專利名稱：模具及包含其的成型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種模具，尤其是關(guān)于一種模具以及包含該模具的成型裝置。
背景技術(shù)：
隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，利用模具生產(chǎn)的制品已充斥在我們的生活中。舉凡 電子裝置外殼、玩具、容器、鍵盤(pán)等皆可利用模具進(jìn)行快速且大量的生產(chǎn)。目前利用模具制 造產(chǎn)品的方法主要可分為射出成型、壓制成型、吹塑成型、發(fā)泡成型等。其中，射出成型具有 制造時(shí)間短、可制造復(fù)雜的外型以及價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為最常被應(yīng)用的成型技術(shù)。請(qǐng)參見(jiàn)圖IA以及圖1B，圖IA以及圖IB所示為先前技術(shù)中的射出成型裝置9。以 下將利用圖IA以及圖IB說(shuō)明已知的射出成型方法。首先，將塑料90倒入進(jìn)料口 92進(jìn)行 烘干，接著，將已干燥的塑料90傳送至加熱套筒94中加熱熔融。隨后，利用推進(jìn)器96將已 熔融的塑料90射入模具98內(nèi)的模穴(cavity) 980中。模穴980由母模98a以及公模98b 圍繞而成。接著，再將射入的塑料90冷卻成型為一成型品982。最后，分離模具98的母模 98a以及公模98b，并取出成型品982以完成射出成型的工藝。簡(jiǎn)言之，射出成型的特點(diǎn)在于加熱塑料至融溶狀態(tài)后充填至模穴，并使塑料包覆 模具特定結(jié)構(gòu)后冷卻凝固，用以復(fù)制模具結(jié)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō)，模具本身的溫度小于塑料玻璃轉(zhuǎn) 換溫度，以使融熔的塑料于接觸模穴表面時(shí)產(chǎn)生一層凝固層。凝固層與成品厚度的比值隨 著成品厚度的減少而上升，當(dāng)凝固層所占的比例過(guò)高時(shí)，將使得融熔的塑料充填困難，造成 短射、結(jié)構(gòu)復(fù)制不完全及殘留應(yīng)力等問(wèn)題。由于許多產(chǎn)品，特別是為了滿足使用者攜帶便利需求的可攜式產(chǎn)品，如手機(jī)、筆記 本電腦、數(shù)碼相機(jī)、多媒體播放器等，被設(shè)計(jì)的越來(lái)越輕薄短小，以塑料制造的該等產(chǎn)品的 殼體、零組件等也就得跟著變薄，結(jié)構(gòu)也得跟著微小化。若以傳統(tǒng)射出成型工藝將因凝固層 及塑料流動(dòng)性差的原因而無(wú)法順利完成。因此，利用加熱模穴溫度來(lái)改善生產(chǎn)質(zhì)量的方法近年來(lái)逐漸被提出。并且，利用快 速冷卻技術(shù)來(lái)縮短工藝循環(huán)時(shí)間的方法也被提出。已知的模具加熱方式包含彈筒加熱法、 線圈加熱法以及蒸氣加熱法等。蒸氣加熱法是在注射塑料之前先利用蒸氣將模具表面溫度升高的技術(shù)。然而，此 法所使用的設(shè)備價(jià)格昂貴、耗電，且升溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也無(wú)法精確控制模具溫度。請(qǐng)參見(jiàn)圖2，圖2所示為先前技術(shù)中的模具示意圖。如圖2所示，欲以彈筒加熱法 加熱模具99時(shí)，需先在模具99上鉆出若干安裝孔990，將電熱彈筒992置入安裝孔990內(nèi) 以電線994連接到電源并通電，使電熱彈筒992產(chǎn)生高熱，以加熱模具99。而線圈加熱法則 是將前述電熱彈筒992以線圈取代，并同樣將線圈通電使線圈產(chǎn)生高熱，以加熱模具。然而，由于安裝孔的加工精密度難以掌控，以及模具本身熱漲冷縮的緣故，安裝孔 與彈筒或線圈之間通常會(huì)有空隙、無(wú)法確實(shí)貼附，致使彈筒及線圈的加熱效率不彰、于不同 位置加熱不均等問(wèn)題。雖然先前技術(shù)人士可利用導(dǎo)熱膏涂布于安裝孔壁上來(lái)增加彈筒或線 圈與安裝孔的密合度，但其效果有限，且為了在成型過(guò)程中找到穩(wěn)定的加熱參數(shù)，往往耗費(fèi)許多時(shí)間以及精力。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一目的在于提供一種模具，以解決先前技術(shù)中的問(wèn)題。根據(jù)一具體實(shí)施例，模具包含本體、絕緣層以及電熱層。本體的表面形成模穴，且 本體設(shè)置導(dǎo)孔。此外，絕緣層形成于導(dǎo)孔的內(nèi)壁上，而電熱層形成于絕緣層上。特別地，當(dāng) 電熱層通電時(shí)，上述電熱層可發(fā)熱以加熱模具。本發(fā)明的另一范疇在于提供一種成型裝置，以解決先前技術(shù)中的問(wèn)題。根據(jù)一具體實(shí)施例，成型裝置包含模具、電源以及控制單元。如前所述，模具的表 面上形成模穴，且模具設(shè)置導(dǎo)孔。此外，導(dǎo)孔的內(nèi)壁上形成有絕緣層，而絕緣層上形成有電 熱層。另外，鄰近模穴處還設(shè)有感測(cè)單元，用以感測(cè)模穴鄰近處的溫度，并產(chǎn)生關(guān)于所感測(cè) 的溫度的感測(cè)信號(hào)。電源連接電熱層，用以輸出電流至電熱層，致使電熱層發(fā)熱以加熱模 具。此外，控制單元分別連接感測(cè)單元以及電源，用以根據(jù)感測(cè)信號(hào)調(diào)整電源輸出的電流的 強(qiáng)度。綜上所述，本發(fā)明的電熱層可緊密貼合于導(dǎo)孔的內(nèi)壁上，不受內(nèi)壁形狀、加工精度 與內(nèi)壁表面平整度的影響，因此可以更有效率地加熱模具。此外，利用感測(cè)單元以及控制單 元的設(shè)置，本發(fā)明的模具的溫度可被更精確地控制及維持。此外，將電熱層設(shè)置于導(dǎo)孔中也 可避免電熱層因?yàn)槟＞卟僮鲿r(shí)所產(chǎn)生的壓力而損壞，且可避免漏電對(duì)操作者造成危險(xiǎn)，或 對(duì)成型產(chǎn)品的質(zhì)量造成影響。


關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以利用以下的發(fā)明詳述及附圖得到進(jìn)一步的了解，其 中圖IA及圖IB所示為先前技術(shù)中的射出成型裝置。圖2所示為先前技術(shù)中的模具示意圖。圖3A所示為根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的模具示意圖。圖3B所示為圖3A的模具沿著0-0連線的剖面圖。圖4A所示為根據(jù)本發(fā)明的另一具體實(shí)施例的模具的組合示意圖。圖4B所示為圖4A的模具組合后沿著0-0連線的剖面圖。圖5所示為根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的成型裝置的功能方塊圖。圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的成型裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種模具以及包含該模具的成型裝置。關(guān)于本發(fā)明的若干具體實(shí)施例 揭露如下。請(qǐng)一并參見(jiàn)圖3A以及圖3B，圖3A所示為根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的模具示意 圖；圖3B所示為圖3A的模具沿著0-0連線的剖面圖。如圖所示，本具體實(shí)施例的模具10包含本體100、絕緣層102以及電熱層104。本 體100的表面1002形成模穴1004，且本體100設(shè)置若干導(dǎo)孔1006。于實(shí)際應(yīng)用中，導(dǎo)孔1006可以鉆具鉆設(shè)，且其可視情況貫穿或不貫穿模具10的本體100。此外，假設(shè)導(dǎo)孔直徑 為D，則導(dǎo)孔間距(導(dǎo)孔中心距離)可為2. 5D。當(dāng)然，于實(shí)際應(yīng)用中，導(dǎo)孔1006的數(shù)量、孔 徑大小、間距以及與模穴1004的距離皆可視情況調(diào)整，并不受限于這里所舉的例子。此外，絕緣層102形成于導(dǎo)孔1006的內(nèi)壁1008上。于實(shí)際應(yīng)用中，絕緣層102可 由琺瑯材料或其它適當(dāng)材料所形成。另，電熱層104則形成于絕緣層102上。當(dāng)電熱層104 通電時(shí)，電熱層104會(huì)發(fā)熱以加熱模具10。于實(shí)際應(yīng)用中，絕緣層除了具有絕緣功能外，還 可作為電熱層的介質(zhì)，協(xié)助電熱層牢固成形。此外，電熱層可選用具有適當(dāng)電阻值的材料， 并以電鍍、涂布或其它適當(dāng)?shù)姆绞剿纬?。此外，各?dǎo)孔1006的電熱層104分別連接至電源，由此，通過(guò)提供不同強(qiáng)度的電流 至各電熱層104，可分別控制本體100各區(qū)域的溫度，以更精確地控制模具10不同位置的溫度。請(qǐng)一并參見(jiàn)圖4A以及圖4B，圖4A所示為根據(jù)本發(fā)明的另一具體實(shí)施例的模具的 組合示意圖；圖4B則所示為圖4A的模具組合后沿著0-0連線的剖面圖。于本具體實(shí)施例中，模具10的本體100進(jìn)一步包含模座IOOa以及多個(gè)模仁 IOOb (于本具體實(shí)施例中，共有四個(gè)模仁100b)。模座IOOa定義容置空間100c，該些模仁 IOOb設(shè)置于容置空間IOOc中，并且該些模仁IOOb共同構(gòu)成表面1002，并組合出模穴1004。如圖所示，本具體實(shí)施例中的導(dǎo)孔1006分別設(shè)置于模座IOOa以及模仁IOOb上， 且模仁IOOb上的導(dǎo)孔1006與模座IOOa上相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)孔1006貫通，且模座IOOa上還包含 圍繞容置空間IOOc所設(shè)置的導(dǎo)孔1006。而于實(shí)際應(yīng)用中，導(dǎo)孔1006也可視情況僅設(shè)置于 模座IOOa或模仁IOOb上。此外，如圖所示，本具體實(shí)施例的中心模仁IOOb上，鄰近模穴1004處還設(shè)置有感 測(cè)單元12，用以感測(cè)模穴1004鄰近處的溫度，并產(chǎn)生關(guān)于該溫度的感測(cè)信號(hào)。于實(shí)際應(yīng)用 中，這些感測(cè)單元12可進(jìn)一步連接至控制單元，且控制單元連接電源，電源則連接各該電 熱層104。由此，控制單元可自感測(cè)單元12接收感測(cè)信號(hào)，并根據(jù)感測(cè)信號(hào)調(diào)整電源輸出至 電熱層104的電流的強(qiáng)度，以控制電熱層104的溫度，達(dá)到調(diào)整模具溫度的目的。請(qǐng)注意， 于實(shí)際應(yīng)用中，感測(cè)單元12只要能確實(shí)感測(cè)模穴1004的溫度即可，其設(shè)置位置并不受限于 中心模仁IOOb上。于實(shí)際應(yīng)用中，前述的模具可為先前技術(shù)人士所稱的公?；蚰改?。此外，于實(shí)際 應(yīng)用中，導(dǎo)孔1006的剩余空間可設(shè)置已知的加熱模塊或冷卻模塊，例如彈筒、加熱線圈、油 管、冷卻水管等，用以輔助模具的升降溫速度，并維持溫度的穩(wěn)定。接著，請(qǐng)一并參見(jiàn)圖5以及圖5，圖5所示為根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的成型裝 置的功能方塊圖；圖6則所示為根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的成型裝置的示意圖。如圖5 以及圖6所示，根據(jù)本發(fā)明的成型裝置1包含前述的模具10、電源14以及控制單元16。如前述，模具10的本體100的表面1002上形成模穴1004，且模具10的本體100設(shè) 置導(dǎo)孔1006。導(dǎo)孔1006的內(nèi)壁1008上形成絕緣層102，而絕緣層102上形成電熱層104。如圖所示，本具體實(shí)施例的模具10上的導(dǎo)孔1006貫穿本體100，且兩個(gè)電熱層 104的兩端分別以電線連接至電源14的正極與負(fù)極。于實(shí)際應(yīng)用中，電熱層104與電線連 接處可鍍上導(dǎo)電性良好的金屬，如銀，以協(xié)助導(dǎo)電。此外，該模具10的本體100上且鄰近模穴1004處設(shè)置有感測(cè)單元12，以感測(cè)模穴1004鄰近處的溫度，并產(chǎn)生關(guān)于所感測(cè)溫度的感測(cè)信號(hào)。如圖所示，本具體實(shí)施例的模具 10的本體100上共設(shè)置兩個(gè)感測(cè)單元12，分別感測(cè)模穴1004左側(cè)以及右側(cè)的溫度，并分別 產(chǎn)生左側(cè)溫度感測(cè)信號(hào)以及右側(cè)溫度感測(cè)信號(hào)。電源14連接模具10的本體100上的電熱層104，用以輸出電流至電熱層104，致 使電熱層104發(fā)熱以加熱模具10 (特別是加熱模穴1004)。于本具體實(shí)施例中，電源14分 別輸出獨(dú)立的電流至兩個(gè)電熱層104。于實(shí)際應(yīng)用中，電源14可直接來(lái)自市電，或者通過(guò)電 源供應(yīng)器提供?？刂茊卧?6分別連接感測(cè)單元12以及電源14，用以接收感測(cè)單元12所產(chǎn)生的感 測(cè)信號(hào)，并根據(jù)感測(cè)信號(hào)調(diào)整電源14輸出的電流的強(qiáng)度。于本具體實(shí)施例中，控制單元16 分別接收前述的左側(cè)溫度感測(cè)信號(hào)以及右側(cè)溫度感測(cè)信號(hào)，并根據(jù)該些感測(cè)信號(hào)控制電源 14分別提供適當(dāng)強(qiáng)度的電流至兩個(gè)電熱層104，使模穴1004達(dá)到并維持理想的溫度。舉例來(lái)說(shuō)，假設(shè)使用者欲使模穴1004溫度達(dá)到120°C，而左側(cè)感測(cè)單元12偵測(cè)到 的溫度為100°c，且右側(cè)感測(cè)單元12偵測(cè)到的溫度為90°C。此時(shí)，控制單元16可控制電源 14輸出較強(qiáng)的電流至右側(cè)電熱層104，加快右側(cè)電熱層104的升溫速度。于實(shí)際應(yīng)用中，控 制單元16可為包含中央處理器的電腦。請(qǐng)注意，本具體實(shí)施例的成型裝置1的模具10、感測(cè)單元12、電源14以及控制單 元16的連接方式、電線的配置方式以及成型裝置1的架構(gòu)僅為例示，并非限制本發(fā)明的成 型裝置1的范疇。于實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明的成型裝置可以是射出成型裝置、壓制成型裝置或其它合 適的成型裝置。綜上所述，本發(fā)明的電熱層可緊密貼合于導(dǎo)孔的內(nèi)壁上，不受內(nèi)壁形狀、加工精度 與內(nèi)壁表面平整度的影響，因此可以更有效率地加熱模具。此外，利用感測(cè)單元以及控制單 元的設(shè)置，本發(fā)明的模具的溫度可被更精確地控制及維持。此外，將電熱層設(shè)置于導(dǎo)孔中也 可避免電熱層因?yàn)槟＞卟僮鲿r(shí)所產(chǎn)生的壓力而損壞，且可避免漏電對(duì)操作者造成危險(xiǎn)，或 對(duì)成型產(chǎn)品的質(zhì)量造成影響。利用以上較佳具體實(shí)施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而 并非以上述所揭露的較佳具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望 能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請(qǐng)的權(quán)利要求書(shū)的范疇內(nèi)。因此，本發(fā) 明所申請(qǐng)的權(quán)利要求書(shū)的范疇?wèi)?yīng)該根據(jù)上述的說(shuō)明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可 能的改變以及具相等性的安排。
權(quán)利要求
