TWI640218B

TWI640218B - Injection molding machine and its variable power type heating sheet

Info

Publication number: TWI640218B
Application number: TW106123192A
Authority: TW
Inventors: 王立鼎; 韓志強
Original assignee: 台中精機廠股份有限公司
Priority date: 2017-07-11
Filing date: 2017-07-11
Publication date: 2018-11-01
Also published as: TW201909693A

Abstract

一種射出成型機及其變功率型電熱片，變功率型電熱片可分為高功率段、低功率段以及中功率段，變功率型電熱片之絕緣層設有電熱絲，電熱絲於高功率段的分佈密度是高於中功率段，中功率段又高於低功率段，此等電熱片是貼覆於射座料管組周圍，可依照射座料管組各處之熱能需求分別提供不同功率之熱能，使其維持適當溫度從而提高良率。

Description

射出成型機及其變功率型電熱片

本發明係與射出成型技術有關，特別是指一種藉由電熱密度之適當配置來提高良率之射出成型機及變功率型電熱片。

一般射出成型機之射座料管組，係由熔膠筒、射嘴法蘭及射嘴所組成，其功能在於將塑料熔化並運送至射嘴前端射出，因此料管組需設置電熱片，並搭配射膠螺桿提供剪切熱，使熔膠筒內部之塑料熔化為熔膠，再藉由射膠螺桿將熔膠推送前進並射出，而電熱片通常使用雲母電熱片，並包覆熔膠筒、射嘴法蘭及射嘴等塑料通過之區域。

然而，該熔膠在被推送之過程中，若溫度過低即會導致阻塞或運送困難，而若溫度過高則會導致碳化或裂解變色，而該料管組的溫度又常受邊界條件如模溫、冷卻水溫之影響而在同一加熱區段中的不同位置有很大的差異，導致成品之不良率增加，而有待改善。

有鑑於此，本發明之目的在於提供一種射出成型機及其變功率型電熱片，可對射座料管組的每一區段分別提供適量之熱能，以提高良率。

為達成前揭目的，發明人先分析一般射座料管組之熱能流失狀況，該射座料管組包含有一熔膠筒、一射嘴法蘭以及一射嘴，該射嘴法蘭具有一大徑端以及一小徑端，兩者分別連接該熔膠筒以及該射嘴，其中，該射嘴由於接觸模具，熱能容易經由模具而逸散，導致射嘴前端需接收較多之熱能以維持適當溫度，而射嘴後端因接近熔膠筒電熱片則熱量散失很少不需補充太多電熱，若電熱功率若與後端相同同動則會造成溫度過高。此外，貼覆於該熔膠筒用以通電加熱之電熱片，若緊臨該熔膠筒其他未設置電熱片之區域，也因熱能會朝該區域流失而需負擔較多之熱能供給，由於該射座料管組各處受溫度影響之程度均不相同，因此該電熱片之各區段需有不同之發熱功率始能滿足需求而使溫度均勻性提高，避免局部溫度過高或過低。同時若使用多段電熱控制則會因需多段電熱片感溫線及控制元件等等，而使成本大幅增加，使用變功率電熱則無此困擾。

因此，本發明之變功率型電熱片需包含有一絕緣層、一電熱絲、一外殼以及一夾緊裝置，該絕緣層是由絕緣材質所製成，且截面呈C字形，該電熱絲是設置於該絕緣層，該外殼是設置於該絕緣層外圍，並具有二自由端，該夾緊裝置是設於該外殼之二自由端，以使該外殼夾固該絕緣層，其中，該變功率型電熱片包含有一高功率段以及一中功率段，該高功率段以及該中功率段是沿著該絕緣層之軸向排列，該電熱絲在該高功率段之發熱功率係高於該電熱絲在該中功率段之發熱功率。

於本發明之一較佳實施例之中，該變功率型電熱片還包含有一低功率段位於該高功率段與該中功率段之間，且三者間的功率差異是因電熱絲分佈密度之不同所導致，但也可利用電熱絲之電阻值差異來達到相同之效果。而不同功率的配置是配合邊界條件的變化(例如低溫的邊界區會搭配較高功率電熱，高溫區或遠離低溫邊界時則使用低功率電熱。)

而本發明之射出成型機則是包含有一射座料管組以及至少一前述之變功率型電熱片，該射座料管組是包含一熔膠筒、一射嘴法蘭以及一射嘴，該射嘴法蘭是連接於該熔膠筒與該射嘴之間，該變功率型電熱片之絕緣層是貼覆於該射座料管組之周圍。

