[实用新型]高能蒸汽辅助注射成型装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及高分子材料的注射成型技术，尤其涉及一种高能蒸汽辅助注射成型装置，属中空塑料制品的生产制造技术领域。

背景技术

多年来，人们一直在研究改进塑料制品的成型加工技术。20世纪70年代，以减少翘曲、避免缩痕和降低原料消耗为目的发展起来的气体辅助注射成型技术被逐步得到应用，最早见于德国专利2501314(发表于1975年)。近年来，由于气体辅助注射成型技术使用中暴露出一些不足，例如气体(主要是氮气)的可压缩性及热传导率、比热容低，在成型截面积大的长管类制品时，易导致塑料制品冷却时间长、生产效率低、内壁产生气泡等缺陷。同时由于气体辅助注射成型所需要的高压设备及高压氮气昂贵，使得生产成本也提高。为此，在气体辅助成型基础上发展起来了水辅助注射成型技术，采用水作为介质代替气体来进行辅助成型，由于水的热导率、比热容高于氮气，有利于熔体流动充模后塑料制品冷却，缩短冷却循环周期，但是这也会导致熔体过快冷却固化，改变了晶体结构和制品性能，这也在一定程度上限制了可用于水辅助注射成型的材料种类。

到目前为止，关于气体辅助和水辅助注射成型技术已经形成几种设备，并不断进行改进。专利2008102371725公开了一种针阀式顺序热流道气体辅助注射成型装置，提出一种针阀式顺序热流道浇注系统，有效改善和消除制品熔接痕、缩痕，降低制品内应力等。美国专利US 6769894提供了一种典型的水辅助注射成型装置。专利201110207388.9公开了一种水辅助成型工艺及恒压水辅助注射成型设备，通过注气压力闭环控制回路、注水压力闭环控制回路及降压闭环控制回路等以实现平稳注水和保压，提高塑件质量。专利200610034014.0提出一种水辅助注射成型设备，无需大功率高压泵，结构简单、故障率低、设备投资少。但是，这些技术都无法从根本上解决气体辅助和水辅助注射成型技术所存在的固有问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服传统的气体辅助注射成型设备冷却循环周期长、成本高等不足以及水辅助注射成型设备熔体过快冷却的问题，提出一种避免聚合物熔体急冷、冷却循环周期短的高能蒸汽辅助注射成型方法。

为实现上述目的的技术方案为：本实用新型高能蒸汽辅助注射成型方法利用高能蒸汽代替氮气进行气体辅助注射成型，然后伴随制品的冷却，蒸汽液化成水，随制品一起脱模。

上述高能蒸汽是指在持续加热状态下蒸汽处于高温、高压、高热能的能量状态。

为达到上述技术方案，本实用新型高能蒸汽辅助注射成型方法的装置，由注射成型模具结构部分、喷嘴部分、熔体分流梭和蒸汽发生器部分组成，其中注射成型模具部分主要包括动模板和定模板，动模板和定模板形成模具型腔，注射成型模具部分安装在注塑机的合模机构中，由合模机构的开合模驱动装置带动动模板移动实现模具的开模与闭模，顶出机构用于制品的顶出，注射成型模具部分还包含有定位及固定零件等；喷嘴部分与注射出口部分连接，注射出口部分位于注射装置的前端，注射装置完成聚合物的熔融和塑化并对熔体提供压力和速度，实现熔体的注射，熔体分流梭位于喷嘴部分的内部，熔体分流梭与喷嘴部分之间有熔体的流动通道，熔体分流梭中心设有蒸汽腔和蒸汽进出通道，蒸汽的入口连接进气管，蒸汽的出口与熔体的注入口同心，蒸汽的出口与熔体的注入口与模具型腔相通；蒸汽发生器部分包括进气管、单向阀、蒸汽开关控制阀、压力控制阀、安全阀、蒸汽发生器、调流阀、压力泵和蓄水箱等，进气管、单向阀、蒸汽开关控制阀、压力控制阀、安全阀、蒸汽发生器、调流阀、压力泵和蓄水箱依次连接组成蒸汽的通道，蒸汽的通道出口能够向模具型腔3内通入设定的流速、温度和压力的蒸汽。

采用本实用新型高能蒸汽辅助注射成型装置的成型方法，其具体的工艺步骤为：

第一步，注塑机塑化完成后的熔体通过注射出口部分经过喷嘴部分的熔体通道进料充模；

第二步，蓄水箱的水通过压力泵进入蒸汽发生器，产生高能蒸汽；

第三步，进料完成后，蒸汽开关控制阀动作，经蒸汽发生器产生的高能蒸汽经过单向阀，通过进气管进入喷嘴芯部蒸汽腔进行气体辅助成型获得零件中空腔；

第四步，保压冷却定型；

第五步，蒸汽液化成水，打开模具取出制件，水随制品一起脱模，或由自身重力作用，或空气排出，流回蓄水箱。