以柱軸一端直立地固設於該座身上，而得以另端與該加熱部抵接。

本發明之另一目的則係在提供一種高分子加工裝置，係用以實施前揭之該高分子加工方法者。

該高分子加工裝置乃係包含了有一模組，具有至少一模具，至少一模室係位於該模具內，至少一澆道係連通該模室之內外，並於該模具一側之澆注表面形成澆口；一加熱部，係與該模具之澆注表面相鄰；一注料機構，具有一注料端件，係可於一注料位置與一準備位置間位移作動，當該注料端件位於該注料位置上時，係介於該加熱部與該澆注表面間，而使該加熱部與該澆注表面相隔開來，當該注料端件位於該待機位置上時，則係位於該模組外，使該加熱部得以與該澆注表面貼接。

其中，該注料端件係具有一座身，一設於該座身內之引流道，係於該座身一側之第一端面上形成至少一出流開口，一隔部，設於該座身另側相背於該第一端面之第二端面上，據此，當該注料端件位於該注料位置上時，乃係使該座身以該第一端面貼接於該澆注表面上，而使該引流道之出流開口得與該澆口連通，同時令該隔部介於該座身與該加熱部間。

其中，該隔部係具有多數柱體，分別以柱軸一端固接於該座身之第二端面上。

其中，該澆注表面係位於該模具之頂端上。

其中，該注料端件係水平地於該注料位置與該準備位置間位移。

該高分子加工裝置乃係更包含有一用供該模具與該加熱部設置之挾模機構；其中，該挾模機構係具有一基部，一長形導部係以長軸一端直立固設於該基部上，一固定端件係定位固設於該導部之長軸另端上，一活動端件，滑設於該導部上而可受外部動力之驅動於該導部上相對於該固定端 件滑移作動。

其中，該加熱部係設於該固定端件相向於該活動端件之一側端面上，該模具則介於該活動端件與該加熱部之間。

其中，該模具係為多層式模具，具有一第一模部，係與該固定端件滑接，並介於該加熱部與該活動端件之間。

其中，該模組係更包含有一長形滑部，係滑設於該固定端件上，並以長軸一端與該第一模部固接，用以導引該第一模部相對於該加熱部進行靠近及遠離之相對運動

以下，茲即舉以本發明二較佳實施例，並配合圖式作進一步之說明。

請參閱第一圖至第十一圖所示，在本發明一較佳實施例中所提供之高分子加工裝置(10)，其主要乃係包含了有一挾模機構(20)、一模組(30)、一上加熱部(40)、一下加熱部(50)以及一注料機構(60)。

該挾模機構(20)乃係屬習知之立式挾模技術內容，大體上而言，其主要係具有一基部(21)，一由四導柱(221)所構成之導部(22)係以柱軸底端直立固設於該基部(21)上，一板狀固定端件(23)係橋接固設於各該導柱(221)之柱軸頂端上，一板狀之活動端件(24)則係滑設於各該導柱(221)上，並介於該固定端件(23)與該基部(21)之間，一壓力缸(25)係固設於該基部(21)下方，並以出力軸端驅動該活動端件(24)，俾以提供動力使該活動端件(24)沿該導部(22)之柱軸相對於該固定端件(23)往復位移作動。

該模組(30)乃係為一般習知之多層式模具技術內容，並與我國第094219316號與第095108191號專利前案所已公開之模具內容技術相近，亦即，該模組(30)乃係由上、中、下三層之模板相互疊接而成，當合模時，係使該三層模板彼此上下疊接密合，並分別於上、中模板與中、下模板間分別形成對應之模室，以供對高子原料進行模製成型之加工作業 者，而當開模時，則係使該三層模板彼此分離，而令用以形成各該模室之空間呈開放狀，具體而言，該模組(30)係具有三層式之一模具(31)，二第一模室(圖上未示)係形成於該模具(31)位於上層之一第一模部(311)與位於中層之一中隔模部(312)間，二第二模室(圖上未示)則形成於該模具(31)位於下層之一第二模部(313)與該中隔模部(312)間，二澆道(圖上未示)係設於該第一模部(311)上，用以連通該各該第一模室之內外，並於該第一模部(311)頂側之澆注表面形成二澆口(32)，一由多數滑桿(331)所構成之長形滑部(33)，係使各該滑桿(331)滑接於該固定端件(23)上，且使桿軸底端與該第一模部(311)固接，另端則位於該固定端件(23)之上方，其中，關於各該模室與各該澆道之具體構造，由於並分本發明之主要技術特徵，且為熟習本項技術者均已知悉之一般技術，因而在此即不為詳細之說明。

