本發(fā)明涉及塑料成型，尤其涉及一種環(huán)保的塑料制品模內(nèi)涂裝加工設(shè)備與工藝。

背景技術(shù)：

1、噴漆加工工藝，多用于塑料制品的涂裝作業(yè)，現(xiàn)有噴漆裝置在使用時大多由于噴頭相對固定使得噴灑范圍有限、不能完全覆蓋塑料制品的表面，容易出現(xiàn)噴涂不均勻的問題，使得油漆噴涂的效果差和良率低。在噴涂過程中，散落在工作臺或車間內(nèi)的油漆會嚴(yán)重污染車間環(huán)境、且不易清理。對于高端塑料制品，制程通常需要多道工序，加工效率低。

2、現(xiàn)有技術(shù)針對噴漆加工工藝成品質(zhì)量差、污染環(huán)境的缺陷進行的改進，例如中國專利cn213222874u公開的一種汽車格柵生產(chǎn)加工用噴漆裝置：通過第一電動伸縮桿、電機、第三齒輪、第二電動伸縮桿和方桿、工作臂等構(gòu)件之間的相互配合對噴頭的水平位置、高度和旋轉(zhuǎn)進行調(diào)整、通過收納箱、凹槽對散落的油漆進行收集、解決了現(xiàn)有的噴漆裝置容易出現(xiàn)噴涂不均勻和在噴涂過程中散落在工作臺或車間內(nèi)的油漆嚴(yán)重污染車間環(huán)境、且不易清理的問題。但是，cn213222874u公開的技術(shù)方案在對噴漆裝置的各部件進行調(diào)整的過程中還是存在累計誤差，噴漆的厚度和精度會有偏差，從而影響產(chǎn)品噴漆的質(zhì)量；上述技術(shù)方案只是增加了收納箱和凹槽，對散落的油漆只是進行收集，并沒有從根本解決車間的污染源。

3、模內(nèi)注塑表面裝飾加工工藝，主要應(yīng)用于汽車行業(yè)內(nèi)外飾和家電產(chǎn)品的表面裝飾及功能性面板。由于大型薄膜在深腔或異形成形過程中容易局部破裂或變形，表面圖案或文字的形狀和位置精度較低，因此在大型、深腔、異形件(如筆記本電腦的面板、汽車的內(nèi)飾件等產(chǎn)品)上應(yīng)用較困難。由于大型薄膜放入模具中定位困難且操作麻煩，需要耗費大量調(diào)試時間，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低且應(yīng)用場景受限制。

4、現(xiàn)有技術(shù)針對模內(nèi)注塑表面裝飾加工工藝難以適用于大型薄膜的缺陷進行的改進，例如中國專利cn108727797a公開的一種模內(nèi)裝飾用聚碳酸酯基材及其制備方法：通過支化聚碳酸酯與共聚酯共混，提高聚碳酸酯的熱拉伸形變量以及抗穿刺強度，實現(xiàn)聚碳酸酯薄膜在大深腔、異形件上的應(yīng)用。但是，cn108727797a公開的技術(shù)方案在安裝聚碳酸酯薄膜工序中由于要進行安裝定位，仍會存在定位誤差；上述技術(shù)方案基材限定為改性優(yōu)化的聚碳酸酯材料，產(chǎn)品基材選擇具有局限性；上述技術(shù)方案的大型薄膜在成形過程容中易局部破裂或變形，導(dǎo)致產(chǎn)品表面圖案、文字的形狀和位置精度低、模糊。

5、反應(yīng)成型模內(nèi)涂裝加工工藝，能夠在一定程度上克服噴漆加工工藝和模內(nèi)注塑表面裝飾加工工藝中的成品質(zhì)量差、污染環(huán)境、難以適用于大型薄膜等不足，通常是先注塑出素材產(chǎn)品(基材產(chǎn)品)，再通過運輸轉(zhuǎn)移方式將素材產(chǎn)品送至二道的pu層工序進行加工處理。

