專利名稱：吹塑成型方法及吹塑成型機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及形成模制品的層合吹塑成型方法，在該方法中樹(shù)脂片在型坯的表面上層合，本發(fā)明涉及層合吹塑成型制品，更具體地說(shuō)，涉及用樹(shù)脂片層合吹塑成型方法，由此層合形成的模制品，外表面精致且質(zhì)量良好，同時(shí)本發(fā)明還涉及層合模制品及吹塑成型機(jī)。
在形成樹(shù)脂空心制品的吹塑成型中，空心制品是用從擠出機(jī)頭注射或擠出成圓柱形的型坯得到的，型坯是從機(jī)頭擠出或注射的用型坯夾形成袋狀物是預(yù)先吹塑稍微充氣，并插入一敞開(kāi)的模具中。此后封閉模具。在模具與型坯間模腔中的空氣，通過(guò)小的排氣孔用真空泵抽空。向型坯中吹入高壓空氣，形成與大模腔構(gòu)型相一致的預(yù)定構(gòu)型的型坯。此后，通過(guò)冷卻模具冷卻型坯。這樣模制成型就完成了，打開(kāi)模具取出模塑樹(shù)脂制品。圖7示出了傳統(tǒng)的模塑成型機(jī)。如圖7所示，吹塑成型機(jī)是側(cè)進(jìn)料型，其中熔融樹(shù)脂是從擠塑機(jī)頭的一側(cè)的一部分加入的。高溫下的熔融樹(shù)脂由注射裝置4壓出后，從在最下端的圓形通道7擠出，經(jīng)進(jìn)料出口2a從擠塑機(jī)頭2和模芯3間的圓形通道通過(guò)，制成型坯18。在對(duì)著加料通道2a 180°的那側(cè)，擠塑機(jī)頭2上設(shè)置通道2b，在通道2b外設(shè)置閥5(或堵頭)。芯3a與桿6a聯(lián)接用于控制貫穿模芯3的型坯。通過(guò)操作型坯控制圓柱6，芯3可以稍微上下移動(dòng)?？梢愿淖儓A形空間通道7的空間(間隙來(lái)調(diào)節(jié)型坯19的厚度。
另一方面，通過(guò)利用這種吹塑成型機(jī)1將樹(shù)脂片固定在擠塑型坯與模具的腔面之間并將模具封閉按慣例生產(chǎn)出了表面層合上了樹(shù)脂片的吹塑成型制品。
但是，這種傳統(tǒng)的層合吹塑成型制品有一些缺點(diǎn)在吹塑成型過(guò)程中，樹(shù)脂片破裂；在成型制品的表面出現(xiàn)皺折，因此光滑的表面被毀壞，而且由于樹(shù)脂片和型坯表面間有空氣，使成型的制品表面出現(xiàn)空氣囊，因此樹(shù)脂片不能夠全部地粘合在型坯的表面上。
為此，有一種方法能釋放出樹(shù)脂片與型坯間的空氣，并使樹(shù)脂片緊密地粘合到型坯表面，該方法是通過(guò)在待層合的樹(shù)脂片上形成許多小孔并在封閉模具后從模具內(nèi)部完全抽出空氣。但是在此情況下，也有在成型制品的表面上留有孔的痕跡的缺點(diǎn)，損壞了成型制品的外觀。
由于傳統(tǒng)方法形成的層合吹塑成型制品有無(wú)光澤的劣質(zhì)表面因此其價(jià)值低下。此外，在樹(shù)脂片上有接縫的情況情況下，由于接縫在成型制品的表面形成臺(tái)階，所以毀壞了光滑的平面。還有一個(gè)問(wèn)題是由于樹(shù)脂片的背面太光太平，所以樹(shù)脂片與型坯間的粘著力弱。
然而，當(dāng)樹(shù)脂片層合在成型制品的一側(cè)時(shí)，層合樹(shù)脂片的區(qū)域出現(xiàn)了成型制品成型線的相應(yīng)部分，使得它的觀賞性差，因而應(yīng)用受到限制。
本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，制得有光滑的光澤而沒(méi)有孔痕跡的高質(zhì)量的層合吹塑成型制品。
本發(fā)明的另一目的是提供吹塑成型方法，該方法能夠形成提高了樹(shù)脂片與型坯表面間粘附性和轉(zhuǎn)移特征的高質(zhì)量層合吹塑成型制品。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供高質(zhì)量的層合吹塑成型制品，該制品的表面具有平滑光澤，在其上的樹(shù)脂片區(qū)域是不易看出的，且不出現(xiàn)皺折或空氣囊。
在本發(fā)明中，制造空芯成型制品的層合吹塑成型法是通過(guò)樹(shù)脂片層合到型坯的外表面上，所述的型坯是從擠塑機(jī)頭和安裝在模芯下端的芯間的環(huán)形樹(shù)脂通道擠出的，并通過(guò)構(gòu)成模具的一對(duì)左和右模具片間型坯的樹(shù)脂片的夾芯層合，該層合吹塑成型方法包括如下步驟通過(guò)沖切，在每100cm2的樹(shù)脂片上形成1-500個(gè)微孔，微孔的直徑為0.1mm和1mm；處理該樹(shù)脂片，使它的表面有通過(guò)沖孔形成的微孔的毛刺狀突出物，并面對(duì)著模具的腔表面，然后用固定在模具腔表面與型坯表面間的樹(shù)脂片封住模具；將該模具加熱到超過(guò)軟化的溫度，軟化樹(shù)脂片表面，同時(shí)進(jìn)行吹氣成型，此后，冷卻該模具到足以取出成型制品的溫度；和取出成型制品。
在本發(fā)明的方法中，樹(shù)脂片是這樣來(lái)放置，即使有由沖切所形成的微孔的毛刺狀突出物的表面，面對(duì)該模具的陰腔表面，并徑下拉伸。這時(shí)，封閉模具，然后將樹(shù)脂片壓到模具的腔面上，模具被加熱到樹(shù)脂的軟化溫度，整個(gè)型坯吹塑成型，因此樹(shù)脂片軟化或熔化生成有高輝光和高轉(zhuǎn)移特征的層合吹塑成型制品。
