微孔注塑设备制造技术

微孔注塑设备，包括：注塑机，其机筒尾部安装有料斗、中间套装有螺杆；喷嘴组件，安装在机筒的前端；模具系统，设在喷嘴的对面；超临界流体生成装置；其中，螺杆内部设有超临界流体通道，超临界流体通道的一端与超临界流体生成装置相连通，另一端经单向阀后与由螺杆外表面与机筒内表面形成的空间相连通。具有结构简单紧凑、混合均匀、操作方便安全、微孔注射成型优质高效等优点。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种注塑设备，特别是一种微孔注塑设备。
技术介绍
微孔聚合物是指泡孔尺寸在l-100卿、泡孔密度在1Q9-1015 个/cm3的泡沫聚合物。微孔聚合物的泡孔极小且分布均匀，使聚 合物中的微隙圆孔化，起到增韧增强的作用，所以微孔聚合物不 仅可以节省材料，而且有一些力学性能甚至优于不发泡的聚合 物。相对于传统发泡剂，超临界流体(C02、 &等)具有稳定性 好、成本低、无环境污染等优点。专利号为US6579910B2的美国专利技术专利公开了一种二阶式的 超临界C02微孔注塑设备，包括一个改造过的单螺杆挤出机和注 射装置，单螺杆挤出机主要用来塑化聚合物，并把注入的超临界 C02均匀分散在聚合物熔体中，形成均相体系，再将其送入注射装置的储料腔中，当储料腔内储满一次注射所需的物料时，由射 料杆推动熔体经过一个快速卸压的喷嘴，注入模腔，然后熔体成核，泡孔长大，冷却并最终得到微孔结构的注塑制品。该设备可 使超临界流体均匀分散在聚合物熔体中形成聚合物/超临界流体 均相体系，但因设备占地面积大，加工周期长，控制复杂、生产 成本高等因素难以较大范围地普及应用。为解决上述技术问题，专利号为ZL2006200064115. 8的中国 专利技术专利公开一种超临界流体辅助微孔注塑设备，包括注塑机、 喷嘴组件、注气法兰、模具系统及超临界流体计量和输送装置。 其中注气法兰连接喷嘴组件及注塑机，且与模具系统及超临界流 体计量和输送装置相连接。喷嘴组件为混炼型自锁式喷嘴组件， 包括与注塑机相连接的静态混合器、通过连接套与静态混合器 连接的自锁式喷嘴、设置在自锁式喷嘴入口处的混炼头。该超临界流体辅助微孔注塑设备是在传统注塑加工的基础上，通过注气 法兰将超临界流体注入至注塑机前端，使其与从注塑机中出来的 聚合物熔体在静态混合器中混合均匀形成聚合物/超临界流体均相体系，再经自锁式喷嘴注入至模具中，然后发泡，形成具有微 孔结构的注塑制品。该设备虽然占地面积较小，结构较为紧凑， 但依然不够理想。此外，因其超临界流体与聚合物熔体是在静态 混合器中混合，形成的聚合物/超临界流体均相体系的均匀性亦 不够理想。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是进一 步简化微孔注塑设备的 结构，提高聚合物/超临界流体均相体系的均匀度。为解决上述技术问题，本技术提供的技术方案为微孔 注塑设备，包括注塑机，其机筒尾部安装有料斗、中间套装有螺杆；喷嘴组件，安装在机筒的前端；模具系统，设在喷嘴的对 面；超临界流体生成装置；其中，螺杆内部设有超临界流体通 道，超临界流体通道的一端与超临界流体生成装置相连通，另一 端经单向阀后与由螺杆外表面与机筒内表面形成的空间相连通。具有上述结构的微孔注塑设备，超临界流体经过设在螺杆内 部的通道及单向阀后进入由螺杆与机筒内壁之间形成的空间内， 且在螺杆的旋转推进过程中与聚合物熔体得以进行动态混合。与 相比于现有技术，上述微孔注塑设备不但省去静态混合器及注气 法兰等部件，使设备的结构更为简单紧凑，而且因将静态混合变 为动态混合，从而使混合更均匀。此外，超临界流体可以螺杆的 后端进入注塑机，远离操作者，从而避开了注塑机的高温区，具 有高效、安全等优点。较好的方案是所述喷嘴组件包括鱼雷体喷嘴，前端设有喷 嘴盖，尾端通过法兰与机筒的前端相连，内部设有流体通道；封 闭机构，设有连杆机构及驱动连杆机构的气缸或油缸；阀芯，设6在喷嘴内部， 一端与喷嘴盖对接，另一端与封闭机构的连杆机构 连接，其可在封闭机构的带动下打开或关闭喷嘴盖。从而使发泡过程更容控易控制。另 一较好的方案是模具系统设有快速卸压元件。快速卸压元 件为中通元件，其芯部设有小孔，小孔的一端与模具的主流道对 接，另一端与喷嘴的出口对接。