TW201521996A - 射出成形裝置及塑料成形方法 - Google Patents

Abstract

一種射出成形裝置，包括：一注料管；一第一成形模，其包括一主流道，該注料管之注料端連通該主流道之一端；一第二成形模，設置於該第一成形模的相對位置，並用以相對於該第一成形模移動，該第二成形模包括一模穴；一澆口流道，其之一端連通該模穴，該澆口流道之一另一端用以連通該主流道之一另一端；以及一加熱單元，設置於該澆口流道之一側，用以對該澆口流道進行加熱。

Description

射出成形裝置及塑料成形方法

本發明係有關於一種射出成形裝置及塑料成形方法，特別是有關於一種對澆口流道進行加熱的射出成形裝置及塑料成形方法。

由於塑膠構件是由液態塑料注入一射出成型機的模具內，然後在固化成型。因此具有成本低、生產速度快等優點。對於傳統產業、電子產業或光電產業，塑膠構件的使用率都相當高。

目前精密塑膠零件之射出成型品質，除了使用精密模具外，還依賴塑膠射出機械的性能、精密度、穩定性以及射出過程中之各項條件參數(例如射出速度、射出壓力、料管溫度等)的控制。然而對於機器本身性能、精密度、穩定性並不是那麼好的射出設備而言，即使在射出過程中將各項條件參數調校至最佳狀態，成型之工件品質的穩定性仍然不容易達到最佳品質，而且在試模過程中也會浪費掉許多時間。特別在澆口流道內的塑料，會因為澆口流道的出口處較小，造成塑料容易殘留在澆口流道內，容易使塑膠零件品質變的不穩定。除此之外，薄形工件容易在成型後因為殘留應力的作用而發生變形或翹曲。

因此，便有需要提供一種能減少塑料殘留在澆口 流道內的射出成形裝置及塑料成形方法，以解決前述的問題。

本發明的目的在於提供一種能對澆口流道進行加熱，並使位在該澆口流道內的塑料能保持熔融狀態，以提高塑料的流動性和均勻性的射出成形裝置及塑料成形方法。

為達成上述目的，本發明提供一種射出成形裝置，包括：一注料管；一第一成形模，其包括一主流道，該注料管之注料端連通該主流道之一端；一第二成形模，設置於該第一成形模的相對位置，並用以相對於該第一成形模移動，該第二成形模包括一模穴；一澆口流道，其之一端連通該模穴，該澆口流道之一另一端用以連通該主流道之一另一端；以及一加熱單元，設置於該澆口流道之一側，用以對該澆口流道進行加熱。

為達成上述目的，本發明再提供一種塑料成形方法，包括下列步驟：提供一塑料，該塑料由一注料管進入，並經由一主流道注入一澆口流道；以及加熱該澆口流道處之該塑料，並使該澆口流道處之塑料注入該模穴。

本發明中所述的射出成形裝置及塑料成形方法，藉由加熱單元對澆口流道進行加熱，使位在該澆口流道內的塑料能保持熔融狀態，以提高塑料的流動性和均勻性。本發明的射出成形裝置及塑料成形方法可應用於高分子殼件或是具有微結構之光學鏡片成形，提升產品品質

為了讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯，下文將配合所附圖示，作詳細說明如下。

100‧‧‧射出成形裝置

110‧‧‧注料管

111‧‧‧注料端

120‧‧‧第一成形模

121‧‧‧主流道

121a‧‧‧端

121b‧‧‧另一端

130‧‧‧第二成形模

131‧‧‧模穴

140‧‧‧澆口流道

140a‧‧‧端

140b‧‧‧另一端

141‧‧‧貫穿孔

142‧‧‧管壁

150‧‧‧加熱單元

151‧‧‧前端

160‧‧‧塑料

S100~S102‧‧‧步驟

圖1為本發明之一實施例之射出成形裝置之第一成形模及第二成形模之開模之剖面示意圖。

圖2為本發明之一實施例之射出成形裝置之第一成形模及第二成形模之合模之剖面示意圖。

圖2a為本發明之澆口流道之放大剖面示意圖。

圖3為本發明之一實施例之塑料成形方法流程圖。

圖1為本發明之一實施例之射出成形裝置之第一成形模及第二成形模之開模之剖面示意圖。圖2為本發明之一實施例之射出成形裝置之第一成形模及第二成形模之合模之剖面示意圖。該射出成形裝置100可為塑膠射出成型裝置，或橡膠射出成型裝置，或是類似材料可以藉由液態冷卻固化而形成預定物件之成形裝置。

該射出成形裝置100包括：一注料管110、一第一成形模120、一第二成形模130、一澆口流道140以及一加熱單元150。該第一成形模120包括一主流道121，該注料管110之一注料端111連通該主流道121之一端121a。該注料管110用以將熔融狀態的原料(即為塑料160)，由注料端111注入該主流道121內。

該第二成形模130設置於該第一成形模120的相對位置，並相對於該第一成形模120移動。隨著該第一成形模120與該第二成形模130的相對移動，使該第一成形模120 與該第二成形模130為互相接近或互相遠離。

該第二成形模130包括一模穴131。該澆口流道140之一端140a連通該模穴131。當該第二成形模130抵接該第一成形模120時(如圖2所示)，該澆口流道140之另一端140b連通該主流道121之另一端121b。該塑料160會由主流道121之另一端121b注入該澆口流道140，然後再由澆口流道140之該端140a注入該模穴131。該加熱單元150設置於該澆口流道140之一側，用以對該澆口流道140進行加熱，使位在該澆口流道140內的塑料160能保持熔融狀態，以提高塑料160的流動性和均勻性，提高塑料160注入模穴131時，能得到較好的工件品質。

該加熱單元150可為雷射加熱單元、電熱絲加熱單元或超音波加熱振動單元。在本實施例中，較佳的，該加熱單元150為超音波加熱振動單元，例如利用壓電效應(piezoelectric effect)以產生超音波高頻之振動(頻率22Khz及振幅5-15um)。在當塑料160在模具中流動且還沒有冷卻成型之前，該超音波加熱振動單元用以對該塑料160加熱並同時予以振動。對仍處於高溫狀態塑料160做某種頻率之振動，可使塑料160更均勻分佈在模穴131中。藉由對塑料160之振動，讓塑料160在成型過程中所產生之殘留應力更均勻分佈或降低，減少射出工件的變形量，達到容易控制精密零件之射出成型條件，提升射出零件之品質與減少射出零件試模之時間。

請再參閱圖2a，該澆口流道140具有一貫穿孔 141，該加熱單元150具有一前端151，其伸入該貫穿孔141。當該塑料160由該主流道121注入並通過該澆口流道140時，該加熱單元150之前端151會接觸該塑料160。較佳的，該加熱單元150之前端151與該澆口流道140之管壁142切齊，如此可使該塑料160得到較佳的加熱及振動效果。

圖3為本發明之一實施例之塑料成形方法流程圖。該塑料成形方法主要是利用上述中的射出成形裝置100以進行塑料成形。請同時參閱圖1及圖2，該塑料成形方法包括下列步驟：

步驟S100：提供塑料，該塑料由注料管進入，並經由主流道注入澆口流道。在本步驟中，先將該塑料160加入該注料管110，然後將該第二成形模130向該第一成形模120的方向移動，使該第二成形模130抵接該第一成形模120。該塑料160再由該注料管110之注料端111注入該主流道121，再由該主流道121之另一端121b注入該澆口流道140內。

