[發(fā)明專利]用于化學(xué)發(fā)泡和模內(nèi)裝飾復(fù)合注塑成型的二次開模裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710760600.1
• 申請(qǐng)日: 2017-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN107471530A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭巍;苑鐵強(qiáng);華林;何博;章夢(mèng)瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C45/14
• 分類號(hào): B29C45/14;B29C45/57;B29L31/60
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 唐萬榮,王淳景

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料成型技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于化學(xué)發(fā)泡和模內(nèi)裝飾復(fù)合注塑成型的二次開模裝置及方法。

背景技術(shù)

微孔發(fā)泡技術(shù)是20世紀(jì)80年代初美國(guó)麻省理工學(xué)院首先研制成功，微孔直徑可達(dá)1-10um，密度在10⁹-10¹⁵個(gè)/cm³。微孔發(fā)泡塑料與普通塑料相比，微孔發(fā)泡塑料由于有大量微小的氣泡，具有質(zhì)量輕、節(jié)約資源等優(yōu)點(diǎn)；而且，微孔發(fā)泡的沖擊韌性和疲勞壽命可以提高五倍以上，比剛度和比強(qiáng)度可提高3-5倍；另外，微發(fā)泡塑料具有高的熱穩(wěn)定性，較低介電常數(shù)和熱傳導(dǎo)性，在改善光學(xué)、隔熱和隔音性能等方面優(yōu)點(diǎn)突出，并在汽車、航空、包裝以及其他表觀性能要求高的領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。微孔發(fā)泡按照發(fā)泡劑的不同有物理發(fā)泡和化學(xué)發(fā)泡兩種。物理發(fā)泡注塑工藝的投資較大，設(shè)備復(fù)雜，制造成本高，操作工藝繁瑣，且所得制品的表面質(zhì)量較差。化學(xué)發(fā)泡注塑工藝不僅成型周期短，生產(chǎn)效率高，能一次成型外形復(fù)雜和尺寸精確高的微孔發(fā)泡制品，而且設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，能直接采用常規(guī)注塑機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)。

由于微孔發(fā)泡注塑成型產(chǎn)品的表面存在銀紋、漩渦狀流痕(Swirl marks)和表面起泡等缺陷，導(dǎo)致其表面粗糙度大、光澤度低，制約著該工藝塑料制品中的應(yīng)用。而傳統(tǒng)的表面裝飾工藝如噴涂、電鍍等不僅步驟繁瑣，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期，而且會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的物質(zhì)，并污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于化學(xué)發(fā)泡和模內(nèi)裝飾復(fù)合注塑成型的二次開模裝置及方法，它可以解決現(xiàn)有技術(shù)中工業(yè)化發(fā)泡注塑工藝存在的欠注方式發(fā)泡不均勻、發(fā)泡效果和制件表面質(zhì)量較差的問題，從而改善表面質(zhì)量問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種用于化學(xué)發(fā)泡和模內(nèi)裝飾復(fù)合注塑成型的二次開模裝置，該裝置包括相對(duì)設(shè)置的凸模和凹模，該裝置還包括用于模內(nèi)裝飾的薄膜和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述薄膜貼合設(shè)置于凸模位于型腔內(nèi)的底部，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與凸模連接，填料前，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)凸模運(yùn)動(dòng)至型腔尺寸比零件尺寸小，在聚合物與化學(xué)發(fā)泡劑混合熔料注入型腔后并在氣體成核之前，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)凸模快速后退至型腔尺寸與零件尺寸一致，當(dāng)零件發(fā)泡完成后，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)凸模再次后退以取出零件。

按上述技術(shù)方案，在聚合物與化學(xué)發(fā)泡劑混合熔料注入型腔后并在氣體成核之前，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)凸模以1mm/s-10mm/s的速度快速后退。

按上述技術(shù)方案，所述薄膜為熱塑性聚氨酯彈性體橡膠薄膜或聚對(duì)苯二甲酸乙二酯薄膜。

按上述技術(shù)方案，所述薄膜的厚度為0.1mm-0.3mm。

一種用于化學(xué)發(fā)泡和模內(nèi)裝飾復(fù)合注塑成型的二次開模工藝，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將用于模內(nèi)裝飾的薄膜貼于凸模位于型腔內(nèi)的底部，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)凸模運(yùn)動(dòng)進(jìn)行合模，此時(shí)型腔尺寸比零件尺寸小；

S2、將聚合物與化學(xué)發(fā)泡劑混合熔料注射進(jìn)型腔內(nèi)，充填完成后，進(jìn)行短暫保壓；

S3、保壓完成后，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)凸模快速后退至型腔尺寸與零件尺寸一致，泡孔迅速成核長(zhǎng)大，并進(jìn)行冷卻完成零件發(fā)泡；

S4、零件發(fā)泡完成后，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)凸模再次后退以取出零件。

按上述技術(shù)方案，在步驟S2中，所述混合熔料的形成包括以下步驟：向注塑機(jī)料斗加入含有小蘇打類發(fā)泡劑的聚合物原料，再加熱塑化，并在螺桿的攪拌、剪切作用下即可形成混合熔料。

本發(fā)明，具有以下有益效果：本發(fā)明通過設(shè)置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，聚合物與化學(xué)發(fā)泡劑混合熔料注射入型腔后，在氣體成核之前，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)凸模迅速后退，型腔內(nèi)壓力迅速降低，從而改善復(fù)合成型發(fā)泡過程中的泡孔成核問題，提高了氣泡的成核效率，能夠獲得具有更好的泡孔形態(tài)與分布的產(chǎn)品；另外，本發(fā)明通過在凸模底部貼合用于模內(nèi)裝飾的薄膜，因薄膜表面質(zhì)量較好且熱導(dǎo)率比模具材料低，可以使得位于貼膜一側(cè)的聚合物熔體的溫度較高，氣泡往貼膜一側(cè)偏移，泡孔往表面移動(dòng)較慢，有更少的氣體從表面溢出，從而能夠提高產(chǎn)品的表面質(zhì)量，并且起到表面裝飾作用，減少了工藝步驟。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的流程圖；

圖2為合模時(shí)本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為一次退模發(fā)泡時(shí)本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為二次開模取件時(shí)本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-凸模；2-凹模；3-薄膜；4-聚合物與化學(xué)發(fā)泡劑混合熔料；5-噴嘴；6-泡孔。

具體實(shí)施方式