具有热电元件的注射模具制造技术

在一些实施方式中，一种注射模制装置包括：第一模部，其包括第一模制表面，其中该第一模部被配置用于附接至加压器；第二模部，其与第一模部相对地布置；热电器件，其布置在第一模部和第二模部中的一个中且与第一模制表面和第二模制表面中的至少一个热连通；电气控制系统，其被布置为与热电器件电连通；加压器，其与第一模部机械连通且被配置为使第一模部和第二模部中的至少一个朝向另一个移动以限定模制空间；以及注射器，其用于将待模制的材料引入到模制空间中；其中，第一模部和第二模部中的至少一个是由陶瓷材料形成的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
在注射模制中，可以通过重力将细粒状模制材料从料斗给料至加热筒中。细粒可以通过螺杆缓慢前进，这可以由于材料内的剪切力引起的摩擦热辅助熔融模制材料。可以将模制材料压入加热腔体，在该加热腔体中模制材料可以熔融。熔化的模制材料可以经由支撑在模具上的注射器压入，使得该材料可以经由浇口和浇道系统进入模具到达模腔。通过使传热流体经由与腔体相邻的模具壁循环来维持模具的低温，因此随着填充模具而使模制材料固化。模具可以具有多个重要部分。称为熔体的熔融材料可以通过形成在模具中的注料口或通道(例如沿着模具表面或通过模具部分的注料口或通道)进入模具。注料口套管可以抵靠注射装置的注射器紧密密封。通道可以称为浇道。浇道可以与注料口连接。浇道可以将熔体引导至部件形成模腔。熔融材料进入部件形成模腔的位置被称为浇口。填充模具的注料口、浇道、以及部件形成模腔或腔体所需的量有时被称为一次“注射(shot)”。随着热熔体沿着模部和/或在模部内流动，当其流至部件形成模腔时可以冷却。从熔体散发的热能可以传递到辅助冷却系统。辅助冷却系统可以包括与模部热连通的流体换热器环路。辅助冷却系统可以包括与模部流体连通的流体换热器环路。辅助冷却系统可以包括与模部流体连通和热连通的流体换热器环路。随着熔体冷却，离冷却模具壁较远的熔体的内部部分可以继续流动并填充模腔。注射器可以向熔体加压以除去气泡。注射器可以迫使冷却熔体紧贴模腔壁。在部件固化的同时，注射器压力可以得到保持。在部
件固化的同时，注射器压力可以升高。在部件固化的同时，注射器压力可以降低。注射模制中的挑战可以来自在过程的每个阶段期间和在与塑料接触的每个区域中控制模具的温度。如果不能适当地控制温度，那么可导致各种部件缺陷。如果不能均匀地控制温度，那么可导致各种部件缺陷。用于模制操作的温度控制系统可以是复杂的且可以是耗资巨大的。用于模制操作的温度控制系统可以对特定的模具设计显著专用化。用于模制操作的温度控制系统可能效率低。因此，本领域需要可以改善对模制温度的控制、改善效率、且可以降低资本成本的模具设计。
技术实现思路
本专利技术人格外认识到待解决的问题可包括有效控制注射模制装置中的模具温度。本主题因素可以帮助提供该问题的解决方案，如通过提供基于通过设备的电流方向可加热或冷却模具表面的热电设备。热电设备可通过比如将温度控制功能局部化到模部，来降低温度控制系统的热损失。在一些实施方式中，注射模制装置可以包括：第一模部，其包括第一模制表面，其中该第一模部被配置用于附接至加压器；第二模部，其包括第二模制表面且与第一模部相对布置，其中该第一模制表面和第二模制表面彼此面对；热电器件，其布置在第一模部和第二模部中的一个中且与第一模制表面和第二模制表面中的至少一个热连通；电气控制系统，其被布置为与热电器件电连通；加压器，其与第一模部机械连通且被配置使第一模部和第二模部中的至少一个朝向另一个移动来限定模制空间；和注射器，其用于将待模制的材料引入到模制空间中；其中，第一模部和第二模部中的至少一个是由陶瓷材料形成的。在一些实施方式中，注射模制方法可以包括：在两个模部之间形成模制空间，其中，至少一个模部是由陶瓷材料制成的；利用热电器件，通过
