[发明专利]用于注射模制机的射出罐贮存器中的有效模具减压和熔融物累积的设备和方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及两阶段注射模制机的操作和配置，且尤其(但不排除其它)适用 于操作以产生含有玻璃纤维(或类似)添加剂的塑料熔融物的射出量的串联式复合机 (in-line compounding machine)的熔融物累积阶段(涉及注射汽缸中的注射活塞与柱塞 之间的合作)。

背景技术

注射模制技术支持各种尺寸的模制零件的产生，例如瓶预成型件、车挡和组件外壳。 注射模制技术的益处包含循环速度、始终可再生的零件质量和成本。尤其在塑料注射模 制的情境中，与铸钢或机器加工金属替代物相比，零件相对较轻。

关于较大尺寸的重量轻的模制零件或需要高残余强度的零件，注射模制平台朝着以 下技术前进，例如：

i)触变模制，其中在非常低的压力但非常高的速度下注射熔融镁，以形成注射模制 金属零件。熔融镁的处理对系统组件(尤其是挤出器单元)造成稍许磨蚀，且还有必要 用脱模剂处理模具以便利零件脱模，这些是两个明显缺点。

ii)水注射技术(WIT)，其操作以产生中空塑料组件。在此技术中，在注射之后不 久且在塑料凝固之前，使用高压力水流将塑料零件的熔融芯从零件排出到收集贮存器 中。依据零件形状，此技术可不幸地产生成品物件中不均匀的壁厚度，因为无法确定地 控制加压水的流动和动作。因此移除模制零件的一些物理体积，但这也可能减小模制零 件的固有物理强度。

iii)气体辅助注射技术采用与WIT类似的概念，但排放组件的阶段不同。

iv)串联式复合(明确地说，在两阶段注射单元的意义上)。

过去，单阶段往复式螺杆(RS)增塑单元已用于处理：i)“拉挤小球”，和ii)固定 到热塑性树脂小球中的预复合纤维。在RS挤出器中，在增塑循环期间沿着筒体向后拉 曳或促动往复式螺杆以准许熔融物在螺杆尖端的前方累积。拉挤小球含有最初约10毫 米(mm)到约12mm长度的纤维束，而预复合纤维显著更短(通常约1mm到约2mm)。 RS挤出器的不可避免的剪切动作导致这些纤维显著缩短到最终模制零件包含通常小于 约3mm到5mm长度(来自拉挤小球)且一般小于约1mm(对于预复合纤维)的纤维 的程度。另外，这些纤维的磨蚀性质导致筒体磨损问题，其必须通过机器的定期维护或 提供适当的筒体衬和/或螺杆几何形状来解决。

串联式复合是两阶段技术，其一般以一排缠绕的纤维(通常是玻璃纤维(或类似物)) 开始，所述纤维通过双螺杆挤出器(TSE)的(通常使用和)操作而被拉曳到两阶段挤 出器单元中。在筒体内，TSE的射程和配置最初操作以将每一排纤维切割成约15mm到 50mm范围内的较短长度，熔融物通过过程(在挤出器中，以及相关联的向模具的槽路 流动)接着进一步通过剪切力的作用而减小这些已缩短纤维的长度。一般来说，在玻璃 纤维型复合中，将了解，某一长度的TSE用于将玻璃纤维复合到聚合物基质中，且螺杆 通常包含两组切割元件，即一组接近玻璃纤维的馈送喉口(feed-throat)，且一组靠近挤 出器的尖端。然而，预剁碎的纤维可用于代替对缠绕馈送线的需要。在串联式复合中， 目标是至少约10mm的最终平均纤维长度，但越长越好。

双螺杆挤出器技术对于串联式复合是有利的但并非必需，因为其通常且有利地提供 对经剁碎纤维的较不粗糙的处理。有益地，TSE的揉捏动作确保熔融物均质化且微粒(例 如，纤维或其它添加剂)均匀地分布。

在RS和TSE两种环境中，从串联式复合机的总体机器配置和操作的观点来看，将 了解，在通过挤出器产生均质化塑料熔融物(不管所述过程是连续还是不连续的)之后， 将塑料熔融物注射到夹在静止压板与移动压板之间的模具中。事实上通常经由适宜的分 配歧管(例如，热流道)而接达所述模具，所述分配歧管通过浇口衬套(其介接在分配 歧管之间)与喷嘴适配器的尖端的串联连接而耦合到注射单元，所述喷嘴适配器为熔融 物收集腔(例如，射出罐)提供流动通路。