[實用新型]一種微納器件超聲塑化注射成型裝置

有效

• 申請號: 201821571518.0
• 申請日: 2018-09-26
• 公開（公告）號: CN208896428U
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 李霞;張三川;張偉偉;田海港;連曉磊
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: B29C45/46
• 分類號: B29C45/46;B29C45/53;B29C45/58
• 代理公司: 鄭州德勤知識產權代理有限公司 41128
• 代理人: 黃紅梅;黃軍委

本實用新型提供一種微納器件超聲塑化注射成型裝置，其包括基座以及設置在所述基座上的注射結構和成模結構，所述注射結構包括超聲換能器和用于驅動所述超聲換能器實現上下進給的注射驅動單元，所述超聲換能器用于熔融塑化所述成模結構內的聚合物顆粒，并輔助熔融聚合物注射成型；所述成模結構包括模具單元和合模單元，所述合模單元用于進行模具單元的閉模、合模及開模；所述模具單元包括內置有上型芯的上模具和內置有下型芯的下模具，所述上型芯和所述下型芯配合形成成模型腔，以將熔融聚合物保壓成型。

技術領域

本實用新型涉及一種注射成型裝置，具體的說，涉及了一種微納器件超聲塑化注射成型裝置。

背景技術

微機電系統的發展需要大量微納器件，這為微納器件提供廣闊的應用需求和市場規模。微注塑成型是聚合物微納器件制造的主要技術之一，由于微納器件尺寸較小、結構復雜、注塑流道小，注塑成型中存在充模阻力大、充填不均勻、材料浪費和成型質量差等問題。目前微注塑成型機主要是在常規注塑機的基礎上改變模具系統或設計而成，也存在以下問題：(1)微注塑成型機整體尺寸較大，模具流道尺寸較長，與所成型微納器件結構尺寸不匹配，聚合物材料浪費嚴重，能耗較大；(2)存在微流道效應，充填不均勻，微納器件成型質量差。

為了解決微納器件成形過程中存在微流道效應和成型質量較差等問題，可采用高注射速度、高注射壓力、抽真空處理和變模溫等方法，但存在增加成型周期和模具變形大等問題。

為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有技術的不足，從而提供了一種微納器件超聲塑化注射成型裝置。

為了實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：一種微納器件超聲塑化注射成型裝置，其包括基座以及設置在所述基座上的注射結構和成模結構，所述注射結構包括超聲換能器和用于驅動所述超聲換能器實現上下進給的注射驅動單元，所述超聲換能器用于熔融聚合物顆粒并向所述成模結構內注射熔融聚合物；所述成模結構包括模具單元和合模單元，所述合模單元用于進行模具單元的閉模、合模及開模；所述模具單元包括內置有上型芯的上模具和內置有下型芯的下模具，所述上型芯和所述下型芯配合形成成模型腔，以將熔融聚合物保壓成型。

基于上述，所述注射驅動單元包括設置在所述基座上的導軌、第一滾珠絲杠和第一伺服電機，所述導軌上套設有第一導軌座，所述第一導軌座上固設有注射支架，所述超聲換能器固定在所述注射支架上；所述第一滾珠絲杠上套設有第一滑塊，所述第一滑塊固接所述注射支架；所述第一伺服電機驅動所述第一滾珠絲杠旋轉，所述第一滑塊隨所述第一滾珠絲杠的旋轉做直線往復運動，所述注射支架和所述超聲換能器跟隨所述第一滑塊的直線往復運動實現上下進給。

基于上述，所述超聲換能器包括壓電振子、變幅桿和超聲工具頭，所述壓電振子包括后蓋板、壓電陶瓷片、前蓋板、預緊螺栓和彈簧墊片，由所述預緊螺栓和所述彈簧墊片將所述后蓋板、所述壓電陶瓷片和所述前蓋板固接，所述前蓋板通過法蘭固定在所述注射支架上；所述變幅桿的一端與所述前蓋板一體成型，所述變幅桿的另一端固定連接有所述超聲工具頭。

基于上述，所述合模單元包括動模板、用于驅動所述動模板往復運動的動模板驅動結構、平行于所述動模板固定在所述基座上的靜模板以及貫穿設置在所述動模板和所述靜模板之間的導向柱，所述動模板驅動結構包括設置在所述基座上的第二滾珠絲杠和第二伺服電機，所述導軌上套設有第二導軌座，所述第二導軌座上固設有動模板，所述第二滾珠絲杠上套設有第二滑塊，所述第二滑塊固接所述動模板；所述上模具固裝在所述動模板上，所述下模具固裝在所述靜模板上部，所述上模具上設置有定位塊，所述下模具上對應所述定位塊設置有定位孔，所述導向柱、所述定位塊和所述定位孔共同配合實現合模與開模的導向。

基于上述，所述上模具還包括進料孔以及用于連通所述進料孔和所述上型芯的塑化腔，所述塑化腔的結構與所述超聲換能器的超聲工具頭相適配。