專利名稱：用于塑料零件注射生產(chǎn)的冷卻和反壓方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于通過(guò)注射法制造塑料零件的冷卻和反壓或背壓方法，其中重要的是使零件各側(cè)面的其中之一，即可見(jiàn)側(cè)面，得到一種良好的外觀，該零件可以用或者可以不用一裝飾性涂層占據(jù)，該裝飾性涂層可以是塑料薄膜、泡沫塑料、織物等。
用于得到這類塑料零件，不管是涂裝的還是未涂裝的，最常用的方法之一，是常規(guī)的塑料注射法，及在這種通用技術(shù)內(nèi)的各種變體，這些變體使它用于注射壓力、順序注射和注射壓縮法的可能減少。
這些方法包括下列步驟—當(dāng)涉及一種涂裝的零件時(shí)，把涂層安放在模具內(nèi)部。
—全部或部分地閉合模具(部分閉合模具是在注射壓縮法中)。
—把材料注入模腔。
—全部閉合模具(只是在注射壓縮法情況下)。
—壓實(shí)。
—冷卻，基于流體在模具或其它冷卻系統(tǒng)中冷卻回路內(nèi)部的循環(huán)。
—打開(kāi)模具。
—頂出或取出零件。
如上所述，在某些方法中，而特別是對(duì)汽車工業(yè)中的零件來(lái)說(shuō)，把—個(gè)涂層施加到模腔內(nèi)部，以便裝飾和/或隔離零件。
在模具充填步驟期間，如果將涂層施加在模腔內(nèi)部，則這個(gè)涂層的外觀將由于注射時(shí)材料的高溫和模腔內(nèi)部所產(chǎn)生的高壓而變差。
當(dāng)零件未加涂裝時(shí)，和為了完全復(fù)制相當(dāng)于零件可見(jiàn)側(cè)面的模瓣，及還為了補(bǔ)償材料的收縮，一旦裝滿模具中的模腔完成，就必需施加一個(gè)壓力，該壓力稱之為壓實(shí)或壓制壓力。
在這個(gè)步驟之后，將模具冷卻一定時(shí)間，在一個(gè)方法中，這個(gè)冷卻時(shí)間直接影響模具的生產(chǎn)率和結(jié)果，影響待生產(chǎn)零件的最后成本。
在塑料注塑法領(lǐng)域內(nèi)，通過(guò)US-A-3,345,687已知一種方法，其中與塑料注入模腔同時(shí)，或是在注入塑料之后立即在熱塑性塑料是熱的時(shí)把低壓空氣穿過(guò)一種復(fù)合材料注入模具中的模腔。
在應(yīng)用這種技術(shù)情況下，合適的反壓達(dá)不到正生產(chǎn)的零件上，以致，在涂裝的零件情況下，涂層不適當(dāng)?shù)厥鼙Ｗo(hù)，而在未涂裝零件的情況下，不能避免不希望有的縮孔和翹曲。
此外，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，實(shí)地應(yīng)用不夠，由于冷卻過(guò)程比較慢，這導(dǎo)致對(duì)每個(gè)生產(chǎn)的零件，在費(fèi)用上有某種考慮。
同樣，用這種技術(shù)，不管是涂裝還是不涂裝，在零件成品中都達(dá)不到良好的表面質(zhì)量，并且發(fā)現(xiàn)，在涂裝的零件情況下，涂層基本上改變了所需成品的初始外觀。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于通過(guò)注射生產(chǎn)塑料零件的冷卻和反壓方法，該方法設(shè)法提供一個(gè)合適的反壓，以便產(chǎn)生一個(gè)高質(zhì)量的零件表面外觀，而不管這些零件是涂裝的還是未涂裝的。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于通過(guò)注射生產(chǎn)塑料零件的冷卻和反壓方法，按照該方法，達(dá)到在冷卻和固化時(shí)間上顯著減少，因此縮短了總的循環(huán)時(shí)間，并導(dǎo)致裝置生產(chǎn)更經(jīng)濟(jì)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種方法，該方法防止在待生產(chǎn)的零件中產(chǎn)生任何類型的縮孔和翹曲。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種方法，該方法實(shí)際上不改變零件上涂層的特點(diǎn)，同時(shí)防止它們質(zhì)量變差。
