本發(fā)明涉及塑料注塑領(lǐng)域，尤其涉及一種微泡注塑裝置。

背景技術(shù)：

微泡注塑是通過塑料注塑過程中，在塑料中加入超臨界流體，使之均相化。然后注入到模具型腔內(nèi)，由于壓力驟然下降，超臨界流體會轉(zhuǎn)變成氣體狀態(tài)，在塑料中形成微小氣泡。此注塑方式稱之為微泡注塑，目前國內(nèi)的微泡注塑均采用通過注塑機(jī)炮筒開孔，對螺桿做相應(yīng)改造后注入超臨界流體。實(shí)現(xiàn)這種工藝就必須進(jìn)行注塑機(jī)相應(yīng)的改裝或者定制，且必須犧牲注塑機(jī)原有塑化能力才能實(shí)現(xiàn)，使改裝成本增加，技術(shù)推廣難度增大。

通過微泡注塑可減輕材料重量，縮短注塑周期，減少設(shè)備能耗，提高零件精度，減少零件內(nèi)應(yīng)力，但是獲得的產(chǎn)品表面容易開裂，直接影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，不被消費(fèi)者青睞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種兼容性強(qiáng)，無需對注塑機(jī)改裝就能完成微泡注塑，并能獲得表面無缺陷的產(chǎn)品的微泡注塑裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案得以解決：微泡注塑裝置，包括同軸設(shè)置，并且內(nèi)部具有相互導(dǎo)通腔體的注入段、混料段以及射出段，所述注入段設(shè)置的原配法蘭總成與注塑機(jī)炮筒頭連接，所述射出段包括前部法蘭總成以及將混料注入模具內(nèi)的射嘴總成，所述混料段前端通過連接器總成與原配法蘭總成連接，所述混料段末端通過前部法蘭總成與射嘴總成連接，所述混料段包括本體總成以及混料總成，所述本體總成、混料總成以及前部法蘭總成的腔體內(nèi)均設(shè)置有常規(guī)流道和scf流道，所述本體總成上設(shè)置有與常規(guī)流道聯(lián)通的射出總成，相互導(dǎo)通的腔體內(nèi)設(shè)置有配合流道工作的的閥體，所述相互導(dǎo)通的腔體外設(shè)置有監(jiān)控流體狀態(tài)的溫度傳感器和壓力傳感器以及加熱器組件。

上述方案中，優(yōu)選的，所述連接器總成為卡箍式結(jié)構(gòu)，通過連接器總成和內(nèi)六角螺栓將本體總成和原配法蘭總成進(jìn)行連接，便于裝置快速換裝。

上述方案中，優(yōu)選的，所述射出總成包括內(nèi)部設(shè)置有微孔合金結(jié)構(gòu)柱塞的微型注塑單元以及驅(qū)動裝置，微孔合金結(jié)構(gòu)柱塞可以排出因scf少量融入而形成的氣體，且不允許流體通過，射出總成優(yōu)選油缸作為驅(qū)動。

上述方案中，優(yōu)選的，所述柱塞頭部設(shè)置有通氣塞，透氣且流體無法通過。

上述方案中，優(yōu)選的，所述閥體包括設(shè)于原配法蘭總成腔體內(nèi)的充氣閥，將本體總成腔體分成常規(guī)流道和scf流道的換向閥，以及設(shè)置于前部法蘭總成腔體內(nèi)的針閥，設(shè)有充氣閥，在注塑機(jī)儲料時，待常規(guī)流體注滿常規(guī)流道和射出總成后，充氣閥開啟將scf注入炮筒內(nèi)腔，與流體混合形成混合流體，針閥處于常閉狀態(tài)，混合流體通過scf流道射出時，針閥總成的單作用油缸泄壓，混合流體靠自身壓力開啟針閥，通過這些閥體的設(shè)置，用戶可以自由選擇工作模式，可以在普通注塑和微泡注塑方式中快速切換，并控制常規(guī)流體與sfc均相化的混合流體的注入次序。

上述方案中，優(yōu)選的，所述溫度傳感器包括設(shè)置于本體總成上的第一溫度傳感器，設(shè)置于微型注塑單元上的第二溫度傳感器、設(shè)置于混料總成上的第三溫度傳感器以及設(shè)置于前部法蘭總成上的第四溫度傳感器，設(shè)置多個溫度傳感器，通過對常規(guī)流體的溫度控制，使模具型腔內(nèi)零件形成膜壁，從而獲得表面與普通注塑一致的零件。

