專利名稱：用于塑料零件注射生產(chǎn)的冷卻和反壓方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于通過注射法制造塑料零件的冷卻和反壓或背壓方法，其中重要的是使零件各側(cè)面的其中之一，即可見側(cè)面，得到一種良好的外觀，該零件可以用或者可以不用一裝飾性涂層占據(jù)，該裝飾性涂層可以是塑料薄膜、泡沫塑料、織物等。
用于得到這類塑料零件，不管是涂裝的還是未涂裝的，最常用的方法之一，是常規(guī)的塑料注射法，及在這種通用技術(shù)內(nèi)的各種變體，這些變體使它用于注射壓力、順序注射和注射壓縮法的可能減少。
這些方法包括下列步驟—當涉及一種涂裝的零件時，把涂層安放在模具內(nèi)部。
—全部或部分地閉合模具(部分閉合模具是在注射壓縮法中)。
—把材料注入模腔。
—全部閉合模具(只是在注射壓縮法情況下)。
—壓實。
—冷卻，基于流體在模具或其它冷卻系統(tǒng)中冷卻回路內(nèi)部的循環(huán)。
—打開模具。
—頂出或取出零件。
如上所述，在某些方法中，而特別是對汽車工業(yè)中的零件來說，把—個涂層施加到模腔內(nèi)部，以便裝飾和/或隔離零件。
在模具充填步驟期間，如果將涂層施加在模腔內(nèi)部，則這個涂層的外觀將由于注射時材料的高溫和模腔內(nèi)部所產(chǎn)生的高壓而變差。
當零件未加涂裝時，和為了完全復制相當于零件可見側(cè)面的模瓣，及還為了補償材料的收縮，一旦裝滿模具中的模腔完成，就必需施加一個壓力，該壓力稱之為壓實或壓制壓力。
在這個步驟之后，將模具冷卻一定時間，在一個方法中，這個冷卻時間直接影響模具的生產(chǎn)率和結(jié)果，影響待生產(chǎn)零件的最后成本。
在塑料注塑法領(lǐng)域內(nèi)，通過US-A-3,345,687已知一種方法，其中與塑料注入模腔同時，或是在注入塑料之后立即在熱塑性塑料是熱的時把低壓空氣穿過一種復合材料注入模具中的模腔。
在應用這種技術(shù)情況下，合適的反壓達不到正生產(chǎn)的零件上，以致，在涂裝的零件情況下，涂層不適當?shù)厥鼙Ｗo，而在未涂裝零件的情況下，不能避免不希望有的縮孔和翹曲。
此外，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，實地應用不夠，由于冷卻過程比較慢，這導致對每個生產(chǎn)的零件，在費用上有某種考慮。
同樣，用這種技術(shù)，不管是涂裝還是不涂裝，在零件成品中都達不到良好的表面質(zhì)量，并且發(fā)現(xiàn)，在涂裝的零件情況下，涂層基本上改變了所需成品的初始外觀。
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于通過注射生產(chǎn)塑料零件的冷卻和反壓方法，該方法設法提供一個合適的反壓，以便產(chǎn)生一個高質(zhì)量的零件表面外觀，而不管這些零件是涂裝的還是未涂裝的。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于通過注射生產(chǎn)塑料零件的冷卻和反壓方法，按照該方法，達到在冷卻和固化時間上顯著減少，因此縮短了總的循環(huán)時間，并導致裝置生產(chǎn)更經(jīng)濟。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種方法，該方法防止在待生產(chǎn)的零件中產(chǎn)生任何類型的縮孔和翹曲。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種方法，該方法實際上不改變零件上涂層的特點，同時防止它們質(zhì)量變差。
為了達到這些目的，出發(fā)點是包括使用一個模具的傳統(tǒng)技術(shù)，該模具由兩部分，即活動部分和固定部分組成，其中一個部分在其與零件接觸的表面區(qū)中，至少一部分用多孔材料制造。
多孔材料區(qū)連接到能供給流體的部件上，在該部件中多孔材料顯然是上述流體的通道可透過的，并且所用的流體是加壓下的氣體。
在這個范圍內(nèi)，本發(fā)明要求使用冷的氣體，以便達到上述目的，同時該氣體包括在-196℃和50℃之間的溫度范圍內(nèi)和在5和500巴之間的壓力下。
在這些有關(guān)溫度和壓力的條件下，將氣體注入閉合的模具并穿過多孔材料，當涉及具有涂層的材料時，優(yōu)選的是在材料的可見面上穿過多孔材料。
注入塑料通常都是通過模具的固定部分進行，但通過零件的邊緣進行時的那些情況除外。
在上述壓力和溫度條件下，吸入氣體，使氣體通過模腔的內(nèi)部循環(huán)，同時通過合適的裝置，例如，調(diào)節(jié)閥等將氣體抽出或排放到外部。
塑料零件的可見側(cè)面，無論是否涂裝，都將與模具的活動部件側(cè)面相對應。
在任何情況下，由于一旦模具閉合在模腔周圍配置的一個合適密封墊，并具有一個或一個以上的出口通道，以便在保持壓力時能排出氣體，所以調(diào)節(jié)和保持冷氣體在模具內(nèi)部循環(huán)。
按照本發(fā)明，用于未涂裝零件的生產(chǎn)周期的步驟如下—閉合模具。
—在其180和320℃的加工溫度下，通過模具的固定部分注入塑料。
—通過設置在模具固定部分中的多孔材料，在-196℃和50℃之間的溫度及5和500巴之間的壓力下，將氣體注入模具—定時間。在這種氣體注入步驟下，有可能用不同的壓力、溫度和加工時間長短進行調(diào)節(jié)成幾個階段。同樣，有可能是氣體的循環(huán)，如上所述，利用排氣或抽氣的口或孔控制。
—冷卻時間。
—打開模具。
—頂出或取出零件。
對涂裝的零件，生產(chǎn)周期如下—將涂層安放在模具的活動部分內(nèi)部，這里它可以例如，用銷釘或夾子固定。
—閉合模具。
—在它的180和320℃之間的加工溫度下，通過模具的固定部分注入塑料。
—同時，與注入塑料一致，或是在注入塑料之后，也將在-196℃和50℃之間的溫度及在5和500巴之間的壓力下，將氣體注入模具。正如在未涂裝零件的情況下那樣，注射步驟可以用不同的壓力、溫度和加工時間長短調(diào)節(jié)成幾個階段。氣體通過配置在模具活動部分中的多孔材料施加。
—冷卻時間。
—打開模具。
—頂出或取出零件。
在附圖上，示出操作本發(fā)明的方式，這些方式說明如下—

圖1是表示按照本發(fā)明，當涉及未涂裝零件時的作用方法示意圖。
—圖2是涉及用于涂裝的零件作用方法的另一個類似示意圖。
—圖3代表圖2中所含部件放大圖。
關(guān)于這個圖3，其顯示了模具的固定部分(1)和活動部分(2)。在固定部分(2)中，我們可以了解所分布的多孔區(qū)(3)，氣體通過一總供氣管(4)到達該多孔區(qū)(3)。
在模具的固定部分(1)中所示出的，是用于注入塑料的系統(tǒng)(8)和用于項出或排出已加工好的零件(4)的系統(tǒng)(9)。
在模腔中，我們可以觀察到注入的材料(6)，所述涂層(5)和圍繞這個模腔的周邊密封墊，該模腔可以設置排氣孔以便除去氣體。
模具活動部分(2)的多孔區(qū)(3)或是完全分開設置，如圖3所示，或是用別的辦法在上述活動部分中形成單獨的多孔區(qū)。各多孔區(qū)也許還可以設置在模具的固定部分中，正如后面我們將看到的。
在圖1中，我們著重于模具的固定部分(1)，該模具的固定部分(1)具有用于塑料的入口(8)和在入口(4)處的多孔材料區(qū)(3)及接收塑料的模腔(10)。
在圖1中示出待生產(chǎn)的未涂裝零件(A)，同時它的可見側(cè)面與切開成模具活動部分(2)的模腔底部(10′)相對應。
現(xiàn)在看圖2，我們著重于模具的固定部分(1)，該模具的固定部分(1)具有模腔(10)和用于塑料的入口(8)。模具的活動部分(2)是在這種情況下包括若干多孔材料區(qū)(3)的模具，具有氣體入口(4)和模腔(10′)。
待生產(chǎn)的涂裝零件(B)包括塑料底部(C)和涂層(5)，該涂層(5)是在模具活動部分(2)中模腔(10′)的底側(cè)上。
用于冷卻和隨后改善零件可見側(cè)面質(zhì)量的氣體通常是惰性氣體，不過有時可以用化學上活性的氣體，這些化學上活性的氣體能夠例如，通過降低材料的結(jié)晶度水平或通過提高透明度水平改變待生產(chǎn)的零件的化學結(jié)構(gòu)，而不損害它的質(zhì)量。
氣體也許可以包括添加劑，用添加劑能達到最終產(chǎn)品中的另一些改進。
用于氣體通道的多孔材料可以全部或部分地蓋住待得到的零件表面，而不管這個零件是涂裝的還是未涂裝的。
用于抽出氣體的排氣孔可以具有幾種類型，例如當使用沒有密封墊的模具時的天然出口，在模具中切開的凹槽，當使用這類密封墊時密封墊中的開口區(qū)，與孔相結(jié)合的密封接合用模具內(nèi)的閥控制等，及甚至這些可供選擇的方案的組合。
在塑料注入階段開始時，在注入期間的中間階段時或者另外一旦這種注入結(jié)束，氣體可以保持存放在多孔材料里。
如上所述，抽出或取出所用的氣體，可以用幾種方法進行。
例如，通過模具本身的閉合系統(tǒng)，該閉合系統(tǒng)通常不是完全密封，因此能進行這種抽氣。
