用热塑性物质制造产品的设备和方法技术

一种用诸如塑料之类的可热塑性变形的材料制造产品的设备，包括：－具有至少一个模腔（３）的模具（２）；－在该模腔或每个模腔中的至少一个滑块（８）；－用于移动每个滑块（８）的移动装置；－用于开启和闭合模具（２）的合模装置；－供料装置，用于在模腔（３）闭合的情况下，将至少基本上处于塑料状态下的所述材料引入该模腔或每个模腔；其中，用于移动滑块（３）的移动装置（９）被布置成用于在模具部件开启或闭合时，以相对高于模具部件移动速度的速度，从至少部分地从模腔缩回的位置上向前移动所述滑块，从而结果，所述材料在模腔中，最好以高得使该模腔或每个模腔中产生绝热发热的速度被移动，用于获得对模腔的填充。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用至少可热塑性变形的材料制造产品的设备。这种制造方法是已知的，例如，注射成型法。
技术介绍
在使用已知的注射成型技术时，通常，诸如塑料之类的待成形材料在增塑设备中加热至一定温度，使材料实际上变成至少塑料和低粘性的液体，随后将材料在高压下引入注射成型模具的模腔中。在此模腔中，分布材料，使模腔被完全填充，然后使材料通过冷却来固化。之后，通过打开模具并推出产品来取出产品。对于这种已知的注射成型技术，尤其是在形成薄壁产品时，特别是如果模腔中的流道极其逼近所用材料的熔融流动指数(MFI)时，要采用特别高的供料压力。因此，尤其在模腔中的流道相对长时更是如此。清楚的是，在采用具有高粘性和/或低熔融流的塑料的情况下，这些问题发生的程度更大。结果，对产品的最大和最小规格提出了限制，特别是限制流道的长度、这种流道的通路宽度、注射成型循环的持续时间、所用的材料以及产品的最小壁厚，尤其针对大的、扁平的部件。压缩成型的使用是公知的。这里，用于在此模腔中形成期望产品所需的一定数量的塑料被引入到部分打开的模具模腔中。在塑料已被引入模腔以后，模具进一步关闭，从而推动塑料，用于填充更远的模腔。因此，在采用这种设备的情况下，在引入塑料的开始，模具的这些部件部分地保持彼此远离，并且仅在后来，相对缓慢地但用高压使模具的部件彼此接触。于是，存在的危险在于，塑料不是均匀地分布，从而，例如一部分材料在模腔完全关闭之前就被从模腔中压向一旁。同样，还存在的危险在于，引入模腔的塑料不够用，或相反，太多。在后者的情形中，在模具的半模之间将发生结皮，而且，不可能完全关闭该模具。这导致不规则地形成产品，而且，导致模具的污染。此设备的另一缺点在于，在使用低粘性材料和/或浅模具半模时，材料在模具的半模合在一起之前从模腔中流出，从而发生上述问题的程度甚至更大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种开头段落中所描述的类型的设备，其中，可以以简单的方式以及用相对低的闭合压，制造具有至少相对有限壁厚的部件的产品。本专利技术的另一目的在于提供一种开头段落中所描述的类型的设备，其中，可处理不同的材料，特别是塑料，还特别是具有高熔融度的塑料，即在塑料状态下具有低粘性的塑料。本专利技术的再一目的在于提供一种方法，通过该方法，可以以相对快速和简单的方式，用相对简单的装置制造产品，而且，该产品可以具有相对大的、薄壁的表面，特别是具有壁厚相对小、流道相对长的塑料产品，分别比相匹配的与制造产品所用材料相关的熔融流动指数更小或更长。本专利技术还打算提供一种对具有滑块的注射模具的改良使用。通过根据本专利技术的设备、方法和/或使用，若干这些目的和许多其它目的得以实现。根据本专利技术的设备的特征在于根据权利要求1所述的特征。用根据本专利技术的设备，诸如塑料之类的热塑性材料，特别是热塑性塑料，在闭合模具关闭的同时可被引入模腔，并且该滑块或每个滑块在材料引入时，处于缩回位置或正要被带入到缩回位置，从而模腔容量比最终形成的产品的体积相对大些。在材料已经全部，最好基本上引入模腔之后，该滑块或每个滑块可强有力地且特别是迅速地移入模腔，至少移入模腔中所引入的材料中，从而推开材料。通过它，提高了速度，从而由于该滑块或每个滑块的移动，在材料中产生发热。为此，移动装置被设计成可使滑块以期望的高速度以及期望的精度进行移动。最好，移动装置和滑块被设计成可产生绝热发热，从而材料中的温度上升，超过相应材料的熔化温度。在优选实施例中，在模具中或模具上至少部分地包括合模装置，从而不需要压机，或不用导杆的压机足以够用。任选地，同样，可在模具上提供堵塞装置，用于在材料的引入和该滑块或每个滑块的移动期间将模具保持在闭合状态中。与常规注射成型设备相比，用根据本专利技术的设备，可以用相对低的闭合压力夹紧模具并可引入塑料。