在本發(fā)明的另一方面中，制造空芯成型制品的層合吹塑成型法是通過(guò)將與型坯的軟化溫度不同的樹(shù)脂片層合在從擠塑模頭和安裝在模芯下端的芯間的環(huán)形通道擠出的型坯的外表面，并且在構(gòu)成模具的一對(duì)左右模具片間使型坯與樹(shù)脂片形成夾芯層合，該層合吹塑成型法包括如下步驟用固定在模具的腔面與型坯表面間的樹(shù)脂片閉模；將該模具加熱到超過(guò)型坯和樹(shù)脂片中軟化溫度較高的那一溫度，同時(shí)進(jìn)行吹氣成型，此后，冷卻該模具到足以取出成型制品的溫度；和取出成型制品。
如上所述，控制模具表面的溫度，就能提供型坯與樹(shù)脂片間的強(qiáng)的粘合力。
在本發(fā)明的第二方面，制造空芯成型制品的層合吹塑成型法是通過(guò)將樹(shù)脂片層合在從擠塑模頭擠出的型坯的外表面上，并通過(guò)構(gòu)成模具的一對(duì)左和右模具片間使型坯與樹(shù)脂形成夾芯層合，該層合吹塑成型方法包括如下步驟處理樹(shù)脂片使朝型坯側(cè)的背表面的粗糙度為1μm-100μm；放置樹(shù)脂以面對(duì)模具的腔面，用固定在模具的腔面與型坯表面間的樹(shù)脂片閉模；加熱該模具使溫度超過(guò)樹(shù)脂片表面軟化的軟化溫度，同時(shí)進(jìn)行吹氣成型，此后，冷卻模具到足以取出成型制品的溫度；和取出成型制品。
在這方面，制造空芯成型制品的層合吹塑成型法是通過(guò)將樹(shù)脂片層合在從擠塑模頭與安裝在模芯下端的芯間的環(huán)形通道擠出的型坯的外表面上，并在構(gòu)成模具的一對(duì)左右模具片間使型坯與樹(shù)脂片形成夾芯層合制造空芯制品，層合吹塑成形方法包括如下步驟加熱模具達(dá)超過(guò)型坯和樹(shù)脂片中軟化溫度的較高的那一溫度，并進(jìn)行吹氣成型，釋放出模具腔面內(nèi)的空氣，此后冷卻模具達(dá)足以取出成型制品的溫度，取出成型制品，其中在從成型制品的中心沿橫向向后部移動(dòng)的位置形成模具的合模線，當(dāng)閉模時(shí)，在型坯的模具和層合在型坯上的樹(shù)脂片的兩端的伸出物(overhangs)都被向后壓并使從模具壓出的毛刺向后部移動(dòng)。
本發(fā)明第二方面的方法是通過(guò)吹塑成型機(jī)自動(dòng)而機(jī)械地進(jìn)行的，該吸塑機(jī)包括注射裝置，用于將從注射裝置加入的熔融樹(shù)脂擠出成為型坯的模頭組件和包括一對(duì)模具片的模具，該模具片用來(lái)夾芯層合待吹塑成形的型坯，其中模具片這樣形成；使在從成型制品的中心沿橫向向后部移動(dòng)的一個(gè)位置形成模具的合模線，為加熱或冷卻模具，每一個(gè)都設(shè)置介質(zhì)道通，許多排氣孔從模具的陰腔面穿過(guò)模具，且一排氣裝置與排氣孔連接；模具片中之一其上設(shè)置一輥樹(shù)脂片纏繞在該輥上，因此，當(dāng)模具打開(kāi)時(shí)，樹(shù)脂片在模具的腔面和型坯間向下延伸，模具片設(shè)置旋轉(zhuǎn)活瓣(piVotal flappers)或可移動(dòng)的滑塊芯，該活瓣或芯設(shè)置在模具片的兩端，以將毛刺向后壓，該毛刺是從模具壓出的，樹(shù)脂片層合在型坯上。
在本發(fā)明的第二方面中，將模具的腔面加熱到超過(guò)型坯和樹(shù)脂片中軟化溫度較高的那一溫度，并進(jìn)行吹塑，釋放腔面內(nèi)的空氣。此后，冷卻該模具達(dá)足以取出成型制品的溫度；和取出成型制品。由于模具片是使在從成型制品中心沿橫向向后部移動(dòng)的位置形成模具的合模線，所以在吹塑成型期間脫泡進(jìn)行得很充分。此外，由于模具加熱直到超過(guò)型坯和樹(shù)脂片軟化溫度中較高的那一溫度，因此型坯和樹(shù)脂片熔化結(jié)合，樹(shù)脂片的表面與模具的腔面高度的轉(zhuǎn)移，這樣制成了沒(méi)有缺陷的表面光滑的外觀好看的改進(jìn)的成型制品。
本發(fā)明的另一方面中，制造成型制品的層合吹塑成型法是通過(guò)將預(yù)先切成預(yù)定尺寸的樹(shù)脂片臨時(shí)地粘合到左和右模具片之一上然后使模具片間的樹(shù)脂片和型坯夾芯層合，而模具片的合模線是在從成型制品中心沿橫向向后部移動(dòng)的位置形成，層合吹塑成型方法包括如下步驟將模具加熱到超過(guò)型坯和樹(shù)脂片中軟化溫度較高的那一溫度后進(jìn)行吹氣成型，釋放出模具陰腔面內(nèi)的空氣；此后，冷卻模具達(dá)足以取出成型制品的溫度，取出成型制品。
由于在吹氣成型期間脫泡進(jìn)行得充分，且模具加熱直達(dá)超過(guò)型坯和樹(shù)脂片中軟化溫度較高的那一溫度，型坯與樹(shù)脂片熔化結(jié)合，樹(shù)脂片表面當(dāng)模具的陰腔面高度地轉(zhuǎn)移，所以制成沒(méi)有缺陷的表面光滑的外觀好看的改進(jìn)的成型制品。
在本發(fā)明中，樹(shù)脂片的顏色允許選擇，或可以采用印有圖案和或標(biāo)志的樹(shù)脂片，因此制成的成型制品帶有可變的設(shè)計(jì)圖案。