同樣，通過在模具本身中形成若干凹槽或孔，可以讓氣體以適當?shù)姆绞脚懦觥?br> 如果系統(tǒng)包括密封件，則這些可以包括閥，以便得到抽出的氣體，它們在它們自己的構(gòu)造中還可以具有分裂區(qū)，抽氣通過該分裂區(qū)進行，或者它們可以是方法的兩種形式，閥和不連續(xù)區(qū)的組合。
權(quán)利要求
1.用于通過注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，利用一個模腔(10，10′)，該模腔(10，10′)設置在模具的固定部分(1)和同一模具的活動部分(2)之間，一旦模具閉合，就用塑料注入上述模腔，并且上述模腔具有一個輔助入口(4)，以使氣體穿過裝配在模具中的多孔材料(3)在模腔內(nèi)部循環(huán)，其特征在于待加入模腔(10，10′)的氣體處于一196℃和50℃之間的低溫下，并且在塑料中和在塑料的其中之一側(cè)面上處于冷卻步驟中穿過上述模腔循環(huán)；待加入并通過模腔循環(huán)的氣體處于5和100巴之間的壓力下。
2.按照權(quán)利要求1所述的用于通過注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，其特征在于當待得到的零件是為涂層所覆蓋的零件時，加入氣體，并在發(fā)現(xiàn)涂層的側(cè)面處，穿過裝配在模具活動部分(2)中的多孔材料(3)，在模具內(nèi)的模腔中循環(huán)。
3.按照權(quán)利要求1所述的用于通過注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，其特征在于當待得到的零件是一種未涂裝的零件時，加入氣體，并在與零件可見側(cè)面相對的側(cè)面處，穿過裝配在模具的固定部分(1)中的多孔材料(3)循環(huán)。
4.按照權(quán)利要求1所述的用于通過注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，其特征在于加入氣體，并且從注入塑料開始在模腔內(nèi)部循環(huán)。
5.按照權(quán)利要求1所述的用于通過注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，其特征在于在方法開始之后，在注入塑料過程中，加入氣體并在模腔內(nèi)部循環(huán)。
6.按照權(quán)利要求1所述的用于通過注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，其特征在于多孔材料(3)至少部分地，覆蓋待生產(chǎn)的零件表面。
7.按照權(quán)利要求1、2和3所述的用于通過注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，其特征在于密封墊(7)圍繞模具中的模腔裝配。
8.按照權(quán)利要求1、2和3所述的用于通過注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，其特征在于在氣體注入步驟中，這可以用不同的溫度、壓力和加工持續(xù)時間調(diào)節(jié)成幾個階段。
9.按照權(quán)利要求1所述的用于通過注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，其特征在于所用氣體是惰性氣體。
10.按照權(quán)利要求1所述的用于通過注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，其特征在于所用氣體是活性氣體。
11.按照權(quán)利要求9和10所述的用于通過注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，其特征在于氣體可以包括添加劑。
12.按照權(quán)利要求1所述的用于通過注射法制造塑料零件的冷卻和反壓方法，其特征在于氣體的循環(huán)用便于氣體排出的系統(tǒng)控制。
全文摘要
用于通過注射法制造塑料零件的冷卻方法，該方法利用一種加壓氣體，該加壓氣體在至少冷卻步驟期間加入由兩個模具部件(1，2)所提供的模腔中。冷氣體及其應用覆蓋涂裝的和未涂裝的部分。
文檔編號B29C45/17GK1416387SQ01806344
公開日2003年5月7日 申請日期2001年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月10日
發(fā)明者巴勃羅·艾斯克里瓦諾安德列斯 申請人:安托林工程集團股份有限公司