6、現(xiàn)有技術(shù)的反應(yīng)成型模內(nèi)涂裝加工工藝?yán)缰袊鴮＠鹀n110978387a公開的一種多物料注塑機及其多物料注塑方法：加工時，第一次合模注出注塑件a；第一次開模移動注塑件a至第一pu定模座；第二次合模對注塑件a進行pu層注塑并注出注塑件b；第二次開模移動注塑件b至第二pu定模座；第三次合模對注塑件b進行pu層注塑并注出注塑件a’；第三次開模從第一pu定模座取出注塑件a并移動注塑件a’至第一pu定模座。cn110978387a公開的技術(shù)方案在注塑基材表面涂附聚氨酯涂層的過程中，需要將注塑基材的位置從原來的a位置轉(zhuǎn)移到b位置，從一個定模模腔換到另外一個定模的模腔，中間存在基材交替轉(zhuǎn)換的過程，由于要進行產(chǎn)品的二次定位，會存在定位誤差；聚氨酯澆注設(shè)備與聚氨酯定模座連通設(shè)置在前模板上，注塑件在定模座上需要靠夾具裝夾，模具上需要設(shè)置工裝夾具；工藝過程環(huán)節(jié)多導(dǎo)致設(shè)備操作復(fù)雜、導(dǎo)致生產(chǎn)效率低；該方案需要將pu定模座連接壓縮氣源，壓縮氣源用于pu定模通壓縮空氣，為了保證pu定模座內(nèi)pu層的成型效果，注入pu前，需要先將壓縮空氣注入pu定模座內(nèi)，該方案會增加生產(chǎn)時間影響效率，以及增加抽真空和通壓縮空氣的輔機設(shè)備的投入。另外，cn110978387a公開的技術(shù)方案需要將pu定模座連接壓縮氣源，壓縮氣源用于pu定模通壓縮空氣，為了保證pu定模座內(nèi)pu層的成型效果，注入pu前，需要先將壓縮空氣注入pu定模座內(nèi)，該方案會增加生產(chǎn)時間影響效率，以及增加抽真空和通壓縮空氣的輔機設(shè)備的投入。

7、現(xiàn)有技術(shù)的反應(yīng)成型模內(nèi)涂裝加工工藝還存在pu表面層顏色單一的問題，可供客戶選擇的產(chǎn)品顏色少，色漿添加在pu料罐中會導(dǎo)致后續(xù)顏色切換時花費大量時間而影響生產(chǎn)效率。

8、綜上，現(xiàn)有技術(shù)中的反應(yīng)成型模內(nèi)涂裝加工工藝盡管能克服噴漆加工工藝和模內(nèi)注塑表面裝飾加工工藝的部分技術(shù)缺陷，但仍舊存在生產(chǎn)工序繁瑣、效率低、投入的生產(chǎn)設(shè)備和輔機較多、占用較大的廠房空間、投入成本高、產(chǎn)品色彩單一的缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的一個或多個技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種環(huán)保的塑料制品模內(nèi)涂裝加工設(shè)備。

2、一種環(huán)保的塑料制品模內(nèi)涂裝加工設(shè)備，包括模內(nèi)涂裝裝置、色漿輸送裝置、混合頭以及成型模具，所述模內(nèi)涂裝裝置包括用于供應(yīng)a料的a料罐、用于供應(yīng)b料的b料罐，所述色漿輸送裝置包括供應(yīng)c料的c料罐，所述a料、所述b料和所述c料在所述混合頭內(nèi)部混合為反應(yīng)成型涂料，所述混合頭的出料端與所述成型模具的涂料進料端連接；

3、所述a料罐通過出料管a以及回流管a與混合頭的進料口a連接；

4、所述b料罐通過出料管b以及回流管b與混合頭的進料口b連接；

5、所述c料罐通過出料管c以及回流管c與混合頭的進料口c連接；

6、所述混合頭設(shè)有清潔桿和控制桿，所述清潔桿用于清理所述混合頭內(nèi)的涂料殘余料和封堵所述混合頭的出料口，所述控制桿用于封堵或打開所述進料口a、所述進料口b和所述進料口c；

7、所述控制桿處于封閉位置時：所述a料可在所述a料罐、所述出料管a以及所述回流管a中循環(huán)流動，所述b料可在所述b料罐、所述出料管b以及所述回流管b中循環(huán)流動，所述c料可在所述c料罐、所述出料管c以及回流管c中循環(huán)流動。

8、優(yōu)選地，所述a料罐、所述b料罐和所述c料罐均連接有溫度控制裝置，所述溫度控制裝置包括水式原料溫控機，所述水式原料溫控機通過輸水管道與設(shè)置在所述a料罐和所述b料罐外部的夾套式熱交換器連通，所述夾套式熱交換器外部設(shè)有隔熱保溫層。

9、優(yōu)選地，所述a料罐和所述b料罐均連接有原料攪拌器，所述原料攪拌器可持續(xù)或間接攪拌。

10、優(yōu)選地，所述a料罐和所述b料罐均連接有低壓送料泵，兩個低壓送料泵分別通過管道與不同的高壓計量泵連接。

11、優(yōu)選地，所述高壓計量泵設(shè)置在保溫箱體內(nèi)，所述保溫箱體內(nèi)還設(shè)有體積流量計，所述體積流量計通過管路與所述高壓計量泵連接。

