用于注塑塑料部件的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制造塑料部件的方法，其中熔体被注入腔室(4)，其中在注入熔体之前冲洗气体被导入腔室(4)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及根据气体注塑成型方法(gas injection molding method)制造塑料部件的方法，其中模塑工具关闭从而在模塑工具内部形成腔室，塑料熔体被注入腔室内并且接着压缩气体被注入腔室。
技术介绍
在用于制造塑料部件的注塑法中，模塑料被液化并且作为熔体被注入模塑工具。 模塑工具的腔室确定了将被制造的塑料部件的形状和表面结构。气体注塑成型方法或气体注塑是注塑的可选方案，其中模塑料填充模塑工具的腔室并且接着在至多350巴的高压下通过气体注入器将压缩气体注入熔体。压缩气体替代熔体，藉此在塑料部件内可特定地制造出中空空间。整个过程在至多400°C的高温下(这取决于将要加工塑料的类型)和高压下进行。 在这些极端条件下，氛围中的氧气可与塑料熔体的成分起反应，从而可导致有害的氧化反应，造成气体注入器的污染、不稳定加工、次品量增加、停机和质量降低。为此，即使在模塑工具中的极端条件下也不与塑料熔体起反应的惰性气体(通常为氮气)被用作压缩气体。迄今为止，很少有人注意到这个事实随着塑料熔体的注入，腔室内仍然存在空气。人们以为在熔体的注入期间存在于腔室内的空气被替代了。但是很明显，存在于腔室内的空气并没有从模塑工具被完全替代，而是被压入例如气体注入器、腔室内的钻孔或盲孔内，并且取决于模塑工具的密度留在那里。随着接下来压缩气体被注入塑料熔体从而模塑中空空间，在压缩惰性气体进入熔体之前这些空气首先被压入熔体中。空气中含有的氧气与塑料成分或添加至塑料的添加剂起反应，其中形成氧化产物，污染气体注入器和其它系统组件如管子和阀。此外，氧化产物对形成的塑料部件的表面质量也有不良影响。在多种测试中，可以证实留在腔室内的空气的不良影响。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于展示尽可能避免上述有害反应的制造塑料部件的方法。本专利技术的另一目的在于提供方法，其中可以借助气体注塑成型方法制造高质量的模制塑料部件。本专利技术的另一目的在于避免工具部件特别是气体注入器的污染或堵塞。通过根据气体注塑成型方法制造塑料部件的方法解决上述一个或多个目标，其中关闭模塑工具从而在模塑工具内部形成腔室，塑料熔体被注入腔室内并且接着压缩气体被注入腔室，其特征在于在注入熔体之前冲洗气体被导入腔室。优选实施例在从属权利要求中说明。在根据本专利技术的方法中，在熔体被注入腔室之前冲洗气体被导入腔室内；特别地，腔室被冲洗气体所冲洗。根据本专利技术通过将冲洗气体引入腔室，存在于腔室内的空气至少部分被替代并且被冲洗气体所取代。接着熔体被注入腔室并被模塑。术语“熔体”包括任何类型的模塑料，其具有适宜粘度从而在腔室内被模塑为所需的塑料部件。术语“腔室”特指模塑工具或注塑成型工具内的中空空间，其确定或至少共同确定将被制造的塑料部件的外形。腔室代表将被制造的塑料部件或一部分所需塑料部件的阴模。一般地，腔室密闭到没有熔体从腔室逸出的程度。相反，腔室不必然被设计为气密性的。 注入的冲洗气体可从腔室逸出，特别是通过供应管线或排出管线、间隙或其它裂缝逸出。术语“工具”和“模塑工具”在本申请的上下文中是同义词，其特征在于包括腔室并且适于制造塑料部件的注塑成型工具。一般地，工具用于制造大量塑料部件。塑料在高压下被注入工具，塑料部件冷却且一定时间后从工具中取出。术语“冲洗”指的是冲洗气体被供应、注入或以其它添加方式进入腔室，从而至少部分地替代腔室内存在的空气，并且从而减少腔室内的氧气含量。一般地，注塑成型工具包括可彼此分离地移动或相对彼此移动从而分别打开和关闭工具或腔室的两个或多个工具部件。在根据本专利技术的方法中，工具起初被关闭，这样在工具内形成腔室。然后用冲洗气体冲洗腔室。