專利名稱：含有導(dǎo)管電荷源的成型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一個(gè)方面通常涉及(但不限于)一種成型裝置，其中包括(但不限于)一個(gè)電荷源，用于為充電導(dǎo)管提供電荷。
背景技術(shù)：
人造塑料最初由英國(guó)人Alexander PARKES在1851年發(fā)明出來(lái)。他在1862年的英國(guó)國(guó)際展覽會(huì)上公開展示了這種塑料，稱其為Parkesine材料。Parkesine由纖維素制成，可以進(jìn)行加熱和注塑，并會(huì)在冷卻時(shí)保持形狀不變。但是生產(chǎn)成本高，易于開裂，并且高度易燃。1868年，美國(guó)發(fā)明人John Wesley HYATT開發(fā)出一種塑料材料，稱為Celluloid，它是在PARKES的發(fā)明基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)，以使其能夠加工成成品形狀。HYATT在1872年申請(qǐng)了第一臺(tái)注塑機(jī)的專利。它類似于一個(gè)大型皮下注射針，利用一個(gè)柱塞通過熱機(jī)筒將塑料注入模具中。該行業(yè)在20世紀(jì)40年代獲得了快速擴(kuò)張，因?yàn)榈诙问澜绱髴?zhàn)對(duì)批量生 產(chǎn)的廉價(jià)產(chǎn)品需求巨大。1946年美國(guó)發(fā)明人James Watson HENDRY制造出第一臺(tái)螺桿注塑機(jī)。該機(jī)器還能讓材料在注塑之前進(jìn)行混合，所以可以將彩色或再生的塑料加入到原料中，并在注塑之前徹底進(jìn)行混合。20世紀(jì)70年代，HENDRY又開發(fā)出了第一種氣輔式注塑工藝。注塑機(jī)主要由一個(gè)料斗、一個(gè)注塑活塞或螺桿式柱塞及一個(gè)加熱裝置組成。也稱為注塑壓機(jī)，其中有模具使部件成型。注塑壓機(jī)以噸位作為衡量單位，表示注塑機(jī)能夠施加的鎖模力的大小。鎖模力用在注塑期間使模具保持閉合。噸位從5噸到6000噸不等，相對(duì)較少的制造操作中采用更高噸位。所需的總鎖模力取決于注塑件的投影面積。需要使該投影面積乘以每平方英寸投影面積2至8噸的鎖模力。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，大多數(shù)產(chǎn)品可以使用每平方英寸4噸或5噸的鎖模力。如果塑料剛度很大，需要使用更高的注塑壓力注入模具中，因此需要更大的鎖模噸位才能保持合模。所需鎖模力也取決于所用材料及注塑件的尺寸，注塑件越大，所需鎖模力越高。在注塑工藝中，塑料顆粒借助重力從料斗進(jìn)入熱機(jī)筒中。隨著原料顆粒由螺桿型柱塞緩慢地向前推動(dòng)，塑料將會(huì)進(jìn)入熱熔融室中。隨著柱塞的向前推進(jìn)，熔融的塑料將被迫穿過模具注嘴，從而使其經(jīng)過澆口和流道系統(tǒng)進(jìn)入模腔中。由于模具仍舊保持低溫，所以塑料一旦注滿模具便會(huì)發(fā)生固化。模具組件或模具是描述塑料注塑件生產(chǎn)模具的術(shù)語(yǔ)。模具組件用在上千個(gè)注塑件的批量生產(chǎn)中。模具通常由硬化鋼等材料制成。熱流道系統(tǒng)則用在成型系統(tǒng)及模具組件中，用于制造塑料制品。通常，熱流道系統(tǒng)和模具組件可以與成型系統(tǒng)分開而單獨(dú)出售和供應(yīng)。美國(guó)專利號(hào)US 2002/110612公開了一種低結(jié)晶度注塑件注塑系統(tǒng)，其中包括一個(gè)激光切割子系統(tǒng)，用于切除注塑件的長(zhǎng)澆口痕或澆道殘料。美國(guó)專利號(hào)US 2005/248057公開了一種利用具有內(nèi)表面的模具制造注塑件的方法。該方法涉及的步驟是首先將一種物質(zhì)涂在模具內(nèi)表面，然后使熱塑性樹脂進(jìn)入模具并接觸該物質(zhì)，以便塑造注塑件的表面，并使熱塑性樹脂與該物質(zhì)保持接觸，直到達(dá)到規(guī)定時(shí)間。熱塑性樹脂具有規(guī)定的熱量，至少有一部分熱量會(huì)傳遞到該物質(zhì)。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，該物質(zhì)會(huì)擴(kuò)散穿過注塑件的至少一部分表面。