於本發明之一較佳實施例之中，其中一個變功率型電熱片是貼覆於該射座料管組之射嘴周圍，且其高功率段是遠離該射嘴法蘭；另外二個變功率型電熱片是彼此緊臨地貼覆於該熔膠筒之周圍，其中一該變功率型電熱片還貼覆於該射嘴法蘭之大徑端周圍，且其高功率段是朝向該射嘴，另一該變功率型電熱片之高功率段則是靠近入料段，另一變功率型電熱片則是貼覆於射嘴法蘭之小徑端周圍，且高功率段是朝向該射嘴。

經由上述結構，這些變功率型電熱片可於射座料管組周圍各處分別提供不同功率之熱能，以協助維持適當作業溫度，達到提高產品良率之效果。

〔本發明〕

100‧‧‧射出成型機

10‧‧‧射座料管組

12‧‧‧熔膠筒

14‧‧‧射嘴法蘭

141‧‧‧大徑端

142‧‧‧小徑端

16‧‧‧射嘴

18‧‧‧入料段

20a,20b,20c,20d‧‧‧變功率型電熱片

201‧‧‧高功率段

202‧‧‧中功率段

203‧‧‧低功率段

22‧‧‧絕緣層

24‧‧‧電熱絲

26‧‧‧外殼

261,262‧‧‧自由端

263‧‧‧穿孔

28‧‧‧夾緊裝置

30‧‧‧變功率型電熱片

301‧‧‧高功率段

302‧‧‧中功率段

34‧‧‧電熱絲

40‧‧‧變功率型電熱片

401‧‧‧高功率段

402‧‧‧中功率段

44‧‧‧電熱絲

200‧‧‧射出成型機

50‧‧‧變功率型電熱片

501‧‧‧高功率段

502‧‧‧中功率段

503‧‧‧低功率段

54‧‧‧電熱絲

圖1為本發明一較佳實施例射出成型機之側視圖。

圖2為該較佳實施例變功率型電熱片之剖視圖。

圖3為該變功率型電熱片中電熱絲之配置示意圖。

圖4類同圖1，惟特別顯示電熱絲之配置。

圖5為本發明另一較佳實施例變功率型電熱片中電熱絲之配置圖。

圖6為本發明又一較佳實施例變功率型電熱片中電熱絲之配置圖。

圖7為本發明又一較佳實施例射出成型機之側視圖。

為能更清楚地說明本發明，茲舉以下較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。

請參圖1所示，本發明一較佳實施例之射出成型機100是包有一射座料管組10以及四變功率型電熱片20a,20b,20c,20d，事實上，為求順利運作，該射出成型機100還需包含機座、送料斗之相關機構以及相關之控制裝置等等，惟該等構件非本發明之重點，在此不作論述，圖1中亦對應省略該等構件。

射座料管組10是包含有一熔膠筒12、一射嘴法蘭14、一射嘴16以及一入料段18，該射嘴法蘭14具有一大徑端141以及一小徑端142，兩者分別連接該熔膠筒12以及該射嘴16，該入料段18是位於該熔膠筒12上遠離該射嘴法蘭14之一端。

該等變功率型電熱片20a,20b,20c,20d之構件及內部結構均完全相同，僅其長度、外徑及設置位置有所區別，現以其中一變功率型電熱片20b為例敘述其結構。請參閱圖2及圖3，該變功率型電熱片20b是包含有一絕緣層22、一電熱絲24、一外殼26以及一夾緊裝置28。

該絕緣層22是由絕緣材質所製成，且被彎折而導致截面呈C字形，於本實施例中，該絕緣材質為雲母材料，但若採用陶瓷材料也能夠達到功效，該絕緣層22是以其內周面貼覆於該射座料管組10之射嘴16、射嘴法蘭14或是熔膠筒12之周圍，如圖1所示。

該電熱絲24是設置於該絕緣層22內部。

該外殼26是設置於該絕緣層22外圍，且具有二自由端261,262。

該夾緊裝置28是設於該外殼26之二自由端261,262，以使該外殼26夾固該絕緣層22，進而使該變功率型電熱片20a穩固地結合於該射座料管組10，其中該夾緊裝置28為一螺桿，穿置該等自由端261,262之穿孔263中，並配合於其中一穿孔263設置內螺紋，即可達到夾固之效果，該夾緊裝置28也可為一螺桿與一螺母之組合，也可為其他各種形式之夾具或束帶。

