TWM592818U

TWM592818U - 成形裝置

Info

Publication number: TWM592818U
Application number: TW108211821U
Authority: TW
Inventors: 新型創作人放棄姓名表示權
Original assignee: 歐特捷實業股份有限公司
Priority date: 2019-09-05
Filing date: 2019-09-05
Publication date: 2020-04-01

Abstract

一種成形裝置，包含模具及氣壓調節系統。該模具具有模腔及與該模腔連通的進料口。該氣壓調節系統包括第一氣體導管連接至該模腔、第一閥設置於該第一氣體導管，用於控制從氣體源注入氣體至該模腔、壓力感測單元用於感測該模腔內之壓力、第二氣體導管連接至該模腔、第二閥是設置於該第二氣體導管，用於控制排出該模腔內之該氣體。

Description

成形裝置

本創作係關於一種成形裝置，特別是關於一種用於射出成形或押出成形的成形裝置。

發泡聚合物製品具有許多優點，例如強度高、質輕、耐衝擊、隔音及隔熱性能佳等。發泡聚合物製品可以透過射出成形或押出成形製成具預定形狀之模製物品，例如，透過射出成形機將聚合物材料熔融與發泡劑混合形成混合物後，透過施加壓力使熔融的聚合物射入或押出至模具的模腔，以成形出所需的發泡聚合物製品。發泡聚合物製品可以透過改變混合物之組成及調整成形方式來改變其性能及用途。

一般來說，發泡聚合物製品的外觀及物性直接受到成形過程影響，因此模具的設計必須考量混合物的流動性使混合物能均勻且快速的分布於模腔中，且在成形過程中使混合物中的氣泡泡孔分佈密度高且均勻，並保留聚合物原有的物性。雖然以模具成形的發泡聚合物製品具有眾多優點及用途，但其缺陷仍是目前尚待突破的限制與瓶頸。

本揭示內容的目的之一在於提出一種成形裝置。

根據本揭示內容一實施例，公開了一種成形裝置。該成形裝置包含模具及氣壓調節系統。該模具具有模腔、與該模腔連通的進料口，以及定義該模腔的內側壁。該氣壓調節系統包括第一氣體導管、第一閥、壓力感測單元、第二氣體導管，及第二閥。該第一氣體導管是連接至該模具且與該模腔連通。該第一閥是設置於該第一氣體導管，用於控制從氣體源通過該第一氣體導管注入氣體至該模腔。該壓力感測單元是用於感測該模腔內之壓力。該第二氣體導管是連接至該模具且與該模腔連通。該第二閥是設置於該第二氣體導管，用於控制排出該模腔內之該氣體。

以下揭示內容提供許多不同的實施例或範例，用於實施本申請案之不同特徵。元件與配置的特定範例之描述如下，以簡化本申請案之揭示內容。當然，這些僅為範例，並非用於限制本申請案。例如，以下描述在第二特徵上或上方形成第一特徵可包含形成直接接觸的第一與第二特徵之實施例，亦可包含在該第一與第二特徵之間形成其他特徵的實施例，因而該第一與第二特徵並非直接接觸。此外，本申請案可在不同範例中重複元件符號與/或字母。此重複係為了簡化與清楚之目的，而非支配不同實施例與/或所討論架構之間的關係。

再者，本申請案可使用空間對應語詞，例如「之下」、「低於」、「較低」、「高於」、「較高」等類似語詞之簡單說明，以描述圖式中一元件或特徵與另一元件或特徵的關係。空間對應語詞係用以包括除了圖式中描述的位向之外，裝置於使用或操作中之不同位向。裝置或可被定位(旋轉90度或是其他位向)，並且可相應解釋本申請案使用的空間對應描述。

圖1為根據本創作一實施例的第一成形裝置100的示意圖。成形裝置100包含模具10及氣壓調節系統20。該模具10具有模腔13、與該模腔13連通的進料口14，以及定義該模腔13的內側壁16。在一些實施例中，該模具10具有與該模腔13連通的連接點15。在一些實施例中，該模腔13的該內側壁16具有該連接點15。該膜腔13用於容納一材料並使該材料模製成形為具有預定形狀的模製物品。在一些實施例中，該進料口14與射出機或押出機連接，使材料可以從射出機或押出機射出，進入該膜腔13中進行成形。在一些實施例中，該連接點15是用於使流體或氣體出入該模腔13。

該氣壓調節系統20包括第一氣體導管21、第二氣體導管22、氣體源23、第一閥24、第二閥25，及壓力感測單元26。該第一氣體導管21的一端是連接至該連接點15，另一端是連接至該氣體源23。在一些實施例中，該氣體源23可供應流體或氣體，可視需求供應合適之流體或氣體，可例如但不限於空氣、惰性氣體等等。