發(fā)明內(nèi)容
由于已知注塑系統(tǒng)不經(jīng)意間會(huì)生產(chǎn)出低質(zhì)量的注塑件，因此發(fā)明人研究了這些注塑系統(tǒng)的相關(guān)問題。經(jīng)過大量的研究，發(fā)明人認(rèn)為他們已經(jīng)了解了問題并找到了解決方案(見下文所述)，而且發(fā)明人認(rèn)為他們了解的情況未予公開。熔融的塑料對(duì)金屬(導(dǎo)管)具有不同的粘附趨勢(shì)，或者沿著金屬(導(dǎo)管)或其他金屬(比如塑料制品的加工和成型設(shè)備(比如成型系統(tǒng))所用的金屬)的表面移動(dòng)緩慢。有些塑料在固化狀態(tài)下還易于粘附在金屬或其他材料的表面。對(duì)于熔融的塑料(有時(shí)稱為樹脂)，由于移動(dòng)緩慢或是粘附在與塑料的接觸面上，所以塑料在高加工溫度下經(jīng)歷的時(shí)間長(zhǎng)于大多數(shù)塑料流經(jīng)已知成型系統(tǒng)的時(shí)間。塑料暴露在高溫下的時(shí)間越長(zhǎng)，熱降解越嚴(yán)重，隨著降解的材料進(jìn)入模腔，將對(duì)最終制品的物理性質(zhì) 或外觀性質(zhì)產(chǎn)生不利影響。同時(shí)，不同顏色注塑件所用的成型系統(tǒng)需要定期換色。熔融的塑料在設(shè)備的表面移動(dòng)緩慢或停止流動(dòng)產(chǎn)生的不利情況是，將會(huì)增加成型系統(tǒng)中現(xiàn)有塑料所需的沖洗時(shí)間和沖洗物料量，否則會(huì)使制備的注塑件明顯出現(xiàn)前一種顏色。為解決上述問題，發(fā)明人已找到了一種使樹脂沿著成型系統(tǒng)的導(dǎo)管加速移動(dòng)的方法。所述解決方案的一個(gè)方面涉及一種成型裝置(100)，由下列部分組成一個(gè)充電導(dǎo)管
(102)，以及一個(gè)電荷源(104)，用于為充電導(dǎo)管(102)提供電荷源，其中電荷會(huì)加速樹脂
(106)沿著充電導(dǎo)管(102)流動(dòng)。本發(fā)明另一個(gè)方面涉及一種操作成型系統(tǒng)(100)的方法，該方法由下列部分組成首先向充電導(dǎo)管(102)提供電荷，然后電荷會(huì)加速樹脂(106)沿著充電導(dǎo)管(102)流動(dòng)。對(duì)于該領(lǐng)域中的技術(shù)熟練人員來(lái)說，結(jié)合附帶的圖紙查閱了以下對(duì)非限制性實(shí)施方案的詳細(xì)描述后，即可清楚了解該非限制性實(shí)施方案的其他方面和特點(diǎn)。


一旦與下列附帶的圖紙聯(lián)系起來(lái)，通過參考以下對(duì)非限制性實(shí)施方案的詳細(xì)描述，即可對(duì)該非限制性實(shí)施方案得到更加全面的理解，這些圖紙中圖I所示是成型系統(tǒng)(100)的示意圖。這些圖紙不需要按比例繪制，且可以用假想線、圖示和不連續(xù)視圖來(lái)表現(xiàn)。某些情況下，對(duì)于理解該實(shí)施方案所非必需的細(xì)節(jié)(及/或那些使得其他細(xì)節(jié)難于理解的細(xì)節(jié))可以被忽略掉。
具體實(shí)施例方式圖I所示是成型系統(tǒng)(100)的示意圖。成型系統(tǒng)(100)可能包含該領(lǐng)域技術(shù)熟練人員所熟知的部件，此處將不再對(duì)這些熟知的部件進(jìn)行描述；這些熟知的部件(至少一部分)將在下列參考書中進(jìn)行介紹(比如)(i) “Injection Molding Handbook”(注塑成型手冊(cè))，作者 OSSWALD/TURNG/GRAMANN(ISBN:3-446-21669-2)，(ii) “InjectionMolding Handbook”(注塑成型手冊(cè))，作者 R0SAT0 AND R0SAT0(ISBN:0-412-99381-3)，(iii)“Injection Molding Systems”(注塑系統(tǒng))，第 3 版，作者 JOHANNABER(ISBN3-446-17733-7)和 / 或(iv) “Runner and Gating Design Handbook”(流道與燒口設(shè)計(jì)手冊(cè))，作者BEAUMONT(ISBN 1-446-22672-9)。應(yīng)了解本文中短語(yǔ)“包括(但不限于)”相當(dāng)于詞語(yǔ)“包含”。詞語(yǔ)“包含”是一個(gè)過渡短語(yǔ)或詞語(yǔ)，用于將專利要求書中的前言關(guān)聯(lián)到要求書中規(guī)定的用于定義發(fā)明本身實(shí)際內(nèi)容的具體技術(shù)要素。該過渡短語(yǔ)對(duì)專利權(quán)利要求起限制作用，用于被起訴的裝置(等)或多或少含有本專利權(quán)利要求中涉及的技術(shù)要素時(shí)表明類似的裝置、方法或組成是否侵犯了本專利。“包含”是一種開放式過渡詞語(yǔ)，是一種最廣泛的過渡形式，因?yàn)椴粫?huì)限制專利權(quán)利要求的導(dǎo)言中確認(rèn)使用什么技術(shù)要素。成型系統(tǒng)(100)包括(但不限 于)⑴一個(gè)充電導(dǎo)管(102)，以及(ii) 一個(gè)電荷源
(104)。電荷源(104)用以向充電導(dǎo)管(102)提供電荷。電荷則使樹脂(106)沿著充電導(dǎo)管(102)加速流動(dòng)。應(yīng)了解可以使用一種操作成型系統(tǒng)(100)的方法。所述方法包括(但不限于)向充電導(dǎo)管(102)提供電荷，電荷將使樹脂(106)沿著充電導(dǎo)管(102)加速流動(dòng)。電荷源(104)可以是高壓電源，比如10000V高壓。其他類型的電荷源也可以使用。電荷施加在與樹脂(106)相接觸的表面或部件上。施加在充電導(dǎo)管(102)上的電荷可以是正電荷，也可以是負(fù)電荷，依樹脂(106)的組成而定，其結(jié)果是借助電荷來(lái)改善樹月旨(106)沿著充電導(dǎo)管(102)內(nèi)表面(流道)的移動(dòng)(加速移動(dòng))。樹脂(106)更容易沿著充電導(dǎo)管(102)的帶電表面被拉動(dòng)?？梢赃x擇向樹脂(106)中加入少量電荷兼容的材料，以使樹脂(106)對(duì)電荷的作用有更強(qiáng)烈的影響(引力)。電荷兼容材料用作樹脂(106)的移動(dòng)增強(qiáng)劑。電荷兼容材料可以用作一種恒定的添加劑(以便獲得不斷的移動(dòng)性能)，或者不時(shí)地間歇加入，以便定期增強(qiáng)樹脂的移動(dòng)。充電導(dǎo)管(102)可以包括但不限于一個(gè)澆道(120)、一個(gè)分流板組件(122)以及一個(gè)注嘴組件(124)，上述部分均配置于一個(gè)熱流道組件(126)中?？梢岳靡粋€(gè)電絕緣體(128)使充電導(dǎo)管(102)絕緣。熱流道組件(126)還可以包括其他的部件，比如一個(gè)定模板(130)、一個(gè)導(dǎo)柱(132)以及一個(gè)分流板支撐板(134)。比如，為了在分流板組件(122)的熔體流道中產(chǎn)生正電荷，可以通過一根電纜將高壓源(比如10000V或更高)連接到分流板組件(122)，而分流板組件(122)則(最好)與大地絕緣。周圍的板件(130，134)則與一個(gè)共用接地端相連。在操作中，樹脂(106)會(huì)受到充電導(dǎo)管(102)的熔體流道所含正電荷的排斥。與已知的熱流道系統(tǒng)相比，樹脂(106)不會(huì)過分粘附在熔體流道中。其結(jié)果是樹脂(106)沿著充電導(dǎo)管(102)的滯留時(shí)間更短，因此樹脂(106)的機(jī)械性質(zhì)減輕了降解程度。同時(shí)也有利于縮短換色時(shí)間(即樹脂(106)改變顏色)。不同的樹脂可能對(duì)充電導(dǎo)管(102)上施加的特定電勢(shì)或不同的電荷極性擁有更好的響應(yīng)性。通過預(yù)調(diào)樹脂(106)帶上電荷，可能有助于樹脂(106)沿著充電導(dǎo)管(102)進(jìn)一步加速移動(dòng)。還可以向樹脂(106)中添加電荷敏感的元素，以便協(xié)助樹脂(106)自由移動(dòng)(即減少阻力)。添加劑(摻雜元素)可以在塑化單元(有時(shí)稱為擠出機(jī))的下料口中與原料混合。