上述方案中，優(yōu)選的，所述壓力傳感器設(shè)置于本體總成上，并與設(shè)置于本體總成腔體內(nèi)的換向閥連接，壓力傳感器不僅能控制混合流體因釋壓導(dǎo)致的氣體逃逸和零件表面形成的氣泡開裂，而且能監(jiān)測裝置各工作段的密封性，當(dāng)裝置出現(xiàn)泄漏時，能第一時間及時處理。

上述方案中，優(yōu)選的，所述scf流道內(nèi)設(shè)置有表面具有多頭正反螺旋的流線形結(jié)構(gòu)的混料柱，這種結(jié)構(gòu)使得混料柱表面形成大量螺旋槽匯合點(diǎn)，利用熔融塑料在注塑時的動能，可以使scf與塑料充分融合，提高微泡的均衡分布。

上述方案中，優(yōu)選的，所述射嘴總成為內(nèi)部設(shè)置有隨動套的同軸雙流道結(jié)構(gòu)，中心為scf流道，與前部法蘭總成scf流道連接，外環(huán)為常規(guī)流道與前部法蘭總常規(guī)流道連接。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：本裝置采用雙流道結(jié)構(gòu)，通過多個傳感器對腔體內(nèi)的流體進(jìn)行溫度和壓力的控制，配合裝置上的射出總成，實(shí)現(xiàn)先行向模具型腔注入常規(guī)流體，再后續(xù)注入與sfc均相化的混合流體，先行注入模具型腔使模具型腔內(nèi)零件形成膜壁，阻止混合流體因釋壓導(dǎo)致的氣體逃逸和零件表面形成的氣泡開裂，從而保證零件表面與普通注塑一致；本發(fā)明在傳統(tǒng)注塑機(jī)炮筒頭部附加本裝置即可實(shí)現(xiàn)微泡注塑，并且用戶能夠自由選擇工作模式，可在普通注塑和微泡注塑方式中快速切換，對注塑機(jī)無改裝要求，不犧牲注塑機(jī)原有塑化能力，且可以在同規(guī)格設(shè)備上按需切換；對應(yīng)不同規(guī)格注塑機(jī)，本裝置幾何尺寸對應(yīng)變化即可，本裝置同時具有微泡注塑現(xiàn)有模式的其它優(yōu)點(diǎn)，適合大面積推廣。

附圖說明

圖1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)爆炸圖。

圖2、本發(fā)明結(jié)構(gòu)剖視圖1。

圖3、圖2中c-c剖面圖。

圖4、本發(fā)明結(jié)構(gòu)剖視圖2。

圖5、本發(fā)明換向閥結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

參見圖1至圖5所示，微泡注塑裝置，包括同軸設(shè)置，并且內(nèi)部具有相互導(dǎo)通腔體的注入段、混料段以及射出段，所述注入段設(shè)置的原配法蘭總成1與注塑機(jī)炮筒頭連接，所述射出段包括前部法蘭總成5以及將混料注入模具內(nèi)的射嘴總成6，所述混料段前端通過連接器總成2與原配法蘭總成1連接，所述混料段末端通過前部法蘭總成5與射嘴總成6連接，其特征在于，所述混料段包括本體總成3以及混料總成4，所述本體總成3、混料總成4以及前部法蘭總成5的腔體內(nèi)均設(shè)置有常規(guī)流道71和scf流道72，所述本體總成3上設(shè)置有與常規(guī)流道71聯(lián)通的射出總成34，相互導(dǎo)通的腔體內(nèi)設(shè)置有配合流道工作的的閥體，所述相互導(dǎo)通的腔體外設(shè)置有監(jiān)控流體狀態(tài)的溫度傳感器和壓力傳感器以及加熱器組件。。

所述連接器總成2為卡箍式結(jié)構(gòu)，通過連接器總成2和內(nèi)六角螺栓22將本體總成3和原配法蘭總成1進(jìn)行連接，所述射出總成34包括內(nèi)部設(shè)置有微孔合金結(jié)構(gòu)柱塞342的微型注塑單元以及驅(qū)動裝置344，以及炮筒341，位移傳感器345，所述柱塞342頭部設(shè)置有通氣塞343，所述閥體包括設(shè)于原配法蘭總成1腔體內(nèi)的充氣閥11，將本體總成3腔體分成常規(guī)流道71和scf流道72的換向閥32，以及設(shè)置于前部法蘭總成5腔體內(nèi)的針閥52，換向閥32通過擺動油缸總成33控制，實(shí)現(xiàn)適時通斷常規(guī)流道71和scf流道72，所述換向閥32包括閥芯321、閥套322、銅墊328、墊片327碟型彈片326、螺母325，所述針閥52包括閥體521、杠桿522、推塊523和單作用油缸524；所述溫度傳感器包括設(shè)置于本體總成3上的第一溫度傳感器81，設(shè)置于微型注塑單元上的第二溫度傳感器82、設(shè)置于混料總成4上的第三溫度傳感器83以及設(shè)置于前部法蘭總成5上的第四溫度傳感器84，所述壓力傳感器9設(shè)置于本體總成3上，并與設(shè)置于本體總成3腔體內(nèi)的換向閥32連接，scf流道72內(nèi)設(shè)置有表面具有多頭正反螺旋的流線形結(jié)構(gòu)的混料柱42，所述射嘴總成6為內(nèi)部設(shè)置有隨動套61的同軸雙流道結(jié)構(gòu)。

