專利名稱：包括具有包封在氮化鋁中的電阻元件的加熱器的模具總成的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大致涉及(且不限于)模組總成，其包括加熱器，其在使用時提供熱到組件的至少一部分，所述加熱器具有至少部分包封在氮化鋁中的電阻元件。
背景技術：
最早的人造塑料由Alexander PARKES在1851年發(fā)明于英國。他在1862年倫敦國際博覽會上公開展示所述人造塑料，將所述材料命名為Parkesine。衍生自纖維素，Parkesine可被加熱、成型并且在冷卻時保持其形狀。其制造成本昂貴、易開裂并且高度可燃。1868年，美國發(fā)明家John Wesley HYATT開發(fā)出一種由他命名為Celluloid的塑性材料，改進了 PARKES的理念使得所述材料可被處理成成品形式。HYATT在1872年將首臺注塑機申請專利。所述注塑機像大型皮下注射針頭一樣工作，使用活塞透過加熱料筒將塑料注入模具。所述行業(yè)在20世紀40年代因二次世界大戰(zhàn)形成對便宜、大規(guī)模生產的產品的巨 大需求而迅速擴張。1946年，美國發(fā)明家James Watson HENDRY造出首臺螺桿式注塑機。這種機器也使材料可在注入前混合使得有色或再利用的塑料可被添加至純凈材料并且在注入前徹底混合。在20世紀70年代，HENDRY繼續(xù)開發(fā)最早的氣體協助注塑方法。注塑機包括料斗、注射活塞或螺桿式活塞和加熱單元。它們也被稱作壓力機，它們固持其中使組件成形的模具。壓力機按噸位設計等級，其表示所述機器可施加的夾箝力的量。此力使模具在注射過程期間閉合。噸位可從小于五噸變化為6000噸，且在相對較少制作操作中使用更大外形?？倞A箝力的量由所成型的零件的投影面積確定。投影面積被乘以每平方英寸投影面積兩噸至八噸的夾箝力。根據經驗，每平方英寸四噸或五噸可用于多數產品。如果塑性材料非常堅硬，那么可能需要更大的注射壓力來填充模具，因此需要更大的夾箝噸位來使模具保持閉合。所需力也可由所使用的材料和零件的尺寸來確定，越大的零件需要越高的夾箝力。使用注塑，可通過重力從料斗饋送粒狀塑料到加熱機筒。當小顆粒通過螺桿型活塞而緩慢前移時，塑料被壓入加熱腔室，塑料在所述加熱腔室中熔化。當活塞前行時，熔化的塑料受壓穿過抵靠著模具的噴嘴，使塑料可透過澆口及流道系統進入模具腔。模具保持冷卻，所以塑料幾乎在模具被填充時立即固化。模具總成或模具是用來描述用于在成型時制作塑料零件的工具的術語。模具總成用于制作數千個零件的大規(guī)模生產中。模具通常由硬化鋼等制成。熱流道系統與模具總成一起用于成型系統，用于制造塑料制品。通常，熱流道系統和模具總成被認為可獨立于成型系統銷售和供應的工具。

發(fā)明內容
發(fā)明者已研究與意外地制造劣質成型品或零件的已知成型系統相關的問題。通過許多研究，發(fā)明者相信其可達成如下文所述的對問題和其解決方案的理解，并且發(fā)明者相信此理解不為公眾所知。噴嘴頭因大小、空間和引線限制而難以直接和精確加熱。當使用典型的基于氧化物絕緣鎳鉻線的加熱器時，熱必須透過構成噴嘴系統的不同材料傳導到尖端。鎳鉻線也被稱作鎳鉻電阻線。這種配置不利地限制了加熱器的幾何形狀和構造。根據一個方面，提供模具總成，其包括組件；和加熱器，其在使用時提供熱到組件的至少一部分，所述加熱器具有至少部分包封在氮化鋁中的電阻元件。本領域技術人員現將在結合附圖閱讀下列具體實施方式
的詳細描述時了解具體實施方式
的其它方面和特征。


通過參考下文結合附圖對具體實施方式
進行的詳細描述可更全面理解具體實施方式
，其中圖I描繪模具總成(100)的示意圖； 圖2描繪模具總成(100)的另一個示意圖。圖式不一定按比例繪制且可通過虛線、圖示和局部視圖示出。在某些情況下，對于理解實施方案而言不需要的細節(jié)(和/或不利于其它細節(jié)的理解的細節(jié))可省略。
具體實施例方式圖I描繪模具總成(100)。模具總成(100)可包括本領域人員已知的組件且這些已知的組件在本文中將不作描述；在下列參考書目中至少部分描述這些已知的組件(例如)(i) “Iniection Molding Handbook”,作者OSSWALD/TURNG/GRAMANN (ISBN :3-446-21669-2), (ii) ^ Injection Molding Handbook”，作者R0SAT0 AND R0SAT0 (ISBN 0-412-99381-3)，(iii) “Iniection Molding Systems”，第三版作者 J0HANNABER (ISBN 3-446-17733-7)和 / 或(iv) “Runner and GatinR DesiRn Handbook”,作者BEAUM0NT(ISBN 1-446-22672-9)。應了解，在本文件范圍內，短語“包括(且不限于)”等效于詞“包括”。詞“包括”是過渡性短語或詞，其將專利權利要求的前序與權利要求中說明的定義本發(fā)明本身的實際情況的特定元件的專利權利要求相關聯。過渡性短語作為對權利要求的限制，規(guī)定在被起訴的裝置(等)含有多于或少于專利中的權利要求的元件的情況下，類似裝置、方法或組成是否對本專利構成侵權。詞“包括”應視作開放性過渡，其是最廣義的過渡形式，因為其不限制權利要求中所規(guī)定的任何元件的前序。模具總成(100)使用小型高瓦數加熱器來加熱注塑噴嘴頭(或噴嘴頭)。加熱器由包封在氮化鋁中的電阻元件制成。氮化鋁具有密度大的優(yōu)點；具有良好的介電性質、良好的導熱性和耐高溫性。高瓦數與小尺寸的組合使這種加熱器可放置為緊鄰(靠近)噴嘴頭以許可或允許更直接的加熱和對實際噴嘴頭的更大控制力。在一個選項中，加熱器可放置為鄰近噴嘴頭，使得加熱器提供直接加熱到噴嘴頭。構造方法和材料還可用于防潮密封加熱器。這種構造可用于熱流道噴嘴、邊澆口噴嘴和側澆口噴嘴。加熱器可具有多種幾何構造，包括(且不限于)平坦、圓柱形或錐形。若需要，加熱器的部分可界定熔體通道出入口。圖I描繪模具總成(100)的示例性構造，諸如側澆口型熱流道。許多其它實施方案構造是可行的。模具總成(100)包括(且不限于):(i)組件，和(ii)加熱器(102)，其被構造來加熱組件(也被稱作零件或結構元件等)的至少一部分。應了解加熱器(102)在使用時提供熱到組件的至少一部分。加熱器具有至少部分包封在氮化鋁中的電阻元件。組件可包括噴嘴頭。組件可包括或可界定被構造來容納塑料樹脂的熔體通道且加熱器被構造來(在使用時)提供熱到塑料樹脂的至少一部分。熔體通道在使用時包含塑料樹脂。加熱器可放置為鄰近噴嘴頭，由此因此這樣放置的加熱器允許更直接加熱和對噴嘴頭更大的加熱控制力。加熱器可至少部分界定熔體通道。根據一個實施例，加熱器可至少部分界定澆口孔(未描繪)。根據另一個實施例，加熱器可至少部分界定成型表面(未描繪)。圖2描繪具有氮化鋁所包封的電阻加熱元件的模具總成(100)的另一個實施例。圖2描繪穿透具有加熱器的注塑噴嘴和無加熱器的注塑噴嘴兩者的截面。應了解，本發(fā)明的范圍限于獨立權利要求所提供的范圍，且還應了解本發(fā)明的范圍不限于(i)隨附權利要求書、(ii)具體實施方式
；(iii)發(fā)明概要；(iv)說明書摘要；和/或(V)本文件以外(即如所提起、所起訴和/或所授予的即時申請之外)提供的描述。應了 解，在本文件范圍內，短語“包括(且不限于)”等效于詞“包括”。詞“包括”是過渡性短語或詞，其將專利權利要求的前序與權利要求中說明的定義本發(fā)明本身的實際情況的特定元件的專利權利要求相關聯。過渡性短語作為對權利要求的限制，規(guī)定在被起訴的裝置(等)含有多于或少于專利中的權利要求的元件的情況下，類似裝置、方法或組成是否對本專利構成侵權。詞“包括”應視作開放性過渡，其是最廣義的過渡形式，因為其不限制權利要求中所規(guī)定的任何元件的前序。應注意，上文已經概述非限制性實施方案。因此，雖然針對特定非限制性實施方案進行描述，但是本發(fā)明的范圍適于且可應用于其它配置和申請。可對具體實施方式
進行修改而不脫離獨立權利要求的范圍。應了解，非限制性實施方案僅為說明性的。
權利要求
1.一種模具總成(100)，其包括 組件；和 加熱器(102)，其在使用時提供熱到所述組件的至少一部分，所述加熱器具有至少部分包封在氮化鋁中的電阻元件。
2.根據權利要求I所述的模具總成(100)，其中所述組件包括噴嘴頭。
3.根據權利要求2所述的模具總成(100)，其中所述加熱器(102)提供直接加熱到所述噴嘴頭。
4.根據權利要求I所述的模具總成(100)，其中所述加熱器(102)至少部分界定熔體通道。
5.根據權利要求I所述的模具總成(100)，其中所述加熱器(102)至少部分界定澆口孔。
6.根據權利要求I所述的模具總成(100)，其中所述加熱器(102)至少部分界定成型表面。
7.根據權利要求I所述的模具總成(100)，其中所述組件包括 熔體通道，其在使用時包含塑料樹脂且所述加熱器(102 )在使用時提供熱到所述塑料樹脂的至少一部分。
全文摘要
一種模具總成，其包括加熱器，其被構造來(在使用時)加熱組件的至少一部分，所述加熱器具有至少部分包封在氮化鋁中的電阻元件。
文檔編號B29C67/00GK102892569SQ201180023523
公開日2013年1月23日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權日2010年7月29日
發(fā)明者布萊恩·艾瑟爾, 斯蒂芬·林伍德·格雷 申請人:赫斯基注塑系統有限公司