為了達(dá)到這些目的，出發(fā)點(diǎn)是包括使用一個(gè)模具的傳統(tǒng)技術(shù)，該模具由兩部分，即活動(dòng)部分和固定部分組成，其中一個(gè)部分在其與零件接觸的表面區(qū)中，至少一部分用多孔材料制造。
多孔材料區(qū)連接到能供給流體的部件上，在該部件中多孔材料顯然是上述流體的通道可透過(guò)的，并且所用的流體是加壓下的氣體。
在這個(gè)范圍內(nèi)，本發(fā)明要求使用冷的氣體，以便達(dá)到上述目的，同時(shí)該氣體包括在-196℃和50℃之間的溫度范圍內(nèi)和在5和500巴之間的壓力下。
在這些有關(guān)溫度和壓力的條件下，將氣體注入閉合的模具并穿過(guò)多孔材料，當(dāng)涉及具有涂層的材料時(shí)，優(yōu)選的是在材料的可見(jiàn)面上穿過(guò)多孔材料。
注入塑料通常都是通過(guò)模具的固定部分進(jìn)行，但通過(guò)零件的邊緣進(jìn)行時(shí)的那些情況除外。
在上述壓力和溫度條件下，吸入氣體，使氣體通過(guò)模腔的內(nèi)部循環(huán)，同時(shí)通過(guò)合適的裝置，例如，調(diào)節(jié)閥等將氣體抽出或排放到外部。
塑料零件的可見(jiàn)側(cè)面，無(wú)論是否涂裝，都將與模具的活動(dòng)部件側(cè)面相對(duì)應(yīng)。
在任何情況下，由于一旦模具閉合在模腔周圍配置的一個(gè)合適密封墊，并具有一個(gè)或一個(gè)以上的出口通道，以便在保持壓力時(shí)能排出氣體，所以調(diào)節(jié)和保持冷氣體在模具內(nèi)部循環(huán)。
按照本發(fā)明，用于未涂裝零件的生產(chǎn)周期的步驟如下—閉合模具。
—在其180和320℃的加工溫度下，通過(guò)模具的固定部分注入塑料。
—通過(guò)設(shè)置在模具固定部分中的多孔材料，在-196℃和50℃之間的溫度及5和500巴之間的壓力下，將氣體注入模具—定時(shí)間。在這種氣體注入步驟下，有可能用不同的壓力、溫度和加工時(shí)間長(zhǎng)短進(jìn)行調(diào)節(jié)成幾個(gè)階段。同樣，有可能是氣體的循環(huán)，如上所述，利用排氣或抽氣的口或孔控制。
—冷卻時(shí)間。
—打開(kāi)模具。
—頂出或取出零件。
對(duì)涂裝的零件，生產(chǎn)周期如下—將涂層安放在模具的活動(dòng)部分內(nèi)部，這里它可以例如，用銷釘或夾子固定。
—閉合模具。
—在它的180和320℃之間的加工溫度下，通過(guò)模具的固定部分注入塑料。
—同時(shí)，與注入塑料一致，或是在注入塑料之后，也將在-196℃和50℃之間的溫度及在5和500巴之間的壓力下，將氣體注入模具。正如在未涂裝零件的情況下那樣，注射步驟可以用不同的壓力、溫度和加工時(shí)間長(zhǎng)短調(diào)節(jié)成幾個(gè)階段。氣體通過(guò)配置在模具活動(dòng)部分中的多孔材料施加。
—冷卻時(shí)間。
—打開(kāi)模具。
—頂出或取出零件。
在附圖上，示出操作本發(fā)明的方式，這些方式說(shuō)明如下—

圖1是表示按照本發(fā)明，當(dāng)涉及未涂裝零件時(shí)的作用方法示意圖。
—圖2是涉及用于涂裝的零件作用方法的另一個(gè)類似示意圖。
—圖3代表圖2中所含部件放大圖。
關(guān)于這個(gè)圖3，其顯示了模具的固定部分(1)和活動(dòng)部分(2)。在固定部分(2)中，我們可以了解所分布的多孔區(qū)(3)，氣體通過(guò)一總供氣管(4)到達(dá)該多孔區(qū)(3)。
