用于制造颗粒泡沫部件的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于制造颗粒泡沫部件的装置和方法，其中，在模腔(5)中填充泡沫颗粒，将所述泡沫颗粒熔接成颗粒泡沫部件，并且所述颗粒泡沫部件在模具中冷却。通过具有集成电阻加热丝的陶瓷体(17)和施加电磁波对所述泡沫颗粒进行加热。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造颗粒泡沫部件的装置和方法
本专利技术涉及一种用于制造颗粒泡沫部件的装置。
技术介绍
WO2014/128214A1公开了一种用于制造颗粒泡沫部件的装置和方法。其中，泡沫颗粒通过管道从物料容器输送到模具中，在模具中，在加热的情况下将泡沫颗粒热塑性地熔接成颗粒泡沫部件。在这个例子中，热量是通过饱和干蒸汽提供的。此外，为了将泡沫颗粒熔接在一起，还对利用电磁波提供热量进行了各种试验和开发。例如，参考WO2013/05081A1、US3,060,513、US3,242,238、GB1,403,326、WO01/64414A1和US5,128,073。由WO2014/128214A1还可以知道的是使用具有可变体积的模腔的所谓的裂隙模具(crackgapmould)作为模具。在这个裂隙模具例子中，限定模腔的两个半模以预定的距离彼此排列。在该裂隙位置上，给模具中填充泡沫颗粒。然后，将裂隙模具的两个半模稍微压在一起，从而压缩模具中的泡沫颗粒。在这种压缩状态下，泡沫颗粒被熔接在一起。DE202004009742U1公开了一种用于加工熔融塑料或熔融金属的装置的可加热模具，该模具具有作为加热元件的导电陶瓷体。EP2181080B1中描述了一种用于注塑机的加热装置，该加热装置采用具有螺旋线结构的导电陶瓷材料。该螺旋线结构是通过在陶瓷体上制作狭缝而形成的，然后，整个陶瓷体的表面被酸蚀，使得导电的交联结构溶解在陶瓷体表面的区域内。于是，陶瓷体包含了被电绝缘陶瓷材料包围的螺旋线结构。由DE202016104341U1还可以知道由陶瓷制成的模具可以具有加热丝形式的加热元件。
技术实现思路
本专利技术是基于这样一个问题，即，提出一种制造颗粒泡沫部件的装置和方法，利用这种装置和方法可以制造出高质量的，特别是高表面质量的大体积或大面积的颗粒泡沫部件。该问题通过依据独立权利要求的装置和方法来解决。相关的从属权利要求阐述了本专利技术的有利发展。一种依据本专利技术的用于制造颗粒泡沫部件的装置包括：用于限制用于容纳泡沫颗粒的模腔的模具和用于将泡沫颗粒熔接成颗粒泡沫部件的加热装置。所述装置的特征在于，所述加热装置包括具有集成电阻加热丝的陶瓷体，以及向所述模腔提供电磁波的发生器。这种带有集成电阻加热丝的陶瓷体可以被加热到非常高的温度，因为陶瓷可以被加热到比塑料高得多的温度。此外，陶瓷是很好的导热体。正因为如此，热量可以非常迅速地从模具传导出去。这使得颗粒泡沫部件的制造在加热和冷却过程中，都具有非常陡峭的温度梯度。提供用于向所述模腔供应电磁波的发生器使得可以通过吸收电磁波来加热泡沫颗粒，从而使泡沫颗粒在模具中被相对均匀地加热。通过这种方式，泡沫颗粒可以获得相对均匀的熔接。另一方面，通过陶瓷体提供的额外的热量，待制造的所述颗粒泡沫部件的表面可以至少在某些区域内被额外加热，使得该表面借助于陶瓷体提供的热量被熔化以形成光滑的表面。这对于大体积、大面积的颗粒泡沫部件特别有利，该颗粒泡沫部件一方面可以非常均匀的熔接，另一方面在某些区域形成非常光滑的表面。所述加热装置，既包括设置有集成电阻加热丝的陶瓷体，也包括产生电磁波的发生器，还可以非常快速地加热和冷却泡沫颗粒，从而用这样的装置实现高产量。所述集成电阻加热丝由导电或半导电材料制成。优选地，在所述陶瓷体上连接有具有通道的冷却体，通过该通道，可将冷却介质送入所述陶瓷体。所述冷却介质可以是水。所述陶瓷体可以是金属体的形式。然而，所述冷却体也可以是附加的陶瓷体或陶瓷体的一部分，在其中形成所述通道。优选地，所述模具具有两个半模，其中，所述陶瓷体与一个半模相连，或者，所述陶瓷体形成一个半模。原则上，所述半模可以由任何期望的材料制成。与所述陶瓷体连接的所述半模优选地由良好的热传导材料制成，例如，金属或陶瓷材料。使用金属材料的优点是，通过传统的制造工艺，例如，铣削等，可以使限定模腔的所述半模的表面非常光滑，从而可以制造出具有非常高的表面质量的颗粒泡沫部件。此外，用导电的金属制成的半模可以作为电容器极板，向所述模腔提供电磁波。如果所述半模由非导电材料制成，则应提供单独的电容器极板，以向所述模腔提供电磁波。另外，原则上，所述模具的两个半模都可以设置带有集成加热丝的陶瓷体。这使得能够在所述模腔的整个外围表面上快速加热泡沫颗粒。然而，优选地，不与所述陶瓷体连接的所述半模由塑料体制成，并且具有单独的电容器极板。所述塑料体可以是具有不同的参数(介电常数)和/或不同厚度和/或设置有导电体的材料制成和/或电容器极板可以被轮廓化，以便形成电磁波的电场。