12、優(yōu)選地，所述a料罐和所述b料罐均連接有真空發(fā)生器。

13、優(yōu)選地，所述混合頭與液壓動力站連接，所述清潔桿和所述控制桿由所述液壓動力站提供的液壓動力伸縮行進。

14、優(yōu)選地，所述a料罐、所述b料罐、所述液壓動力站均安裝在托架一上，所述托架一上還設(shè)置有ab料電控柜、ab料自動補料設(shè)備。

15、優(yōu)選地，所述色漿輸送裝置設(shè)置在色漿站托架上。

16、優(yōu)選地，所述環(huán)保的塑料制品模內(nèi)涂裝加工設(shè)備還包括注塑裝置，所述注塑裝置設(shè)有塑料自動補料設(shè)備、料斗和原料干燥系統(tǒng)。

17、優(yōu)選地，所成型模具包括滑臺模板和定模板；

18、所述滑臺模板上設(shè)有半模一和半模二兩個半模，所述定模板上設(shè)有半模三，所述半模一和所述半模二可以通過平移滑動切換與所述半模三的對接；

19、所述半模三與所述注塑裝置的出料端以及所述混合頭的出料端連接；

20、所述半模一與所述半模三合模后形成注塑基材型腔；

21、所述半模二與所述半模三合模后形成反應(yīng)成型涂料型腔。

22、優(yōu)選地，所成型模具包括動模板和前模板；

23、所述動模板設(shè)有沿豎直方向的軸線360°旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述動模板還設(shè)有水平移動機構(gòu)，所述動模板包括第一半模、第二半模；

24、所述前模板設(shè)有水平移動機構(gòu)，所述前模板包括第三半模和第四半模；

25、所述第三半模與所述注塑裝置的出料端連接，所述第一半模和所述第二半模均可以與所述第三半模合模后形成注塑基材型腔；

26、所述第四半模與所述混合頭的出料端連接，所述第一半模和所述第二半模均可以與所述第四半模合模后形成反應(yīng)成型涂料型腔。

27、優(yōu)選地，所述成型模具一側(cè)設(shè)有用于從所述成型模具取出工件的自動取件裝置，所述自動取件裝置一側(cè)設(shè)有用于修剪工件的自動修邊裝置，所述自動取件裝置和所述自動修邊裝置均設(shè)置在自動化隔離護欄中。

28、優(yōu)選地，所述c料罐的數(shù)量為兩個以上。

29、優(yōu)選地，所述環(huán)保的塑料制品模內(nèi)涂裝加工設(shè)備通過數(shù)字信號的輸入和輸出邏輯控制，所述數(shù)字信號的控制邏輯包括以下一種或兩種以上：

30、d1.當(dāng)所述環(huán)保的塑料制品模內(nèi)涂裝加工設(shè)備發(fā)生故障時，輸出“do機械故障”信號；

31、d2.當(dāng)所述半模一與所述半模三合模后形成注塑基材型腔時，輸出“do清潔桿前進”信號，并持續(xù)到“do準(zhǔn)備發(fā)泡”信號輸出前斷開輸出；所述清潔桿前進到位后，系統(tǒng)輸出“di清潔桿前進到位”信號，所述“di清潔桿前進到位”信號高電平有效；

32、d3.當(dāng)所述環(huán)保的塑料制品模內(nèi)涂裝加工設(shè)備處于半自動/全自動模式下，輸出“do自動運行”信號；

33、d4.當(dāng)合模后形成反應(yīng)成型涂料型腔時，觸發(fā)“do準(zhǔn)備發(fā)泡”信號，在“do開始發(fā)泡”信號輸出前斷開“do準(zhǔn)備發(fā)泡”信號；

34、d5.當(dāng)系統(tǒng)收到“di準(zhǔn)備好發(fā)泡”信號后輸出“do開始發(fā)泡”信號；當(dāng)系統(tǒng)收到“di發(fā)泡完成”信號后斷開“do開始發(fā)泡”信號輸出，并進入發(fā)泡冷卻計時，“di發(fā)泡完成”信號高電平有效；“di準(zhǔn)備好發(fā)泡”信號高電平有效，未得到高電平信號禁止“do開始發(fā)泡”信號輸出；“di發(fā)泡完成”信號高電平有效；