说明如下在使用常规注射成型的情况下，采用例如在350巴～1000巴或更高压力之间的供料压力，而闭合压力例如在0.25～1.25吨/cm2之间，具体取决于所用的材料、壁厚和最大流道。用根据本专利技术的方法，对于可比较的产品，例如在0～200巴过压之间的供料压力就足以，然而优选相对低的压力，例如几十个巴或更低的压力。在表中，给出了大约300巴的工作压力(滑块柱面的工作压)，同时闭合压力例如可低于0.2吨/cm2。在使用聚丙烯的情况下，例如，代替0.25～1.25吨/cm2之间的压力的是，在0.025～0.1吨/cm2之间的闭合压就足以。不用希望密切关联任何理论，很显然可以理解的是，通过临时增加模腔的容量，至少在诸如塑料之类的材料的较大部分引入模腔时，在流道长度与它们的通道之间的关系，基本上由待成形产品的最小壁厚来确定，这将变得更加有利，从而材料在模腔中相对几乎感受不到反压，同时一个或多个注射开口小到一旦这个或这些滑块移动，材料就不会穿过这个或这些开口被推回。而且，很显然由于该滑块或每个滑块的高速而带来了优点，由于摩擦，许多热量引入材料，热量多得使材料的凝固，特别是靠着模具部分的材料以及其流动前沿(flow front)中的材料的凝固无法完成，从而材料的粘性再次降低，同时相对于它的初始长度，已显著地降低了此流动前沿在该滑块或每个滑块移动开始处的剩余流道长度。结果，材料可用更低的压力分布在整个模腔中。随着模具的随后闭合，可以以简单的方式防止材料提前流走。令人惊讶地，可以看出，高供料速率极为有利。例如，供料速率可在100～2000mm/s之间，更具体地，在500～1000mm/s之间。该速率的选择取决于所用塑料的固化速率，同时人们认为塑料固化得越快，要选择的供料速率就更高。而且，该速率的选择还取决于模具的几何形状，且特别是取决于脱泡过程，从而防止由于空气的压缩在模腔中产生不期望的压力增加。用根据本专利技术的模具，在移动装置中，最好使用楔形元件，从模腔中观看时，它们在该滑块或每个滑块的后面移动，从而由于楔形的作用，相应的滑块移动。具体而言，对于每个滑块，使用至少两个楔形元件，在该滑块后面相向的方向中推动它们，从而获得对称的负荷。通过使用这种楔形元件，可获得作用力的有利分布，并且可用相对小的作用力在期望的距离上移动这些滑块。在根据本专利技术的模具中，最好在产品中具有最小壁厚的地方、和/或流道具有最大长度的地方、和/或流道最复杂的地方设置至少一个滑块。通过注射塑料使滑块在那些部件中缩回，使它们至少部分地从模腔中移动，以产生附加空间，用于使塑料在塑料受到最大阻力的地方、或必须过压以允许塑料通过的地方精确通过。特别是塑料的某些凝固已经发生的地方。随后引入的绝热热量促使塑料进一步流动，而且同时，该滑块的移动也影响塑料的进一步移动。此外，用这种模具可以获得相对大的、薄壁的产品，其具有用常规注射成型技术无法获得的壁厚。根据本专利技术的模具中的滑块可以具有相对大于产品投影面的正面。在这里，投影面被理解成包括投影到与模具闭合方向垂直的平面上的产品表面。例如，该滑块的正面可以超过此投影面的20％。超过50％(例如超过75％、85％或95％或更多)的表面是可能的。这样做的优点在于，在模腔的主要部分中，增加了待成形材料的主要流动的空间，同时最终可以制造薄壁的产品。因为这一点，供料压力和闭合压可以保持极低。本专利技术还涉及一种用于形成产品的方法，其特征在于权利要求10所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用诸如塑料之类的至少可热塑性变形的材料制造产品的设备，包括：具有至少一个模腔的模具；其中在该模腔或每个模腔中，提供至少一个称作滑块的可移动的部件；用于移动该滑块或每个滑块的移动装置；合模装置，用于开启和闭合该模具，使得该模腔或每个模腔分别被释放或闭合；供料装置，用于在模腔闭合的情况下，将至少基本上处于塑料状态下的所述材料引入该模腔或每个模腔；其中，用于移动该滑块的移动装置被布置成用于在模具部件开启或闭合时，在模腔中，以相对高于模具部件移动速度的速度，从至少部分地从模腔缩回的位置上向前移动所述滑块，从而结果，所述材料在模腔中，最好以高得使绝热发热发生在该模腔或每个模腔中的速度被移动，用于获得对模腔的填充。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：亨德里克斯安东尼厄斯霍格兰，
申请(专利权)人：ECIM科技公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]