TWI790431B - 射出成型設備及射出成型方法 - Google Patents

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Abstract

一種射出成型設備，包括一模具、一射出裝置、一多孔隙結構以及一氣體驅動單元。模具具有一模穴。射出裝置適於射出一材料至模穴內以使材料成形為一成形物。多孔隙結構配置於模穴的一內表面且對應於成形物的一非外觀面。氣體驅動單元連接於模具且適於驅動一氣體經由多孔隙結構而流入或流出模穴。此外，一種射出成型方法亦被提及。

Description

射出成型設備及射出成型方法
本發明是有關於一種成型設備及成型方法，且特別是有關於一種射出成型設備及射出成型方法。
射出成型產品在成形的過程中，可能會因為熱漲冷縮而使得材料收縮，使成形物產生缺陷，進而導致產品的外觀面具有凹痕。一般來說，產品厚度越厚的區域因為材料較多，而使得材料收縮量大，也就愈容易產生缺陷。
傳統大多使用外部式氣體輔助成型，透過在產品厚度較厚的區域附近加裝氣針。在射出成型後由氣針通入氣體，使氣體經由氣針進入模穴，以將模穴內的熔融材料推擠至外觀模面上。但上述作法的缺點在於，傳統的氣針式設計，對於氣體的控制較不容易，可能會造成氣體壓力分佈不均勻，甚至因為氣體壓力過大而導致氣穿，反而破壞產品的外觀面。再者，上述做法也沒有提供良好的模具排氣設計。因此，如何使射出成型產品的外觀面成形完整且具有良好的模具排氣設計，是射出成型技術的重要議題。
本發明提供一種射出成型設備及射出成型方法，其將氣體經由多孔隙結構而流入或流出模穴，以使模穴內的氣體壓力分佈均勻，且具有良好的模具排氣效果。
本發明的射出成型設備包括一模具、一射出裝置、一多孔隙結構以及一氣體驅動單元。模具具有一模穴。射出裝置適於射出一材料至模穴內以使材料成形為一成形物。多孔隙結構配置於模穴的一內表面且對應於成形物的一非外觀面。氣體驅動單元連接於模具且適於驅動一氣體經由多孔隙結構而流入或流出模穴。
在本發明的一實施例中，上述的模穴包括一第一成形空間及一第二成形空間。第一成形空間在成形物的一厚度方向上的寬度大於第二成形空間在成形物的厚度方向上的寬度，多孔隙結構對應於第一成形空間。
在本發明的一實施例中，上述的模穴在內表面具有一凹部，第一成形空間包含凹部，成形物的一凸肋適於成形於凹部內。
在本發明的一實施例中，上述的多孔隙結構鄰接凹部。
在本發明的一實施例中，上述的多孔隙結構為透氣金屬。
本發明的射出成型方法包括以下步驟。提供一模具及一多孔隙結構，其中模具具有一模穴，多孔隙結構配置於模穴的一內表面。藉由一射出裝置射出一材料至模穴內以使材料成形為一成形物，其中多孔隙結構對應於成形物的一非外觀面。藉由一氣體驅動單元驅動一氣體經由多孔隙結構而流入或流出模穴內。
在本發明的一實施例中，上述的模穴包括一第一成形空間及一第二成形空間，第一成形空間在成形物的一厚度方向上的寬度大於第二成形空間在成形物的厚度方向上的寬度，提供模具及多孔隙結構的步驟包括以下步驟。使多孔隙結構對應於第一成形空間。
在本發明的一實施例中，上述的模穴在內表面具有一凹部，第一成形空間包含凹部，藉由射出裝置射出材料至模穴內的步驟包括以下步驟。使成形物的一凸肋成形於凹部內。
在本發明的一實施例中，上述的提供模具及多孔隙結構的步驟包括以下步驟。使多孔隙結構鄰接凹部。
在本發明的一實施例中，上述的提供多孔隙結構的步驟包括以下步驟。以透氣金屬作為多孔隙結構。
基於上述，本發明在模穴的內表面配置多孔隙結構，並利用氣體驅動單元驅動氣體經由多孔隙結構而流入或流出模穴。此種做法藉由多孔隙結構與模穴的內表面之間的面接觸，可避免氣體壓力分佈不均勻的問題，且可提供良好的模具排氣設計，進而製作出具有良好品質及良率的產品。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1是本發明一實施例的射出成型設備的示意圖。請參考圖1，射出成型設備100包括一模具110、一射出裝置120、一多孔隙結構130以及一氣體驅動單元140。模具110具有一模穴110a。射出裝置120適於射出一材料M(圖3A)至模穴110a內以使材料M(圖3A)成形為一成形物50(圖3B)。
多孔隙結構130配置於模穴110a的一內表面S。氣體驅動單元140連接於模具110且適於驅動一氣體經由多孔隙結構130而流入或流出模穴110a。
以下以圖1所示射出成型設備100為例，說明本發明一實施例的射出成型方法。圖2是本發明一實施例的射出成型方法的流程圖。圖3A與圖3B繪示圖1的射出成型設備100的操作流程。
詳細而言，提供模具110及多孔隙結構130，其中模具110具有模穴110a，多孔隙結構130配置於模穴110a的內表面S(步驟S602)。藉由射出裝置120射出材料M至模穴110a內以使材料M成形為成形物50，其中多孔隙結構130對應於成形物50的非外觀面51(步驟S604)。藉由氣體驅動單元140驅動氣體經由多孔隙結構130而流入或流出模穴110a內(步驟S606)。
請參考圖3A與圖3B，在本實施例中，氣體驅動單元140包括氣體儲存裝置141、氣體過濾裝置142、氣體控制設備143、高壓氣體管路144、氣體壓力計145。氣體驅動單元140適於透過高壓氣體管路144提供氣體至模穴110a內。其例如是應用氣體反壓(Gas Counter Pressure)技術來達成，所述氣體可為惰性氣體。
在本實施例中，多孔隙結構130為透氣金屬，在其他實施例中，本發明不對此加以限制。
在上述配置方式下，材料M與多孔隙結構130之間為面接觸。在材料M射出成形之後，氣體驅動單元140能夠驅動氣體經由多孔隙結構130而流入模穴110a內而推擠材料M至外觀面53上，且材料M所受到的氣體壓力均勻，可以避免氣穿，進而製作出具有良好品質及良率的產品。在其他實施例中，驅動氣體經由多孔隙結構130而流入模穴110a的時間點，並不以此為限制。
此外，在材料M成形的過程中，氣體驅動單元140也可配置為能夠驅動氣體經由多孔隙結構130而流出模穴110a，使得模穴110a內的成形阻力下降，以使材料M成形容易，進而提供良好的模具排氣設計。在其他實施例中，驅動氣體經由多孔隙結構130而流出模穴110a的時間點，並不以此為限制。此外，即使氣體驅動單元140不驅動氣體經由多孔隙結構130而流出模穴110a，多孔隙結構130本身的透氣性亦有助於成形阻力之下降。
進一步而言，模穴110a包括一第一成形空間111及一第二成形空間112。第一成形空間111在成形物50的一厚度方向上的寬度W1大於第二成形空間112在成形物50的厚度方向上的寬度W2。相應地，多孔隙結構130對應於第一成形空間111，以在具有較大寬度的第一成形空間111處提供氣體至模穴110a內，避免進入第一成形空間111的材料M因材料量較多而收縮產生缺陷。
更具體而言，模穴110a在內表面S具有一凹部113，第一成形空間111包含凹部113，成形物50的一凸肋52適於成形於凹部113內。在本實施例中，多孔隙結構130鄰接凹部113，但在其他實施例中，本發明不以此為限制。在本實施例中，多孔隙結構130是圍繞凸肋52的側緣，以使氣體能夠經由多孔隙結構130而大面積地接觸較厚的區域(也就是凸肋52)，以使材料M所受到的氣體壓力均勻，進而使成形物50的外觀面53成形良好。
以下將列舉其他實施例以作為說明。在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。
圖4至圖6是依照本發明的其他實施例的射出成型設備的示意圖。請參考圖4，在本實施例中，射出成型設備100B與圖的射出成型設備100略有不同，差異在於：在本實施例中，多孔隙結構130B是完全地包覆凹部113，以使多孔隙結構130B以較大的面積來接觸材料M，以獲得良好的進排氣效果。
請參考圖5，在本實施例中，射出成型設備100C的多孔隙結構130C是配置於凹部113的末端。請參考圖6，在本實施例中，射出成型設備100D的多孔隙結構130D是部分地配置於凹部113的邊緣。在一實施例中，多孔隙結構130D是接觸凹部113。在另一實施例中，多孔隙結構130D也可以是不接觸凹部113，本發明不以此為限制。
綜上所述，本發明在模穴的內表面配置多孔隙結構，多孔隙結構對應於成形物的非外觀面。利用氣體驅動單元驅動氣體經由多孔隙結構而流入或流出模穴。待射出成型後，氣體驅動單元通入反向壓力，驅動氣體經由多孔隙結構而流入模穴。由於多孔隙結構與模穴的內表面之間為面接觸，可避免氣體壓力分佈不均勻的問題，進而製作出具有良好品質及良率的產品。此外，氣體驅動單元能夠驅動氣體經由多孔隙結構而流出模穴，使得模穴內的成形阻力下降，以使材料成形容易，進而提供良好的模具排氣設計。並且，即使氣體驅動單元不驅動氣體經由多孔隙結構而流出模穴，多孔隙結構本身的透氣性亦有助於成形阻力之下降。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
50:成形物 51:非外觀面 52:凸肋 53:外觀面 100、100B、100C、100D:射出成型設備 110:模具 111:第一成形空間 112:第二成形空間 113:凹部 110a:模穴 120:射出裝置 130、130B、130C、130D:多孔隙結構 140:氣體驅動單元 141:氣體儲存裝置 142:氣體過濾裝置 143:氣體控制設備 144:高壓氣體管路 145:氣體壓力計 M:材料 S:內表面 S602、S604、S606:步驟 W1、W2:寬度
圖1是本發明一實施例的射出成型設備的示意圖。 圖2是本發明一實施例的射出成型方法的流程圖。 圖3A與圖3B繪示圖1的射出成型設備100的操作流程。 圖4至圖6是依照本發明的其他實施例的射出成型設備的示意圖。
100:射出成型設備
110:模具
111:第一成形空間
112:第二成形空間
113:凹部
110a:模穴
120:射出裝置
130:多孔隙結構
140:氣體驅動單元
141:氣體儲存裝置
142:氣體過濾裝置
143:氣體控制設備
144:高壓氣體管路
145:氣體壓力計
S:內表面

Claims (8)

  1. 一種射出成型設備，包括：一模具，具有一模穴；一射出裝置，適於射出一材料至該模穴內以使該材料成形為一成形物；一多孔隙結構，配置於該模穴的一內表面的局部且對應於該成形物的一非外觀面；以及一氣體驅動單元，連接於該模具且適於驅動一氣體經由該多孔隙結構而流入或流出該模穴，其中該模穴包括一第一成形空間及一第二成形空間，該第一成形空間在該成形物的一厚度方向上的寬度大於該第二成形空間在該成形物的該厚度方向上的寬度，該多孔隙結構對應於該第一成形空間。
  2. 如請求項1所述的射出成型設備，其中該模穴在該內表面具有一凹部，該第一成形空間包含該凹部，該成形物的一凸肋適於成形於該凹部內。
  3. 如請求項2所述的射出成型設備，其中該多孔隙結構鄰接該凹部。
  4. 如請求項1所述的射出成型設備，其中該多孔隙結構為透氣金屬。
  5. 一種射出成型方法，包括：提供一模具及一多孔隙結構，其中該模具具有一模穴，該多 孔隙結構配置於該模穴的一內表面的局部；藉由一射出裝置射出一材料至該模穴內以使該材料成形為一成形物，其中該多孔隙結構對應於該成形物的一非外觀面；以及藉由一氣體驅動單元驅動一氣體經由該多孔隙結構而流入或流出該模穴內，其中該模穴包括一第一成形空間及一第二成形空間，該第一成形空間在該成形物的一厚度方向上的寬度大於該第二成形空間在該成形物的該厚度方向上的寬度，提供該模具及該多孔隙結構的步驟包括：使該多孔隙結構對應於該第一成形空間。
  6. 如請求項5所述的射出成型方法，其中該模穴在該內表面具有一凹部，該第一成形空間包含該凹部，藉由該射出裝置射出該材料至該模穴內的步驟包括：使該成形物的一凸肋成形於該凹部內。
  7. 如請求項6所述的射出成型方法，其中提供該模具及該多孔隙結構的步驟包括：使該多孔隙結構鄰接該凹部。
  8. 如請求項5所述的射出成型方法，其中提供該多孔隙結構的步驟包括：以透氣金屬作為該多孔隙結構。
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