使电流以第一方向流经热电器件来加热至少一个模部；将待模制的材料引入到模制空间中；冷却待模制的材料以形成模制件；使部件从部件形成模腔中退出。在一些实施方式中，注射模制装置可以包括：第一模部，其包括第一模制表面，其中该第一模部被配置用于附接至加压器；第二模部，其包括第二模制表面且与第一模部相对布置，其中该第一模制表面和第二模制表面彼此面对；第一热电器件，其布置在第一模部中且与第一模制表面热连通；第二热电器件，其布置在第二模部中且与第二模制表面热连通；电气控制系统，其被布置为与第一热电器件和第二热电器件两者电连通；加压器，其与第一模部机械连通且被配置为使第一模部朝向第二模部移动来限定模制空间，其中第二模制表面是固定的；和注射器，其用于将待模制的材料引入到模制空间中；其中，第一模部和第二模部中的至少一个是由陶瓷材料形成的。该概要旨在提供本专利申请的主旨的概要。并不旨在提供本专利技术的排他性的或详尽的解释。所包括的详细描述用于提供关于本专利申请的进一步信息。附图说明现在参考附图，它们是示例性的实施方式，并且其中相似的要素用同样的参考标号来表示。图1是部分打开的具有热电器件的注射模制装置的侧视图。图2是闭合的具有热电器件的注射模制装置的侧视图。图3是热电器件的示意图。图4是打开的具有热电器件的注射模制装置的侧视图。附图仅是示例性的而并非是以具体比例画出的。具体实施方式本文公开了包括热电器件的模具，如陶瓷模具。该器件可以控制模腔内的表面温度。该器件可以自主控制温度，如通过使用反馈。它们还可以被动地控制表面温度。以精确方式控制模具温度可以改善部件质量(例如，部件与部件之间的尺寸一致性)。快速控制模具温度可以有助于缩短循环时间。在模制塑料部件中，可以将两个或更多个模部(每个模部都具有可拆卸的或一体化的模制表面)压在一起来限定模制空间，该模制空间包括部件形成模腔和注射通路或通道。可以通过注射通路将熔融塑料材料引入到一个或多个部件形成模腔，有时将注射通路称为浇道。在浇道中，随着熔融塑料行进至部件形成模腔，熔融塑料可以沿着通路的表面流动。在模制过程的引入阶段期间，塑料是流动相。在塑料流经通路时，其与一个或多个浇道内的通路壁接触并冷却。与通路壁相邻的部分流固化并使在通路内的流动面积变小。这可以限制进入模腔的剩余塑性材料的流动。为克服这种流动面积的减小，可以增加注射压力以继续将熔融塑料推入模具中。这可以导致高注射压力。在一个实例中，当熔体通过浇道并进入模腔时，注射压力可以从50bar(巴)上升到170bar。当熔融塑料与模制表面接触时，其将热量传递到模部中。模部可以包括冷却通道或通路以使传热流体经由模部循环而将模制表面维持在希望的温度下。在这种类型的换热环路中，来自模部的热能可以传递到传热流体。传热流体可以将热能传递到单独的换热器中的第二传热流体。使用基于该类换热器的流体，可能难以调解模制表面上的温度曲线，至少是因为流经每个通路的流体可与总流体流动具有固定的关系。为了解决该缺点，可以使换热器环路复杂化。复杂的环路可以包括阀门、孔、泵、温度传感器、控制器等，以及在模部内的交叉或卷曲流路。可以将这些环路设计为以可理想地控制模制表面温度(例如沿着部件形成模腔和一个或多个注射通道的表面的温度)的方式来分配传热流体。因此，传热流体能够用于在整个模部中、特别是沿着部件形成模腔的表面维持希望的温度分布。这些环路可以被有效地依尺寸制造并且被精确地设计以实现希望的模制表面温度，但是设计和制造的价格可能会很高。某些实例将模制表面保持为几乎等温。这种方法可依赖于增加成本并可以降低循环时间的大的流体流、二次换热器,和其他方法。这些利用柔性金属模部的传热方法运行良好，因为可以容易地利用包括但不限于机械处理、钻孔、冲压、压制等的常规技术将传热环路成形为金属部，还因为金属模部可以提供熔体和传热流体之间的高热传导。