卸压元件可以提供微发泡成型中 所需的压力降及压力降速率，使发泡过程更容易控制，从而得到 更加均匀细密的泡孔结构和理想的制品密度，提高制品的刚度/ 质量比。另 一较好的方案是超临界流体生成装置包括气体储存罐； 冷气储罐；冷凝器，其进口连接气体储存罐，出口连接冷气储罐 的进口；柱塞泵，其进口与冷气储罐的出口连接；緩冲罐，其入 口与柱塞泵的出口连接；计量器，其入口与緩冲罐出口连接，其 出口通过高压气管与超流体通道相连接。可以更精确地控制超临 界流体的使用量。另 一较好的方案是单向阀有多个，在螺杆的圆周壁上沿螺杆 的圆周方向均匀分布。可使超临界流体均匀的注入到聚合物熔体 中，有利于混合均匀。更好的方案是在螺杆外侧还套有前止逆环和后止逆环，且在 螺杆的轴向方向上，前止逆环位于单向阀的前方，后止逆环位于 单向阀的后方。前止逆环可以防止注射时超临界流体/聚合物熔 体逆流，后止逆环可以防止聚合物熔体回流至料斗。再好的方案是在前止逆环与单向阀之间，螺杆上还设有混炼 段，可使超临界流体与聚合物熔体混合更加均匀。附图说明图1是本技术最佳实施例微孔注塑设备的结构示意图； 图2是微孔注塑设备的螺杆及单向阀的局部放大图；图3是微孔注塑设备的螺杆及单向阀的截面图； 图4是微孔注塑设备的快速卸压元件示意图。以下结合附图和具体实施方式对本实新型予以详细说明。应 当理解，以下所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不 用于限定本技术。具体实施方式结合参考图1至图3,微孔注塑设备100包括注塑机1、喷 嘴组件2、模具系统3、超临界流体生成装置4。本技术中， 在注塑^/L的轴向方向上，才莫具系统3所处方向为前，相对方向为 后。注塑机1包括机筒10、机筒10的尾部安装有料斗11、中间 套装有螺杆12。其中，螺杆12为中空螺杆，芯部设有通道 121,圆周壁上设有沿螺杆周向均匀分布的多个细孔122,螺杆 12的外表面与机筒10内表面形成一个容纳聚合物熔体的空间 14。通道121的后端与超临界流体生成装置4连接，前端连接细 孔122,每一细孔122内均安装一单向阀13。通道121与细孔 122共同构成超临界流体通道，经单向阀13与容纳聚合物熔体的 空间14相连。螺杆12的外面还套有前止逆环123和后止逆环124。 前止逆环123设在螺杆12的前端，在螺杆12的轴向方向 上位于单向阀13的前方，其可用来防止在注射过程中，聚合物 熔体/超临界流体逆流。后止逆环124在螺杆12的轴向方向上位 于单向阀13的后方，距离单向阀13约10个螺距左右，用来防 止超临界流体沿螺杆逆流进入料斗。螺杆12上还设有混炼段125, 用来提高螺杆对聚合物熔体/超临界流体的混合效果。混炼 段位于前止逆环123与单向阀13之间。单向阀13包括连接体131、止逆球132、注入孔133,其只 允许超临界流体从超临界流体通道流出，不允许聚合物熔体/超 临界流体回流至超临界流体通道内。喷嘴组件2包括法兰20、鱼雷体喷嘴21、喷嘴盖22、封闭 机构23和阀芯24。法兰20的一端与机筒10的前端连接，另一 端与鱼雷体喷嘴21的后端连接。鱼雷体喷嘴21的前端与喷嘴盖 22连接，内部设置有通道211,可供聚合物/超临界流体通过。 封闭机构23包括气缸或油缸230 (本实施例为气缸)、活塞杆 231、连杆232、连杆233、连杆234，活塞杆231与连杆232连 接，连杆232与连杆233、 234连接，连本文档来自技高网...

【技术保护点】
微孔注塑设备，包括：　注塑机，其机筒尾部安装有料斗、中间套装有螺杆；　喷嘴组件，安装在所述机筒的前端；　模具系统，设在所述喷嘴组件的对面；　超临界流体生成装置；　其特征在于：　所述螺杆内部设有超临界流体通 道，所述超临界流体通道的一端与所述超临界流体生成装置相连通，另一端经单向阀后与由所述螺杆外表面与所述机筒内表面形成的空间相连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王建康，刘向阳，
申请(专利权)人：吉林大学珠海学院，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]