起初存在于腔室内的空气藉此被压出腔室，并且通过熔体通过其被供给的开口、通过各个工具部件之间可能的间隙或裂缝、或通过腔室与外界的其它连接逸出。通过冲洗腔室，腔室内氛围的氧气含量降低并且腔室被惰性化或至少部分惰性化。因此氧气体积含量优选被降至小于10%，更优选小于1 %，最优选小于0. 1 %。随着塑料熔体被注入腔室，腔室内更多氛围被替代。但是如上所述，空气可仍然留在孔、钻孔或狭窄凹陷内并且接着可导致不需要的氧化反应。已经证实，特别是在腔室包括窄或深的钻孔或间隙的情形下，需要将冲洗气体直接引入上述凹陷、孔和钻孔内。这种情形下，通常不是必须使整个腔室惰性化。通过用冲洗气体取代腔室内的空气，腔室内氛围的氧化成分减少，因此它们不再与塑料成分起反应。这就减少或避免了分别与塑料或添加剂发生氧化反应。这就使工具的污染较少。最终可缩短清洁时间。减少了工具的维护和清洁工作并且提高了生产率。可进一步制造具有高表面质量的高质量模塑塑料部件。加工的进行更为稳定，从而减少了次品量。本专利技术适于所有注塑成型工艺，但特别优选用于气体注塑成型方法。在这种方法中，在熔体注入腔室后压缩气体被注入模具，从而将熔体压靠至腔室壁上且在内部形成中空空间。压缩气体通过连接于腔室的一个或多个气体注入器在高压下被注入熔体。与推进剂气体被添加至熔体且在其内溶解且随后熔体与推进剂一起被注入腔室中的发泡法相反， 气体注塑成型方法的气体添加(即压缩气体添加)仅发生在熔体已被注入腔室内之后。熔体和压缩气体在腔室内首次互相接触。迄今为止，一种观点认为腔室内的空气随着熔体的注入从腔室被替代。但是在常见方法中很明显，部分空气被注入的熔体移动到气体注入器的连接点中压靠腔室。随着压缩气体的注入，这些空气然后被再次压回熔体内并且导致所述不良氧化反应。空气也通过根据本专利技术的冲洗从气体注入器的连接点被冲洗并且被冲洗气体所取代。在该冲洗过程结束后，塑料被注入腔室，并且因此进行正常的气体注塑。这就意味着冲洗气体供应、熔体注入和压缩气体注入这些步骤相继地并且不同时地，甚至不部分同时地进行。本专利技术适用于吹塑法，其中腔室仅部分地填充熔体并且接着借助压缩气体而压靠工具壁从而得到中空体，以及适用于辅助腔室法。在后一方法中，起初腔室完全被熔体填充。在第二步骤中，部分熔体被压缩气体压入连接于腔室的辅助腔室内。本专利技术还优选用于外部气体模塑。在该方法中，压缩气体用于分别挤压塑料或塑料熔体，这和冲孔类似。优选地，惰性气体被用作冲洗气体和/或压缩气体。惰性气体如氮气、二氧化碳、 氩气或氦气或这些气体的混合物尤其适用于该目的。还优选使用具有还原效果的气体作为冲洗气体和/或压缩气体，或将还原气体添加剂添加于冲洗气体和/或压缩气体。例如氢气(H2)、一氧化碳(CO)或氨气(NH3)适用于此。也可通过包含还原气体添加剂的惰性气体进行冲洗，例如添加了作为还原成分的氢气的氮气，例如95%的氮气和5%的氢气的气体混合物(合成气体)。还优选用不同气体或气体混合物相继地冲洗腔室。例如，起初用氮气使腔室惰性化，接着可引入例如具有还原效果的气体或其它惰性气体如氦气来结束冲洗阶段。优选地，相同类型的气体可用作冲洗气体和压缩气体；特别优选使用氮气进行冲洗和作为模塑的压缩气体。在最优选的实施例中，冲洗气体和压缩气体通过同一注入器被注入腔室。这样就确保了很好地冲洗气体注入器至腔室的连接点。用于供应压缩气体的气体注入器的各个连接或终端处的可能死角由此被彻底地冲洗了。腔室内的氧气含量被可靠地减少。随着压缩气体的注入，只有优选不含任何氧化成分的冲洗气体被推回熔体内本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种根据气体注塑成型方法制造塑料部件的方法，其中，关闭模塑工具从而在模塑工具内部形成腔室，塑料熔体被注入到腔室（４）内并且接着压缩气体被注入到腔室（４）内，其特征在于：在所述熔体注入之前冲洗气体被导入腔室（４）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A·普拉勒，M·奥尔森，G·马格努斯，
申请(专利权)人：林德股份公司，
类型：发明
国别省市：DE