[實用新型]包覆成型模具

有效

• 申請號: 201420853181.8
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN204604737U
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 斯蒂芬·金加;安東尼·舍內;丹尼·吉勒;杰羅姆·布里冉
• 申請（專利權）人: 全耐塑料公司
• 主分類號: B29C45/26
• 分類號: B29C45/26;B29C45/73
• 代理公司: 北京英拓知識產權代理事務所(普通合伙) 11482
• 代理人: 宋寶庫;何平

技術領域

本實用新型涉及用于機動車的復合材料插件的包覆成型(surmoulage)技術領域。

背景技術

被包覆成型在機動車部件上的插件經常被用于加固該部件的結構，其中所述部件一般完全由塑料材料制成。為了獲得具有所期望的機械特性的部件，必須保證插件的外壁與在包覆成型時添加的材料之間的良好的結合。

在現有技術中已知一種方法，該方法使用插件和部件之間的化學類型的結合，其中所述插件和部件由同一材料構成，或由一對在化學上相互兼容的材料構成。該方法允許通過加熱來激活插件的外壁。實際上，插件必須處于某一溫度，以使得所模制的材料令人滿意地結合在插件的壁上，所述溫度被稱為良好結合溫度。該良好結合溫度一般高于包含在插件中的或完全構成插件的塑料材料的玻璃化轉變溫度，并低于該塑料材料的熔點。在插件是基于聚酰胺(PA)的復合材料插件的情況下，壁在表面大約為180℃的良好結合溫度下被激活。

為了達到所期望的結合溫度，在插件被放置在溫度例如在80℃和120℃之間的模具中之前，在爐子中將插件預加熱至明顯地高于良好結合溫度的溫度，其中所述爐子一般為紅外線爐、熱空氣爐或接觸爐。實際上，插件從爐子轉移到模具的過程和插件與處于更低溫度的模具的接觸總是導致插件溫度下降大約40℃。由此，為了能夠得到所注射的材料和插件的壁之間良好的結合，在插件是由PA制成的情況下，預加熱必須在大約220℃下進行，以補償插件與模具的型腔接觸導致的熱量損失。此外，當插件在爐子和模具之間轉移時，該熱量損失被加重。

由此，為了考慮到該溫度下降(尤其是在插件轉移到模具中時插件表面的降溫)，該方法必須將插件加熱到非常高的、顯著地高于良好結合溫度的溫度。然而，該預加熱溫度——接近并有時超過構成插件的材料(尤其是熱塑性材料制成的部件的基質)的熔點——經常為了避免損害插件的機械特性而不能夠達到。并且，該熱輸入要求相當多的、用于加熱設施的投入以及能夠在高溫下工作的快速轉移設備，其中所述投入意味著高的加熱成本。

最后，該方法必須保證在插件的預加熱和注塑過程之間非常短的轉移時間，以免加重熱量的損失。

實用新型內容

本實用新型的目的特別地在于提供一種模具(優選地為注塑模具)，該模具允許實現(優選地為熱塑性的)插件的包覆成型，該包覆成型在對應于該插件與所注射的材料之間良好的化學結合的溫度條件下實現。

為此，本實用新型的主題特別地在于一種用于用材料來包覆成型用于機動車的復合材料插件的模具，該模具包括限定模腔的兩個部分，其特征在于，所述模具包括加熱裝置，該加熱裝置允許將模腔內的插件的一部分加熱到允許實現材料與插件之間良好的化學結合的溫度。

由此，插件的一部分(一般為表面的部分)直接在模具內被加熱，插件隨后在模具內被包覆成型。該預加熱方法不需要將插件在模具外移動。一方面，由此避免插件表面在預加熱和包覆成型之間損失熱量；另一方面，通過減小與操作相關的風險并節省人工而簡化了預加熱過程。只需將插件加熱到良好結合溫度，并借助于加熱的模具將插件在加熱結束和包覆成型開始之間(通常為數秒至數分鐘)維持在該溫度上。除了節省能源以外，材料受損的風險被大大地減小，并且能夠對大范圍的材料進行預加熱。

該模具還可以單獨或結合地包括以下特征中的一個或多個：

-加熱裝置能夠選擇性地加熱插件與材料接觸的部分。實際上，如果僅在插件的外壁的一部分上進行包覆成型，那么就僅需要加熱插件與所注射的材料直接接觸的區域，以一方面節省能源并另一方面減小壁的其他部分熱損傷的風險。可以通過將加熱裝置(例如：熱空氣供給管道的出口)布置在待包覆成型的區域或通過使用保護不被包覆成型的區域的模具來實現選擇性的加熱。

-加熱裝置包括一個或多個位于模具兩個部分中至少一個中的供給管道，載熱流體能夠穿過這些供給管道被注射到模腔內。實際上，當模具在插件上方和/或周圍閉合時，用于接收所注射的材料的空閑空間與插件接觸。因此能夠在這些空腔內注射高溫載熱流體。這能夠保證與插件待加熱的部分交換熱量，其中所述插件待加熱的部分在包覆成型時與所注射的材料直接接觸。流體的熱容量越大，熱交換就越有效。載熱流體可以是氣體(例如：空氣、氮氣、氦氣或水蒸汽)或液體(例如：水、油)。用于將載熱流體輸送到模腔的供給管道在注射和包覆成型插件之前關閉。