在一些實施例中，該模具10包含第一模座11及第二模座12，該第二模座12可與該第一模座11對合並定義位於該第一模座11與該第二模座12之間的該模腔13。在一些實施例中，該進料口14是設置於該第一模座11。在一些實施例中，該連接點15是設於第二模座12。

該連接點15的設置位置、形狀及數量並沒有特別限制，可視需求進行調整。在一些實施例中，該連接點15是開口。在一些實施例中，該連接點15是設置於該第二模座12的內側壁16或內底壁17，且穿透該第二模座12。在一些實施例中，該連接點15是用於進氣及出氣，當該第一閥24開啟且該第二閥25關閉時，該連接點15用於進氣；當該第一閥24關閉且該第二閥25開啟時，該連接點15用於出氣。在一些實施例中，該連接點15不會同時用於進氣及出氣。在一些實施例中，該連接點15是用於供氣及排氣，當該第一閥24開啟且該第二閥25關閉時，使流體或氣體供應至該模腔13；當該第一閥24關閉且該第二閥25開啟時，使至少部分在該模腔13內之流體或氣體排出。

該進料口14的設置位置、形狀及數量並沒有特別限制，可視需求進行調整。在一些實施例中，該進料口14是設置於該第一模座11的內頂壁111或內側壁16，且穿透該第一模座11。在一些實施例中，該進料口14及該連接點15相對設置於該模腔13，可例如但不限於，該進料口14是設置於該第一模座11的內頂壁111，該連接點15是設置於該第二模座12的內底壁17。在一些實施例中，該進料口14是設置於該第一模座11的內頂壁111，該連接點15是設置於該第二模座12的內側壁16。在一些實施例中，該進料口14是設置於該第一模座11的內側壁，該連接點15是設置於該第二模座12的內側壁16且位於相對於該進料口14的另一側。在一些實施例中，該進料口14遠離該連接點15。

該第一閥24是設置於該第一氣體導管21，用於調控該氣體從該氣體源23通過該第一氣體導管21及該連接點15是否進入該模腔13。該第二氣體導管22是連接至該連接點15。該第二閥25是設置於該第二氣體導管22，用於調控該氣體是否從該膜腔13經該連接點15通過該第二氣體導管22排出。

在一些實施例中，該第二氣體導管22的一端連接該第一氣體導管21，通過該第一氣體導管21連接至該連接點15。在一些實施例中，該第二氣體導管22的另一端與壓力小於該模腔內壓力的空間連通，可例如但不限於外界環境或是負壓空間。該第二氣體導管22與該第一氣體導管21連接的位置並沒有特別限制，可例如是連接於靠近該第一氣體導管21連接於該連接點15的一端。在一些實施例中，該第一閥24設置於該氣體源23與該第二氣體導管22之間。如此一來，當該氣體欲離開該模腔13時，關閉該第一閥24並開啟該第二閥25，該氣體自該連接點15進入該第二氣體導管22。當該氣體欲進入該模腔13時，關閉該第二閥25並開啟第一閥24，該氣體自該氣體源23進入該第一氣體導管21，會再經由該連接點15進入該模腔13。在一些實施例中，該第一閥24及該第二閥25不會同時開啟。

該壓力感測單元26是用於感測該模腔13內的壓力。在一些實施例中，發泡聚合物的性質受到在聚合物內之氣孔的大小及分佈影響，而該氣孔的大小及分佈，與溫度、壓力、進料速度等因素有關。該壓力感測單元26的種類沒有特別限制，只要能感測壓力即可，並在感測該模腔13內的壓力後，能提供壓力信息。該氣壓調節系統20根據該壓力信息調整該氣體出入該模腔13的狀況，以調節該模腔13內的壓力，進而使所製得的模製物品獲得所需求的預定形狀及性質。

在一些實施例中，該壓力感測單元26設置於該模腔13中。在一些實施例中，該壓力感測單元26設置於該內側壁16、該第一氣體導管21或該第二氣體導管22。在一些實施例中，該壓力感測單元26設置於該模腔13的該內側壁16且遠離該進料口14。在一些實施例中，該氣壓調節系統20具有多個壓力感測單元26，該等壓力感測單元26的數量及設置位置並沒有特別限制，可例如但不限於間隔排列於該模腔13的該內側壁16，及/或該第一氣體導管21的任何一處，及/或該第二氣體導管22的任何一處。

在一些實施例中，在將該材料由該進料口填入該模腔之前，該壓力感測單元26感測該模腔內的壓力後，通過該連接點15注入該氣體至該模腔13內，直到該壓力感測單元26感測到該模腔15具有第一預定壓力。在一些實施例中，將該材料由該進料口14填入具有第一預定壓力的該模腔。在一些實施例中，該第一預定壓力大於大氣壓力。在一些實施例中，該第一預定壓力小於大氣壓力。在一些實施例中，在材料填入該模腔13內的過程中，該壓力感測單元26持續感測該模腔13內的壓力，使該模腔13內的壓力自該第一預定壓力上升至第二預定壓力。該第一預定壓力及該第二預定壓力視材料的特性來調整。

在一些實施例中，該材料包含一混合物。在一些實施例中，該混合物包含高分子聚合物及發泡劑。在一些實施例中，該發泡劑為物理或化學添加劑，在加熱過程釋出氣體，以形成氣孔。由於物理或化學添加劑的氣化過程反應激烈，且發泡聚合物製品內溫度分佈並非均勻，所製得的發泡聚合物製品形狀較薄且具有較大的氣孔。然而，本創作成形裝置能隨時感測並隨時調控該模腔13中的壓力，該成形裝置所製得的發泡聚合物製品可以顯著提升的厚度及具有均勻分佈且緻密的氣孔。在一些實施例中，該發泡劑為物理添加劑。在一些實施例中，該發泡劑為超臨界流體(Supercritical Fluid，SCF)。

在一些實施例中，該成形裝置100還包含一控制系統30。該控制系統30用於控制該氣壓調節系統20及該模腔13內的壓力。在一些實施例中，該壓力感測單元26將該壓力信息提供給該控制系統30，該控制系統30根據該壓力信息調控該第一閥24及該第二閥25。在一些實施例中，該控制系統30根據該壓力信息即時調控該氣體出入該模腔13的狀況，使模腔13在模製成形的過程中隨時處在合適的或預定的壓力範圍中。在一些實施例中，該控制系統30控制該模腔13內的壓力範圍在該第一預定壓及該第二預定壓力之間。在一些實施例中，該控制系統30還控制該進料口14的進料狀況及該氣體源23的供氣狀況。在一些實施例中，該控制系統30與該第一閥24、該第二閥25、該壓力感測單元26，及該進料口14電連接。

圖2至圖4分別為本創作實施例的成形裝置的示意圖，圖5為本創作一實施例的成形裝置之一部分的上視圖，用來說明該連接點15、該第一氣體導管21及該第二氣體導管22的不同配置實施例，以及該連接點15如何配合於各種形式配置的該第一氣體導管21及該第二氣體導管22。在一些實施例中，圖2所示之第二成形裝置200與圖1所示之第一成形裝置100相似。在一些實施例中，如圖2所示，該第二成形裝置200的該第二氣體導管22是與該第一氣體導管21的中段連接。在一些實施例中，該第二氣體導管22與該第一氣體導管21連接的位置靠近該第一氣體導管21連接於該氣體源的一端。

在一些實施例中，圖3所示之第三成形裝置300與圖1所示之該第一成形裝置100相似。在一些實施例中，如圖3所示，該第三成形裝置300的該連接點15為開口，其包含第一開孔151及第二開孔152，該第一開孔151是與該第一氣體導管21的連接，該第二開孔152是與該第二氣體導管22的連接。在一些實施例中，該第一開孔151是用於進氣，該第二開孔152是用於出氣。該第一開孔151及該第二開孔152的位置並沒有特別限制，只要彼此分離即可。在一些實施例中，該第一開孔151遠離該第二開孔152。在一些實施例中，該第一開孔151及該第二開孔152都與該進料口14相對設置。在一些實施例中，該第一開孔151及該第二開孔152設置於該模腔13的底面17。在一些實施例中，該第一開孔151及該第二開孔152設置於該模腔13的該內側壁16。

在一些實施例中，圖4所示之第四成形裝置400與圖3所示之該第三成形裝置300相似。在一些實施例中，如圖4所示，該第四成形裝置400的該第一開孔151具有多個第一孔洞153，該第二開孔152具有多個第二孔洞154。在一些實施例中，該多個第一孔洞153分別地與該第一氣體導管21連接，而該多個第二孔洞154分別地與該第二氣體導管22連接。在一些實施例中，該第二孔洞154的數量大於該第一孔洞153。該等第一孔洞153及該等第二孔洞154的位置並沒有特別限制，可交叉設置或分別設置於該模腔13中的不同區域。在一些實施例中，該第一氣體導管21與該模腔13連接的一端具有多個第一導引道211，每一第一導引道211連接所對應的該第一孔洞153及該第一氣體導管21。在一些實施例中，該第二氣體導管22與該模腔13連接的一端具有多個第二導引道221，每一第二導引道221連接所對應的該第二孔洞154及該第二氣體導管22。

在一些實施例中，如圖5所示，該第四成形裝置400的該第一開孔151設置於該模腔中間，該第二開孔152設置於該模腔周緣。在一些實施例中，該等第二孔洞154圍繞該第一開孔151設置。在一些實施例中，該第一開口151及該等第二孔洞154是設置於該模腔13的底面17。在一些實施例中，每一第二孔洞154的孔徑小於該第一開口151的孔徑。

綜上所述，本創作成形裝置透過該成形裝置包含該模具及該模具連接的該氣壓調節系統，且該氣壓調節系統包括用於感測該模腔內之壓力的該壓力感測單元，因而能在操作時，使該模腔在進料前具有第一預定壓力，且依據進料狀況及該壓力感測單元的感測結果即時調整該模腔中的壓力，使所製得的模製物品具有理想的外觀及品質。

以上所述僅為本創作的優選實施例而已，並不用於限制本創作，對於本領域的技術人員來說，本創作可以有各種更改和變化。凡在本創作的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本創作的保護範圍之內。

100:第一成形裝置 200:第二成形裝置 300:第三成形裝置 400:第四成形裝置 10:模具 11:第一模座 111:內頂壁 12:第二模座 13:模腔 14:進料口 15:連接點 151:第一開孔 152:第二開孔 153:第一孔洞 154:第二孔洞 16:內側壁 17:內底壁 20:氣壓調節系統 21:第一氣體導管 211:第一氣體導引道 22:第二氣體導管 221:第二氣體導引道 23:氣體源 24:第一閥 25:第二閥 26:壓力感測單元 30:控制系統

在閱讀了下文實施方式以及附隨圖式時，能夠最佳地理解本揭露的多種態樣。應注意到，根據本領域的標準作業習慣，圖中的各種特徵並未依比例繪製。事實上，為了能夠清楚地進行描述，可能會刻意地放大或縮小某些特徵的尺寸。

圖1為本創作一實施例的成形裝置的示意圖。

圖2為本創作一實施例的成形裝置的示意圖。

圖3為本創作一實施例的成形裝置的示意圖。

圖4為本創作一實施例的成形裝置的示意圖。

圖5為本創作一實施例的成形裝置之一部分的上視圖。

100:第一成形裝置

10:模具

11:第一模座

111:內頂壁

12:第二模座

13:模腔

14:進料口

15:連接點

16:內側壁

17:內底壁

20:氣壓調節系統

21:第一氣體導管

22:第二氣體導管

23:氣體源

24:第一閥

25:第二閥

26:壓力感測單元

30:控制系統

Claims

一種成形裝置，其包含：模具，具有模腔、與該模腔連通的進料口，以及定義該模腔的內側壁；及氣壓調節系統，其包括：第一氣體導管，其連接至該模具且與該模腔連通；第一閥，設置於該第一氣體導管，用於控制從氣體源通過該第一氣體導管注入氣體至該模腔；壓力感測單元，用於感測該模腔內之壓力；第二氣體導管，其連接至該模具且與該模腔連通；及第二閥，設置於該第二氣體導管，用於控制排出該模腔內之該氣體。
如請求項1的成形裝置，其中該壓力感測單元設置於該內側壁、該第一氣體導管或該第二氣體導管。
如請求項1的成形裝置，其中該第二氣體導管與該第一氣體導管連接，通過該第一氣體導管連接至該模具。
如請求項1的成形裝置，其中該模腔的該內側壁具有一連接點，該第一氣體導管經該連接點與該模腔連通。
如請求項4的成形裝置，其中該連接點為開口，該開口具有第一開孔及第二開孔，該第一開孔與該第一氣體導管連接，該第二開孔與該第二氣體導管連接。
如請求項5的成形裝置，其中該第一開孔具有多個第一孔洞，該第二開孔具有多個第二孔洞，該多個第二孔洞的數量大於該多個第一孔洞的數量。
如請求項6的成形裝置，其中該第一開孔設置於該模腔中間，該多個第二開孔設置於該模腔周緣。
如請求項6的成形裝置，其中該多個第二孔洞圍繞該第一開孔設置。
如請求項6的成形裝置，其中該多個第二孔洞之每一個的孔徑小於該第一開口的孔徑。
如請求項1的成形裝置，還包含一控制系統，該控制系統用於控制該氣壓調節系統及該模腔內的壓力。