预热模具的方法和装置，尤其适用于喷射成型制造方法及图纸

一种预热模具的第一成型表面(461)的方法，所述模具包括开放位置和闭合位置，所述模具处于所述闭合位置时，在所述已被预热的第一成型表面(461)和第二成形型表面(462)之间定义了封闭腔室，所述方法包括下列步骤：在所述模具外部感应加热被称作核(470)的部件，所述部件在有交流电流过的线圈(430)中；所述模具处于所述开放位置时，将所述核插入所述模具的成型表面(461,462)之间；通过所述核和所述成型表面之间的热转移，实施对所述第一成型表面(461)的预热；和移除所述核(470)并关闭模具。本发明专利技术还涉及实施上述方法的装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】预热模具的方法和装置，尤其适用于喷射成型
本专利技术涉及预热模具的方法和装置。本专利技术特别适合但不限于喷射成型液态或糊状的塑料或金属的方法中所用到的模具的预热，更特别适用于含有短纤维之类的补强物的材料的喷射成型。
技术介绍
与现有技术相关的图1A是大规模生产的喷射成型的薄工件100的示意图。例如，此薄工件是电子设备的外壳。当电子设备体积比较大时，比方说大屏电视的外壳，所述薄工件由填充了纤维状或球状加强物的聚合物制成。一般情况下，此薄工件100包括称作完工面的表面，此表面光滑或带有纹理，当所述薄工件装配到电子设备上时，所述完工面是对外可见的。在一个实施例中，完工面上有装饰，通过将塑料注入模具同时，在所述模具内部放置装饰膜形成。薄工件100还包括称作技术面的表面120，此表面包括诸多外形要素，如肋拱121、螺丝孔122和凹槽123等。参照图1B，薄工件100通过在模具150腔室153中热注入含有补强填充剂的塑料的方式制成。因此，模具包含固定件151和移动件152。注入的材料通过在固定件内制成的导管161进入腔室153中，所述导管与注入装置160(如螺杆)相连。为确保填充整个腔室153并保证外观均匀，尤其是薄工件的完工面，模具150必须在注入前预热，以使与注入的聚合物接触的腔室的表面温度均匀。在大规模生产的方法中，预热和冷却模具所需的时间应尽量缩短。根据现有技术，模具的成型表面，尤其是位于所述模具固定件上的成型表面，是通过置于所述成型表面下方的凹槽或孔内的加热装置预热的。这些配置在大型模具上难以制造，且使模具表面易碎。预热通过模具预热部件内部传导实施，大量材料预热导致高能量消耗，从而难以达到高预热速度。现有技术条件下，为提高预热速度，腔室两个表面上的模具成型表面都可以通过感应加热。图2中，所述预热方法在WO2010046582文件中有所描述。根据现有技术下的方法，模具的固定件和移动件151,152由导电铁磁材料制成，如含铁素体相比例高的钢。优选地，每个部件由非磁性导电材料—如铜(Cu)—制成的骨架围绕，但是称作成型表面的表面261,262不在骨架围绕范围内，此表面界定了模具的腔室。感应电路210由一个或多个线圈构成，环绕模具的两个部件151,152。称作核的中间部件270，由导电材料制成，放置在模具的两个部件151,152之间。核和模具的两个部件151,152之间为电绝缘。依照上述配置，核270包括两个与模具的两个部件151,152的成型表面261,262分开一小段距离的表面271,272，这两个表面界定了与所述成型表面之间的两个绝缘间隙e1,e2。当高频交流电在感应电路中流过，感应电流流过核的侧壁261,271,262,272、相对的成型表面以及每个间隙的侧壁，使得铁磁成型表面261,262快速加热。铁磁钢的高导磁率使得感应电流只在表面流过，因此电流不会深入成型表面。当模具开放时，把核270插入成型表面之间，从而将热量集中在成型表面上，这种预热方法使快速感应加热成型表面能够实现。实施注入的时候，把核移除，并使模具的两个部件151,152靠近以闭合模具150，然后将液态或糊状材料通过一个或多个导管(图未示出)注入成型腔室。预热温度通过传送到感应回路的电功率以及预热时间控制。