該變功率型電熱片20b包含有長度等長之一高功率段201、一中功率段202以及一低功率段203，該低功率段203是位於該高功率段201以及該中功率段202之間，且三者是沿著該絕緣層22之軸向依序排列，該電熱絲24是於該絕緣層22中迂迴地延伸，且依序通過該高功率段201、中功率段202以及該低功率段203，該電熱絲24於該高功率段201之分佈密度是高於該中功率段202之分佈密度，導致該電熱絲24在該高功率段201之發熱功率係高於在該中功率段202之發熱功率，該電熱絲24於該中功率段202之分佈密度又高於該低功率段203之分佈密度，導致該電熱絲24在該中功率段202之發熱功率係又高於在該低功率段203之發熱功率，該高功率段201、低功率段203以及中功率段202之長度其實也可依需求自由調整。

請再參閱圖4，於該等變功率型電熱片20a,20b,20c,20d之中，其中一個變功率型電熱片20a是貼覆於該射座料管組20之射嘴16周圍，其高功率段201是遠離該射嘴法蘭14，亦即朝向模具(圖未示)，以充分補償由射嘴16傳遞至模具之熱能損失。

另外二變功率型電熱片20b,20c是彼此緊臨地貼覆於該熔膠筒12之周圍，其中一該變功率型電熱片20b還貼覆於該射嘴法蘭14大徑端141之周圍，且其高功率段201是朝向該射嘴16，另一該變功率型電熱片20c則僅貼覆於該熔膠筒12周圍，且高功率段201靠近入料段18，以供應熱能給該熔膠筒12其他緊臨且未設置電熱片之區域。

其餘一該變功率型電熱片20d則是貼覆於該射嘴法蘭14之小徑端142周圍，且其高功率段201也是朝向該射嘴16。

經由上述結構，該等變功率型電熱片20a,20b,20c,20d可視該射座料管組10各處之熱能損失狀況提供不同功率之熱能，因此可有效避免塑料之過熱碳化或冷料堵塞，大大提高良率。

本實施例之三個變功率型電熱片20a,20b,20c,20d是一併設置於該射座料管組10，然而實際實施時並不限於此，該等變功率型電熱片20a,20b,20c,20d亦可擇一地來與傳統定功率型電熱片搭配使用，例如該射嘴16處採用本發明之變功率型電熱片，而熔膠筒12處採用傳統電熱片等等。

再者，本發明之變功率型電熱片30亦可如圖5所示，僅包含長度相等且彼此緊臨之一高功率段301以及一中功率段302，亦即不設置該低功率段，內部並依功率之高低差異，分別設置密度不同之電熱絲34。另外，變功率型電熱片40亦可如圖6所示，中功率段402之長度為高功率段401之2倍，且電熱絲44之分佈密度並作對應之調整。

請再參閱圖7，本發明又一較佳實施例之射出成型機500與前揭實施例揭示者大致相同，其不同點在於，其變功率型電熱片 50中電熱絲54於該高功率段501、中功率段502及低功率段503之分佈密度大體上是相同的，該電熱絲54是利用其電阻值之差異來達到不同發熱功率之效果，亦即，該電熱絲54於該高功率段501之電阻值係低於該中功率段之電阻值，而於該中功率段502之電阻值又低於該低功率段之電阻值。