該上加熱部(40)呈板狀，係以上側板面貼設於該固定端件(23)之底側板面上，而以下側板面相向於該第一模部(311)之澆注表面。

該下加熱部(50)呈板狀，係設於該活動端件(24)，並與該第二模部(313)之底側貼接，用以提供熱能予該第二模部(313)。

該注料機構(60)乃係為應用習知之射出機技術內容者，於本實施例中則係具有了一射出缸件(61)，二動力缸件(62)係提供動力以帶動該射出缸件(61)之位移，一注料端件(63)係連接於該射出缸件(61)之軸向一端上，用以使高分子原料在經由各該射出缸件(61)予以熱熔後，流入該注料端件(63)內，據以實施與習知技術相同之原料射出程序者；其中，該注料端件(63)乃係具有一適當厚度之板狀座身(631)，係固接於該射出缸件(61)軸向一端上，一與該射出缸件(61)內部空間連通之引流道(632)係設於該座身(631)中，並於該座身(631)底側之第一端面上形成二出流開口(633)，一由多數柱體構成之隔部(634)，係分別以柱軸一端直立固接於該座身(631)頂側之第二端面上； 更進一步來說，該引流道(632)乃如第四圖及第五圖所示般，係由位於該座身(631)中之穿孔(6311)以及二阻料件(635)之內部管孔(6351)所共同形成者，且使該二出流開口(633)位於各該阻料件之管孔孔末部位上。

續請參閱第十二圖並併請參酌第一圖至第十一圖所示，在本發明另一較佳實施例中所提供之高分子加工方法，其乃係以該高分子加工裝置(10)實施以下之步驟者：

a.使該模具(31)介於該上加熱部(40)與該下加熱部(50)之間。

b.使該注料端件(63)位於該第一模部(311)與該上加熱部(40)之間，其中，該座身(631)係以該第二端面相向於該澆注表面，而該隔部(634)則介於該座身(631)與該上加熱部(40)間，同時，各該出流開口(633)係分別與各該澆口(32)同軸對應。

c.以該壓力缸(25)之出力軸向上伸移之動作，提供使該模具(31)疊合密接與閉鎖所需之合模力，使該模具(31)於合模之同時，以該澆注表面與該第二端面密接，同時使該注料端件(63)受夾於該模具(31)與該上加熱部(40)間。

d.以該注料機構(60)使如橡膠等高分子原料混合物熱熔後，經由該注料端件(63)注入各該第一模室中，其中，高分子原料之流動乃係以各該射出缸件(61)提供射出壓力，並經該引流道(632)分流至各該出流開口，再經由與之同軸對應之各該澆口進入該澆道(32)而流入各該第一模室內，此等流動路徑之設計係可因應不同之模室形狀而有不同之設計，惟此等變更乃屬熟習本項技術者所得以簡單改變之技術，於此即不為過度之說明。

e.以該壓力缸(25)之出力軸向下縮回之動作，對該模具(31)提供使各該第一模部(311)、中隔模部(312)與第二模部(313)彼此分離所需之開模力，據以使該模具(31)自該合模狀態改變至開模狀態。

f.當該挾模機構(20)所提供之開模力使該模具(31)開模之際，該注料 端件(63)則因前述合模力之釋放，失去被夾制固定之作用，而得自該第一模部(311)與該上加熱部(40)間之空間中被移出，使該第一模部(311)與該上加熱部(40)間不復以該注料端件(63)之阻隔；同時，該中隔模部(312)則被移出該第一模部(311)與該第二模部(313)間之外，而於後述步驟中，亦將僅使用該第一模部(311)與該第二模部(313)，此等步驟乃係與前述第095108191號發明專利前案所已揭露者相類。

g.使該壓力缸(25)之出力軸向上軸移，據以對該模具(31)提供第二次合模所需之合模力，令該第一模部(311)與該第二模部(313)彼此疊接密合，並使該第一模部(311)頂側之澆注表面向上抵接於該上加熱部(40)之底側端面上。

h.以該上加熱部(40)提供熱能以加熱該第一模部(311)，並以該下加熱部(50)提供熱能以加熱該第二模部(313)，並以該挾模機構(20)維持該模具(31)之合模狀態迄至高分子原料於該模具(31)內部受模製成型。