通過(guò)將無(wú)機(jī)材料例如金屬板、金屬箔片、玻璃、陶瓷和石頭有機(jī)材料如皮革、紙和木材，或這些材料的組合插入樹(shù)脂片的背面與型坯的表面之間，可以制造各種各樣的產(chǎn)品。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的吹塑成型機(jī)的整體縱向剖視圖；圖2是本發(fā)明的實(shí)施方案的吹塑成型機(jī)的透視圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施方案的層合吹塑成型制品的剖視圖，示出了表面情況；圖4是說(shuō)明用于本發(fā)明實(shí)施方案的吹塑成型方法的模具片溫度變化的圖形；圖5A和5B是本發(fā)明實(shí)施方案的吹塑成型方法中，樹(shù)脂片在層合到型坯表面上前后的放大剖視圖；圖6A和6B是在傳統(tǒng)的吹塑成型方法中，一般的樹(shù)脂片在層合到型坯表面上前后的放大剖視圖。
圖7是傳統(tǒng)的吹塑成型機(jī)的整體縱向剖視圖；圖8是傳統(tǒng)的層合吹塑成型制品的剖視圖，示出了它的表面情況；圖9是由擠塑機(jī)模頭擠出樹(shù)脂片的示意圖；圖10是樹(shù)脂片收卷?xiàng)U的透示圖；圖11是樹(shù)脂片的局部透視圖；其上有設(shè)置在收卷?xiàng)U上的似針突出物所形成的孔；圖12是由波紋圖形擠塑機(jī)模頭擠出的樹(shù)脂片的說(shuō)明視圖；圖13A和13B是說(shuō)明視圖，示出了帶波紋圖形的樹(shù)脂片與型坯的層合情況；圖14A、14B和14C是平面示意圖，示出了本發(fā)明一實(shí)施方案的活瓣型吹塑成型機(jī)中吹塑成型方法的過(guò)程；圖15A、15B和15C是示意的平面圖，示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的滑片芯型吹塑成型機(jī)中層合吹塑成型方法的過(guò)程；圖16是本發(fā)明的實(shí)施方案的吹塑成型方法形成的層合吹塑成型制品的局部平面剖視圖；圖17是本發(fā)明的實(shí)施方案的吹塑成型機(jī)整體縱向剖視圖；圖18A、18B和18C是說(shuō)明視圖，示出了在成型制品的所有周邊出現(xiàn)毛刺的方法中層合成型的過(guò)程；圖19A、19B和19C是說(shuō)明視圖，示出了用于不出毛刺的小直徑型坯層合成型的過(guò)程；和圖20A和20B是說(shuō)明視圖，示出了傳統(tǒng)的層合吹塑成型制品的成型條件。
下面，參考附圖描述本發(fā)明實(shí)施方案的細(xì)節(jié)。圖1-圖5是涉及本發(fā)明的實(shí)施方案，圖1是吹塑成型機(jī)的整體剖視圖，圖2是吹塑成型機(jī)的透視圖，圖3是層合吹塑成型制品的剖視圖，示出了它的表面情況，圖4是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方案所使用的吹塑成型法中模具片溫度變化曲線，和圖5A和5B是本發(fā)明實(shí)施方案的吹塑成型方法中樹(shù)脂片層合到型坯表面前后的放大剖視圖。圖6A和6B分別示出了傳統(tǒng)的樹(shù)脂片層合到型坯表面前后的情況。
在圖1和圖2中，吹塑成型機(jī)有擠塑機(jī)頭2，模具包括一對(duì)左右模具片8，8，設(shè)置在擠塑機(jī)頭2的下面，能自由地相互接觸并相互分開(kāi)設(shè)置在一片模具片8之一的上面的輥20，樹(shù)脂片18纏繞在其上，因此樹(shù)脂片18沿著從擠塑機(jī)頭2向下擠出的型坯19的表面向下延伸，輥臺(tái)22支撐輥20。吹塑成型機(jī)1還有切刀30，是由具有銳利邊緣工具形成的，受空氣氣缸30a控制，能水平地向前和向后地朝型坯19移動(dòng)切刀座30b設(shè)置在切刀的前面，并有一能讓切刀30邊緣插入的槽，因此，在任何時(shí)間樹(shù)脂片都可被切割而不損傷型坯19的表面，而樹(shù)脂片夾24設(shè)置在模具片8的下部，以?shī)A住樹(shù)脂片18的下部，使樹(shù)脂片在操作期間，垂直地向下延伸。
另一方面，每片模具片8設(shè)置介質(zhì)通道8a，它是在面向模具片的陰腔面的區(qū)域中形成的，在必要時(shí)接通加熱介質(zhì)和冷卻介質(zhì)，用于加熱和冷卻模具片8的陰腔面。介質(zhì)通道8a與介質(zhì)(加熱或冷卻介質(zhì))的開(kāi)關(guān)供應(yīng)器連接。每一模具片8還設(shè)置相互適當(dāng)間隔的排氣孔8b，它們從陰腔面穿過(guò)模具片8，并垂直于陰腔面以釋出空氣，吸管10設(shè)置在模具片8外面的罩上，從排氣孔8b抽吸釋出的空氣，而排氣管11包括電磁閥12和抽氣扇14。另外，模具片8可以由多孔金屬，即具有無(wú)數(shù)空氣細(xì)孔代替設(shè)置排氣孔8B的金屬制成。
纏繞在輥20上的樹(shù)脂片18可以用型坯19的同種樹(shù)脂或不同種的樹(shù)脂形成。樹(shù)脂片18可以是多層樹(shù)脂片、樹(shù)脂片與金屬箔片、紙或玻璃纖維相互之間形成的夾心，或包括無(wú)機(jī)材料(例如玻璃纖維、無(wú)機(jī)化合物)的樹(shù)脂片所形成。但是，樹(shù)脂片18優(yōu)選由型坯的同種材料制成，這是因?yàn)檎车矫躺系钠脑谙旅娴淖⑸渲锌梢栽儆谩?shù)脂片18的厚度一般小于1mm，優(yōu)選小于0.5mm，因?yàn)楹竦钠闹圃鞂雍铣尚椭破凡皇莾?yōu)選的。當(dāng)樹(shù)脂片18太厚時(shí)，在制造深的構(gòu)型情況下，難以制成適合陰腔的制品，易起皺，且在成型后，需要長(zhǎng)時(shí)間冷卻成型制品，因此生產(chǎn)率低。另一方面，當(dāng)樹(shù)脂片18太薄時(shí)在成型期間，可能易壞。樹(shù)脂片18在其表面形成微孔18h，釋出樹(shù)脂18和型坯19間存在的空氣。微孔18h按如圖2所示的對(duì)齊的圖形或鋸齒圖形排列。