所选预热温度恰好足够使注入的材料容易流过整个腔室；然后，所述材料的热量被模具本身带走。优选地，模具还包括冷却回路；例如，冷却回路在模具的每个部件中延伸直到接近成型表面下方，液体循环于模具的每个部件的冷却回路281,282中。这样，只加热成型表面的小范围的厚度的可能性使得加热和冷却的效率都得到了提高。现有技术对预热相对于所述薄工件的完工面的成型表面是有效的；然而，现有技术对于预热相对于所述薄工件的技术面的成型表面却不合适。技术面的很多外形要素和工艺排布，如抽屉或滑轨，使核和对应的成型表面之间不容易形成恒定的间隙；另外，这些形状特征扰乱了感应电流的流动，导致局部过热或甚至电弧现象。文件AT504784公开了一种预热适用于塑料的喷射成型模具的方法和装置，包括通过热辐射预热模具某一成型表面的装置。为了实现快速预热所述成型表面，所述成型表面由所述模具处于开放位置时，远离模具的薄工件的侧壁构成，从而减少了必须由辐射加热的材料的量。然而，这个实施例太复杂，而且不适用于相对于技术面的成型表面。文件DE102008060496也公开了一种预热方法和装置，是把模具的成型表面那一部份移到模具外面来实施预热。
技术实现思路
为弥补现有技术的缺陷，本专利技术涉及预热模具第一成型表面的方法，所述模具包括开放位置和闭合位置，在所述闭合位置，在所述已被预热的第一成型表面和第二成形型表面之间有封闭腔室，所述方法包括下列步骤：a.在所述模具外部感应加热被称作核的部件，所述部件在有交流电流过的线圈中；b.所述模具处于所述开放位置时，将所述核插入所述模具的成型表面之间；c.通过所述核和所述成型表面之间的热转移，实施对所述第一成型表面的预热；和d.移除所述核并关闭模具。根据本专利技术的方法使得在模具外加热核成为可能，并将热量集中在成型表面上，回避了与所述成型表面的外形引发的困难，且根据本方法，所述成型表面通过热转移加热。核的感应加热与成型区分离，与现有技术相比，所述成型区不会过于拥挤，并且容易集成在注塑机上。本专利技术可以在下面描述的优选实施例中实施，所有实施例可以单独实施或与其他实施例构成技术上可操作的组合。在一个实施例中，步骤(c)的热转移大多通过热传导实施。此实施例允许快速热传导及在较低温度下加热核，但成型表面和核之间必须有接触。在另一实施例中，步骤(a)包括将所述核加热到700摄氏度和1200摄氏度之间的温度范围且步骤(c)的热转移主要由辐射实现。此实施例特别适用于加热包括多种外形要素的复杂成型表面。在模具外感应加热核使得将核加热到高温并快速且无接触地预热成型表面成为可能。优选地，步骤(a)在惰性气体环境中实施。这样可以保护核的表面在加热阶段的高温下免受氧化，从而延长所述核的使用寿命。优选地，步骤(a)通过将所述核放在两个可导电的隔热屏中实施，隔热屏相互之间以及和所述核之间是电绝缘的，所述隔热屏在所述线圈中。这样，核可以较快速地被加热并保护模具及其技术环境免受来自核的热辐射，因为核在加热阶段被加热到很高的温度。优选地，模具包括在第一成型表面下延伸的用来循环热转移液体的通道，根据本专利技术所述方法的一个实施例，步骤(c)之前包括下列步骤：e.排干所述通道内的所有液体。这样，排干的冷却通道作为热绝缘层在成型表面和模具的其余部分之间起作用。优选地，第二成型表面也在步骤(c)中通过热转移加热。这样，两个成型表面的预热有利于成型材料在成型表面间的平稳流动，并可避免在所制成的部件上造成残留应力。根据本专利技术的方法的一个优选实施例，在步骤(d)之前包括下列步骤：f.感应预热定义模具的封闭腔室的第二成型表面，在所述表面对面放置可导电的中间部件，中间部件和成型表面电绝缘并与成型表面之间形成间隙，其中模具的相应部分与中间部件放在有交流电流过的线圈中。本实施例中的模具必须有感应电路。