[發明專利]注塑具有空心凸緣塑料制品的裝置

無效

• 申請號: 93100391.1
• 申請日: 1993-01-28
• 公開（公告）號: CN1041809C
• 公開（公告）日: 1999-01-27
• 發明（設計）人: 詹姆斯·Ｗ·亨德里
• 申請（專利權）人: 梅利亞有限公司
• 主分類號: B29C45/18
• 分類號: B29C45/18;//
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 章社杲

本發明涉及注塑技術，更具體的是關于注塑一種具有空心凸緣的塑料制品，而空心凸緣部份亦是在該注塑過程中形成的。

本專利申請有關于美國專利4781554、4855094、5028777美國專利申請“有關當地流體幫助式注塑成型的方法和系統”(Method?and?System?for?Localized?Fluid-AssistedInjection?Molding?and?Body?Formed?Thereby)于1989年10月登記且系列號為351271，所有這些專利的代理與本專利的代理是相同的，而這些專利在此亦用來作為說明的參考。

塑料注塑技術中，產品設計者通常總會遇到這樣的問題：其制品一方面要設計得有足夠的強度以便使用并且有光滑均勻的表面即有滿意的外觀，另一方面又要避免制品重量過大、使用材料過多、循環周期太長，因此強度和塑料厚度之間在設計時應該有所折衷。如果制品的塑料部份例如結構凸緣等的厚度較大，則會引起重量較大、材料用量較多及循環周期較長，而且由于加厚區域的熱梯度會引起凹陷及其它表面缺點。

眾所周知，在物品的塑料注塑方面，常采用加壓流體的技術，典型采用的加壓流體是氮氣，而氮氣是在塑料注塑完成或接近完成之后引入到鑄型腔內的。使用加壓流體有下述幾種作用。首先，它使制品能制成具有空心的內部，從而省料及減輕重量；其次，鑄型腔內的加壓流體具有向外的壓力，以使當制品固化時加壓流體會迫使塑料靠在鑄型腔表面上；第三，循環周期亦縮短了，因為該氣體移動通過塑料的最為流暢的內容積并在這一區域內替代了塑料，這樣相應的冷卻循環會縮短；第四，氣體壓力迫液塑料緊靠鑄腔表面，由此可以從鑄模處獲得最大的冷卻劑效果。

但是，當被鑄的物品尺寸需要更大時，氣體移動通過鑄型腔的某容積以使塑料在該型腔內形成所需的制品就需要作更多的功。如果氣體進入鑄型腔時的壓力太大，就會有這樣的危險，該氣體可能會使鑄型腔內的塑料斷裂或甚至破裂，亦即該氣體不再包含在該塑料之內。因此，在塑料注塑技術領域中采用氣體噴射，歷來在實際上具有各種限制。

這一點很重要，確保流道中的氣體流動長度為最大，這樣可以使滲漏、疤痕及凹陷等缺陷為最小。眾所周知，當氣體進入到部份地已被充滿的鑄模而迫使塑料向前或向外地充填型腔時，氣體離開其進口愈來愈遠，則在鑄模內形成的氣體孔(或多個孔)會逐漸地變得愈來愈小，正如圖5及圖6所示的那樣，這就可能會造成在氣體通道的末端處并未完全地被氣體所充滿，從而造成在通道末端處制品的凹陷。

對此的一種解決辦法是減少注入到該型腔內的塑料的量，這可給氣體留下更多的空間。但這會引起另一問題，亦即氣體滲漏到鑄模壁內，塑料量再進一步減少更會引起氣體把塑料吹破裂而引成塑料未充滿鑄模這樣的問題。

本發明的一個重要方面是提出了一種注塑及由此制造一種具有空心凸緣塑料制品的方法及各種裝置，這種方法采用了加壓流體，并且提供有流道及溢出腔，該流道使型腔與溢出腔相通，以使一部份塑料能靠加壓流體從型腔經上述流道被排走到溢出腔去。本發明的這一特點結合了已有的氣體注塑技術的各種優點，能成功地制造出具有空心加強凸緣的塑料制品。

更詳細地，本發明的方法包括下述過程：初始時，注塑一定量的液態塑料進入到一個鑄型腔內，該鑄型腔包括有一個要被鑄造的塑料制品所規定凸緣部份的形狀通道，在塑料注塑過程完成或接近完成之時，引入一股加壓流體進入到上述鑄型腔通道中去，以從該通道中置換仍處于液態的一部份塑料，典型地被置換的塑料是從該通道流經-流道而進入到一個與之相通的溢出腔或溢出容器中去，采用這種方法，就可以在該凸緣部份形成一個較長的氣體通道，更為可取地，該氣體通道實質上延伸至凸緣的整個長度區域并且沿程橫斷面積為相同的，這樣被注塑的塑料在其后就可以進行固化，然后再將氣體從鑄型腔中排走，最終將塑料制品從鑄模中取出。

本發明還提供了各種裝置以具體的執行上述過程。

該溢出容器或溢出腔可以交替地作為：(1)該整個塑料制品的一個附件；(2)一個獨立的物品；(3)一個裝納溢出塑料的容腔以便對溢出塑料進行再磨削。一般地說，被置換的塑料是最熱的及流動性最好的，由此，可以靠控制引入加壓流體進入到鑄型腔的時間間隔來調節要被置換的塑料的量，亦即，引入時間愈長，則留在鑄模腔內塑料的流動性差且溫度亦較低。