TW587006B - Injection machine and method of adjusting viscosity of molten resin - Google Patents

Description

587006

CD 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明與能調整熔化樹脂（包括粉末材料及膠合劑） 之黏度的注射機器及調整熔化樹脂之黏度的方法有關。 【先前技術】 粉末射模法是將金屬或陶瓷粉末加熱並與樹脂膠合劑 及樹脂材料混合以便由注射機器注射。當執行粉末射模時 ’必須先按照所要模造之物品的種類選擇及準備適當的膠 合劑及適當樹脂材料，以便當由注射機器加熱與混合時， 能具有適當的黏度。包括在樹脂材料中的膠合劑，需要在 精確的控制下保持它的黏度。易言之，需要一些麻煩的操 作’因爲必須按照所要模造之物品的種類，經由選擇能保 持適當黏度之膠合劑與樹脂材料的組合改變膠合劑及樹脂 材料。 在習用的注射機器中，當注射機器在運作時，包括粉 末材料及膠合劑之熔化樹脂的黏度無法調整。因此，必須 事先選擇樹脂材料及膠合劑，並控制以保持膠合劑適當的 黏度。 【發明內容】 本發明的目的是提供一種可調整包括粉末材料及膠合 劑之熔化樹脂之黏度的注射機器，以及調整熔化樹脂之黏 度的方法。 -6 - (2) 按照本發明的注射機器包括：加熱桶，用以將粉末材 料、膠合劑及樹脂材料加熱成熔化樹脂；螺旋攪泮棒，安 裝在加熱桶內用以混合樹脂材料；馬達，用以驅動螺旋擾 梓棒轉動；溶劑供應/排放孔，配置在加熱桶的一側表面 ;導管’輸送用於調整樹脂材料之黏度的溶劑，導管連接 到溶劑供應/排放孔；過濾器，配置在溶劑供應/排放孔內 ，用以防止樹脂材料漏入導管；閥門，配置在導管之管線 的中途；貯槽，配置在導管之管線的末端；負荷偵測部， 用以偵測馬達的負荷値；控制部，用以設定與馬達負荷相 關的參考値；以及驅動部，比較所偵測到的負荷値與參考 値以驅動閥門供應或排放溶劑。 當以螺旋攪拌棒混合包括粉末材料及膠合劑之經加熱 熔化的樹脂時，爲驅動螺旋攪拌棒轉動施加於馬達的負荷 視熔化樹脂的黏度而定。負荷偵測部所偵測到的負荷與控 制部所設定之馬達之負荷的參考値比較。根據此比較的結 果’驅動部打開閥門以供應或排放溶劑一段預先決定的時 間或預先決定的量。在混合期間，馬達的負荷不斷地被重 複偵測，溶劑的供應或排放不斷地重複執行，直到得到預 先決定的負荷値。因此，當注射機器操作中，可以很容易 地調整包括粉末材料與膠合劑之熔化樹脂的黏度。 在導管之管線的中途配置抽送溶劑的邦浦較佳，邦浦 與閥門合作，由驅動部驅動，以支援溶劑的供應或排放。 在管線的中途配置邦浦可經由打開或關閉閥門以及驅動或 停止邦浦以增進供應及排放溶劑的效率。 -7- (3) (3)587006 較佳的注射機器進一步包括：第二溶劑供應/排放孔 ’配置在加熱桶的側表面；第二導管，用以輸送調整樹脂 材料之黏度的溶劑，第二導管連接到第二溶劑供應/排放 孔；第二過濾器，配置在第二溶劑供應/排放孔內，用以 防止樹脂材料漏入第二導管；第二閥門，配置在第二導管 之管線的中途，·以及第二貯槽，配置在第二導管之管線的 末端；其中，驅動部比較所偵測到的負荷値與參考値以驅 動第二閥門支援溶劑的供應或排放其中另一。 更佳是，在第二導管之管線的途中配置用以抽送溶劑 的第二邦浦，第二邦浦與第二閥門合作，由驅動部驅動， 以支援溶劑的供應或排放其中另一。 較佳的控制部可按照粉末材料、膠合劑、樹脂材料及 溶劑的種類設定複數個不同的參考値。 或者，較佳的控制部可按照模造的條件設定複數個不 同的參考値。 車父{±1的驅動部驅動閥門一段預先決定的時間，以執行 預先決定量之溶劑的供應或排放。 較佳的控制部可產生停止信號，俾使溶劑的供應操作 或排放操作能以更穩定的方式執行。 另者’本發明是以注射機器調整熔化樹脂之黏度的方 法，注射機器包括：加熱桶，加熱粉末材料、膠合劑及樹 脂材料以提供熔化樹脂；安裝在加熱桶內的螺旋攪拌棒， 用以混合樹脂材料；馬達，用以驅動螺旋攪拌棒轉動；溶 劑供應/排放孔，配置在加熱桶的一側表面；導管，輸送 -8- (4) (4)587006 用於調整樹脂材料之黏度的溶劑，導管連接到溶劑供應/ 排放孔；過濾器，配置在溶劑供應/排放孔內，用以防止 樹脂材料漏入導管；閥門，配置在導管之管線的中途；貯 槽，配置在導管之管線的末端；負荷偵測部，用以偵測馬 達的負荷値；控制部，用以設定與馬達負荷相關的參考値 ;以及驅動部，比較所偵測到的負荷値與參考値以驅動閥 門供應或排放溶劑。該方法的步驟包括：參考値設定步驟 ’由控制部設定參考値；偵測步驟，由負荷偵測部信號馬 達的負荷値；比較步驟，由驅動部比較所偵測到的負荷値 與參考値並輸出一輸出信號；溶劑抽送步驟，根據輸出信 號經由致動閥門以進行溶劑的供應或排放。 較佳的注射機器在導管之管線的中途配置一抽送溶劑 的邦浦，配合驅動部驅動閥門以支援溶劑的供應或排放。 在此情況，在溶劑抽送步驟，根據輸出信號致動邦浦支援 溶劑的供應或排放較佳。 較佳的注射機器進一步包括：第二溶劑供應/排放孔 ，配置在加熱桶的側表面；第二導管，用以輸送調整樹脂 材料之黏度的溶劑，第二導管連接到第二溶劑供應/排放 孔；第二過濾器，配置在第二溶劑供應/排放孔內，用以 防止樹脂材料漏入第二導管；第二閥門，配置在第二導管 之管線的中途；以及第二貯槽，配置在第二導管之管線的 末端。在此情況，驅動部比較所偵測到的負荷値與參考値 以驅動第二閥門執行溶劑的供應或排放其中另一，以及， 在溶劑抽送步驟，溶劑的供應與排放分開執行。 -9- (5) (5)587006 更佳是，在第二導管之管線的途中配置用以抽送溶劑 的第二邦浦，第二邦浦與第二閥門合作，由驅動部驅動， 以支援溶劑的供應或排放其中另一。在此情況，在溶劑抽 送步驟，根據輸出信號致動第二邦浦支援溶劑的供應或排 放其中另一較佳。 較佳的參考値設定步驟可按照粉末材料、膠合劑、樹 脂材料及溶劑的種類設定複數個不同的參考値。 較佳的參考値設定步驟可按照模造的條件設定複數個 不同的參考値。 較佳的溶劑抽送步驟可驅動閥門一段預先決定的時間 ，以供應或排放預先決定量的溶劑。 較佳的方法進一步包括停止步驟，用以產生停止信號 ，俾使溶劑的供應操作或排放操作能以更穩定的方式執行 【實施方式】 在下文中將參考圖1描述本發明。 參考圖1描述本發明的第一實施例。圖1顯示按照實施 例之注射機器的槪視圖。注射機器i具有用以測定的螺旋 攪拌棒4，由馬達3轉動，螺旋攪拌棒4的在加熱桶2的桶腔 內。進料漏斗6附接於加熱桶2的尾端，供應粉末材料51 ( 諸如金屬或陶瓷）、樹脂材料53、以及用以膠合粉末材料 5 1與樹脂材料5 3的膠合劑5 2。樹脂材料5 3被來自配置在加 熱桶2之外表面的加熱器（未顯示）及螺旋攪拌棒4轉動所 -10- (6) 致使的剪力熱加熱熔化，且螺旋向前（圖中向左）。當螺 旋攪拌棒4持續前進（圖中向左），被測定的熔化樹脂經 由位在加熱桶2尖端的噴嘴7被注入模具（未顯示）中。 當樹脂被注入模具且充滿模具腔時，即製造出外觀良 好的模造產品。爲達此目的，必須調整包括粉末材料5 1、 膠合劑52及樹脂材料53之熔化樹脂的黏度。溶劑54例如有 水、乙醇、苯、甲苯等。按照溫度，溶劑54可以是液態或 氣態。供應溶劑5 4的孔8配置在加熱桶2的側邊，並通入加 熱桶2的內部。過濾器1 8配置在孔8內，以防止粉末材料5 ：[ 、膠合劑52及樹脂材料53從加熱桶2漏出。 接下來要描述溶劑抽送裝置4 1。溶劑抽送裝置4 1包括 閥門9、貯槽1 0、邦浦1 1、導管1 2、驅動部1 9、負荷偵測 部3 0、控制部3 1。驅動部1 9、負荷偵測部3 0及控制部3 1三 者結合成一控制盤（control disk，未顯示），安裝在注 射機器1上。以電線電氣地連接驅動部1 9與閥門9及邦浦1 1 的每一個連接端子，以便驅動閥門9與邦浦1 1。另以電線 電氣地連接負荷偵測部3 0與馬達3的連接端子，以便偵測 馬達3的負荷。從貯槽10輸送溶劑54的導管12裝配到孔8。 閥門9配置在導管12之管線的中途。閥門9的開啓與關閉控 制溶劑5 4的供應與停止，藉以調整熔化樹脂的黏度。 當與大氣隔離之貯槽1 〇內的壓力高於加熱桶2內的壓 力時，打開閥門9即可將溶劑供應到加熱桶2中。當壓力差 被補償或使用開放於大氣的貯槽時，即要驅動配置在管線 中途的邦浦1 1。 -11 - (7) (7)587006 接下來要描述調整黏度的方法，其中，閥門9與邦浦 1 1由控制部3 1控制並由驅動部1 9驅動。控制部3 1所示的參 考値SI、S2、...、Sn分別代表與馬達3之負荷相關的參考 値，且這些値是按照所使用之粉末材料5 1、膠合齊II 5 2、樹 脂材料5 3及溶劑5 4的種類事先設定。在參考値3 1、s 2、... 、Sn中任選其中之一做爲參考値S，並輸入到驅動部19。 驅動部19比較負荷偵測部30所偵測到的馬達負荷値l與事 先由控制部3 1所設定的馬達3參考値s。當値l大於値S時 ，它即判斷加熱桶2中熔化樹脂的黏度高，溶劑的量不足 。此時，驅動部1 9輸出信號D 1及D 2以驅動閥門9及邦浦1 1 。因此，閥門9被打開，邦浦1 1被驅動轉動，因此，溶劑 從貯槽10供應到加熱桶2中。 可採行的方法之一是當値L大於値S時，驅動信號D 1 及D 2只輸出一段時間。不過，爲使控制處理更確實，以 採供應預先決定之溶劑量（即一劑）的方法較佳。易言之 ’當値L大於値S時，驅動信號D 1與D 2只輸出一段預先決 定的時間。在此情況，配置能產生一劑溶劑之信號的電路 用以輸出一劑溶劑的驅動信號D 1與D 2。在經過一段預先 決定的時間周期之後，若値L仍大於値S，則再輸出另一劑 溶劑的驅動信號D 1與D2。此處理不斷重複，直到値l等於 或小於値S。因此，熔化樹脂的黏度被調整。 爲能更精確地供應溶劑5 4，控制部3 1還會產生停止信 號。