35、d6.發(fā)泡機正在發(fā)泡時，系統(tǒng)輸出“di正在發(fā)泡”信號，所述“di正在發(fā)泡”信號高電平有效，無報警輸出；

36、d7.通過“di發(fā)泡完成”信號觸發(fā)“do吹清潔桿”信號；

37、d8.當(dāng)發(fā)泡機出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)輸出“di發(fā)泡機故障”信號，所述“di發(fā)泡機故障”信號高電平有效，“di發(fā)泡機故障”信號輸入系統(tǒng)時，系統(tǒng)報警“發(fā)泡機故障”，系統(tǒng)禁止進入帶有“發(fā)泡動作”的自動模式，若在自動模式下，則在循環(huán)結(jié)束后跳到手動模式；

38、d9.當(dāng)注塑機下游設(shè)備檢測到不合格產(chǎn)品時，向系統(tǒng)輸入“di產(chǎn)品不合格”信號，所述“di產(chǎn)品不合格”信號高電平有效。

39、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的一個或多個技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種環(huán)保的塑料制品模內(nèi)涂裝加工工藝。

40、一種環(huán)保的塑料制品模內(nèi)涂裝加工工藝，所述的環(huán)保的塑料制品模內(nèi)涂裝加工設(shè)備，包括如下步驟：

41、s01.合模，此時所述第一半模與所述第三半模合模形成第一工件的注塑基材型腔，所述注塑裝置向注塑基材型腔內(nèi)注射第一工件基材；

42、s02.保持合模，進行第一工件基材的保壓和冷卻定型；

43、s03.開模，第一工件基材附著在所述第一半模，動模板旋轉(zhuǎn)180°之后合模，此時所述第一半模與所述第四半模合模形成內(nèi)置有第一工件基材的反應(yīng)成型涂料型腔，所述第二半模與所述第三半模合模形成第二工件的注塑基材型腔；

44、s04.保持合模，所述混合頭向第一工件基材表面注射反應(yīng)成型涂料的同時，所述注塑裝置同步注射第二工件基材；

45、s05.保持合模，反應(yīng)成型涂料在第一工件基材表面反應(yīng)成型的同時，第二工件基材的保壓和冷卻定型同步進行；

46、s06.開模，完成涂裝的第一工件附著在所述第一半模，第二工件基材附著在所述第二半模，所述自動取件裝置從所述第一半模取出完成涂裝的第一工件；

47、s07.動模板旋轉(zhuǎn)180°之后合模，此時所述第二半模與所述第四半模合模形成內(nèi)置有第二工件基材的反應(yīng)成型涂料型腔，所述第一半模與所述第三半模合模形成第三工件的注塑基材型腔；

48、s08.保持合模，所述混合頭向第二工件基材表面注射反應(yīng)成型涂料的同時，所述注塑裝置同步注射第三工件基材；

49、s09.保持合模，反應(yīng)成型涂料在第二工件基材表面反應(yīng)成型的同時，第三工件基材的保壓和冷卻定型同步進行；

50、s010.開模，完成涂裝的第二工件附著在所述第二半模，第三工件基材附著在所述第一半模，所述自動取件裝置從所述第二半模取出完成涂裝的第二工件。

51、優(yōu)選地，所述注塑裝置的注塑基材材料包括聚丙烯、pc、abs、pc+abs、pa66和碳纖維中的一種或兩種以上。

52、優(yōu)選地，當(dāng)反應(yīng)成型涂料為聚氨酯，所述成型模具包括所述動模板和所述前模板時，所述注塑裝置的料筒的熔融溫度為200℃～320℃，所述第一半模、所述第二半模和所述第三半模的模具溫度為80℃～110℃，所述第四半模的模具溫度為90℃～130℃，聚氨酯材料進入所述反應(yīng)成型涂料型腔的溫度為60℃～90℃，聚氨酯材料進入所述反應(yīng)成型涂料型腔的工作壓力為11mpa～21mpa，聚氨酯材料在所述反應(yīng)成型涂料型腔的固化時間為20s～200s。

53、優(yōu)選地，所述注塑基材材料為聚丙烯，所述注塑裝置的料筒的熔融溫度為170℃～250℃，所述注塑基材為聚丙烯基材，聚丙烯基材的模內(nèi)涂裝工藝包括以下步驟：

54、s11.所述注塑裝置向所述注塑基材型腔注塑聚丙烯基材；

55、s12.將完成注塑的聚丙烯基材經(jīng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)送至型號為spa2800的plasma表面處理設(shè)備進行等離子體處理；

56、s13.在經(jīng)過等離子體處理的聚丙烯基材表面合模注射聚氨酯材料；

57、s14.開模取件獲得聚丙烯和聚氨酯材料粘合在一起的成品。

58、優(yōu)選地，所述plasma表面處理設(shè)備的技術(shù)參數(shù)為：電壓190v～250v、頻率40hz～60hz、電流0.25a～0.35a、氣壓0.4bar～0.8bar、處理寬度20～90mm。

