注射压缩成型系统和方法技术方案

注射压缩成型系统包括具有固定的第一半模和可移动的第二半模的一个模。第二半模起始时使空腔定位于具有第一间隙的模的两半之间，第一间隙的大小能容纳由注射成型装置所注射的熔化浆状注料而浆状注料不填充空腔。移位装置在浆状注料注射期间或之后立即起作用，第二半模向第一半模移动，造成比第一间隙小的第二间隙。第二间隙界定成品部件的厚度，第二半模朝着第二间隙的移动对浆状注料进行压缩，使浆状注料填充空腔，并在模的两半之间造出成品部件。注射和压缩浆状注料的总时间少于或等于1.0秒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求于2014年10月30日提交的美国技术申请号14/528,069以及2013年10月31日提交的美国临时专利申请号61/898,166的优先权，这两个申请的全部内容都包含在本文中，以作参考。
本专利技术涉及塑料注射成型系统、方法以及用该方法产生的产品。
技术介绍
本部分提供涉及本
技术实现思路
的背景信息，所述背景信息不一定是现有技术。塑料零件如车底的封闭部分可用于减少车底颠簸的气流。风阻器或板必须是薄的，以降低重量和成本，同时也要由提供足够刚度保持部件的几何形状的聚合物材料制成。目前，这些部件使用起始时挤压出薄壁(约1.5至2.0毫米)塑料片材的热成型方法制成。所挤压出的片材其后采用一个或多个模或模具加热成型，造出部件的整体几何形状或形状，包括加强零件、加劲肋、紧固孔等。该部件最后模切产生其最终或完成的几何形状。热成型件因此需要多个生产步骤，增加生产成本和时间。热成型的局限性也在于，零件如定位于紧固件将被安装之处和高压位置的加厚加固墙不能在热成型步骤中造出，热成型只局限于片材的均匀壁厚，因此这些部分必须在之后的生产步骤中加入(例如通过粘合剂或热粘合)。众所周知，注射成型方法比热成型提供更多的部件几何形状。然而，已知的注射成型方法无法产生表面积为所需厚度范围内几平方英尺的部件，因为材料太快固化，以至于不允许塑性材料完全流过整个模具。在已知的注射成型方法中，注塑半模通常在高压下保持相互之间有一间隙，所述间隙是界定部件最终或所需壁厚的间隙(例如2.0至3.0毫米)。由于熔化的塑料必须流到模具的远端，这样会使用多个闸或浇口，增加了模具成本。此外，使塑料流遍整个模具所需要的时间在模具造成极大的压力，因为塑料在注射阶段随即开始冷却和加厚。因此，传统的注射成型需要高吨位压力机(每平方英寸约1-3吨)，以在压力下注射熔化的塑料时保持半模的位置。传统的注射成型方法需要大约4秒的总模具填充时间，但不包括约45秒的冷却时间。
技术实现思路
本部分提供本公开的总体概述，不是其全部范围或全部特征的全面公开。根据几方面，注射压缩成型系统包括一个模，其具有固定的第一半模和可相对第一半模移动的第二半模。第二半模最初的定位使第一和第二半模之间的空腔界定第一间隙，第一间隙的大小能容纳一种熔化聚合物材料的非固定形状浆状注料，其通过使用注射成型装置注入空腔。第一间隙被设置为防止浆状注料填充空腔。移动装置在浆状注料注射期间或之后立即使第二半模向第一半模移动，在第一和第二半模之间造成比第一间隙小的第二间隙。第二间隙界定成品部件的厚度。第二半模朝着第二间隙的移动对浆状注料进行压缩，直至在第一和第二半模之间造出成品部件。根据几方面，注射浆状注料和压缩浆状注料所需的总时间少于或等于1.0秒，而根据进一步方面是少于或等于5.0秒(3.0秒为最长注射时间和2.0秒为最长模压时间)。根据其它方面，注射压缩成型方法有第一蓄能器移动的注塑螺杆、具有固定的第一半模和可移动的第二半的模以及与第二半模对齐的位置控制高速夹。所述方法的步骤包括：起始时定位第二半模，使第一和第二半模之间的空腔界定第一间隙；通过来自第一蓄能器的压力移动注塑螺杆，以使熔化聚合物材料的非固定形状浆状注料注入空腔，其中浆状注料不填充空腔；在浆状注料注射期间或之后驱动高速夹，以使第二半模朝着第一半模移动，从而对浆状注料进行压缩，直至在第一和第二半模之间形成比第一间隙小和界定成品部件厚度的第二间隙；及在2.0秒或更短时间内，或根据几方面，在0.7秒或更短时间内执行移动和驱动步骤(模压步骤)。从此处提供的描述，进一步的应用领域将变得显而易见。在
技术实现思路
中的描述和特定例子仅为了说明性的目的，且不欲限制本公开的范围。附图说明这里描述的附图仅为了示出所选的实施例，而不是示出全部可能的实施方式，并且不旨在限制本专利技术的范围。图1是本专利技术的注射压缩成型系统中，聚合物材料构成的浆状注料在半模之间形成后的示意图；图2是示出图1进一步的状态，其中在模压步骤使半模闭合后半模和成品部件的示意图；图3是在模压步骤之前聚合物材料的非固定形状浆状注料的俯视图；及图4是使用本专利技术的注射压缩成型方法所造出的成品部件的俯视图。附图中相应的标号表示相应的部件。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述实施例。现参照图1。根据几方面并且大体上参考图1，注射压缩成型系统10包括具有连接到混合室16的螺杆段14的模塑成形机12。树脂储器20的树脂材料18如树脂珠被转移到混合室16。一种颗粒状的泡沫或发泡剂22可被提供，其从发泡剂储器24经由传输管线23转移到混合室16。发泡剂22的体积相对于树脂材料18的体积被控制，以便在将于模塑成形机12形成的熔化混合物中提供发泡剂对树脂所需的百分比。根据其它方面，泡沫或发泡剂22最初可以气体形式存储在发泡剂储器24。气体用作发泡剂22时，发泡剂22可被引入到熔体流。此外，气体用作发泡剂22时，通向混合室16的传输管线23并不使用，而是通过独立的气体传输管线25将气体直接转移到螺杆段14。使用发泡剂22时，树脂材料18和发泡剂22以预定的重量和/或体积百分比，在混合室16内混合，并作为树脂和发泡剂的一个整体体积被转移到螺杆段14。树脂材料18可以是多种热塑性材料中之一，包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、热塑性聚烯烃、脂族聚酰胺、离聚物、丙烯腈-苯乙烯(ABS)、聚苯乙烯或其它聚合材料，包括填充的变体(例如滑石矿物和玻璃)。加热装置26连接到螺杆段14。螺纹28在注塑螺杆32上形成，螺纹28和注塑螺杆32同样可旋转并轴向地容纳于螺杆段14内。螺纹28的纹峰之间的腔容纳树脂18和发泡剂22的体积。树脂18和发泡剂22容纳于螺杆段14时，注塑螺杆32如图1所示在起始时通过轴向移动朝回缩方向“A”定位。树脂18和发泡剂22通过注塑螺杆32的旋转利用螺纹28轴向地移动。一种树脂/发泡剂混合物30通过使用加热装置26在螺杆段14加热树脂18和发泡剂22而形成，并在压力下液化，以防止发泡剂22产生的气体过早使混合物膨胀。树脂/发泡剂混合物30通过一单向阀流装置传输，通过螺纹28的旋转和轴向移动，传送到螺杆段14的混合物接收部36内；所述单向阀流装置根据几个方面是一个止回阀34。止回阀34的定向使树脂/发泡剂混合物在螺杆段的混合物接收部内只向注射压缩模38流动。当混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种注射压缩成型系统，包括：一个模，其具有固定的第一半模和可相对第一半模移动的第二半模，第二半模最初的定位使第一和第二半模之间的空腔界定第一间隙；第一间隙的大小能容纳一种泡沫或固态聚合物熔体材料的浆状注料，第一间隙被设置成防止浆状注料填充空腔；将浆状注料注入空腔的注射成型装置；及在浆状注料注射之后或期间使第二半模向第一半模移动的移位装置，从而在第一和第二半模之间造成比第一间隙小的第二间隙，第二间隙界定成品部件的厚度，第二半模朝着第二间隙的移动对浆状注料进行压缩，使浆状注料填充空腔，并在第一和第二半模之间造出完工件，其中，注射浆状注料和压缩浆状注料所需的总时间都少于或等于5.0秒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.31 US 61/898,166;2014.10.30 US 14/528,0691.一种注射压缩成型系统，包括：
一个模，其具有固定的第一半模和可相对第一半模移动的第二半模，第二
半模最初的定位使第一和第二半模之间的空腔界定第一间隙；第一间隙的大小
能容纳一种泡沫或固态聚合物熔体材料的浆状注料，第一间隙被设置成防止浆
状注料填充空腔；
将浆状注料注入空腔的注射成型装置；及
在浆状注料注射之后或期间使第二半模向第一半模移动的移位装置，从而
在第一和第二半模之间造成比第一间隙小的第二间隙，第二间隙界定成品部件
的厚度，第二半模朝着第二间隙的移动对浆状注料进行压缩，使浆状注料填充
空腔，并在第一和第二半模之间造出完工件，其中，注射浆状注料和压缩浆状
注料所需的总时间都少于或等于5.0秒。
2.根据权利要求1所述的注射压缩成型系统，其中所述注射成型装置包括：
注塑螺杆；和
至少一个蓄能器，其大小可使其移动注塑螺杆，从而在3.0秒或更短时间
内注射浆状注料。
3.根据权利要求1所述的注射压缩成型系统，其中所述成品部件厚度为
2.0毫米或更小。
4.根据权利要求1所述的注射压缩成型系统，其中所述成品部件厚度为
1.5毫米或更小。
5.根据权利要求1所述的注射压缩成型系统，其中所述成品部件厚度为
1.0毫米或更小。
6.根据权利要求1所述的注射压缩成型系统，其中所述成品部件的表面积
大于1500平方厘米。
7.根据权利要求1所述的注射压缩成型系统，其中所述移位装置包括高速
夹，其平行地施加作用力，移动第二半模，以在2.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·J·赞德，肯·里茨马，凯文·莫尔斯，迈克尔·P·威廉斯，
申请(专利权)人：凯迪拉克汽车公司，
类型：发明
国别省市：美国;US