本发明专利技术提供了一种模穴气体反压与温度控制装置，其主要由一模具、一程序控制阀、一反压气体供给单元及一高温气体供给单元所组成，模具设有贯通至模穴的射料道与至少一气道；程序控制阀接设于模具的气道，用以控制高温气体及/或高压气体由气道进、出模穴；反压气体供给单元经程序控制阀而供给反压气体至模穴；高温气体供给单元经程序控制阀而供给高温气体至模穴。据此，可以协同控制由高温气体供给单元对模穴表面进加热，且由反压气体供给单元于射出成型时提供反压，以获致较佳表面品质的成品并控制发泡的大小与均匀性。
【技术实现步骤摘要】
本 专利技术有关于一种塑胶射出成型的
，尤指一种用于超临界流体微细发泡射出成型中协同控制反压气体压力与模温的控制装置。
技术介绍
在塑胶产业中以射出成型技术应用范围最为广泛，为因应产品的多元化设计，制品设计必须具有美观、精细短小、轻薄与功能性，而塑胶射出成型技术的因应趋势也更加成熟而多元化，特别是汽车外观组件、电子或家电外观组件等，由于体积较大需轻量化且通常必须具有较好的机械强度与尺寸稳定性，因此气体辅助射出成型与超临界微细发泡射出成型即是在此背景下发展而出的技术。超临界流体微细发泡射出成型(MuCell Process)是发泡塑胶的一种，此制程是由美国麻省理工学院(MIT)与Trexel公司共同研发出的革新性技术，它是利用惰性气体当发泡剂，像是二氧化碳(C02)和氮气(N2)，优点是能提高发泡剂的成核速率且获得更细小而均勻的气泡尺寸。由于氮气与二氧化碳是随手可得的大气组成成分，价钱相对低廉，本制程可节省塑胶材料消耗率达30%以上并可扩增产品的应用类型，相较于传统发泡制品也可提升机械性质，因此兼顾低成本与制品品质的优势。虽然超临界微细发泡射出成型具有众多优点，但其产品表面的气痕与雾点等外观缺陷却是目前尚待突破的限制与瓶颈。为克服这些问题，气体反压法(Gas Counter Pressure Technology，简称GCP)便于1980年后开始被应用于工业用途上。2000年日本旭化成工业(Asahi Kase Corporation)使用二氧化碳作为反压气体于射出成型中并于2003年申请专利(JPA2004-223879)，其主要是在模穴中注入二氧化碳做为反压气体，以降低射出的熔胶的粘度并对熔胶形成反向压力，反向压力在模穴内预先建立一定值的压力，若高于发泡压力，则可抑制发泡产生；若低于发泡压力，则可利用不同反压压力形成不同尺寸均勻分布的成品，并可改善产品表面品质与收缩翘曲的问题。气体反压法(GCP)于射出成型制程中的原理为(1)成型周期开始，将气体注入模穴中，气体种类为不易与熔胶反应的惰性气体；(2)熔胶射出至模穴中，同时对流动熔胶施予稳定固定的反向气体压力；(3)气体于模穴内的出口以压力控制元件调整模穴内气体压力维持固定，直至射出动作结束；(4)冷却、开模顶出。此制程在模具内凿通一管路使的可从模具外连结至模穴内，管路所经的处必须有防止漏气的机构设计与止泄元件。反向压力对于熔胶的流动波前具有保压效果，故逐渐被应用在产品表面品质与收缩翘曲的改善。2004年Ohshima利用C02、GCP分别使用于PP与LDPE的射出成型中，从产品表面分子量降低发现C02会微幅溶解于熔胶波前；Andrzej K等人在PC/SCN2微细发泡射出成型中搭配GCP成型拉伸试片，其表面粗糙度由23. 11 μ m降低至0. 85 μ m，产品减重比虽由12. 8%降低至10. 2%，但气泡分布更为均勻。2006年Michaeli与Cramer在PP的 Mucell制程中搭配GCP，以解决微细发泡射出成型制品中常见的外观缺陷。此外，中国专利技术专利公开第CN101007437A号“反压法化学发泡高速注塑成型方法”案，即揭露一种反压法化学发泡高速注塑成型方法，其首先把模具紧闭，向模腔内注入气体，然后熔料注入模腔，经内部发泡熔体充满模腔，使熔料表面紧贴模腔金属壁面，模腔内熔料经冷却固化成型，再打开动模、定模，即可获得表面光滑致密、而内部均勻分布泡孔的塑胶制件。其所揭露的技术与前述的JPA2004-223879号专利的技术类似。为使微细发泡射出成型制品能有更佳的外观与表面品质，本专利技术人经不断的实验与研究得知，反压气体除了可以改善表面品质之外，也可控制发泡的大小与分布的均勻度， 并且模温的控制也有助于改善表面品质。从而如何利用动态的模温系统与气体反压压力协同控制，来得到较佳的表面品质佳及控制发泡的大小便成为本专利技术的主要课题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于解决上述的问题而提供一种可获致较佳的表面品质及控制发泡大小与均勻性的模穴气体反压与温度控制装置。为达前述目的，本专利技术的模穴气体反压与温度控制装置，主要由一模具、一程序控制阀、一反压气体供给单元及一高温气体供给单元所组成，该模具由两个可被控制开、合的半模组成，该模具具有至少一模穴，且该模具设有贯通至该模穴的一射料道与至少一气道； 该程序控制阀接设于该模具的气道，以控制气体由该气道进、出该模穴；该反压气体供给单元连接至该程序控制阀，以供给反压气体经由该气道至该模穴；该高温气体供给单元连接至该程序控制阀，以供给高温气体经由该气道至该模穴。由于本专利技术具有反压气体供给单元及高温气体供给单元，因此可以协同控制由该高温气体供给单元对模穴表面进行加热，以改善射出成品的表面品质，再由该反压气体供给单元于超临界流体微细发泡材料射出成型时提供所需的反压，以控制气体压力来改善表面品质并且控制发泡的大小与分布的均勻度，而可获致较佳表面品质及合适的发泡大小的射出成型成品。于一较佳实施例中，该高温气体供给单元具有一加热器，以加热气体后输出高温气体。于一较佳实施例中，该反压气体供给单元具有一第一分流阀，该第一分流阀分别连接至该程序控制阀及该高温气体供给单元，而可由该反压气体供给单元供给该反压气体供给单元所需的气体。这样，可直接供给反压气体经加热后直接进行型模穴表面升温与建立反压压力。于一较佳实施例中，该高温气体供给单元具有一空气压缩机，以供给所需的气体至该加热器。于一较佳实施例中，该空气压缩机连接至一第二分流阀，而该反压气体供给单元具有一第一分流阀，该第一分流阀分别连接至该程序控制阀及该第二分流阀，而可由该反压气体供给单元供给所需的气体至该高温气体供给单元的加热器。于一较佳实施例中，该高温气体供给单元具有一空气干燥器。于一较佳实施例中，该高温气体供给单元具有一流量计。于一较佳实施例中，该反压气体供给单元具有一反压气体源。于一较佳实施例中，使用氮气或二氧化碳为反压气体源。于一较佳实施例中，该反压气体供给单元具有一压缩机，以提高反压气体的压力。于一较佳实施例中，该反压气体供给单元设有一高压气体PID控制阀。于一较佳实施例中，该高压气体PID控制阀接设有一气体温度感测器。于一较佳实施例中，该模具中设有至少一模穴温度感测器。 于一较佳实施例中，该模具中设有至少一模穴压力感测器。于一较佳实施例中，该模具接设有一模温机。于一较佳实施例中，该模温机具有至少一模具温度感测器，该模具温度感测器设置于该模具中。与现有技术相比，本专利技术所述的模穴气体反压与温度控制装置可获致较佳的表面品质及控制发泡大小与均勻性。以下在实施方式中详细叙述本专利技术的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本专利技术的
技术实现思路
并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、申请专利范围及图示，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本专利技术相关的目的及优点。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2a-图2e是本专利技术的动作流程示意图。附图标记说明模具-1 ；半模11、12 ；模穴-13 ；射料道14 ；气道-15 ；模穴温度感测器-16 ；模穴压力感测器-17 ；程序控制阀-2 ；反压气体供给单元-3 ；反压气体源-31 ；压缩机-32 ；高压气体PID控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈夏宗，许评顺，张仁安，黄世欣，
申请(专利权)人：私立中原大学，
类型：发明
国别省市：
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