通过有技巧地选择具有不同的参数的塑料材料或通过金属部件的集成，可以形成电场以便使整个所述模腔具有均匀的场强或者为某些点提供更高的场强。较高的场强在形成颗粒泡沫部件的边缘的模腔的拐角区域特别有用，从而在这些拐角区域使泡沫颗粒的熔化效果更强。这样就可以在颗粒泡沫部件上形成清晰的边缘。原则上，可以考虑两个半膜都用金属制成，并且将两者都作为电容器极板使用。然而，在颗粒泡沫部件具有不光滑的表面的情况下，将在所述模腔中产生变换的场强，从而将严重地损害颗粒泡沫部件的均匀熔接。因此，优选使用导电半模和非导电半模的组合，因为通过这种方式，电磁波的能量可以以最小的损失进入模腔，因为所述一个半模直接限定了模腔，另一方面，非导电半模以某种方式形成电场，从而可靠地制造出高质量的颗粒泡沫部件。优选地，所述导电陶瓷材料有类金属碳化物(ZrC、TiC)或氮化物(TiN、TaN)或碳化硅、碳化硼或亚氧化钛。这些陶瓷是导电的或半导电的。这些导电或半导电的陶瓷材料可以被嵌入到基本上绝缘的材料中，例如，氮化硅(Si3N4)，或者各种导电或半导电的陶瓷组件可以结合到陶瓷复合材料中，例如，碳化硅(SiC)和碳化硼(B4C)。陶瓷体中的所述电阻加热丝可以按照EP2181180B1中所述的方式制作。在这方面，可参考EP2181180B1。然而，所述电阻加热丝也可以通过导电结构和非导电结构的烧结而制成。所述模具优选地为裂隙模具。使用这种裂隙模具，可以将所述两个半模放置于裂隙位置，在这个位置上，将泡沫颗粒送入其中。然后，将所述两个半模一起移动一小段距离，从而压缩包含在其中的泡沫颗粒。然后，在所述模具的末端位置，通过加热将泡沫颗粒熔接在一起。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种用于制造颗粒泡沫部件的方法，其中：-在模腔中填充泡沫颗粒，-将所述泡沫颗粒熔接成颗粒泡沫部件，-冷却所述颗粒泡沫部件，和-所述模具脱模。该方法的特征在于，通过具有集成电阻加热丝的陶瓷体和施加电磁波来加热所述泡沫颗粒。优选地，通过所述陶瓷体的加热与施加电磁波同时进行。可以将所述泡沫颗粒加热到至少150℃，尤其是至少190℃，优选地至少200℃的温度。通过这种方法，可以由无法用传统的蒸汽熔接方法熔接的塑料材料制造出颗粒泡沫部件。使得可以制造出在相应的温度下稳定的颗粒泡沫部件，例如，在150℃、190℃或200℃的温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于制造颗粒泡沫部件的装置，包括：用于限定用于容纳泡沫颗粒的模腔(5)的模具(2)和用于将所述泡沫颗粒熔接成颗粒泡沫部件的加热装置(16、17)，/n其特征在于，/n所述加热装置包括具有集成电阻加热丝的陶瓷体(17)，以及向所述模腔(5)提供电磁波的发生器(16)，/n其中，所述电阻加热丝由导电或半导电的陶瓷材料制成。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171205 DE 102017128895.31.用于制造颗粒泡沫部件的装置，包括：用于限定用于容纳泡沫颗粒的模腔(5)的模具(2)和用于将所述泡沫颗粒熔接成颗粒泡沫部件的加热装置(16、17)，
其特征在于，
所述加热装置包括具有集成电阻加热丝的陶瓷体(17)，以及向所述模腔(5)提供电磁波的发生器(16)，
其中，所述电阻加热丝由导电或半导电的陶瓷材料制成。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
冷却体(19)与所述陶瓷体(17)连接，所述冷却体(19)具有供应冷却介质的通道。


3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，
所述模具(2)具有两个半模(6、7)，其中，所述陶瓷体(17)与一个半模(6)连接，或，所述陶瓷体(17)形成所述一个半模(6)。


4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，
另一半模(7)由塑料体制成，并且具有与所述半模(7)相邻的电容器极板(15)，其中，所述塑料体可以是具有不同的参数和/或不同的厚度和/或设置有导电体(14)的材料制成和/或所述电容器极板(15)可以被轮廓化，以便形成电磁波的电场。


5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，
与所述陶瓷体(17)连接的所述半模(6)是由金属制成的。


6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，
所述模具(2)具有两个半模(7/1、7/2)，其中，两个半模(7/1、7/2)连接到一个这样的...

【专利技术属性】
技术研发人员：维克托·罗曼诺夫，诺伯特·鲁伯，
申请(专利权)人：库尔兹股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE