專利名稱：一種注塑機(jī)節(jié)能料筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型注塑機(jī)節(jié)能料筒，以及在應(yīng)用此新型料筒時(shí)，采用電阻及電磁加熱的節(jié)能方法。屬于注塑機(jī)節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
注塑機(jī)料筒是注塑機(jī)中的重要組件，負(fù)責(zé)對(duì)注塑機(jī)中的待加工塑料進(jìn)行加熱及保溫。因此注塑機(jī)料筒要求具有快速加熱、等溫特性及良好的溫度穩(wěn)定性等特性。注塑機(jī)料筒的溫度穩(wěn)定性及其控制效果直接影響注塑制品的質(zhì)量，料筒溫度控制的可靠與否以及溫度控制的精度高低成為衡量注塑機(jī)等級(jí)的主要參數(shù)。目前注塑機(jī)料筒多采用單層金屬結(jié)構(gòu)， 加熱方式主要涉及電阻加熱及電磁加熱。料筒的壁厚選擇要求有足夠的強(qiáng)度和剛度，因此料筒長(zhǎng)徑比一般較大。此外，料筒還要求有足夠的熱容量，所以料筒壁通常有一定的厚度， 否則難以保證溫度的穩(wěn)定性。但傳統(tǒng)型式的料筒采用具有較大厚度的單層金屬結(jié)構(gòu)，雖然可以滿足料筒溫度的穩(wěn)定性，但在導(dǎo)熱過(guò)程中熱量損失較大，熱能利用率低，且為保證料筒的等溫要求，必須使用多個(gè)加熱圈對(duì)料筒整體進(jìn)行加熱，這樣也加大了熱能的浪費(fèi)。此外，較厚的料筒壁厚使得料筒笨重，熱慣性大，升溫慢，注塑機(jī)工作前通常需要較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行預(yù)熱，同時(shí)也使得料筒溫度調(diào)節(jié)有較大的滯后性，很難獲得理想的溫控精度。因此，一種熱量損失小，導(dǎo)熱性高，具有良好等溫性和恒溫特性(可控性好)的新型節(jié)能料筒的研制就顯得非常必要。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是要克服上述傳統(tǒng)注塑機(jī)料筒中存在的缺點(diǎn)，結(jié)合熱管原理設(shè)計(jì)一種新型的注塑機(jī)料筒，并采用集中加熱的方法，使其具有熱能利用率高、升溫速度快、 優(yōu)良的恒溫特性和理想的溫控精度等特點(diǎn)。本實(shí)用新型所采用的基本原理為熱管原理。熱管原理于上世紀(jì)40年代正式由美國(guó)人提出，并于上世紀(jì)60年代開(kāi)始正式應(yīng)用，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)大量應(yīng)用于航天導(dǎo)熱、電器散熱及鍋爐集熱等領(lǐng)域，并發(fā)展出多種形式及結(jié)構(gòu)，已經(jīng)是一種非常成熟、可靠、穩(wěn)定的技術(shù)。總結(jié)起來(lái)，熱管技術(shù)有如下特點(diǎn)很高的導(dǎo)熱性；優(yōu)良的等溫性；熱流密度可變性；熱流方向的可逆性；熱二級(jí)管與熱開(kāi)關(guān)性能；恒溫特性；環(huán)境的適應(yīng)性。本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)將傳統(tǒng)料筒的單層管壁形式設(shè)計(jì)為雙層管壁形式，兩層管壁之間留有介質(zhì)空腔。 其中內(nèi)層管壁的壁厚只需滿足注塑機(jī)工作時(shí)熔料和氣體的壓力即可，外層管壁的壁厚只需滿足空腔壓力要求即可。外層管壁為加熱層。所述料筒的雙層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作液體的選擇根據(jù)注塑所需溫度要求按照熱管設(shè)計(jì)理論計(jì)算所得。料筒的溫度控制方法根據(jù)熱管的傳熱特性進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。使用1-2個(gè)電阻加熱圈或電磁加熱圈在所述料筒外層管壁的某個(gè)部位集中加熱，空腔中該部位的工作液體受熱發(fā)生相變，并向料筒其他部位遷移，在料筒內(nèi)壁凝結(jié)放熱，之后在毛細(xì)力作用下流回加熱部位，從而達(dá)到熱量的傳遞。為準(zhǔn)確的建立工作液體的循環(huán)狀態(tài)，可根據(jù)熱管設(shè)計(jì)理論在空腔中加裝合適的吸液芯；為進(jìn)一步減少熱量的散失， 在外管壁加裝保溫層。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1)所述新型料筒采用集中加熱的方式，并在外管壁加裝保溫層，可在熱源處極大的減少熱能的浪費(fèi)，提高熱能的使用效率。2、熱管的導(dǎo)熱能力極強(qiáng)， 熱阻很小，熱源處的熱量可最大限度的傳導(dǎo)到料筒各處，熱能損失較少，可起到顯著的節(jié)能效果。3)熱管具有良好的等溫特性和橫溫特性，且熱管的熱阻很小，使得新型料筒的溫度控制精度得以提高，可以適應(yīng)精密注塑件的制造。4)熱管的啟動(dòng)時(shí)間較短，使得所述新型料筒預(yù)熱時(shí)間大幅縮短?；脽峁艿闹谱鞴に嚭?jiǎn)單，技術(shù)成熟，運(yùn)行穩(wěn)定。