以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

Claims

一種射出成型機，包含：一射座料管組，包含一熔膠筒、一射嘴法蘭、一射嘴以及一入料段，該射嘴法蘭是連接於該熔膠筒與該射嘴之間，該入料段是位於該熔膠筒上遠離該射嘴法蘭之一端；以及複數個變功率型電熱片，各該變功率型電熱片包含一絕緣層、一電熱絲、一外殼與一夾緊裝置，其中，該絕緣層是由絕緣材質所製成，且截面呈C字形；該電熱絲設置於該絕緣層；該外殼設置於該絕緣層外圍，該外殼並具有二自由端；該夾緊裝置設於該外殼之二自由端，以使該外殼夾固該絕緣層；其中，各該變功率型電熱片包含有一高功率段以及一中功率段，該高功率段以及該中功率段是沿著該絕緣層之軸向排列，該電熱絲在該高功率段之發熱功率係高於該電熱絲在該中功率段之發熱功率；其中一該變功率型電熱片是貼覆於該射嘴之周圍，且其高功率段是遠離該射嘴法蘭；其中一該變功率型電熱片是貼覆於該射嘴法蘭之一小徑端周圍，且其高功率段是朝向該射嘴；其中一該變功率型電熱片是貼覆於該射嘴法蘭之一大徑端周圍，且其高功率段是朝向該射嘴；其中一該變功率型電熱片是貼覆於該熔膠筒之周圍，且遠離該射嘴法蘭，且其高功率段是靠近該入料段。
一種射出成型機，包含：一射座料管組，包含一熔膠筒、一射嘴法蘭、一射嘴以及一入料段，該射嘴法蘭是連接於該熔膠筒與該射嘴之間，該入料段是位於該熔膠筒上遠離該射嘴法蘭之一端；以及一變功率型電熱片，包含一絕緣層、一電熱絲、一外殼與一夾緊裝置，其中，該絕緣層是由絕緣材質所製成，且截面呈C字形；該電熱絲設置於該絕緣層；該外殼設置於該絕緣層外圍，該外殼並具有二自由端；該夾緊裝置設於該外殼之二自由端，以使該外殼夾固該絕緣層；其中，該變功率型電熱片包含有一高功率段以及一中功率段，該高功率段以及該中功率段是沿著該絕緣層之軸向排列，該電熱絲在該高功率段之發熱功率係高於該電熱絲在該中功率段之發熱功率；其中，該變功率型電熱片更包含有一低功率段位於該高功率段與該中功率段之間；其中，該變功率型電熱片貼覆於該射嘴之周圍，且其高功率段是遠離該射嘴法蘭。
一種射出成型機，包含：一射座料管組，包含一熔膠筒、一射嘴法蘭、一射嘴以及一入料段，該射嘴法蘭是連接於該熔膠筒與該射嘴之間，該入料段是位於該熔膠筒上遠離該射嘴法蘭之一端；以及一變功率型電熱片，包含一絕緣層、一電熱絲、一外殼與一夾緊裝置，其中，該絕緣層是由絕緣材質所製成，且截面呈C字形；該電熱絲設置於該絕緣層；該外殼設置於該絕緣層外圍，該外殼並具有二自由端；該夾緊裝置設於該外殼之二自由端，以使該外殼夾固該絕緣層；其中，該變功率型電熱片包含有一高功率段以及一中功率段，該高功率段以及該中功率段是沿著該絕緣層之軸向排列，該電熱絲在該高功率段之發熱功率係高於該電熱絲在該中功率段之發熱功率；其中，該變功率型電熱片更包含有一低功率段位於該高功率段與該中功率段之間；其中，該變功率型電熱片貼覆於該射嘴法蘭之一小徑端周圍，且其高功率段是朝向該射嘴，其中功率段是朝向該射嘴法蘭之一大徑端。
一種射出成型機，包含：一射座料管組，包含一熔膠筒、一射嘴法蘭、一射嘴以及一入料段，該射嘴法蘭是連接於該熔膠筒與該射嘴之間，該入料段是位於該熔膠筒上遠離該射嘴法蘭之一端；以及一變功率型電熱片，包含一絕緣層、一電熱絲、一外殼與一夾緊裝置，其中，該絕緣層是由絕緣材質所製成，且截面呈C字形；該電熱絲設置於該絕緣層；該外殼設置於該絕緣層外圍，該外殼並具有二自由端；該夾緊裝置設於該外殼之二自由端，以使該外殼夾固該絕緣層；其中，該變功率型電熱片包含有一高功率段以及一中功率段，該高功率段以及該中功率段是沿著該絕緣層之軸向排列，該電熱絲在該高功率段之發熱功率係高於該電熱絲在該中功率段之發熱功率；其中，該變功率型電熱片更包含有一低功率段位於該高功率段與該中功率段之間；其中，該變功率型電熱片貼覆於該射嘴法蘭之一大徑端及熔膠筒周圍，且其高功率段是朝向該射嘴法蘭之一小徑端。
一種射出成型機，包含：一射座料管組，包含一熔膠筒、一射嘴法蘭、一射嘴以及一入料段，該射嘴法蘭是連接於該熔膠筒與該射嘴之間，該入料段是位於該熔膠筒上遠離該射嘴法蘭之一端；以及一變功率型電熱片，包含一絕緣層、一電熱絲、一外殼與一夾緊裝置，其中，該絕緣層是由絕緣材質所製成，且截面呈C字形；該電熱絲設置於該絕緣層；該外殼設置於該絕緣層外圍，該外殼並具有二自由端；該夾緊裝置設於該外殼之二自由端，以使該外殼夾固該絕緣層；其中，該變功率型電熱片包含有一高功率段以及一中功率段，該高功率段以及該中功率段是沿著該絕緣層之軸向排列，該電熱絲在該高功率段之發熱功率係高於該電熱絲在該中功率段之發熱功率；其中，該變功率型電熱片更包含有一低功率段位於該高功率段與該中功率段之間；其中，該變功率型電熱片貼覆於該熔膠筒之周圍，且遠離該射嘴法蘭，且其高功率段是靠近該入料段。
如請求項1至5任一項所述之射出成型機，其中該電熱絲於該高功率段之分佈密度係高於該中功率段之分佈密度。
如請求項1至5任一項所述之射出成型機，其中該電熱絲於該高功率段之電阻值係低於該中功率段之電阻值。