在模具的固定部分(1)中所示出的，是用于注入塑料的系統(tǒng)(8)和用于項(xiàng)出或排出已加工好的零件(4)的系統(tǒng)(9)。
在模腔中，我們可以觀察到注入的材料(6)，所述涂層(5)和圍繞這個(gè)模腔的周邊密封墊，該模腔可以設(shè)置排氣孔以便除去氣體。
模具活動(dòng)部分(2)的多孔區(qū)(3)或是完全分開(kāi)設(shè)置，如圖3所示，或是用別的辦法在上述活動(dòng)部分中形成單獨(dú)的多孔區(qū)。各多孔區(qū)也許還可以設(shè)置在模具的固定部分中，正如后面我們將看到的。
在圖1中，我們著重于模具的固定部分(1)，該模具的固定部分(1)具有用于塑料的入口(8)和在入口(4)處的多孔材料區(qū)(3)及接收塑料的模腔(10)。
在圖1中示出待生產(chǎn)的未涂裝零件(A)，同時(shí)它的可見(jiàn)側(cè)面與切開(kāi)成模具活動(dòng)部分(2)的模腔底部(10′)相對(duì)應(yīng)。
現(xiàn)在看圖2，我們著重于模具的固定部分(1)，該模具的固定部分(1)具有模腔(10)和用于塑料的入口(8)。模具的活動(dòng)部分(2)是在這種情況下包括若干多孔材料區(qū)(3)的模具，具有氣體入口(4)和模腔(10′)。
待生產(chǎn)的涂裝零件(B)包括塑料底部(C)和涂層(5)，該涂層(5)是在模具活動(dòng)部分(2)中模腔(10′)的底側(cè)上。
用于冷卻和隨后改善零件可見(jiàn)側(cè)面質(zhì)量的氣體通常是惰性氣體，不過(guò)有時(shí)可以用化學(xué)上活性的氣體，這些化學(xué)上活性的氣體能夠例如，通過(guò)降低材料的結(jié)晶度水平或通過(guò)提高透明度水平改變待生產(chǎn)的零件的化學(xué)結(jié)構(gòu)，而不損害它的質(zhì)量。
氣體也許可以包括添加劑，用添加劑能達(dá)到最終產(chǎn)品中的另一些改進(jìn)。
用于氣體通道的多孔材料可以全部或部分地蓋住待得到的零件表面，而不管這個(gè)零件是涂裝的還是未涂裝的。
用于抽出氣體的排氣孔可以具有幾種類型，例如當(dāng)使用沒(méi)有密封墊的模具時(shí)的天然出口，在模具中切開(kāi)的凹槽，當(dāng)使用這類密封墊時(shí)密封墊中的開(kāi)口區(qū)，與孔相結(jié)合的密封接合用模具內(nèi)的閥控制等，及甚至這些可供選擇的方案的組合。
在塑料注入階段開(kāi)始時(shí)，在注入期間的中間階段時(shí)或者另外一旦這種注入結(jié)束，氣體可以保持存放在多孔材料里。
如上所述，抽出或取出所用的氣體，可以用幾種方法進(jìn)行。
例如，通過(guò)模具本身的閉合系統(tǒng)，該閉合系統(tǒng)通常不是完全密封，因此能進(jìn)行這種抽氣。
同樣，通過(guò)在模具本身中形成若干凹槽或孔，可以讓氣體以適當(dāng)?shù)姆绞脚懦觥?br> 如果系統(tǒng)包括密封件，則這些可以包括閥，以便得到抽出的氣體，它們?cè)谒鼈冏约旱臉?gòu)造中還可以具有分裂區(qū)，抽氣通過(guò)該分裂區(qū)進(jìn)行，或者它們可以是方法的兩種形式，閥和不連續(xù)區(qū)的組合。
權(quán)利要求
1.用于通過(guò)注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，利用一個(gè)模腔(10，10′)，該模腔(10，10′)設(shè)置在模具的固定部分(1)和同一模具的活動(dòng)部分(2)之間，一旦模具閉合，就用塑料注入上述模腔，并且上述模腔具有一個(gè)輔助入口(4)，以使氣體穿過(guò)裝配在模具中的多孔材料(3)在模腔內(nèi)部循環(huán)，其特征在于待加入模腔(10，10′)的氣體處于一196℃和50℃之間的低溫下，并且在塑料中和在塑料的其中之一側(cè)面上處于冷卻步驟中穿過(guò)上述模腔循環(huán)；待加入并通過(guò)模腔循環(huán)的氣體處于5和100巴之間的壓力下。
2.按照權(quán)利要求1所述的用于通過(guò)注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，其特征在于當(dāng)待得到的零件是為涂層所覆蓋的零件時(shí)，加入氣體，并在發(fā)現(xiàn)涂層的側(cè)面處，穿過(guò)裝配在模具活動(dòng)部分(2)中的多孔材料(3)，在模具內(nèi)的模腔中循環(huán)。
3.按照權(quán)利要求1所述的用于通過(guò)注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，其特征在于當(dāng)待得到的零件是一種未涂裝的零件時(shí)，加入氣體，并在與零件可見(jiàn)側(cè)面相對(duì)的側(cè)面處，穿過(guò)裝配在模具的固定部分(1)中的多孔材料(3)循環(huán)。
4.按照權(quán)利要求1所述的用于通過(guò)注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，其特征在于加入氣體，并且從注入塑料開(kāi)始在模腔內(nèi)部循環(huán)。
5.按照權(quán)利要求1所述的用于通過(guò)注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，其特征在于在方法開(kāi)始之后，在注入塑料過(guò)程中，加入氣體并在模腔內(nèi)部循環(huán)。
6.按照權(quán)利要求1所述的用于通過(guò)注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，其特征在于多孔材料(3)至少部分地，覆蓋待生產(chǎn)的零件表面。
7.按照權(quán)利要求1、2和3所述的用于通過(guò)注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，其特征在于密封墊(7)圍繞模具中的模腔裝配。
8.按照權(quán)利要求1、2和3所述的用于通過(guò)注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，其特征在于在氣體注入步驟中，這可以用不同的溫度、壓力和加工持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)成幾個(gè)階段。
9.按照權(quán)利要求1所述的用于通過(guò)注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，其特征在于所用氣體是惰性氣體。
10.按照權(quán)利要求1所述的用于通過(guò)注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，其特征在于所用氣體是活性氣體。
11.按照權(quán)利要求9和10所述的用于通過(guò)注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，其特征在于氣體可以包括添加劑。
12.按照權(quán)利要求1所述的用于通過(guò)注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，其特征在于氣體的循環(huán)用便于氣體排出的系統(tǒng)控制。
全文摘要
用于通過(guò)注射法制造塑料零件的冷卻方法，該方法利用一種加壓氣體，該加壓氣體在至少冷卻步驟期間加入由兩個(gè)模具部件(1，2)所提供的模腔中。冷氣體及其應(yīng)用覆蓋涂裝的和未涂裝的部分。
文檔編號(hào)B29C45/17GK1416387SQ01806344
公開(kāi)日2003年5月7日 申請(qǐng)日期2001年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月10日
發(fā)明者巴勃羅·艾斯克里瓦諾安德列斯 申請(qǐng)人:安托林工程集團(tuán)股份有限公司