圖1是本實(shí)用新型中的節(jié)能料筒軸向原理視圖圖2是本實(shí)用新型中的節(jié)能料筒徑向原理視圖圖3是節(jié)能料筒示例圖1是電阻加熱圈或電磁加熱圈，2是外層管壁，3是兩端封頭，4是內(nèi)層管壁，5是介質(zhì)空腔，6是進(jìn)料口，7是吸液芯。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的核心內(nèi)容是新型節(jié)能料筒的制造。根據(jù)不同的注塑機(jī)型號(hào)，料筒尺寸略有差別。1.合理選擇注塑機(jī)料筒的內(nèi)壁的厚度，根據(jù)注塑機(jī)注塑壓力及設(shè)計(jì)需要，選擇料筒的壁厚、長(zhǎng)度等尺寸。外壁的厚度可薄一些，滿足介質(zhì)腔的壓力要求即可，內(nèi)層管壁的壁厚只需滿足注塑機(jī)工作時(shí)熔料和氣體的壓力即可。2.將內(nèi)層管壁4，外層管壁2和兩端封頭3按圖1方式組裝好，根據(jù)熱管制造工藝， 將介質(zhì)腔內(nèi)的不溶于水的氣體排除，然后根據(jù)不同型號(hào)的料筒，選擇加入的介質(zhì)的量，將兩端封頭3焊在內(nèi)層管壁4和外層管壁2之間。工作時(shí)，塑料顆粒由進(jìn)料口 6進(jìn)入節(jié)能料筒，然后電阻加熱圈或電磁加熱圈1開(kāi)始通電加熱，外層管壁2受熱后熱量開(kāi)始傳遞給介質(zhì)空腔5內(nèi)的導(dǎo)溫介質(zhì)，導(dǎo)溫介質(zhì)受熱氣化，從溫度高處開(kāi)始向溫度低處流動(dòng)，由于料筒內(nèi)外管壁之間裝有吸液芯7，主要是向料筒內(nèi)層管壁4流動(dòng)，這樣，溫度就傳遞給了料筒的內(nèi)壁。料筒內(nèi)壁受熱后，開(kāi)始對(duì)料筒里的塑料顆粒進(jìn)行加熱，直到料筒顆粒融化，達(dá)到注塑要求的溫度。為了控制溫度，在料筒的外筒壁上，裝有溫度傳感器，通過(guò)注塑機(jī)溫控裝置的控制，決定電流的導(dǎo)通或關(guān)閉，以此保證料筒始終處于注塑需要的溫度區(qū)間。為了減少注塑機(jī)工作時(shí)料筒的溫度散失，可在料筒外層管壁的外側(cè)加保溫材料。 保溫材料的選用，由注塑機(jī)工作的溫度區(qū)間決定。
權(quán)利要求1.一種注塑機(jī)節(jié)能料筒，其特征在于將傳統(tǒng)料筒的單層管壁形式設(shè)計(jì)為雙層管壁形式，兩層管壁之間留有介質(zhì)空腔(5)，介質(zhì)空腔中( 加入工作液體，外層管壁( 為加熱層，設(shè)有電阻加熱圈或電磁加熱圈(1)，內(nèi)層管壁(4)和外層管壁( 之間設(shè)有兩端封頭 ⑶。
2.如權(quán)利要求1所述的注塑機(jī)節(jié)能料筒，其特征在于所述介質(zhì)空腔中(5)內(nèi)設(shè)有吸液芯(7)。
3.如權(quán)利要求1所述的注塑機(jī)節(jié)能料筒，其特征在于所述外層管壁( 上加保溫材料，并設(shè)有溫度傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種注塑機(jī)節(jié)能料筒，以改變溫度的傳遞形式，達(dá)到節(jié)約電能的效果?；跓峁茉?，將傳統(tǒng)的注塑機(jī)料筒結(jié)構(gòu)改為雙層中間真空帶傳熱介質(zhì)的結(jié)構(gòu)形式。這種節(jié)能料筒采用電阻加熱圈或電磁加熱圈于料筒外層加熱，通過(guò)中間傳熱介質(zhì)將熱量導(dǎo)入第二層筒壁，也就是與注塑原料接觸的內(nèi)壁，達(dá)到融化塑料顆粒的目的。本新型料筒之所以節(jié)能，是利用了熱管的等溫特性和傳熱快的特性，將傳統(tǒng)料筒的分散加熱變?yōu)榧屑訜幔瑴p少熱量散失，節(jié)約電能。
文檔編號(hào)B29C45/72GK201970454SQ201020287249
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月10日
發(fā)明者王健, 薛厚祿, 陳希章 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)