本实施例特别适用于—但不限于—在第二成型表面上附有装饰膜的成型工艺，使得在不因烧伤损害所述装饰膜的情况下预热第二成型表面成为可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预热模具的第一成型表面(461,761,862)的方法，所述模具包括开放位置和闭合位置，所述模具处于所述闭合位置时，在所述已被预热的第一成型表面(461,761,862)和第二成形型表面(462,762,861)之间定义了封闭腔室，所述方法包括下列步骤：a.在所述模具外部感应加热(315)被称作核(470,670,872)的部件，所述部件在有交流电流过的线圈(430,830)中；b.所述模具处于所述开放位置时，将所述核插入(320)所述模具的成型表面(461,462,761,762,861,862)之间；c.通过所述核和所述成型表面之间的热转移，实施(330)对所述第一成型表面(461,761,862)的预热；和d.移除(340)所述核并关闭(350)模具。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.18 FR 1255698;2013.01.26 FR 13506841.一种预热模具的第一成型表面(461,761,862)的方法，所述模具包括开放位置和闭合位置，所述模具处于所述闭合位置时，在所述已被预热的第一成型表面(461,761,862)和第二成型表面(462,762,861)之间定义了封闭腔室，所述方法包括下列步骤：a.在所述模具外部感应加热(315)被称作核(470,670,872)的部件，所述核在有交流电流过的线圈(430,830)中；b.所述模具处于所述开放位置时，将所述核插入(320)所述模具的成型表面(461,462,761,762,861,862)之间；c.通过所述核和所述成型表面之间的热转移，实施(330)对所述第一成型表面(461,761,862)的预热；和d.移除(340)所述核并关闭(350)模具。2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤c中的热转移主要由热传导实施。3.根据权利要求1所述的方法，其中：步骤a包括将所述核加热到700摄氏度和1200摄氏度之间的温度范围；且步骤c主要由辐射实现的热转移实施。4.根据权利要求1所述的方法，其中步骤a在惰性气体环境中实施。5.根据权利要求1所述的方法，其中步骤a通过将所述核放在两个可导电的隔热屏(551,552)中实施，所述隔热屏相互之间以及和所述核之间是电绝缘的，并且在所述核与所述隔热屏相对的面之间形成间隙，所述隔热屏在所述线圈中。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述模具包括在所述第一或第二成型表面下延伸的用来循环热转移液体的通道(481)，且在步骤c之前包括下列步骤：e.排干所述通道(481)内的所有液体。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二成型表面也通过步骤c的热转移来加热。8.根据权利要求1所述的方法，步骤d之前包括下列步骤：f.感应预热定义所述模具的封闭腔室的所述第二成型表面，在所述第二成型表面对面放置可导电的中间部件(672,871)，所述中间部件和所述第二成型表面电绝缘并与所述第二成型表面之间(762,861)形成间隙，其中所述模具的相应部分与所述中间部件放在有交流电流过的线圈(730,835)中。9.根据权利要求8所述的方法，其中：中间部件(762)由所述核构成；并且步骤f与步骤c同时实施，此时所述核和正在被预热的所述第一成型表面之间发生电传导。10.根据权利要求8所述的方法，其中实施步骤f时所述第二成型表面(762,861)有塑料装饰材料覆盖，且步骤d...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·基沙尔德，J·费让布然，
申请(专利权)人：罗图公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR