[發明專利]一種同步輻射聯用注塑成型模具

有效

• 申請號: 202010834820.6
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN111941783B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 雷軍;李忠明;鐘淦基;謝澤祥;高雪芹
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: B29C45/77
• 分類號: B29C45/77;B29C45/78;B29C45/26;B29C45/27;B29C45/40
• 代理公司: 成都玖和知識產權代理事務所(普通合伙) 51238
• 代理人: 胡琳梅

本發明公開了一種同步輻射聯用注塑成型模具，包括定模部分和動模部分，動模部分位于定模部分下方，并采用斜滑塊分型的方式完成注塑成型的脫模過程，包括以拼合的方式組成注射型腔的入射側滑塊和出射側滑塊，注射型腔側壁上設置有對透過的X射線不產生干擾的透明視窗；入射側滑塊上安裝有能夠實時監測溫度與壓力的溫度壓力傳感器。本發明提供的同步輻射聯用注塑成型模具，能夠與同步輻射X射線散射實驗站聯用，在注塑成型制品的同時對聚合物微觀結構的形成、發展以及最終定構等非線性、非平衡過程進行原位檢測，不僅可以用來研究聚合物結晶形態和相形態的變化等重要的高分子物理現象，還填補了注塑過程的原位檢測裝置的空白。

技術領域

本發明涉及聚合物加工設備領域，尤其涉及一種一模一腔的單分型面注塑模具，使其能夠與同步輻射X射線散射實驗站聯用，原位檢測注塑過程中型腔內注塑樣條內聚合物微觀結構的形成、發展以及最終定構等非線性、非平衡過程，用來研究聚合物結晶形態和相形態的變化等重要的高分子物理現象。

背景技術

聚合物材料分子由于其分子量大，內部結構形態復雜多變，加之以加工工藝的不同更增加了聚合物材料微觀形態的多樣性。常規的檢測手段只能得到其靜態的結構信息，無法得知在加工和使用過程中聚合物材料結構的形成和演化過程。同步輻射X射線的高亮度提供的高空間和高時間分辨檢測，使我們能夠實時原位在線的跟蹤聚合物材料在加工和使用過程中的結構變化過程，為通過加工調控聚合物材料結構、理解認識結構與性能之間的關系提供直接的實驗數據。原位在線研究的先決條件除了同步輻射光源高亮度提供的高空間和高時間分辨外，還需要對樣品環境控制的原位裝置進行設計，否則同步輻射的優勢就很難充分發揮出來。因此，針對聚合物材料的特點，設計研制解決聚合物材料基礎和應用科學問題的原位樣品裝置非常重要。

國內外高分子科學研究群體已是同步輻射中心的重要用戶群，他們已經研制出了許多同步輻射X射線聯用的原位樣品裝置。國家同步輻射實驗室軟物質研究組自主研制了具有恒應變速率的伸展流變裝置和模擬擠出裝置。適當改變裝置設置可以模擬紡絲和吹膜過程中熔體在拉伸過程中結構的形成過程。擠出裝置可以直接模擬擠出過程中高分子材料結構的形成過程，還可以外加牽引拉伸裝置來模擬熔體紡絲的加工過程。美國紐約州立大學的Benjamin Hsiao和Benjamin Chu組將紡絲、擠出、拉伸和剪切等高分子材料加工和性能檢測的裝置與同步輻射X射線散射實驗站聯用，研究加工外場作用下聚合物結晶和其它有序過程。注塑成型因其模腔塑型的特點、復雜而又精確的控制以及高壓的成型環境，使得注塑成型模具難以像紡絲、擠出、拉伸和剪切等聚合物材料加工和性能檢測的裝置一樣較為容易地放置在X射線散射實驗站樣品臺上，進行原位同步輻射實驗和檢測。

發明內容

為了解決以上問題，本發明的目的是提供一種同步輻射聯用注塑成型模具，其能夠與同步輻射X射線散射實驗站聯用，用來研究聚合物結晶和其它有序過程。

為了實現以上目的，本發明采用的技術方案：

一種同步輻射聯用注塑成型模具，包括：

定模部分；

動模部分，位于定模部分下方，采用斜滑塊分型的方式完成注塑成型的脫模過程，包括以拼合的方式組成注射型腔的入射側滑塊和出射側滑塊，所述注射型腔側壁上設置有對透過的X射線不產生干擾的透明視窗。

本發明中，模具為一模一腔的單分型面注塑模具，使用壓板安裝在注塑機內。成型型腔在動模部分，且以兩滑塊拼合的方式組成型腔，同步輻射X射線發射部分在動模一側，接收部分在動模另一側，實現在生產制品的同時對注塑成型加工中聚合物微觀結構的形成、發展以及最終定構等非線性、非平衡過程進行原位檢測，可以用來研究聚合物結晶形態和相形態的變化等重要的高分子物理現象。

進一步的是，所述入射側滑塊上安裝有能夠實時監測溫度與壓力的溫度壓力傳感器。傳感器探頭與型腔側壁對齊，能夠實現實時在線檢測型腔內溫度和壓力的變化。