[发明专利]注射芯的冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及注射芯的冷却系统，其可以作为制模系统的一个组件。更特别的，本发明涉及利用注射芯内的导热管、冷却进料管和冷却室冷却注射芯。

背景技术

制模系统可以通过将制模材料，例如熔融的塑料，像熔融的热塑性塑料，加压注入到铸模中形成零件。凹形器件可以通过在注射芯周围注入制模材料形成。例如，吹制成型操作中的预成型件可以通过将热塑性塑料，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，通过浇口注入到圆柱形铸模、卵形铸模或椭圆形铸模中，圆柱形、卵形或椭圆形注射芯位于圆柱形铸模、卵形铸模或椭圆形铸模内。热塑性塑料可以流出浇口以及注射芯和椭圆形或卵形铸模之间。注入后，热塑性塑料在浇口附近的区域处于最高温度。当热塑性塑料被注入后，预成型件的产品通过冷却热塑性塑料，然后打开铸模就可完成。

模型制品的特性取决于铸模中材料的冷却速率。例如，塑料的冷却速率影响冷却的模型制品的结晶度。结晶度影响，例如，模型制品的刚度。在塑料件预成型中，结晶度影响到预成型件在第二步被吹入到容器中时是否合适。为了最小化结晶度，塑料需要被快速冷却到它的玻璃化转变点以下的温度。

制模材料，例如熔融的塑料，的冷却速率在铸模中通过冷却铸模来控制。例如，铸模包括流过冷却介质的通道，例如水、空气，或者其它可以流动的流体。热量从制模材料传递到铸模，再从铸模传递到冷却介质，然后冷却介质将热量传递到外界。冷却介质通过注射芯实现循环，这样热量就可以快速从制模材料中传出。传热速率和铸模的温度可以被控制，例如通过控制冷却介质通过铸模或注射芯的循环速度，或者改变工艺参数，例如冷却介质的温度或制模材料的温度。

导热管可用来代替或增加流动的冷却介质将热量从铸模或注射芯中散出。基本的导热管包括具有中空内部的立体，例如金属壁，中空内部是对外界是密封的。中空内部可容纳工作流体，其在热量被散发的区域内汽化，并在热量被转移的区域内凝结。例如，导热管可是容纳但不完全填满工作流体，例如水，的中空导管，例如中空钢管。导热管一端的外表面与一热媒介接触；工作流体在这一端的附近汽化。汽化的工作流体然后在导热管的内部流过。导热管另一端的外表面与一冷媒介接触；汽化的工作流体在这一端附近凝结。凝结的工作流体流回到导热管的与热媒介接触的一端，这样的循环可以重复。在没有抽送和工作流体所需的其它处理或维护的情况下，导热管中工作流体的对流使得热导管具有很高的总传热系数。导热管可被快速纳入到设备设计中，也可被定型或放置以从特殊区域内散热。

然而，导热管的传热速率不像循环冷却介质的传热速率容易控制。减少冷却介质的循环率一般会减少传热速率，提高注入的冷却介质的温度一般会减少传热速率。当使用导热管时，工作流体的对流速度不能直接控制；热媒质的传热速率可以控制，例如，通过控制与热媒质相对的导热管的一端的冷媒质的温度，或者通过控制热媒质的温度。

以前对于注射芯的冷却系统的设计包括循环冷却介质的通道或热导管中的任何一种，但不是两者都包括。具有循环冷却介质通道，但不包括导热管，的设计受限于通道从特殊区域散热的能力。例如，在浇口附近的预成型件的区域。具有热导管，但不包括循环冷却介质通道，的设计受限于热导管散热速率的主动控制能力，和在注射芯周围不同的区域内散热速率的调整能力。例如，只具有中心热导管的设计不能通过调整得到更高的散热速率，更确切的说，在注射芯周围的特定区域内的优先散热。如果单一中心导热管方向偏离，那么注射芯周围各个区域内的散热速率是不同的，单一导热管不能被快速调整。

因此，需要提供一种散热速率更快，并且对于注射芯是可控的方式来快速、均匀的冷却制模材料，以形成模型制品，例如预成型件。

发明内容

因此本发明的一个目的是提供一种新型的注射芯冷却系统，其可以快速且可控的冷却制模材料。

附图说明

图1A是本发明具体实施例的注射芯冷却系统的俯视图。

图1B是本发明的具体实施例的注射芯冷却系统的侧视图。

图2A是本发明的具体实施例的注射芯冷却系统的侧视图。

图2B是本发明的具体实施例的注射芯冷却系统的侧视图。

图3A是本发明的具体实施例的注射芯冷却系统的侧视图。

图3B是本发明的具体实施例的注射芯冷却系统的侧视图。

图4A是本发明的具体实施例的注射芯冷却系统的侧视图。

图4B是本发明的具体实施例的注射芯冷却系统的侧视图。

图5A是本发明的具体实施例的注射芯冷却系统的侧视图。

图5B是本发明的具体实施例的注射芯冷却系统的侧视图。