微孔18h的直徑為0.1mm和1mm之間，優(yōu)選0.1mm和0.3mm之間，這是因?yàn)楫?dāng)孔徑小于0.1mm時(shí)，難以從中釋出空氣，而當(dāng)孔徑大于0.3mm時(shí)，孔的痕跡會(huì)保留在成型制品上。微孔的數(shù)量為至少1/100cm優(yōu)選為4/100cm2-500/100cm2之間。密度下限(1/100cm2)是根據(jù)最小的排氣面積確定的，而密度的上限(500/100cm2)是即使當(dāng)樹(shù)脂片18有更多的孔，釋出氣的效果也相同這個(gè)原因確定的。
當(dāng)層合到型坯19表面上的樹(shù)脂18是長(zhǎng)而窄的樹(shù)脂片，即似帶狀的樹(shù)脂片時(shí)，不需微孔18(存在的空氣可從帶狀樹(shù)脂片的左，右邊釋出)。
在閉模后的吹氣成型壓力至少為39.2N(4kgf/cm2)，以完全釋放在型坯19與被層合到型坯19的表面上的樹(shù)脂片間存在的空氣，以便防止成型制品含有空氣囊。
根據(jù)與模具8接觸的樹(shù)脂片18表面的樹(shù)脂種類，適宜地選擇加熱和冷卻模具片8的溫度。樹(shù)脂片18通常是由擠塑成型制成，因此其表面不怎么好。所以，為改進(jìn)層合吹塑成型制品的表面，即改進(jìn)成型制品的轉(zhuǎn)移特征，樹(shù)脂片要加熱到高于樹(shù)脂的軟化溫度，而在轉(zhuǎn)移完成結(jié)束后，要快速地冷卻。應(yīng)當(dāng)指出，還必須將型坯加熱到高于型坯樹(shù)脂的軟化溫度。
在無(wú)定型樹(shù)脂的情況下，樹(shù)脂的轉(zhuǎn)化溫度等于玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度，ABS(丙烯腈二丁二烯苯乙烯)樹(shù)脂的軟化溫度為110℃-130℃。改性的PPO(聚苯氧)樹(shù)脂的軟化溫度為120℃-140℃。
在結(jié)晶樹(shù)脂的情況下，結(jié)晶和熔點(diǎn)間溫度的范圍是適合的，PP聚丙烯)的軟化溫度為130℃-160℃，PE(聚乙烯)的軟化溫度為100℃-130℃，尼龍6的軟化溫度為180℃-230℃。
另一方面，冷卻的溫度為80℃-約100℃。如圖4所示，有兩條路線，由溫度曲線A和B表示，在吹塑成型期間的模具片的溫度變化中，哪條路線都可以使用。溫度曲線A的路線叫做“冷起動(dòng)方法Cooling Starting Method)”，其中在注射型坯19和閉模過(guò)程中模具的溫度低，而溫度曲線B的路線叫做“熱起動(dòng)方法(HotStarting Method)”，其中在注射型坯19和閉模過(guò)程中，模具溫度高。
加熱介質(zhì)和冷卻介質(zhì)可以是油、水、動(dòng)力水(水蒸汽)等各種介質(zhì)。優(yōu)選使用不同溫度的相同材料用作加熱和冷卻介質(zhì)。
代替如上所述的模具8的加熱和冷卻，型坯19可以用光源或熱源從外邊直接加熱。
在成型期，與型坯19相接觸的樹(shù)脂18的表面可以預(yù)先施用粘合材料于其表面上，或通過(guò)噴涂或刷涂施加液體粘合劑于其表面上，因此與型坯就光滑地接觸了。
現(xiàn)在，關(guān)于用上述結(jié)構(gòu)的吹塑成型機(jī)進(jìn)行本發(fā)明的吹塑成型方法的操作描述如下。
首先，使模具處于打開(kāi)狀態(tài)，樹(shù)脂片18從輥20向下展開(kāi)且其下端通過(guò)片夾24夾住，因此樹(shù)脂片18垂直拉伸。然后通過(guò)擠塑機(jī)從擠塑機(jī)頭2的下端擠出型坯19。另一方面，模具片8，8依照如圖4所示的溫度曲A或B進(jìn)行加熱。
接著，閉模，通過(guò)切刀30水平地切割樹(shù)脂片18的上部分，進(jìn)行成型，樹(shù)脂片18被層合到型坯19的表面上。模具片8，8陰腔的溫度大約變到樹(shù)脂片18的軟化溫度，因此樹(shù)脂片18的表面軟化并壓在模具的陰腔面上，使陰腔面轉(zhuǎn)移到樹(shù)脂片18上，通過(guò)吹氣針將壓縮空氣鼓入型坯19使型坯19的表面與樹(shù)脂片18的表面相互加壓而結(jié)合。
在如圖6A所示的樹(shù)脂片18具有平的表面而沒(méi)有微孔18h的毛刺的情況下，正如圖6B所示，微孔的痕跡可能留在成型制品上，有損于成型制品的外觀。
為解決這個(gè)問(wèn)題，按照本發(fā)明，樹(shù)脂片18的微孔18h通過(guò)沖壓形成，例如沖壓加工而成。結(jié)果，如圖5A所示，樹(shù)脂片18在其一側(cè)的每個(gè)微孔的周圍形成突出物18b，在樹(shù)脂片18的該側(cè)上形成的突出物18b是面對(duì)模具的表面，樹(shù)脂片18設(shè)置在模具片8的表面與型坯19的表面之間，然后沖壓，結(jié)果把突出物19b壓扁了。由于這種結(jié)果，微孔18被填滿，因此制成的成型制品沒(méi)有孔的痕跡。
在本發(fā)明的層合吹塑成型制品中所使用的樹(shù)脂片18可以是一般的工業(yè)樹(shù)脂片，或是在一側(cè)(吹塑成型制品表面?zhèn)?有圖案和/或標(biāo)志的擠塑片，例如擠塑ABS樹(shù)脂片，因此制成的成型制品除了有高的光澤度外，還有某種顏色和/或某種圖案。