還有一種替代方法，即可以使整個(gè)熱流道系統(tǒng)(126)接地，并使樹脂(106)和添加劑帶上正電荷，從而會(huì)產(chǎn)生相同的表面滑動(dòng)效果。應(yīng)理解本發(fā)明的范圍限于獨(dú)立的權(quán)利要求所提供的范圍，同時(shí)應(yīng)理解本發(fā)明的范圍不限于⑴獨(dú)立權(quán)利要求；(ii)非限制性實(shí)施例的詳細(xì)描述；(iii)概述；(iv)摘要，以及/或(V)本文之外(即提交、審查和/或授權(quán)本專利申請(qǐng)之外)提供的描述。應(yīng)理解本文中短語(yǔ)“包括(但不限于)”相當(dāng)于詞語(yǔ)“包含”。詞語(yǔ)“包含”是一個(gè)過渡短語(yǔ)或詞語(yǔ)，用于將專利要求書中的前言關(guān)聯(lián)到要求書中規(guī)定的用于定義發(fā)明本身實(shí)際內(nèi)容的具體技術(shù)要素。該過渡短語(yǔ)對(duì)專利權(quán)利要求起限制作用，用于被起訴的裝置(等)或多或少含有本專利權(quán)利要求中涉及的技術(shù)要素時(shí)表明類似的裝置、方法或組成是否侵犯了本專利?！鞍笔且环N開放式過渡詞語(yǔ)，是一種最廣泛的過渡形式，因?yàn)椴粫?huì)限制專利權(quán)利要求的導(dǎo)言中確認(rèn)使用什么技術(shù)要素。注意上文介紹了非限制性實(shí)施例。因此，盡管其中的描述是針對(duì)特定的非限制性實(shí)施例，但本發(fā)明的范圍適合并適用于其他的配置和應(yīng)用。在不偏離獨(dú)立權(quán)利要求范圍的情況下，對(duì)非限制性實(shí)施例所作的更改同樣有效。應(yīng)理解非限制性實(shí)施例僅起說 明作用。
權(quán)利要求
1.一種成型系統(tǒng)(100)，由下列部分組成 一個(gè)充電導(dǎo)管(102);以及 一個(gè)電荷源(104)，用于為充電導(dǎo)管(102)提供電荷，其中電荷可以使樹脂(106)沿著充電導(dǎo)管(102)加速移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求I所述的成型系統(tǒng)(100)，其中 充電導(dǎo)管(102)包括 熱流道組件(126)的一個(gè)澆道(120)。
3.如權(quán)利要求I所述的成型系統(tǒng)(100)，其中 充電導(dǎo)管(102)包括 熱流道組件(126)的一個(gè)分流板組件(122)。
4.如權(quán)利要求I所述的成型系統(tǒng)(100)，其中 充電導(dǎo)管(102)包括 熱流道組件(126)的一個(gè)注嘴組件(124)。
5.如權(quán)利要求I所述的成型系統(tǒng)(100)，進(jìn)一步由下列部分組成 一個(gè)電絕緣體(128)，用于使充電導(dǎo)管(102)絕緣。
6.如權(quán)利要求I所述的成型系統(tǒng)(100)，其中 電荷源(104)包括一個(gè)高壓電源。
7.如權(quán)利要求I所述的成型系統(tǒng)(100)，其中 電荷源(104)包括一個(gè)高壓電源，所述電源與熱流道組件(126)的分流板組件(122)相連。
8.一種操作成型系統(tǒng)(100)的方法，所述方法由下列部分組成 首先向充電導(dǎo)管(102)提供電荷，然后電荷使樹脂(106)沿著充電導(dǎo)管(102)加速流動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種成型系統(tǒng)(100)，其中包括(但不限于)(i)一個(gè)充電導(dǎo)管(102)，以及(ii)一個(gè)充電電源(104)，用于為充電導(dǎo)管(102)提供電荷，電荷促使樹脂(106)沿著充電導(dǎo)管(102)加速流動(dòng)。
文檔編號(hào)B29C33/38GK102811847SQ201180009118
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月5日
發(fā)明者愛德華·約瑟夫·金科, 安吉洛·米爾 申請(qǐng)人:赫斯基注塑系統(tǒng)有限公司