步驟S102：加熱澆口流道處之塑料，並使澆口流道處之塑料注入模穴。在本步驟中，該澆口流道140之一側有該加熱單元150，用以對該澆口流道140內的塑料160進行加熱，使塑料160能保持熔融狀態。然後位在該澆口流道140內的塑料160再注入該模穴131內，等到模穴131內的塑料160冷卻後，該塑料160會依模穴131的形狀而成形。加熱的方式可利用雷射加熱方式電熱絲加熱方式或超音波加熱振動方式對該塑料160進行加熱。當使用超音波加熱振動 方式對該塑料160進行加熱的同時予以振動。

由上述可知，藉由加熱單元對澆口流道進行加熱，使位在該澆口流道內的塑料能保持熔融狀態，以提高塑料的流動性和均勻性。該加熱單元若是超音波加熱振動單元，即為使用超音波方式進行加熱，除了能對該澆口流道內的塑料保持熔融狀態之外，當塑料在模具中流動且還沒有冷卻成型之前，對仍處於高溫狀態塑料做某種頻率之振盪一段時間，可使塑料更均勻分佈在模穴中，同時也藉由對塑料之振動，輔助塑料(可為高分子塑料)成形，提升微結構轉寫性。讓塑料在成型過程中所產生之殘留應力更均勻分佈或降低，減少射出工件的變形量，達到容易控制精密零件之射出成型條件，提升射出零件之品質與減少射出零件試模之時間。本發明的射出成形裝置及塑料成形方法可應用於高分子殼件或是具有微結構之光學鏡片成形，提升產品品質。

綜上所述，乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段之實施方式或實施例而已，並非用來限定本發明專利實施之範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

100‧‧‧射出成形裝置

110‧‧‧注料管

111‧‧‧注料端

120‧‧‧第一成形模

121‧‧‧主流道

121a‧‧‧端

121b‧‧‧另一端

130‧‧‧第二成形模

131‧‧‧模穴

140‧‧‧澆口流道

140a‧‧‧端

140b‧‧‧另一端

141‧‧‧貫穿孔

150‧‧‧加熱單元

151‧‧‧前端

160‧‧‧塑料

Claims (10)

1. 一種射出成形裝置，包括：一注料管；一第一成形模，其包括一主流道，該注料管之注料端連通該主流道之一端；一第二成形模，設置於該第一成形模的相對位置，並用以相對於該第一成形模移動，該第二成形模包括一模穴；一澆口流道，其之一端連通該模穴，該澆口流道之一另一端用以連通該主流道之一另一端；以及一加熱單元，設置於該澆口流道之一側，用以對該澆口流道進行加熱。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之射出成形裝置，其中當該第二成形模抵接該第一成形模時，該澆口流道之另一端連通該主流道之另一端。
3. 根據申請專利範圍第1項所述之射出成形裝置，其中該加熱單元為雷射加熱單元、電熱絲加熱單元或超音波加熱振動單元。
4. 根據申請專利範圍第3項所述之射出成形裝置，其中該加熱單元為超音波加熱振動單元，該超音波加熱振動單元用以對該塑料加熱並同時予以振動。
5. 根據申請專利範圍第1項所述之射出成形裝置，其中該澆口流道具有一貫穿孔，該加熱單元具有一前端，該加熱單元之前端伸入該貫穿孔內。
6. 根據申請專利範圍第5項所述之射出成形裝置，其中該加熱單元之前端與該澆口流道之管壁切齊。
7. 根據申請專利範圍第5項所述之射出成形裝置，其中當一塑料由該主流道注入並通過該澆口流道時，該加熱單元之前端會接觸該塑料。
8. 一種塑料成形方法，包括下列步驟：提供一塑料，該塑料由一注料管進入，並經由一主流道注入一澆口流道；以及加熱該澆口流道處之該塑料，並使該澆口流道處之塑料注入一模穴。
9. 根據申請專利範圍第8項所述之塑料成形方法，其中利用雷射加熱方式、電熱絲加熱方式或超音波加熱振動方式對該塑料進行加熱。
10. 根據申請專利範圍第9項所述之塑料成形方法，其中利用超音波加熱振動方式對該塑料進行加熱的同時予以振動。