i.使該壓力缸(25)之出力軸向下縮回，據以提供對該模具(31)實施第二次開模所需之開模力，以令該模具(31)開模俾取出已模製成型之高分子模製物。

上開方法中，係僅就各該第一模室之注料為具體之說明，至於各該第二模室則係可於該c步驟實施前，亦即該模具(31)尚未進行第一次合模時，即以人工方式將定量之高分子原料混合組成物分別置入該第二模部(313)上用以形成各該第二模室之凹陷空間中，據此，當該步驟c實施時，是等原料乃得於各該第二模室分別受到模製，惟因此等技術相對於本發明之主要技術特徵而言並非重要，是以僅於此作補充之說明。

進一步具體地就本發明之主要技術特徵來說，其乃係將前述高分子加工方法及其裝置中所揭露之注料端件(63)同時作為高分子流動之路徑以 及模具合模時之受力部位，據此，當進行原料射出程序時，由於原料之流動乃係被集中在該注料端件(63)遠離該上加熱部(40)之一側，同時有該隔部(634)適當地隔絕了該上加熱部(40)之熱能對該座身(631)之作用，而可確保在射出注料程序之實施上，不會產生如習知技術般之焦化現象；並且，藉由該注料端件(63)於該模具(31)合模時所顯現之墊塊作用，係可大幅縮短該模具(31)之合模行程，而得以快速地對該模具進行第一次之合模動作，避免浪費能源。

是以，相較於習知技術而言，本發明所提供之高分子加工方法及其裝置，係可有效地改進既有之缺失。

(10)‧‧‧高分子加工裝置

(20)‧‧‧挾模機構

(21)‧‧‧基部

(22)‧‧‧導部

(221)‧‧‧導柱

(23)‧‧‧固定端件

(24)‧‧‧活動端件

(25)‧‧‧壓力缸

(30)‧‧‧模組

(31)‧‧‧模具

(311)‧‧‧第一模部

(312)‧‧‧中隔模部

(313)‧‧‧第二模部

(32)‧‧‧澆道口

(33)‧‧‧滑部

(331)‧‧‧滑桿

(40)‧‧‧上加熱部

(50)‧‧‧下加熱部

(60)‧‧‧注料機構

(61)‧‧‧射出缸件

(62)‧‧‧連接件

(63)‧‧‧注料端件

(631)‧‧‧座身

(6311)‧‧‧穿孔

(632)‧‧‧引流道

(633)‧‧‧出流開口

(634)‧‧‧隔部

(635)‧‧‧阻料件

(6351)‧‧‧管孔

第一圖係本發明所揭高分子加工裝置之立體圖。

第二圖係本發明所揭高分子加工裝置之注料端件分解立體圖。

第三圖係本發明所揭高分子加工裝置之注料端件組合立體圖。

第四圖係本發明所揭高分子加工裝置之注料端件沿第三圖4-4割線之剖視圖。

第五圖係本發明所揭高分子加工裝置之注料端件沿第三圖5-5割線之剖視圖。

第六圖係本發明所揭高分子加工裝置之側視圖，其中，該注料端件係位於模具與上加熱部間，且該模具呈開模狀態者。

第七圖係本發明所揭高分子加工裝置之一側視圖，其中，該注料端件係位於模具與上加熱部間，且該模具呈合模狀態者。

第八圖係本發明所揭高分子加工裝置之另一側視圖，其中，該注料端件係位於模具與上加熱部間，且該模具呈合模狀態者。

第九圖係本發明所揭高分子加工裝置沿第一圖9-9割線之剖視圖。

第十圖係本發明所揭高分子加工裝置沿第七圖10-10割線之剖視圖。

第十一圖係本發明所揭高分子加工裝置沿第一圖11-11割線之剖視圖。

第十二圖係本發明所揭高分子加工方法之示意圖。

(10)‧‧‧高分子加工裝置

(20)‧‧‧挾模機構

(21)‧‧‧基部

(22)‧‧‧導部

(221)‧‧‧導柱

(23)‧‧‧固定端件

(24)‧‧‧活動端件

(25)‧‧‧壓力缸

(30)‧‧‧模組

(31)‧‧‧模具

(40)‧‧‧上加熱部

(50)‧‧‧下加熱部

(60)‧‧‧注料機構

(61)‧‧‧射出缸件

(62)‧‧‧連接件

(63)‧‧‧注料端件

Claims (16)