上述成型制品的用途是(1)日用必需品(例如椅子、電視機(jī)架、書(shū)架、用于廚房設(shè)備的柜子、黑板、書(shū)桌頂面，Kotastu的頂板、家俱門(mén)、側(cè)板、浴缸梳妝臺(tái)等)；(2)電器方面應(yīng)用(例如冰箱門(mén)、洗碟機(jī)門(mén)、洗衣機(jī)門(mén)、洗衣機(jī)的側(cè)板、電視機(jī)外殼、揚(yáng)聲器盒架、計(jì)算殼等)；(3)汽車設(shè)備(擾流器、手套箱門(mén)、儀表板、后部零件擱板、車門(mén)內(nèi)裝飾板、側(cè)裝飾板、操縱臺(tái)箱、底盤(pán)、減震器、行李箱防護(hù)板(fender trunk rid)、摩托車防護(hù)板、外板等)；(4)建筑材料(門(mén)、墻壁材料、隔板、屏板等)；和(5)雜品。
此外，如圖3所示，通過(guò)將金屬箔片34插入型坯側(cè)的樹(shù)脂片18的里面，成型制品可以用作允許加熱的底板，并且用途可擴(kuò)寬到汽車設(shè)備例如帶消音器的擾流器、手套箱的門(mén)、內(nèi)部零件等，還可通過(guò)將金屬箔34連接成一金屬線。通過(guò)與現(xiàn)有技術(shù)的鑲嵌模塑、發(fā)泡相結(jié)合，本發(fā)明的成型制品的用途還可進(jìn)一步擴(kuò)大。
按照本發(fā)明的方法，當(dāng)閉模模具加熱吹塑成型時(shí)，樹(shù)脂片18軟化成半熔融狀態(tài)，制成的平面沒(méi)有像傳統(tǒng)方法制成的層合成型制品的臺(tái)階35那樣的臺(tái)階。
微孔18h的孔徑小于0.3mm，在釋出空氣后，通過(guò)加熱模具使樹(shù)脂片的表面熔融，在樹(shù)脂片18上制成的微孔18被壓扁并封閉，結(jié)果在制品上沒(méi)留下許多孔，因此不降低制品的質(zhì)量。但是，優(yōu)選微孔18h通過(guò)沖切制成并有突出物18b，在層合后孔的痕跡清除。
當(dāng)型坯和樹(shù)脂片的材料相互不同且型坯的軟化溫度高于樹(shù)脂片的時(shí)，模具的表面加熱到稍高于樹(shù)脂片的軟化溫度是不夠的，因此難以制成有高轉(zhuǎn)移特征和高質(zhì)量的制品。
也就是說(shuō)，型坯與樹(shù)脂片的溫度相互不同時(shí)，優(yōu)選模具的表面加熱達(dá)超過(guò)軟化溫度中較高的那一溫度。
表1示出了成型制品表面的觀察結(jié)果，擾流器作為一個(gè)汽車設(shè)備，在各種溫度下測(cè)量它的光澤。
如表1所示，在比較例1中，是在模具表面的溫度高于樹(shù)脂片的化溫度而低于型坯的軟化溫度制成的制品，在制品的表面上有皺紋和空氣泡，而在實(shí)施例1-3中的任一個(gè)中，模具的表面溫度加熱到超過(guò)型坯和樹(shù)脂片兩者的軟化溫度，制得高轉(zhuǎn)移特征和高質(zhì)量的制品。
表1實(shí)施例1 實(shí)施例2 實(shí)施例3 比較例1型坯軟化 140℃ 120℃ 120℃140℃溫度樹(shù)脂片軟 120℃ 140℃ 120℃120℃化溫度模具的 150℃ 150℃ 125℃125℃熱溫度模具冷卻溫度 100℃ 100℃ 100℃100℃樹(shù)脂片的孔數(shù)量/1000m2 100 100 100 100表面狀況 好， 好好 有皺紋，空氣泡光 澤 高于90高于90高于90 留有孔痕跡在下文，參考圖9-13A和B，描述本發(fā)明的其它的實(shí)施例。
圖9是從擠塑模頭擠出的樹(shù)脂片的示意圖，圖10是樹(shù)脂片卷輥的透視圖，圖11是樹(shù)脂片的局部透視圖，該樹(shù)脂片通過(guò)設(shè)置在卷輥上似針的突出物刺有微孔，圖12是說(shuō)明視圖，示出了通過(guò)擠塑模頭擠出的樹(shù)脂片的波紋樣式，和圖13A和B都是說(shuō)明視圖，示出了波紋形樹(shù)脂片與型坯的層合情況。
為提高卷在輥20上的樹(shù)脂片18′與型坯間的粘接強(qiáng)度，如圖1所示，擠塑機(jī)39的擠塑模頭40設(shè)置波形切刀42，其高度為1μm-10μm，且設(shè)置在擠塑模頭出口部位41，因此有預(yù)定厚度的樹(shù)脂片18從擠塑模頭40擠出，在樹(shù)脂片18(與型坯19接觸)的后部表面制成μm-100μm的口模條紋43。
在樹(shù)脂片18′的后部表面上制成1μm-100μm口模條紋43的原因是想得到固定效果，因?yàn)檫@樣通過(guò)模壓提高了樹(shù)脂片18′粘接到型坯19表面的強(qiáng)度。樹(shù)脂片18′與一般的沒(méi)有用口模條紋改進(jìn)它的表面的平表面的樹(shù)脂片不同。口模條紋43的高度為1μm-100μm，優(yōu)選5μm-30μm，這由試驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)確定，由于根據(jù)樹(shù)脂片18和型坯的樹(shù)脂種類不同，粘接強(qiáng)度不同，就得到了固定效果。
口模條紋43小于1μm的樹(shù)脂片18′像表面平滑的一般樹(shù)脂片一樣，具有小的固定效果，而口模條紋43大于100μm的樹(shù)脂片18′易于在成型制品上出現(xiàn)皺紋，因?yàn)橛捎诳谀l紋43表面的不規(guī)則度顯著了。所以，優(yōu)選口模條紋43的高度為1μm-100μm。
