[发明专利]热塑性树脂中空制品的成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及热塑性树脂中空制品的注射成型方法，尤其是涉及采用水作为辅助介质的注射热塑性树脂中空管制品的成型方法。

技术背景

在注塑成型领域中，采用高压氮气介质的气辅注塑成型技术已经广泛地用于制造有较厚截面的中空制品。然而采用气辅成型工艺生产有厚截面制品时，特别在生产中空管类制品时依然存在冷却时间长、中空部位内壁有发泡现象造成不光滑、通径不一致等局限性。由于这些局限性，限制了气辅注塑成型技术在中空管这类的制品上的使用。然而已公开的一些采用水作为辅助成型介质注塑成型方法，基本上延用气辅注塑成型工艺的解决方案，即通过控制注入到待成型制品中部的水压来成型注塑成型制品。如中国专利文献在2006年8月16日公开了一种名称为“水辅助注射成型设备”（专利号：ZL200610034014.0）的发明专利，该技术揭示了一种水辅注塑成型设备，采用储能器以及相关阀路来控制输出水的压力的方法来实现工艺过程；由于在制品中水的压力是熔胶所产生的阻力形成的，而熔胶的阻力是随流动前方的形状和压头变化的，因此很难在填充过程中形成较稳定的水压，加上树脂熔体具有一定的压缩性的特点，采用这种压力控制方法很难获得具有均匀通径的产品，而且制品沿填充方向的密度分布也存在不一致的缺陷。再另，美国专利文献US6769894，揭示了一种采用转速变化马达驱动的泵和/或行程体积可变化的泵的方案，例如伺服马达来实现；该专利揭示的方法，提供了一种控制体积流速的选项。虽然这一选项容易在制品中获得基本均匀通径的中空部位。然而所揭示的这种装置及方法，在进行短射工艺时，虽然可以获得具有基本均匀通径的中空部位，然而同样由于在填充过程中压力不稳定，且无法建立起足够的压力，造成制品自熔融热塑性树脂开始流入部分制品的密实度高，而最后充填部位密实度低，影响到了制品性能的一致性；因而这种方法需要结合气辅工艺的溢料井工艺并通过螺杆保压来减少制品密实度的不一致性，但用这种方法生产中空管时，由于中空部分的体积很大，这样会造成大量的溢料排出，增加了制品的制造成本。

发明内容

本发明目的是根据上述现有技术的不足之处，提供了一种利用压力气体和水两种介质有机结合的一种热塑性树脂中空管制品的成型方法，避免了在短射条件下制品材料密实度不均匀的风险，并实现了内部流体通道的一致性。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

本发明所述的热塑性树脂中空管制品的成型方法，包括以下步骤：

1）向包含有水针机构和气针机构的模具的模具型腔中开始填充熔融热塑性树脂的时刻Tmi到填充完预定量熔融热塑性树脂时刻Twi之间的一个预定时刻Tgi，向模具型腔中注入压力气体，使未被熔融热塑性树脂填充的模具型腔部分建立一个预定的第一压力P1，P1在8 - 150巴之间；

2） 自向模具型腔中填充完预定量的熔融热塑性树脂时刻Twi之后，立即或延时不超过4秒向模具型腔中的熔融树脂体中按预先设定的流速注入预定量的水，水推动未凝固的树脂完全填充模具型腔的空间，在此过程中，保持模具型腔中压力气体的第一压力P1，直至气针机构6的输出端刺破熔融热塑性树脂流峰与树脂体中的水接触；

3）关闭水针机构，通过气针机构向模具型腔中的树脂体中注入压力气体建立第二压力P2并对树脂体保压预定时间，P2在100 - 300 巴之间；

4）打开水针机构，通过气针机构向模具型腔的树脂体中注入压力为第三压力P3的压力气体，将树脂体中的水吹出，P3在2 - 8巴之间；

5）停止向气针机构供应压力气体，并关闭水针机构；

6）将水针机构和气针机构6退出模具型腔，开模取出中空树脂体。

其中，在步骤2）中所述的向模具型腔中注入的预定量熔融热塑性树脂的体积小于模具型腔的容积，进一步的限制是注入到模具型腔中的熔融热塑性树脂体积在模具型腔容积的50%-95%之间；其中，在步骤2）中所述的在向模具型腔中注入的压力气体的第一压力P1在20 - 60巴之间；其中，在步骤2）中所述的在向模具型腔中的熔融树脂体中按预先设定为1~1000毫升/秒之间的一个流速；其中，在步骤2）中所述的在向模具型腔中的熔融树脂体中按预先设定的流速注入预定量的水的温度为4~90℃.。

本发明的优点是，在短射条件下制品材料密实度和产品性能均匀均匀，制品表面无料花、皱褶、塌陷、裂纹等缺陷，并实现了内部流体通道的一致性。

附图说明

图1：本发明所使用的模具示意图；