59、優(yōu)選地，電壓220v、頻率50hz、電流0.31a、氣壓0.6bar、處理寬度75mm。

60、優(yōu)選地，所述plasma表面處理設(shè)備的技術(shù)參數(shù)為，等離子體距離基材表面的高度為8mm～15mm，等離子體移動速度為50mm/s～150mm/s，等離子體溫度為70℃～100℃。

61、優(yōu)選地，等離子體距離基材表面的高度為10mm，等離子體移動速度為100mm/s，等離子體溫度為90℃。

62、本發(fā)明的有益效果：

63、(1)本發(fā)明能夠解決現(xiàn)有技術(shù)制程工藝和設(shè)備繁瑣導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下的技術(shù)問題：

64、中國專利cn117382096a公開了pur膜內(nèi)噴漆注塑工藝在生產(chǎn)內(nèi)飾車燈中的應(yīng)用，該專利中提到有多種顏色方案可供選擇，但是沒有透露其方法。中國專利cn101400498a公開了用于制造多組分塑料成型件的方法和設(shè)備，該專利并沒有給出設(shè)置色漿輸送裝置的啟示，即本領(lǐng)域技術(shù)人員參照該專利方案只能想到在a料罐或b料罐里添加色漿顏料，切換顏色時則需要清洗a料罐或b料罐，該過程繁瑣且效率低下，會造成材料浪費。而本專利通過設(shè)置色漿輸送裝置并且將c料罐的數(shù)量設(shè)置為兩個以上，通過切換進料口c與不同的c料罐連接可以實現(xiàn)反應(yīng)成型涂料顏色的快速切換，并且無需清洗料罐，生產(chǎn)效率高且環(huán)保、節(jié)約。

65、中國專利cn114147915a公開了一種模內(nèi)噴涂系統(tǒng)及其工藝方法，該專利通過模具左右移動，即先注塑基材，之后將模具移動到pu腔后再進行上漆，上漆后再開模移動到基材腔注塑基材，每次只能生產(chǎn)一個單獨腔體?；诒緦＠峁┑募庸すに嚥襟Es01～s010，可以先將生產(chǎn)好的基材移動到pu腔，上漆并同時在另一邊同步完成注塑基材，可以一直循環(huán)交替生產(chǎn)，效率得到大幅度提升。

66、現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)加工方法是先注塑出素材(基材)產(chǎn)品、再通過運輸轉(zhuǎn)移方式將基材送至模內(nèi)涂裝，此方法工序繁瑣導(dǎo)致生產(chǎn)效率低且產(chǎn)品定位誤差大。本發(fā)明通過將反應(yīng)成型設(shè)備和注塑成型設(shè)備進行組合，能夠有效減少模內(nèi)上漆工序，在模內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)品無需脫模而一次完成涂裝工序，能夠解決產(chǎn)品變形和定位困難問題。

67、(2)本發(fā)明能夠解決現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備占用較大廠房空間、設(shè)備系統(tǒng)集成度不高、需要投入較多的輔機設(shè)備的技術(shù)問題：

68、現(xiàn)有技術(shù)中加熱裝置和電氣控制柜、料罐、抽真空系統(tǒng)裝置分散，本發(fā)明中的設(shè)備和系統(tǒng)集成度高，能夠有效減少占地空間。傳統(tǒng)兩步法上漆工序，投入輔機設(shè)備多，本專利適用于一步法上漆工藝，能夠減少輔機設(shè)備投入并節(jié)約設(shè)備占地空間。本專利的溫度控制裝置采用了料罐嵌套式水道設(shè)計，小型水溫控制系統(tǒng)占地小，能夠減少現(xiàn)有技術(shù)中采用的熱風(fēng)加熱和大型模溫機加熱裝置的空間。本專利將真空發(fā)生器分別集成在a料和b料的料罐上，能夠減少空間和抽真空輔機設(shè)備的投入。

69、(3)本發(fā)明提供的加工設(shè)備和加工工藝十分環(huán)保：

70、現(xiàn)有技術(shù)中的噴涂設(shè)備廣泛存在污染大、能耗高、工序多、效率低等缺陷，本發(fā)明采用模內(nèi)一步法涂裝成型工藝，無需多工位，不需油漆，完美匹配反應(yīng)成型涂料。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的設(shè)備工藝具有更環(huán)保、能耗更低、工序更少、效率更高等優(yōu)勢。