以下描述藉由停止信號控制驅動部1 9所輸出的驅動信 號D 1及D 2。 -12- (8) (8)587006 馬達3的負荷與參考値經過一段時間的比較。在另一 比較周期，驅動信號D 1及D 2被關閉以停止供應溶劑5 4。 易言之，爲使操作更穩定，從控制部3 1送出停止信號給驅 動部1 9以阻斷驅動信號D 1及D2，以便不開啓閥門9，即使 是當馬達3的負荷値L大於參考値S。經由重複上述操作， 可將熔化樹脂調整到所要的黏度。 現請參閱圖2說明本發明的第二實施例。雖然，第一 實施例中所描述調整熔化樹脂之黏度的方法是供應溶劑5 4 ，但在圖2所示的第二實施例中，溶劑5 4與粉末材料5 1、 膠合劑5 2及樹脂材料5 3於事先混合，且熔化樹脂的黏度經 由從孔1 3排放溶劑5 4加以調整。當加熱桶2中之壓力與貯 槽1 5中之壓力的差夠大時，打開閥門1 4，溶劑5 4即可能被 排放到貯槽1 5中。爲使溶劑的排放更有效率，可在管線中 途配置邦浦1 6，邦浦1 6朝排放的方向轉動（與供應的方向 相反）。 虽驅動部1 9判斷馬達3的負何値l小於參考値s時，即 判斷加熱桶2內之熔化樹脂的黏度過低，即溶劑54過多。 接著，驅動部1 9輸出用以驅動配置在導管1 7中途之閥門1 4 及邦浦1 6的信號D 1及D 2，以致動閥門1 4與邦浦1 6。因此 ’閥門1 4被打開’且邦浦被驅動，以使溶劑5 4從加熱桶2 中排放到貯槽1 5。與第一實施例相同，使用停止信號控制 驅動部1 9較佳。 現請參閱圖3描述本發明的第三實施例。第三實施例 同時具有圖1所不第一實施例之供應溶劑5 4的方法與圖2所 -13- (9) 示第二實施例之排放溶劑5 4的方法，且當選擇其中之一時 ，具有立即反應的能力。 在下文中將描述按照本發明之方法的實施例。 在開始混合到調整黏度結束之間有一調整周期。在調 整周期以外的時間，供應操作被阻斷以便即使是滿足供應 溶劑的條件都不供應溶劑，將在下文中描述。此可防止黏 度調整一旦完成之後，反應負荷些許改變所致使的供應操 作，以及防止供應操作之反應時間之延遲所致使的超量供 應。易言之’由於是在預先決定的調整周期供應一劑量的 溶劑，因此可以達到更穩定的控制。由於阻斷操作，一劑 量的供應操作，以及由停止信號完全控制的調整周期，該 步驟稱爲停止步驟。 在停止步驟，檢查停止信號。當停止信號爲〇 ff，此 表示是在調整周期。接著，在接下來的負荷偵測步驟偵測 馬達的負荷値L。在參考値設定步驟，設定要與負荷値比 較的參考値S。在比較步驟，負荷値L與參考値S相互比較 。當値L大於値S時，在溶劑抽送步驟致動閥門以將溶劑供 應到加熱桶內。在供應溶劑之時，停止信號也已形成，俾 能達成一劑量的供應。隨著這些步驟的重複執行，熔化樹 脂被調整到所想要的黏度。 爲使溶劑的供應及/或排放更有效率，可在管線的中 途配置一邦浦以抽送溶劑。在此情況，在溶劑抽送步驟中 ，經由控制部的控制，閥門被打開，邦浦被驅動在供應或 排放溶劑的方向轉動。 -14 - 587006 (Ί〇) 爲同時具有供應或排放溶劑的方法，以及當選擇其中 之一時能立刻反應，需要另外配置一套系統，其中包括孔 、導管、過濾器、閥門及貯槽，且在溶劑抽送步驟中，溶 劑的供應與排放由各自的系統執行。 