另一方面，如圖9所示，從擠塑模頭40擠出的樹(shù)脂片18′通過(guò)向上和向下以Zigzag形設(shè)置的輥46A至46D形成預(yù)定的厚度。由于有許多針狀突出物44固定在輥46B的外表面上，因此針狀突出物44以預(yù)定間隔設(shè)置，例如，如圖10所示，當(dāng)樹(shù)脂片18′通過(guò)輥46B時(shí)，樹(shù)脂片18′通過(guò)針狀突出物44產(chǎn)生了微孔18h，因此簡(jiǎn)化了生產(chǎn)過(guò)程。
現(xiàn)在將進(jìn)行關(guān)于圖14A、14B和14C至圖16的本發(fā)明其它實(shí)施例的描述。
圖14A，14B，14C都是示意的平面圖，示出了本發(fā)明實(shí)施方案中活瓣型吹塑成型機(jī)中層合吹塑成型方法的過(guò)程，圖15A、15B、15都是示意的平面圖，示出了本發(fā)明實(shí)施方案的滑板芯式吹塑成型機(jī)中層合吹塑成型方法的過(guò)程，圖16是本發(fā)明實(shí)施方案的由吹塑成型法制成的層合吹塑成型制品的局部平面剖視圖。
在本發(fā)明中，模具片8，8是這樣形成的使成型制品的合模線，即分模線沿厚度方向從成型制品中心向后部移動(dòng)，如圖14和15所示。
為從模具的中心向后部移動(dòng)合模線，在如圖14A-14C所示的本發(fā)明的第一實(shí)施方案的活瓣式吹塑成型機(jī)1A中，在后側(cè)的模具片的端部設(shè)置傾斜的外伸物8A，圓形面與型坯接觸，而在前側(cè)的模具片8的端部設(shè)置通過(guò)操作空氣缸72可繞樞軸旋轉(zhuǎn)的活瓣70，在這樣的設(shè)置中，型坯19′和樹(shù)脂片18的毛刺部分在閉模后通過(guò)沿圖14的逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)活瓣70而移動(dòng)。
在圖15A-15C所示的本發(fā)明第二實(shí)施方案的吹塑成型機(jī)1B中，在前側(cè)的模具片8設(shè)置通過(guò)操作空氣缸82可移動(dòng)的滑板式芯80，代替活瓣70。而且，在這種排列中，進(jìn)行相同的操作。
現(xiàn)在對(duì)本發(fā)明的吹塑成型方法所使用的如上所述的吹塑成型機(jī)1A或1B進(jìn)行描述。
首先，模具處于開(kāi)起狀態(tài)，從輥20上展開(kāi)的樹(shù)脂片18向下并被片夾24夾住它的下端，因此樹(shù)脂片18垂直地拉伸。然后，通過(guò)擠塑機(jī)擠塑模頭2的下部擠出型坯19′。再者，模具片8，8沿著圖4的溫度曲線A或B加熱。
此后，閉模，樹(shù)脂片18的上部分用切刀30水平地切割，進(jìn)行吹塑成型，樹(shù)脂片18被層合在型坯19′的表面上。
也就是說(shuō)，在吹塑成型機(jī)1A中，在閉模后，型坯19′和樹(shù)脂片1結(jié)合在一起，活瓣70如圖14B和14C所示的旋轉(zhuǎn)向后部移動(dòng)毛刺。
同樣，在吹塑成型機(jī)1B中，滑塊式芯80如圖15B和15C所示的向前運(yùn)動(dòng)向后部移毛刺。
下面描述如圖17-19所示的本發(fā)明的其它實(shí)施方案。
圖17是圖18A、18B和18C所示的吹塑成型機(jī)的縱向剖視圖的說(shuō)明圖，示出了在制品所有周邊出現(xiàn)毛刺的方法中層合成型的過(guò)程，而圖19A、19B和19C是說(shuō)明圖，示出了沒(méi)有毛刺出現(xiàn)的小直徑型坯層合成型的過(guò)程。
用于吹塑成型機(jī)的吹塑成型方法描述如下。
首先，模具保持開(kāi)起狀態(tài)。然后通過(guò)壓敏膠例如雙面涂覆的粘膠帶將按預(yù)計(jì)尺寸預(yù)先切割的樹(shù)脂片18臨時(shí)地粘到模具片8的外邊緣部分的合模線表面(圖18A)。
樹(shù)脂片18優(yōu)選切成這樣長(zhǎng)度，即當(dāng)模具8閉模時(shí)，樹(shù)脂片18沿圖18B所示的模具的陰腔面16模壓，樹(shù)脂片18的上、下、左和右邊在合模線附近定位，但不碰到合模線(圖18C)。
在圖18A-18C中，以在制品的所有周邊出現(xiàn)毛刺的方法層合成型。在該方法中，型坯19相對(duì)模具8較大，樹(shù)脂片18層合在型坯上，且型坯是通過(guò)擠塑機(jī)的擠塑模頭2的下端擠出。再者，模具片8，8沿圖4所示的溫度曲線A或B加熱。
此后，通過(guò)閉模使型坯19與樹(shù)脂片18模制，模具片8，8的陰腔面16的溫度變至樹(shù)脂片18的軟化溫度，因此樹(shù)脂片18的表面軟化模壓到模具的陰腔面16，并使陰腔面轉(zhuǎn)移到樹(shù)脂片18，型坯19的表面與樹(shù)脂片18的表面互相加壓模制，這是通氣針將壓縮空氣鼓入型坯1進(jìn)行的。
在圖19A，19B和19C中，使用相對(duì)模具8較小的型坯19進(jìn)行層合成型，樹(shù)脂片18是這樣層合在型坯上的即當(dāng)閉模時(shí)，型坯19不會(huì)部分地從外邊緣15a和15b壓出。
圖18C和19C分別示出了層合成型制品90，91，其中樹(shù)脂片18層合在基材90a、91a的表面上，結(jié)果樹(shù)脂片18的上端在合模線8D前一點(diǎn)兒處定位。90R、91R分別表明成型制品90、91的后部側(cè)面。
