TWI685471B - 具移載部之下模具 - Google Patents

Abstract

本發明係有關一種下模具，特別係有關一種具移載部之下模具結構嶄新設計，本發明下模具係運用於氣密式連續氣氛燒結熱壓成型裝置，其特徵在於：該下模具下端外緣具有大於下模具外緣且與下模具一體加工成型之移載部，該移載部係與下加熱板直接接觸，而直接與下加熱板傳導加熱，除具有連續、高效率及高品質熱壓成型產品功效外，更具有一致、較佳之加熱及冷卻速度。

Description

具移載部之下模具

本發明特別係針對熱壓成型產品之氣密式連續氣氛燒結熱壓成型裝置之下模具嶄新設計者，除具有連續、高效率及高品質熱壓成型產品功效外，更具有一致、較佳之加熱及冷卻速度。

按，熱壓成型是一種高分子材料的加工方法，主要係將具一定厚度的材料置於模具中，加熱模具或環境，使材料軟化而覆蓋於模具表面，再以機器壓擠，經過冷卻階段固化後，就可得到熱壓成型的產品。

熱壓成型的材料，以玻璃為例，玻璃因為具有較高透光的特性，因此顯示裝置(如手機、手錶等電子產品)多選其作為視窗部份的外殼。君可見手持電子產品表面通常設有玻璃殼體，以保護產品內部的顯示模組。目前玻璃殼體大部分都是平板的外形，所以在電子產品的上表面會形成有接縫。再者，由於電子產品的周邊必須保留一定寬度的機構部分，用以固持平板狀的玻璃，因此電子產品的頂面也就無法完全被利用。因此，立體或曲面玻璃已漸漸的被運用於電子產品的玻璃殼體上。

平板式玻璃殼體較易製造，而具有立體形狀的玻璃殼體製造則較為不易。目前，具有立體形狀的玻璃殼體的製造通常有兩種方法：第一種為：製造多片平板式玻璃單元，然後藉由黏貼邊緣的方式形成具有立體形狀的玻璃殼體。第二種為：製造一定厚度的長方體玻璃，而後於該長 方體玻璃上多次的研磨以形成具有多側面的立體造型。然而，上述二方法均耗時耗力，生產速度非常慢。一般而言，由於玻璃素材係為一平板狀，如果要生產一具有造型之玻璃，較佳的作法係將平板狀的玻璃素材設置於一上模件與一下模件之間，接著加熱上模件、下模件以及玻璃素材，以使玻璃素材軟化。當上述之玻璃素材軟化時，上模件與下模件便可進行合模動作，以使上模件沿一合模方向與下模件共同塑造玻璃素材的外形，藉以生產相對應之模造玻璃。我國專利公告M452174號「用來製造模造玻璃之成型設備」(公告日2013年05月01日專利公告資料參照)，其包含有一母型模具件、一第一公型模具件、一第二公型模具件、一支撐頂桿以及一壓桿。該第一公型模具件以可開合之方式設置於該母型模具件上，該第二公型模具件設置於該母型模具件與該第一公型模具件之間。該支撐頂桿穿設於該母型模具件，該支撐頂桿用來推頂於該第二公型模具件，藉以支撐該第二公型模具件與該第一公型模具件共同夾持一模造玻璃。該壓桿設置於該第一公型模具件之一側，該壓桿用來下壓於該第一公型模具件，以使該第一公型模具件與該第二公型模具件相對該母型模具件移動至一合模位置，藉以成型該模造玻璃。然仍無法達到業界連續、快速的製造高品質模造立體玻璃的需求，為其缺失。

請參閱第1圖所示，第1圖為習用上下加熱式成型設備側視圖，其主要包括有上加熱板(A)、底加熱板(B)及位移機構(C)，模具(D)係置於底加熱版(B)上，藉位移機構(C)來撥動位移模具(D)，雖然模具(D)與底加熱板(B)為接觸式加熱，然由於位移機構(C)係位於爐內，易因爐內高溫而變形或損壞，為其缺失。

申請人先前申請獲准之I613160號「氣密式模造立體玻璃連續成型裝置」專利，其主要包括有：爐體，為密閉式，爐體外部二端設有交換系統，爐體內部設有氣密腔；交換系統，設於爐體二端，爐體二端交換系統間設有外輸送道，各交換系統包括有設於爐體側之內氣密門及設於外輸送道側之外氣密門，內氣密門及外氣密門間形成氣密空間，並設有位移裝置將載板推入或移出爐體，當載板被送進爐體前，爐體頭端之內氣密門及外氣密門為封閉，待氣密空間內抽真空並導入保護氣體至與氣密腔內相同環境後，爐體側內氣密門方打開將載板推入氣密腔內，當載板要送出氣密腔前，爐體尾端之內氣密門及外氣密門為封閉，且氣密空間內已經抽真空並導入保護氣體至與氣密腔內相同環境，爐體側內氣密門方打開將載板推入氣密空間內，以避免氣密腔內混入爐外空氣；氣密腔，設於爐體內部，包括有氣密腔體，氣密腔體內具有內輸送道，內輸送道連結爐體二端交換系統內氣密門，並設有滑軌，以作為載板移動之軌道，該氣密腔為氣密式，並導入保護氣體，且依製程區分有昇溫區、高溫成型區及冷卻區，昇溫區及高溫成型區內設有至少一層斷熱層，且斷熱層中央形成熱場，熱場內設有視製程程序所需溫度之加熱元件，冷卻區具有冷卻裝置，高溫成型區設有加壓系統；外輸送道，連結爐體二端交換系統；加壓系統，主要係由壓缸、加壓軸與加壓柱構成；如此構成之本發明，待成型平板玻璃置於模具成型面中，模具則置於載板上，載板經交換系統進入氣密腔，經昇溫區之預熱，及高溫成型區之高溫，使模內玻璃軟化，並藉加壓系統之加壓而成型，再經冷卻區之冷卻後，經交換系統送出爐體外部，再脫模而成【2018年2月1日專利公告資料參照】。該專利之模具係置於載板上，載板經 交換系統進入氣密腔，經昇溫區之預熱，及高溫成型區之高溫，使模內玻璃軟化，並藉加壓系統之加壓而成型，再經冷卻區之冷卻後，經交換系統送出爐體外部，再脫模而成。由於交換系統係設於爐體外部，並藉爐內載板位移，故不會有前揭習用技術易因爐內高溫而使位移機構變形或損壞的缺失。惟因為載板與下方下加熱板間具有載板本身的厚度間隔，因模具與下加熱板間隔著載板厚度，故間接接觸加熱在加熱及冷卻的速度上有改善的空間，實有必要提出更佳之設計，使連續熱壓成型裝置更臻完善。

本發明發明人鑒於習用技術之缺失，積其多年實際從事精密陶瓷科技工業產品之設計製造專業知識，經不斷研究、改良後，終有本發明之研發成功，公諸於世。

緣是，本發明之主要目的在提供一種「具移載部之下模具」，本發明係針對熱壓成型產品之氣密式連續氣氛燒結熱壓成型裝置之下模具嶄新設計，其特徵在於：該下模具下端外緣具有大於下模具外緣且與下模具一體加工成型之移載部。

本發明前述移載部係置於氣密式連續氣氛燒結熱壓成型裝置之下加熱板上，而直接與下加熱板傳導加熱，除具有連續、高效率及高品質熱壓成型產品功效外，更具有一致、較佳之加熱及冷卻速度。

本發明前述移載部，其二側係設置於氣密式連續氣氛燒結熱壓成型裝置相對之滑軌，底端則與加熱元件形成的熱場直接接觸，而直接與熱場傳導加熱，除具有連續、高效率及高品質熱壓成型產品功效外，更具有一致、較佳之加熱及冷卻速度。

本發明前述移載部，該移載部上端具有至少二組一體加工成型的下模具。

(A)‧‧‧上加熱板

(B)‧‧‧底加熱板

(C)‧‧‧位移機構

(D)‧‧‧模具

(1)‧‧‧爐體

(2)‧‧‧交換系統

(20)‧‧‧內氣密門

(21)‧‧‧外氣密門

(22)‧‧‧氣密空間

(23)‧‧‧位移裝置

(3)‧‧‧氣密腔

(30)‧‧‧氣密腔體

(31)‧‧‧內輸送道

(32)‧‧‧昇溫區

(33)‧‧‧高溫成型區

(34)‧‧‧冷卻區

(35)‧‧‧斷熱層

(36)‧‧‧熱場

(37)‧‧‧上加熱元件

(370)‧‧‧下加熱元件

(371)‧‧‧下加熱板

(372)‧‧‧滑軌

(38)‧‧‧冷卻裝置

(4)‧‧‧外輸送道

(5)‧‧‧加壓系統

(50)‧‧‧壓缸

(51)‧‧‧加壓軸

(52)‧‧‧加壓柱

(6)‧‧‧氣密腔

(60)‧‧‧滑軌

(61)‧‧‧加熱元件

(62)‧‧‧熱場

(7)‧‧‧模具

(70)‧‧‧上模具

(71)‧‧‧下模具

(72)‧‧‧移載部

第1圖係習用上下加熱式成型設備側視圖；第2圖係本發明熱壓成型裝置正面剖示圖；第3圖係本發明熱壓成型裝置上端剖示圖；第4圖係本發明熱壓成型裝置昇溫區剖示圖；第5圖係本發明熱壓成型裝置高溫成型區剖示圖；第6圖係本發明實施例模具三面視圖；第7圖係本發明實施例多組模具剖面圖；第8圖係本發明另一實施例熱壓成型裝置昇溫區剖示圖。

為達成本發明前述目的之技術手段，茲列舉一實施例，並配合圖式說明如後，貴審查委員可由之對本發明之結構、特徵及所達成之功效，獲致更佳之瞭解。

本發明係針對熱壓成型產品之氣密式連續氣氛燒結熱壓成型裝置之移載板嶄新設計，本發明熱壓成型材料，包括但不限定於玻璃、金屬、陶瓷或金屬陶瓷異質複合材料等。請參閱第2、3圖所示為氣密式連續氣氛燒結熱壓成型裝置之實例，本發明可適用但不限定於此種成型裝置【本實施例為模具置於下加熱板之直接加熱方式成型裝置，亦可適用於如模具置於熱場中之空間加熱方式成型裝置】，該氣密式連續氣氛燒結熱壓成 型裝置主要包括有：爐體(1)，為密閉式，爐體(1)外部二端設有交換系統(2)，爐體(1)內部設有氣密腔(3)；交換系統(2)，設於爐體(1)二端，爐體(1)二端交換系統(2)間設有外輸送道(4)，各交換系統(2)包括有設於爐體(1)側之內氣密門(20)及設於外輸送道(4)側之外氣密門(21)，內氣密門(20)及外氣密門(21)間形成氣密空間(22)，並設有位移裝置(23)將模具(7)推入或移出爐體(1)；氣密腔(3)，設於爐體(1)內部，包括有氣密腔體(30)，氣密腔體(30)內具有內輸送道(31)，內輸送道(31)連結爐體(1)二端交換系統(2)內氣密門(20)，該氣密腔(3)為氣密式，並導入保護氣體【一般為惰性氣體，如氮氣；提供保護氣體之裝置為習用技術，不多贅言】，且依製程區分有昇溫區(32)、高溫成型區(33)及冷卻區(34)，昇溫區(32)及高溫成型區(33)內設有至少一層斷熱層(35)，且斷熱層(35)中央形成熱場(36)，熱場(36)內設有視製程程序所需溫度之上加熱元件(37)及下加熱元件(370)【溫度控制等裝置為習用技術，不多贅言】，上加熱元件(37)對熱場上方輻射加熱，下加熱元件(370)設於下加熱板(371)中，以對模具(7)底部傳導加熱，該下加熱板(371)並設有滑軌(372)【請參閱第4圖及第5圖】，以作為模具(7)移動之軌道，冷卻區(34)具有冷卻裝置(38)【冷卻裝置(38)為習用技術，不多贅言】，高溫成型區(33)設有加壓系統(5)；外輸送道(4)，連結爐體(1)二端交換系統(2)；加壓系統(5)，請參閱第5圖所示，加壓系統(5)主要係由壓缸(50)、加壓軸(51)與加壓柱(52)構成； 如此構成之本發明，待熱壓成型物置於模具(7)成型面中，模具(7)則置於下加熱板軌道(372)上，模具(7)經交換系統(2)進入氣密腔(3)，經昇溫區(32)之預熱【避免溫度變化太快損壞】，及高溫成型區(33)之高溫，使模內待熱壓成型物軟化，並藉加壓系統(5)之加壓而成型，再經冷卻區(34)之冷卻後，經交換系統(2)送出爐體(1)外部，再脫模而成。

請參閱第2圖所示，本發明設於爐體(1)二側之交換系統(2)，各交換系統(2)包括有設於爐體(1)側之內氣密門(20)及設於外輸送道(4)側之外氣密門(21)，內氣密門(20)及外氣密門(21)間形成氣密空間(22)，當模具(7)被送進爐體(1)前，爐體(1)頭端之內氣密門(20)及外氣密門(21)為封閉，待氣密空間(22)內抽真空並導入保護氣體至與氣密腔(3)內相同環境後【抽真空的過程會將模具(7)上的空氣(特別是氧氣)及雜質一併抽離】，爐體側內氣密門(20)方打開將模具(7)推入氣密腔(3)內，當模具(7)要送出氣密腔(3)前，爐體尾端之內氣密門(20)及外氣密門(21)為封閉，且氣密空間(22)內已經抽真空並導入保護氣體至與氣密腔(3)內相同環境，爐體側內氣密門(20)方打開將模具(7)推入氣密空間(22)內，如此具有避免氣密腔(3)內混入爐外空氣，來提高待熱壓成型物成型品質之功效。

請參閱第6圖所示，本發明模具(7)運用於如前述之氣密式連續氣氛燒結成型裝置，該模具(7)係由上模具(70)與下模具(71)構成，本發明之特徵在於：該下模具(71)下端外緣具有大於下模具(71)外緣且與該下模具(71)一體加工成型之移載部(72)，藉該移載部(72)取代原移載板功能。

請參閱第4圖及第5圖所示，本發明實施例【即模具(7)置於下加熱板(371)之直接加熱方式成型裝置】前述移載部(72)係置於氣密式連續 氣氛燒結熱壓成型裝置之下加熱板(371)上，而直接與該下加熱板(371)傳導加熱，除具有連續、高效率及高品質熱壓成型產品功效外，由於下模具(71)與移載部(72)為單一材質(如石墨)構成，具有均勻一致之加熱及冷卻速度；且藉由本發明下模具(71)下端具有與該下模具(71)一體加工成型之移載部(72)設計，下模具(71)底部與下加熱板(371)為直接接觸，直接與下加熱板(371)傳導加熱更具有較佳之加熱效果，冷卻效果亦然。如此可摒除先案載板與下方下加熱板間具有載板本身的厚度間隔，因模具與下加熱板間隔著載板厚度，故間接接觸加熱在加熱及冷卻的速度上較差之缺失。

本發明前述移載部(72)，可運用於另種氣密式連續氣氛燒結熱壓成型裝置【如模具(7)置於熱場(62)中之空間加熱方式成型裝置(如我國專利M560472)】，請參閱第8圖所示，該移載部(72)二側係置設於氣密式連續氣氛燒結熱壓成型裝置的氣密腔(6)二側相對之滑軌(60)，該移載部(72)及下模具(71)底端則與加熱元件(61)形成的熱場(62)直接接觸，而直接與熱場(62)傳導加熱，除具有連續、高效率及高品質熱壓成型產品功效外，由於下模具(71)與移載部(72)為單一材質(如石墨)構成，具有均勻一致之加熱及冷卻速度；且藉由本發明下模具(71)下端具有與該下模具(71)一體加工成型之移載部(72)設計，下模具(71)底部與加熱元件形成的熱場(62)直接接觸，直接與加熱元件形成的熱場(62)傳導加熱更具有較佳之加熱效果，冷卻效果亦然。如此可摒除先案載板與下方加熱元件形成的熱場間具有載板本身的厚度間隔，因模具與加熱元件形成的熱場間隔著載板厚度，故間接接觸加熱在加熱及冷卻的速度上較差之缺失。下模具(71)底部不與裝置元件接觸，可避免下模具(71)磨擦產生粉塵。

請參閱第7圖所示，本發明前述移載部(72)，該移載部(72)上端具有至少二組一體加工成型的下模具(71)【圖式實施例為3組】，除具有連續、高效率及高品質熱壓成型產品功效外，更具有提高生產效率之功效。

綜上所述，本發明所揭露之一種「具移載部之下模具」為昔所無，亦未曾見於國內外公開之刊物上，理已具新穎性之專利要件，又本發明確可摒除習用技術缺失，並達成設計目的，亦已充份符合專利要件，爰依法提出申請，謹請貴審查委員惠予審查，並賜予本案專利，實感德便。

惟以上所述者，僅為本發明之一較佳可行實施例而已，並非用以拘限本發明之範圍，舉凡熟悉此項技藝人士，運用本發明說明書及申請專利範圍所作之等效結構變化，理應包括於本發明之專利範圍內。

(7)‧‧‧模具

(70)‧‧‧上模具

(71)‧‧‧下模具

(72)‧‧‧移載部

Claims (3)

1. 一種具移載部之下模具，運用於氣密式連續氣氛燒結熱壓成型裝置，其特徵在於：該下模具下端外緣具有大於下模具外緣且與下模具一體加工成型之移載部，該移載部二側係置設於二側具滑軌之空間加熱式氣密式連續氣氛燒結熱壓成型裝置二側相對之滑軌，底端則與加熱元件形成的熱場直接接觸，而直接與熱場傳導加熱。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具移載部之下模具，其中，該移載部係置於具下加熱板之直接加熱式氣密式連續氣氛燒結熱壓成型裝置之下加熱板上，而直接與下加熱板傳導加熱。
3. 如申請專利範圍第1或第2項所述之具移載部之下模具，其中，該移載部上端具有至少二組一體加工成型的下模具。

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