注塑前，與微泡注塑裝置連通的并各分系統(tǒng)啟動，電熱器加熱至塑料要求的熔融溫度，注塑機(jī)處于可工作狀態(tài)；微泡注塑裝置內(nèi)的充氣閥11處于關(guān)閉狀態(tài)；換向閥32將scf流道72流道口關(guān)閉，常規(guī)流道71開啟，針閥52關(guān)閉狀態(tài)；塑機(jī)啟動儲料，注塑機(jī)的螺桿背壓設(shè)置大于微型注塑單元內(nèi)柱塞342的背壓，流體流經(jīng)換向閥沿常規(guī)流道71流動，待常規(guī)流道71充滿后，流道沿程阻力會大于柱塞342后移阻力，此時，推動柱塞342上行，并上行至第一設(shè)定高度時，充氣閥11開啟，氣體與塑料流體混合，當(dāng)柱塞342升至第二設(shè)定高度，換向閥32旋轉(zhuǎn)，關(guān)閉常規(guī)流道71，開啟scf流道72，混有sfc的流體通過混料柱42，形成sfc均相化的混合流體，待混合流體充滿scf流道72后，關(guān)閉針閥52，注塑機(jī)繼續(xù)儲料，并持續(xù)注入sfc均相化的混合流體，直至注塑機(jī)螺桿到達(dá)設(shè)定位置。

注塑開始時，射出總成上的驅(qū)動裝置344的油缸拉動柱塞342下移，流體沿常規(guī)流道71流動至射嘴總成6，推動隨動套61后移，通過射嘴總成6將流體注入模具，待柱塞342將流體全部擠出后，針閥52單作用驅(qū)動裝置72的油缸泄壓，注塑機(jī)啟動注塑，將混合流體注入scf流道72內(nèi)，針閥52開啟，混合流體朝射嘴總成6流動，并推動隨動套61前移，使得常規(guī)流道71的流道出口封閉，混合流體經(jīng)隨動套61并注入模具型腔，模具型腔注滿后，針閥52關(guān)閉，注塑機(jī)儲料啟動，通過plc控制系統(tǒng)設(shè)定適當(dāng)?shù)难訒r，將scf流道72內(nèi)剩余混合流體壓入混合流道后，換向閥32關(guān)閉scf流道72，常規(guī)流道71重新開啟，進(jìn)入下一循環(huán)，注塑工程中，位于注塑裝置上的8個加熱組件對腔體內(nèi)的流體加熱，使其保證一定的流動性，能順利注入模具型腔內(nèi)，8個加熱組件為位于原配法蘭總成1殼體外側(cè)的第一加熱器h1，位于連接器總成2殼體外側(cè)的第二加熱器h2；位于本體總成3與混料總成4連接處殼體外側(cè)的第三加熱器h3；位于混料總成4中部殼體外側(cè)的第四加熱器h4，位于混料總成4與前部法蘭總成5連接處殼體外側(cè)的第五加熱器h5，位于前部法蘭總成5端部殼體外側(cè)的第六加熱器h6；位于射出總成上的第七加熱器h7和第八加熱器h8。

通過上述動作，可實(shí)現(xiàn)先將常規(guī)流體注入模具型腔內(nèi)，先使零件形成膜壁，可有效阻止混合流體因釋壓導(dǎo)致的氣體逃逸和零件表面形成的氣泡開裂，其后注入混流流體，使獲得的產(chǎn)品微泡注塑產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，同時產(chǎn)品表面無開裂等微泡注塑產(chǎn)品的缺陷，適合大面積推廣使用。

本發(fā)明的保護(hù)范圍包括但不限于以上實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)，任何對本技術(shù)做出的本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易想到的替換、變形、改進(jìn)均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。