一種模具，其特征是，包含本體，所述本體的表面形成模穴，且所述本體設(shè)置至少一個(gè)導(dǎo)孔；絕緣層，形成于所述導(dǎo)孔的內(nèi)壁；以及電熱層，形成于所述絕緣層上，所述電熱層接收電流而發(fā)熱以加熱所述模具。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其特征是，所述模具進(jìn)一步包含感測(cè)單元，設(shè)置于所述本體且鄰近所述模穴，用以感測(cè)溫度并產(chǎn)生關(guān)于所述溫度的感 測(cè)信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其特征是，所述本體包含 模座，其定義一個(gè)容置空間；以及多個(gè)模仁，設(shè)置于所述容置空間中，并且所述多個(gè)模仁共同組合出所述模穴。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模具，其特征是，所述導(dǎo)孔設(shè)置于所述模座。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模具，其特征是，所述導(dǎo)孔設(shè)置于所述多個(gè)模仁中的至少一 個(gè)模仁。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其特征是，所述絕緣層由琺瑯材料所形成。
7.一種成型裝置，其特征是，包含模具，其表面上形成模穴，所述模具設(shè)置導(dǎo)孔，且所述模具包含絕緣層、電熱層與感測(cè) 單元，所述絕緣層形成于所述導(dǎo)孔的內(nèi)壁，所述電熱層形成于所述絕緣層上，且所述感測(cè)單 元鄰近所述模穴設(shè)置，用以感測(cè)溫度，并產(chǎn)生關(guān)于所述溫度的感測(cè)信號(hào)；電源，連接所述電熱層，用以輸出電流至所述電熱層，致使所述電熱層發(fā)熱以加熱所述 模具；以及控制單元，分別連接所述感測(cè)單元以及所述電源，用以根據(jù)所述感測(cè)信號(hào)調(diào)整所述電 源輸出的所述電流的強(qiáng)度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成型裝置，其特征是，所述模具進(jìn)一步包含 模座，其定義一個(gè)容置空間；以及多個(gè)模仁，設(shè)置于所述容置空間中，并且所述多個(gè)模仁共同組合出所述模穴。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的成型裝置，其特征是，所述導(dǎo)孔設(shè)置于所述模座。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的成型裝置，其特征是，所述導(dǎo)孔設(shè)置于所述多個(gè)模仁中的至 少一個(gè)模仁。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成型裝置，其特征是，所述成型裝置進(jìn)一步包含 加熱模塊，設(shè)置于所述導(dǎo)孔中。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成型裝置，其特征是，所述成型裝置進(jìn)一步包含 冷卻模塊，設(shè)置于所述導(dǎo)孔中。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成型裝置，其特征是，所述絕緣層由琺瑯材料所形成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種模具及包含其的成型裝置。根據(jù)本發(fā)明的模具包含本體、絕緣層以及電熱層。本體的表面形成有模穴，且本體設(shè)置有導(dǎo)孔。此外，絕緣層形成于導(dǎo)孔的內(nèi)壁上，而電熱層形成于絕緣層上。特別地，當(dāng)電熱層通電時(shí)，電熱層發(fā)熱以加熱模具。
文檔編號(hào)B29C33/08GK101927538SQ200910149849
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者林昭安 申請(qǐng)人:和碩聯(lián)合科技股份有限公司