1. 一種高分子加工方法，包含有下述之步驟：a.使一模具位於一加熱部之一側；b.令一注料機構之注料端件位於該加熱部與該模具間之空間中；c.以一挾模機構提供合模力，使該模具合模，同時令該注料端件受夾於該模具與該加熱部間；d.以該注料機構將高分子原料經由該注料端件注入該模具內部；e.釋放該挾模機構使該注料端件受夾之力；f.使該注料端件移出該加熱部與該模具間之空間外；g.以該挾模機構提供合模力，使該模具合模並以一側端面抵接於該加熱部上；h.以該加熱部提供熱能予該模具，並維持該模具之合模狀態迄高分子原料於該模具內部受模製成型；i.以該挾模機構提供開模力，使該模具開啟，並將模具內之已受模製成型之高分子成型物品取出。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之高分子加工方法，其中，在該a步驟中係使該模具位於該加熱部之下方。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之高分子加工方法，其中，在該e步驟中，該挾模機構係提供開模力，使該模具於開模之同時與該注料端件相隔開來。
4. 依據申請專利範圍第3項所述之高分子加工方法，其中，該a步驟中所取用之模具係為多層式模具，該模具係包含有一第一模部，一第二模部及一位於該第一模部與該第二模部間之中隔模部。
5. 依據申請專利範圍第4項所述之高分子加工方法，其係更包含有一 介該e步驟與g步驟間之步驟：f'.將該中隔模部移出該第一模部與該第二模部間之外；以及當該g步驟實施時，係僅使該第一模部與該第二模部受該挾模機構之合模力作用而彼此抵貼合模。
6. 依據申請專利範圍第1項所述之高分子加工方法，其中，該注料機構係為射出機。
7. 依據申請專利範圍第1項所述之高分子加工方法，其中，在該d步驟中，係使原料於該注料端件中的流動路徑集中於該注料端件鄰近於該模具之一側，而遠離該加熱部。
8. 一種高分子加工裝置，包含有：一模組，具有至少一模具，至少一模室係位於該模具內，至少一澆道係連通該模室之內外，並於該模具一側之澆注表面形成澆口；一加熱部，係與該模具之澆注表面相鄰；一注料機構，具有一注料端件，係可於一注料位置與一準備位置間位移作動，當該注料端件位於該注料位置上時，係介於該加熱部與該澆注表面間，而使該加熱部與該澆注表面相隔開來，當該注料端件位於該待機位置上時，則係位於該模組外，使該加熱部得以與該澆注表面貼接。
9. 依據申請專利範圍第8項所述之高分子加工裝置，其中，該注料端件係具有一座身，一設於該座身內之引流道，係於該座身一側之第一端面上形成至少一出流開口，一隔部，設於該座身另側相背於該第一端面之第二端面上，據此，當該注料端件位於該注料位置上時，乃係使該座身以該第一端面貼接於該澆注表面上，而使該引流道之出流開口得與該澆口連通，同時令該隔部介於該座身與該加熱部間。
10. 依據申請專利範圍第9所述之高分子加工裝置，其中，該隔部係具有多數柱體，分別以柱軸一端固接於該座身之第二端面上。
11. 依據申請專利範圍第8項所述之高分子加工裝置，其中，該澆注表面係位於該模具之頂端上。
12. 依據申請專利範圍第11項所述之高分子加工裝置，其中，該注料端件係水平地於該注料位置與該準備位置間位移。
13. 依據申請專利範圍第11項所述之高分子加工裝置，其係更包含有一用供該模具與該加熱部設置之挾模機構；其中，該挾模機構係具有一基部，一長形導部係以長軸一端直立固設於該基部上，一固定端件係定位固設於該導部之長軸另端上，一活動端件，滑設於該導部上而可受外部動力之驅動於該導部上相對於該固定端件滑移作動。
14. 依據申請專利範圍第13項所述之高分子加工裝置，其中，該加熱部係設於該固定端件相向於該活動端件之一側端面上，該模具則介於該活動端件與該加熱部之間。
15. 依據申請專利範圍第14項所述之高分子加工裝置，其中，該模具係為多層式模具，具有一第一模部，係與該固定端件滑接，並介於該加熱部與該活動端件之間。
16. 依據申請專利範圍第15項所述之高分子加工裝置，其中，該模組係更包含有一長形滑部，係滑設於該固定端件上，並以長軸一端與該第一模部固接，用以導引該第一模部相對於該加熱部進行靠近及遠離之相對運動。