爲按照粉末材料、膠合劑、樹脂材料及溶劑的種類以 及模造條件更精確地調整黏度，較佳的方法是在參考値設 定步驟中設定複數個不同的參考値，並選擇適合者使用。 在溶劑抽送步驟，閥門被操作一段預先決定的周期， 以便供應或排放預先決定量的溶劑。 在停止步驟，驅動信號D 1及D2被阻斷以停止供應或 排放溶劑，以使溶劑的供應操作及排放操作能以更穩定的 方法進行。 在以上的描述中，雖然孔是配置在加熱桶的頂端，不 過，孔可位於加熱桶的任何位置。此外，如有需要，可以 使用複數個孔以使熔化樹脂與溶劑的混合更加均勻，或溶 劑的排放更有效率。基於相同的理由，也可沿著螺旋攪拌 棒配置長狹縫形狀的孔。 【圖式簡單說明】 圖1顯示本發明的第一實施例； 圖2顯示本發明的第二實施例；以及 圖3顯示本發明的第三實施例。 【符號說明】 -15- (11)587006 1 注射機器 2 加熱桶 3 馬達 4 螺旋攪拌棒 6 進料漏斗 7 噴嘴 8 溶劑進入孔 9 閥門 10 貯槽 11 邦浦 12 導管 13 孔 14 閥門 15 貯槽 16 邦浦 17 導管 18 過濾器 19 驅動部 3 0 負荷偵測部 3 1 控制部 4 1 溶劑抽送裝置 5 1 粉末材料 52 膠合劑 53 樹脂材料

-16- (12)587006 54 溶劑

-17-

Claims (1)

1. (1) (1)587006 拾、申請專利範圍 1 · 一種注射機器，包括： 加熱桶，用以將粉末材料 '膠合劑及樹脂材料加熱成 熔化樹脂； 螺旋攬拌棒，安裝在加熱桶中，用以混合樹脂材料； 馬達’用以驅動螺旋攪泮棒轉動； 溶劑供應/排放孔，配置在加熱桶的一側表面； 導S，$即送用於g周整樹脂材料之黏度的溶劑，導管連 接到溶劑供應/排放孔； 過濾'器，配置在溶劑供應/排放孔內，用以防止樹脂 材料漏入導管； 閥門，配置在導管之管線的中途； 貯槽，配置在導管之管線的末端； 負荷偵測部，用以偵測馬達的負荷値； 控制部，用以設定與馬達負荷相關的參考値；以及 驅動部’比較所偵測到的負荷値與參考値以驅動閥門 供應或排放溶劑。 2. 如申請專利範圍第1項的注射機器，其中 在導管之管線的中途配置抽送溶劑的邦浦，邦浦與閥 門合作，由驅動部驅動，以支援溶劑的供應或排放。 3 . 如申請專利範圍第1項的注射機器，進一步包括 第二溶劑供應/排放孔，配置在加熱桶的側表面； 第二導管，用以輸送調整樹脂材料之黏度的溶齊彳，第 -18- (2) (2)587006 二導管連接到第二溶劑供應/排放孔； 第二過濾器，配置在第二溶劑供應/排放孔內，用以 防止樹脂材料漏入第二導管； 第一閥門’配置在第二導管之管線的中途；以及 第二貯槽’配置在第二導管之管線的末端；其中 驅動部比較所偵測到的負荷値與參考値以驅動第二閥 門支援溶劑的供應或排放其中另一。 4 . 如申請專利範圍第3項的注射機器，其中，在第 二導管之管線的途中配置用以抽送溶劑的第二邦浦，第二 邦浦與第二閥門合作，由驅動部驅動，以支援溶劑的供應 或排放其中另一。 5 · 如申請專利範圍第1項的注射機器，其中，控制 部可按照粉末材料、膠合劑、樹脂材料及溶劑的種類設定 複數個不同的參考値。 6 · 如申請專利範圍第1項的注射機器，其中，控制 部可按照模造條件設定複數個不同的參考値。 7 . 如申請專利範圍第1項的注射機器，其中驅動部 驅動閥門一段預先決定的時間，以執行預先決定量之溶劑 的供應或排放其中之一。 8 . 如申請專利範圍第1項的注射機器，其中，控制 部可產生停止信號，俾使溶劑的供應操作或排放操作能以 更穩定的方式執行。 9. 一種以注射機器調整熔化樹脂之黏度的方法，注 射機器包括： -19- (3) (3)587006 加熱桶，加熱粉末材料、膠合劑及樹脂材料以提供熔 化樹脂； 螺旋攪泮棒，安裝在加熱桶內用以混合樹脂材料； 馬達，用以驅動螺旋攪拌棒轉動； 溶劑供應/排放孔，配置在加熱桶的一側表面； 導管，輸送用於調整樹脂材料之黏度的溶劑，導管連 接到溶劑供應/排放孔； 過濾器’配置在溶劑供應/排放孔內，用以防止樹脂 材料漏入導管； 閥門，配置在導管之管線的中途； 貯槽，配置在導管之管線的末端； 負荷偵測部，用以偵測馬達的負荷値； 控制部，用以設定與馬達負荷相關的參考値；以及 驅動部，比較所偵測到的負荷値與參考値以驅動閥門 供應或排放溶劑； 該方法的步驟包括： 參考値設定步驟’由控制部設定參考値； 偵測步驟，由負荷偵測部信號馬達的負荷値； 比較步驟，由驅動部比較所偵測到的負荷値與參考値 並輸出一輸出信號； 溶劑抽送步驟，根據輸出信號經由致動閥門以進行溶 劑的供應或排放。 10.如申請專利範圍第9項的方法，其中 在導管之管線的中途配置抽送溶劑的邦浦，邦浦與閥 ‘20- (4) (4) 587006 門合作’由驅動部驅動，以支援溶劑的供應或排放； « Μ胃J #送步驟，根據輸出信號致動邦浦支援溶劑的 供應或排放。 11.如申請專利範圍第9項的方法，其中 注射機器進一步包括： 第二溶劑供應/排放孔，配置在加熱桶的側表面； 第=導管’用以輸送調整樹脂材料之黏度的溶劑，第 二導管連接到第二溶劑供應/排放孔； 第二過濾、器’配置在第二溶劑供應/排放孔內，用以 防止樹脂材料漏入第二導管； 第一閥門’配置在第二導管之管線的中途；以及 第二貯槽，配置在第二導管之管線的末端；其中 驅動部比較所偵測到的負荷値與參考値以驅動第二閥 門執行溶劑的供應或排放其中另一，且其中 在溶劑抽送步驟，溶劑的供應與排放分開執行。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項的方法，其中 注射機器具有第二邦浦，配置在第二導管之管線的途 中用以抽送溶劑，第二邦浦與第二閥門合作，由驅動部驅 動’以支援溶劑的供應或排放其中另一，且其中 在溶劑抽送步驟，根據輸出信號致動第二邦浦支援溶 劑的供應或排放其中另一。 13.如申請專利範圍第9項的方法，其中 在參考値設定步驟中，可按照粉末材料、膠合劑、樹 脂材料及溶劑的種類設定複數個不同的參考値。 -21 - (5) (5)587006 1 4 ·如申請專利範圍第9項的方法，宜中 在參考値設定步驟中，可按照模造的條件設定複數個 不同的參考値。 15. 如申請專利範圍第9項的方法，其中 在溶劑抽送步驟中’可驅動閥門一段預先決定的時間 ，以供應或排放預先決定量的溶劑。 16. 如申請專利範圍第9項的方法，進一步包括： 停止步驟，用以產生停止丫S號，俾使溶劑的供應操作 或排放操作能以更穩定的方式執行。

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