本發(fā)明涉及一種高效熱交換成型模具及其應用方法。

背景技術：

在常規(guī)的注塑成型中，需要把熔融的樹脂或金屬澆鑄到模具型腔中,在填充模具型腔的過程中，熔融的材料逐漸冷卻定型。但是在成型的過程中材料的冷卻是一個由高速到低速的過程。在填充的初始階段，材料溫度迅速下降，粘度上升，流動性變差。造成與模具接觸的產(chǎn)品表面材料存在各種缺陷，如表面應力，冷料，氣斑，浮纖等外觀和功能問題。

常規(guī)的模具為了保證產(chǎn)品的外觀和功能，通過在模具中加熱來提高模具型腔溫度。達到降低材料注塑過程中冷卻速度的目的，但是這樣會造成能源浪費和延長生產(chǎn)周期。同時市場上還有一些模具，為了成型出高光澤的產(chǎn)品，通過在模具型腔中先通入高溫液體是模具升溫到接近材料熔點，再進行注塑填充，充滿后再通入冷水是模具降溫。這樣可以成型外觀光亮的產(chǎn)品。但是此方法需要先把整個模具加熱，再使之溫度降低。此過程浪費大量的能源。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明對上述問題進行了改進，即本發(fā)明所要解決的問題是現(xiàn)有的模具保溫效果較差需要加熱提高模具型腔溫度，造成能源浪費和生產(chǎn)周期的延長。

本發(fā)明的具體實施方案是：

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：一種高效熱交換成型模具,包括具有成型型腔的模具基體，所述模具基體內型腔的外表層為為具有高導熱系數(shù)使得成型材料與膜層的溫差減少的超導熱膜層，所述超導熱膜層與模具基體之間還設有隔熱膜層。

進一步的，所述隔熱膜層材料包括氧化鈦，氧化鋯，氧化鉻，氮化鈦，氮化鋯中的一種或多種形成的陶瓷膜層。

進一步的，所述超導熱膜層為類金剛石膜。

進一步的，所述超導熱膜層與隔熱膜層之間、隔熱膜層與模具基體之間設有粘結層。

進一步的，所述超導熱膜層與隔熱膜層之間設有粘結層，所述粘結層材料包括碳化鎢，碳化鋯，碳化鈦中的一種或多種金屬，粘結層厚度為100～500納米。

進一步的，所述隔熱膜層與模具基體之間的粘結層為金屬粘結層，所述金屬粘結層包括鎢、鈦、鋯、鉻中的一種或多種金屬，所述金屬粘結層厚度為200～1000納米。

進一步的，所述隔熱膜層厚度為1～20微米。

進一步的，所述超導熱膜層厚度為500～1000納米。

本發(fā)明還包括一種高效熱交換成型模具應用方法，利用上述高效熱交換成型模具,包括以下步驟：

（1）使用時，首先注塑熔融材料；

（2）熔融材料把模具表層超導熱膜層加熱；模具中的隔熱膜層攔截熱量；

（3）注塑機保壓；

（4）模具內的冷卻水道通入冷卻液體降低模具溫度后開模取產(chǎn)品。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

（1）本發(fā)明采用物理沉積鍍膜，通過多層功能性鍍膜 ，使得在成型過程中熔融材料的熱量迅速使模具表層的膜層溫度上升到接近材料溫度，因為只需要把膜層加熱，所以不需要太多的熱量，不需要外接加熱。節(jié)約了加熱模具的能源。

（2）本發(fā)明最外層沉積超導熱膜層，同時中間沉積隔熱膜層，使得在注塑過程中熱量被截留在超導熱膜層內，減少了模具和填充材料的溫差，使得材料具有良好的流動性，可以成型高光，無冷料和浮纖的高品質產(chǎn)品,尤其適合熱傳導速度快的金屬材料的熱加工。

（3）本發(fā)明采用程控間隙式通入冷卻液體來使模具冷卻，并且在整個注塑或壓鑄過程中，熱量只有熔融材料的熱量，相對現(xiàn)有把整個模具加熱后再冷卻的技術。熱量較小，冷卻液體可以迅速把熱量帶走，縮短了成型周期。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例結構示意圖。

圖2為本發(fā)明應用方法步驟意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步詳細的說明。

如圖1所示，本實施例中，一種高效熱交換成型模具,在模具100的型腔表面利用物理沉積鍍膜方式由內向外依次形成金屬粘結層200，具有隔熱功能的隔熱膜層300、粘結層400及具有高導熱系數(shù)的超導熱膜層500。

本實施例中，所述金屬粘結層200包括鎢、鈦、鋯、鉻中的一種或多種金屬，所述金屬粘結層100厚度為200～1000納米。

本實施例中，金屬粘結層200厚度為800納米。

本實施例中，所述隔熱膜層300材料包括氧化鈦，氧化鋯，氧化鉻，氮化鈦，氮化鋯中的一種或多種形成的陶瓷膜層，所述隔熱膜層300膜層厚度為1～20微米。

本實施例中，隔熱膜層300厚度為3微米，上述氧化鈦，氧化鋯，氧化鉻，氮化鈦，氮化鋯等材質具有良好的隔熱效果，實際應用中還可以采用其他氮化物或復合隔熱材料。

本實施例中，所述粘結層400材料包括碳化鎢，碳化鋯，碳化鈦的一種或多種金屬，粘結層400膜層厚度為100～500納米，本實施例中，粘結層400厚度為350納米。

本實施例中，所述超導熱膜層500為類金剛石膜，超導熱膜層500厚度為500～1000納米。超導熱膜層具有很高的硬度、高導熱性、高絕緣性、良好的化學穩(wěn)定性。

如圖2所示，使用時，首先注塑熔融材料，熔融材料把模具表層超導熱膜層500加熱；模具中的隔熱膜層300攔截熱量；注塑機保壓；模具內的冷卻水道通入冷卻液體降低模具溫度；開模取產(chǎn)品。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。