如上所述，通過(guò)沖切制成的樹(shù)脂片每100cm2有1個(gè)以上500個(gè)以下的微孔，其孔徑為0.1-1mm，通過(guò)沖切制成的微孔的毛刺狀突出物這樣定位，即在樹(shù)脂片18的側(cè)面形成的突出物面向模具的腔面，然后閉模，樹(shù)脂片被固定在腔面與型坯表面間。同時(shí)，模具加熱到超過(guò)樹(shù)脂片的軟化溫度，結(jié)果樹(shù)脂片軟化。在這種情況下，樹(shù)脂片層合在型坯上，因此樹(shù)脂片沒(méi)有損傷，固定在腔的彎曲的內(nèi)表面，在其表面上沒(méi)有孔的痕跡，因此制得高轉(zhuǎn)移特征高光澤度的層合吹塑制品。
樹(shù)脂片的顏色允許選擇，通過(guò)單層吹塑成型機(jī)制造多色和多層成型制品，而不改變顏色且費(fèi)用較低。在樹(shù)脂片上廣泛地印制圖案和/或標(biāo)志，允許各種設(shè)計(jì)圖案。
在成型期間，由于模具的加熱和冷卻，與模具腔面接觸的樹(shù)脂片軟化或熔融，制成外觀美麗的層合成型制品，在樹(shù)脂片邊緣與型坯表面間沒(méi)有臺(tái)階。
在樹(shù)脂片的背面用設(shè)置在擠塑模頭的波形切刀形成的口模條紋43，靠此提高固定效果，從而提高了樹(shù)脂片與型坯間的粘合強(qiáng)度。
由于在樹(shù)脂片的背面形成的口模條紋的積極作用，因此通常需要樹(shù)脂片有良好的表面以控制質(zhì)量，在這里就不必要了，這樣就可提供低成本的樹(shù)脂片。
由于模具的合模線從成型制品中心沿厚度方向向后部移動(dòng)，而當(dāng)閉模時(shí)，從模具壓出毛刺，層合在型坯表面上的樹(shù)脂片向后部壓樹(shù)脂片的部分向后部隱避，而不易被看見(jiàn)，改進(jìn)了成型制品的外觀。
由于樹(shù)脂片優(yōu)選切成這樣的長(zhǎng)度，即當(dāng)樹(shù)脂片在從成型制品中心沿厚度方向向后部移動(dòng)位置與型坯固定，因此樹(shù)脂片的上、下、左和右邊緣都在合模線附近定位，不碰到合模線，樹(shù)脂片部分向后部隱避而不被看見(jiàn)，改進(jìn)成型制品的外觀。
權(quán)利要求
1.一種用于制造空芯制品的層合吹塑成型方法，是通過(guò)將樹(shù)脂片層合在型坯的外表面上，所述型坯是從擠塑模頭和芯間的環(huán)行樹(shù)脂通道擠出，所述的芯安裝在模芯的下端，通過(guò)構(gòu)成模具的一對(duì)左右模具片間的型坯與樹(shù)脂夾芯層合，該方法包括如下步驟通過(guò)沖切在樹(shù)脂片上制成1-500個(gè)微孔/100cm2，其微孔孔徑為0.1-1mm；處理樹(shù)脂片，使其表面有毛刺狀突出物，通過(guò)沖切形成的微孔的毛刺面向模具的陰腔面，并且固定在模具的陰腔表面和型坯表面間的樹(shù)脂片閉模；加熱模具使其超過(guò)樹(shù)脂片的軟化溫度軟化其表面，同時(shí)進(jìn)行吹塑成型；此后，將模冷卻到足以取出成型制品的溫度；和取出成型制品。
2.按權(quán)利要求1的層合吹塑成型方法，其中用固定在模具的陰腔表面與型坯的表面的樹(shù)脂片閉模前，樹(shù)脂片預(yù)先加熱到低于樹(shù)脂片的軟化溫度。
3.按權(quán)利要求1的層合吹塑成型方法，其中微孔只排列在樹(shù)脂片與型坯的空芯部位接觸的一個(gè)區(qū)域。
4.按權(quán)利要求1的層合吹塑成型方法，其中采用在表面上印制有圖案和/或標(biāo)志的樹(shù)脂片。
5.按權(quán)利要求1的層合吹塑成型方法，其中還包括將無(wú)機(jī)材料如金屬板、金屬箔片、玻璃、陶瓷和石材，有機(jī)材料如皮革、紙和木材，或這些材料的組合物插入樹(shù)脂片的背面與型坯表面之間
6.按權(quán)利要求1的方法制成的層合吹塑成型制品。
7.一種用于制造空芯制品的層合吹塑成型方法，是將與型坯有不同軟化溫度的樹(shù)脂片層合在型坯的外表面上，所述的型坯是從擠塑模與芯間的環(huán)形通道擠出，所述的芯是安裝在模芯的下端，通過(guò)構(gòu)成模具的一對(duì)左、右模具片間的型坯與樹(shù)脂片夾心層合，該方法包括如下步驟用固定在模具的腔面與型坯表面間的樹(shù)脂片閉模；將該模具加熱到超過(guò)型坯和樹(shù)脂片軟化溫度中較高那一溫度同時(shí)進(jìn)行吹塑成型；此后將該模具冷卻到足以取出成型制品的溫度；和取出成型制品。
8.按權(quán)利要求7的層合吹塑成型方法，其中通過(guò)沖切在樹(shù)脂片上制成10-500個(gè)微孔/100cm2，其微孔孔徑為0.1-1mm。
9.按權(quán)利要求7的層合吹塑成型方法，其中，在用固定在模具腔面與型坯表面向的樹(shù)脂片閉膜前，樹(shù)脂片預(yù)先加到低于它的軟化溫度的溫度。
10.按權(quán)利要求7的層合吹塑成型方法，其中微孔只排列在樹(shù)脂片與型坯的空芯部位接觸的一個(gè)區(qū)域。
11.按權(quán)利要求7的層合吹塑成型方法，其中還包括將無(wú)機(jī)材料如金屬板、金屬箔片、玻璃、陶瓷和石材，有機(jī)材料如皮革、紙和木材，或它們的組合物插入樹(shù)脂片的背面與型坯的表面間。
12.一種制造空芯制品的層合吹塑成型方法，是通過(guò)將樹(shù)脂片層合在型坯上，所述的型坯是通過(guò)擠塑模頭擠出，通過(guò)構(gòu)成模具的一對(duì)左、右模具片間的型坯與樹(shù)脂片的夾芯層合，該方法包括如下步驟加工樹(shù)脂片使之有一個(gè)型坯側(cè)的粗糙度為1-100μm的背面；放置樹(shù)脂片，以便面對(duì)模具的腔面，并用固定在模具腔面與型坯表面間的樹(shù)脂片閉模；加熱模具使其超過(guò)樹(shù)脂片的軟化溫度，同時(shí)進(jìn)行吹塑成型；此后，冷卻模具達(dá)足以取出成型制品的溫度；和取出成型制品。
13.按權(quán)利要求12的層合吹塑成型方法，其中加工樹(shù)脂片，在與型坯接觸的背面制成波紋形，該型坯是使用在在出口處有波紋圖形的擠塑模頭擠出的。
14.按權(quán)利要求12的層合吹塑成型方法，其中通過(guò)將樹(shù)脂片卷繞在卷輥上，在樹(shù)脂片上形成許多微孔，所述的樹(shù)脂片是在卷輥上的擠塑模頭擠出的，所述的卷輥在其表面上固定了許多針狀突出物。
15.一種制造制品的層合吹塑成型方法，是通過(guò)將樹(shù)脂片層合在型坯上，所述的型坯是從擠塑機(jī)頭和芯間的環(huán)形樹(shù)脂通道擠出的所述芯是安裝在模芯下端，通過(guò)構(gòu)成模具的一對(duì)左、右模具片間的型坯與樹(shù)脂片夾芯層合，該方法包括如下步驟加熱模具超過(guò)型坯和樹(shù)脂片的軟化溫度中較高的那一溫度，同時(shí)進(jìn)行吹氣成型，釋出模腔面上的空氣；此后，冷卻模具達(dá)足以取出成型制品的溫度，取出成型制品，其中從成型制品中心沿橫向向后部移動(dòng)的位置形成模具的合模線，閉模時(shí)，型坯的模具兩端處的突出物及層合到型坯上的樹(shù)脂片向后部壓，使從模具壓出的毛刺向后部移動(dòng)。
16.按權(quán)利要求15的層合吹塑成型方法，其中還包括將無(wú)機(jī)材料例如金屬板、金屬箔片、玻璃、陶瓷和石材，有機(jī)材料如皮革紙、和木材，或它們的組合物插入樹(shù)脂片的背面與型坯的表面間
17.一種吹塑成型機(jī)，包括一注射裝置，用于將從注射裝置加入的熔融樹(shù)脂擠出作為型坯的模頭組件，和包括一對(duì)模具片的用于將要吹塑成型的型坯形成夾心層合的模具，其中模具片是這樣制成，即使模具的合模線在從成型制品中心沿橫向向后部移動(dòng)的位置形成，并且每個(gè)模具片設(shè)置加熱和冷卻模具的介質(zhì)通道，許多排氣孔從模具的腔面穿過(guò)模具，而排氣機(jī)與排氣孔連接。其中的一個(gè)模具片設(shè)置一輥，樹(shù)脂片卷在該輥上，因此，當(dāng)開(kāi)模時(shí)樹(shù)脂片在模具片的腔面與型坯間向下拉伸；和模具片設(shè)置旋轉(zhuǎn)活瓣或可移動(dòng)的滑塊芯，它設(shè)置在模具片的兩端，以向后部壓從模具壓出的毛刺，而樹(shù)脂片層合到型坯上。
18.一種用于制成型制品的層合吹塑成型方法；是通過(guò)將預(yù)先切成預(yù)定尺寸的樹(shù)脂片粘接到左和右模具片之一上，然后通過(guò)將模具片之間樹(shù)脂片與型坯形成夾心層合使樹(shù)脂片層合到型坯上，模具片的合模線是在從成型制品中心沿橫向向后部移動(dòng)的一個(gè)位置形成，該方法包括如下步驟將模具加熱到超過(guò)型坯和樹(shù)脂片的軟化溫度中較高的那一溫度，進(jìn)行吹塑成型，釋出模具腔面上的空氣；和此后冷卻模具達(dá)足以取出成型制品的溫度并取出成型制品。
19.按權(quán)利要求18的層合吹塑成型方法，其中樹(shù)脂片制成這樣的長(zhǎng)度，即當(dāng)樹(shù)脂片在從成型制品中心沿厚度方向向后部移動(dòng)的一個(gè)位置處與型坯固定時(shí)，樹(shù)脂片的上、下、左、右各邊都在合模線附近定位，位不碰及合模線。
20.按權(quán)利要求18的層合吹塑成型方法，還包括將無(wú)機(jī)材料如金屬板，金屬箔片、玻璃、陶瓷和石材，有機(jī)材料如皮革、紙和木材或它們的組合物插入樹(shù)脂片的背面與型坯表面間。
21.按權(quán)利要求18的層合吹塑成型方法，其中樹(shù)脂片用壓敏膠如雙面涂層膠帶臨時(shí)地粘合。
22.一種制造空芯制品的層合吹塑成型方法，是通過(guò)將樹(shù)脂片層合在型芯的外表面上，所述的型芯是通過(guò)擠塑機(jī)頭和芯間的環(huán)形樹(shù)脂通道擠出，所述的芯安裝在模芯下端，通過(guò)構(gòu)成模具的一對(duì)左右模具片間的型坯和樹(shù)脂片的夾心層合，該方法包括如下步驟將無(wú)機(jī)材料如金屬板、金屬箔片、玻璃、陶瓷和石材，有機(jī)材料如皮革、紙、木材或它們的混合物插入樹(shù)脂片的背面和型坯表面之間；加熱模具超過(guò)樹(shù)脂片的軟化溫度，同時(shí)進(jìn)行吹塑成型；此后冷卻模具達(dá)足以取出成型制品的溫度；和取出成型制品。
全文摘要
一種通過(guò)樹(shù)脂片制造成型制品的層合吹塑成型方法，在樹(shù)脂片上沖切形成1-500個(gè)微孔/100cm
文檔編號(hào)B29C49/06GK1143562SQ96110010
公開(kāi)日1997年2月26日 申請(qǐng)日期1996年5月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月29日
發(fā)明者高取宏幸, 宮崎豐之, 小濱幸德, 瀧川尚久, 加納好昭 申請(qǐng)人:宇部興產(chǎn)株式會(huì)社