除了可成形性和传热外，在选择构建模部的材料时会考虑的另一重要性质是模部的使用寿命。由于与硬化钢相比它们相对较低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种注射模制装置，包括：第一模部，包括第一模制表面，其中，所述第一模部配置为用于附接至加压器；第二模部，包括第二模制表面且与所述第一模部相对地布置，其中，所述第一模制表面和所述第二模制表面彼此面对；热电器件，布置在所述第一模部和所述第二模部中的一个中且与所述第一模制表面和所述第二模制表面中的至少一个热连通；电气控制系统，布置为与所述热电器件电连通；所述加压器，与所述第一模部机械连通且配置为使所述第一模部和所述第二模部中的至少一个朝向另一个移动以限定模制空间；以及注射器，用于将待模制的材料引入到所述模制空间中；其中，所述第一模部和所述第二模部中的至少一个是由陶瓷材料形成的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.19 US 61/955,5961.一种注射模制装置，包括：第一模部，包括第一模制表面，其中，所述第一模部配置为用于附接至加压器；第二模部，包括第二模制表面且与所述第一模部相对地布置，其中，所述第一模制表面和所述第二模制表面彼此面对；热电器件，布置在所述第一模部和所述第二模部中的一个中且与所述第一模制表面和所述第二模制表面中的至少一个热连通；电气控制系统，布置为与所述热电器件电连通；所述加压器，与所述第一模部机械连通且配置为使所述第一模部和所述第二模部中的至少一个朝向另一个移动以限定模制空间；以及注射器，用于将待模制的材料引入到所述模制空间中；其中，所述第一模部和所述第二模部中的至少一个是由陶瓷材料形成的。2.根据权利要求1所述的注射模制装置，其中，所述加压器配置为使所述第一模部朝向所述第二模部移动，并且其中，所述第二模部是固定的。3.根据权利要求1所述的注射模制装置，其中，所述加压器使所述第一模部和所述第二模部两者共同移动。4.根据权利要求1至3中任一项所述的注射模制装置，其中，所述第一模部和所述第二模部两者都是由陶瓷材料形成的。5.根据权利要求1至4中任一项所述的注射模制装置，其中，所述电气控制系统配置为使流经所述热电器件的电流方向反转。6.根据权利要求1至5中任一项所述的注射模制装置，其中，所述第一模部和所述第二模部中的至少一个包括换热流体通路，所述换热流体通路布置为与所述第一模制表面和所述第二模制表面中的至少一个热连通。7.根据权利要求1至6中任一项所述的注射模制装置，其中，所述第一模部和所述第二模部中的至少一个包括换热流体通路和金属材料，并且其中，所述金属材料布置为与所述热电器件和所述换热流体通路热连通。8.根据权利要求1至7中任一项所述的注射模制装置，其中，所述第一模部和所述第二模部中的至少一个包括金属材料，并且其中，该金属材料布置为与所述热电器件和所述模制表面热连通。9.根据权利要求1至8中任一项所述的注射模制装置，其中，所述第一模部和所述第二模部中的至少一个进一步包括在其中的腔体，并且其中，所述热电器件布置在所述腔体中。10.根据权利要求1至8中任一项所述的注射模制装置，其中，所述第一模部包括布置在所述第一模部中且与所述第一模制表面热连通的热电器件，并且所述第二模部包括布置在所述第二模部中且与所述第二模制表面热连通的热电器件。11.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏伟，曹时普，沈晴雅，孔欣，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL