[發明專利]電磁感應螺桿式低壓注膠設備

有效

• 申請號: 201410673706.4
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN104400975A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 朱建曉;包建東
• 申請（專利權）人: 常熟康尼格科技有限公司
• 主分類號: B29C45/74
• 分類號: B29C45/74;B29C45/47;B29C45/18;B29C45/76;B29C45/77
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技術領域

本發明涉及低壓注膠領域，尤其涉及一種電磁感應加熱與螺桿式注塑結合在一起的電磁感應螺桿式低壓注膠設備。

背景技術

電磁感應加熱技術的發展：自十九世紀末期人們開始在工業中利用感應渦流進行加熱以來，迄今無論在感應加熱技術的研究或是在感應加熱的實際應用方面均已取得了顯著進展。現在感應加熱技術已廣泛應用到國民經濟的各個領域。在國外，感應加熱技術已日趨成熟，現在致力于開發大功率全固態高頻電源和開發高度自動化的熱處理成套處理系統，在我國，隨著電力系統的供應，感應加熱也趨向于高頻化、大容量化發展。目前在治金機械、輕工化學實驗研究以及尖端技術方面感應加熱技術的重要性日益明顯。對電熱場的研究分析和優化設計是提高感應加熱效率關鍵所在，可以為感應加熱裝置的設計和改進提供理論依據。

螺桿注塑技術的發展：1988年，Osamu和Shzrou等通過在噴嘴處安裝一個深度可調的小型特制熱電偶，測量了儲料室內熔體沿螺桿軸向的溫度分布和徑向三維溫度分布，分析了螺桿轉速、成型周期、料筒溫度和背壓等塑化工藝條件對熔體溫度分布的影響，以及儲料室內的熔體溫度分布主要取決于螺桿的幾何結構。1989年，vethraak等在螺桿上安裝梨形或Maddock/gan混合元件，或是在噴嘴處安裝靜止混合器，或是設置一兩節屏障段，或是把這些元件相互組合來進行實驗。結果表明，多波段的Maddock螺桿具有最好的混合性能；溫度測量表明帶有阻礙元件的螺桿的塑化性能最好，且能縮短加工成型周期。實驗還表明，改善螺桿的結構比提高注射油缸背壓的效果要好。同年，Peischle和Bruker通過自行研制的Ring-Bar裝置對儲料室內的熔體溫度均勻性進行研究。1991年，Amino等研究了一種能夠準確測量注塑成型中流動聚合物溫度的新方法。借助這種方法設計的螺桿具有塑化效率高、熔融溫度均一、混煉效果好的特點。1996年，Horie等為了更好地注塑成型酚類混合物，設計了一種有助于提高混合物溫度并降低其薪度的頭部帶有阻礙元件的螺桿。2003年，金志明等通過紅外測溫儀并借助計算機在線采集系統，測量了沿螺桿軸向的物料溫差，分析了溫差與加工工藝條件和螺桿參數之間的關系，得出了沿螺桿軸向的物料溫差形成機理。同年，金志明等利用可視化裝置系統地研究了注射螺桿的熔融過程，對注射成型塑化系統中的固體床破碎機理進行了初步探索。2004年，spalding等在DMZ的高性能螺桿頭上安裝了勾形混合元件，與普通的螺桿相比，其降低了注射成型周期和破碎率，提高了熔融量和混合效果。2005年，金志明等通過可視化實驗和在線數據采集系統，從熔融、溫度均勻性、塑化能力等方面研究了Maddock注塑螺桿。2008年，北京化工大學李世保對注射螺桿塑化能力及能耗的評價方法進行了研究，通過測量塑化過程中的能耗及塑化時間，分析對比不同螺桿在塑化過程中的塑化產量及比能耗，同時從塑化質量上對不同螺桿的塑化能力進行評價。2009年，林宏偉借助超聲波檢測方法，從對無機粒子分散均勻性、停留時間分布及制品力學性能三個方面對不同螺桿的混煉能力予以評價。2010年，北京化工大學周雅文從制品的重量重復精度、塑化熔體的溫度均勻性、熔體的粘度均勻性、螺桿的計量準確性及螺桿混合能力的表征等方面對螺桿性能進行了評價分析。

在目前，還沒有把電磁加熱技術及螺桿注膠技術結合起來應用于注塑設備上的。

目前所有的低壓注塑設備，都是由膠缸6，膠管7，注塑機臺8組成的，如圖1所示。其中膠缸6采用加熱棒(附圖中未示)進行加熱，主要起到熔膠的作用，通過齒輪泵(附圖中未示)的作用使熔膠進入膠管，膠管7采用電阻絲進行加熱，主要起到輸送熔膠的作用，膠管7另一端接注塑機臺8上的膠槍(附圖中未示)，通過膠槍進行注膠，其中注塑機臺8是設備的主體部分，所有的注膠動作控制及實施都在注塑機臺8上實行。

目前現在的低壓注膠機雖然解決了在低壓低溫下注膠的問題，但還存在著很多無法克服的問題：

(1)加熱效率：電阻絲及加熱棒加熱，效率低，耗時長，熱損失高，浪費的電能又引起車間環境溫度上升，大大縮短注塑機使用壽命。

(2)熱熔膠利用率：采用齒輪泵的方式，由于齒輪泵機械結構的先天缺陷，使得在注膠過程中出現漏膠、注膠不勻等問題。

(3)加熱溫度控制：加熱過程的熱傳遞過程比較復雜，每個過程還存在熱損失，導致加熱的滯后性比較大，溫度難以控制。

(4)氣泡：在熔膠的熔化過程中，難免會產生一些氣泡如原料顆粒間隙氣泡、原料自身氣泡(樹脂氣體)和原料顆粒的水蒸氣，使得在注膠時影響產品的質量，使產品產生縮水現象，會影響產品的介電常數。