用于注射模制物体外壳的方法、物体以及用于注射模制的设备技术

本发明专利技术涉及一种用于注射模制包括电子组件的物体的外壳的方法，所述方法包括在敞开的注射模的第一半模和第二半模之间插置所述组件，并且将第一半模和第二半模关闭以限定出包含住所述组件的注射腔。塑料被注入所述腔中以模制出所述外壳。插置操作包括在注射塑料之前将所述组件定位在与所述模相关联的可运动支撑装置上，所述支撑装置被布置在伸出位置中，并且在塑料固化之前将所述支撑装置与所述组件脱离接合，使得仅在一次成型制造处理中制造所述外壳。这样，所述外壳的塑料被一体地模制，并且没有不连续点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于注射模制物体外壳的方法，所述物体包括电子组件。具体地，所述方法涉及用于高温或者恶劣环境RFID标签或者无线器件的注射模制方法。此外，本专利技术涉及模制设备和通过所述注射模制方法得到的物体。
技术介绍
RFTD标签和RFID系统应用广泛，并且在本
中被熟知用于若干识别、监测和控制的应用。这些RFID标签通常包括由承载IC电路的基底和天线限定的电子组件。天线在IC电路和经RF链路与RFID标签对接的外部设备、主机或计算机之间进行发送/接收 操作。除了 RFID标签以外，最近得到发展的是诸如无线传感器的无线电子器件。在空间分布的、协同合作的自动无线传感器的无线传感器网络能够在许多工业和民间应用领域中监测物理或者环境状况，包括工业过程监测和环境控制。每个无线传感器包括在基底上的电子元器件，即电子组件，和用于无线通信的天线，因此传感器的结构可以与RFID标签的结构相似。电子组件通常被接纳在外壳内，从而保护RFID标签或者无线器件免受不必要地破坏或者损坏。外壳还允许RFID标签或者无线器件被封装以持久抵抗冲击、流体或者灰尘，和被附接至产品。就RFID标签而言，RFID标签以各种不同的形式包装起来以顺应不同需求。构建外壳的材料(通常为用于恶劣环境应用的硬塑料)允许所述标签通过胶水与产品粘合，要么通过多个紧固元件紧固。在将RFID标签包装起来以便将其固接至产品的情况下，在RFID标签上设置通孔，以便接收紧固元件的杆部(shank)，例如螺钉的无螺纹部分。RFID标签的通孔由外壳中的安装通孔以及电子组件中的相应的、更大的另一安装通孔得到，这些通孔在RFID标签的制造步骤中对准。由此，能够获得这样的RFID标签，其中外壳将所述另一个通孔封装起来，并在所述通孔周围设置不出现电子组件的区域，从而当将标签紧固至产品时仅外壳受力。就RFID标签和无线电子元器件二者而言，已知的是通过如下方式来制造它们的外壳，即将塑料制成的顶部跨在相同材料制成的基部上安装，由此在其中形成室。在制造期间，将电子组件跨在基部上放置，并且在二阶段处理(two stage process)中，在将顶部密封在基部上时，将电子组件包封在所述室内。通常，顶部被上跨模制(over moulded)至基部或者被粘合密封，限定出一焊接边界。在需要在物体中有通孔的情况下，在第一处理阶段中，在顶部、底部和组件中加工出通孔，继而随后在二阶段处理中，将顶部、底部和组件结合在一起。因此，通孔限定出物体中的另一焊接边界。物体的外壳在某些应用中是至关重要的。例如,虽然外壳保护物体免受绝大多数环境因素的影响，但是高温和/或恶劣化学环境会对构建外壳的塑料产生不利影响。此外，焊接边界给外壳带来了不连续点(discontinuity point),并且总产生裂缝让液体、水或者化学物渗透入物体的内部。此外，对于在操作时利用螺钉将通孔紧固至产品的物体来说，由于螺钉对通孔周围的塑料施压，另一焊接边界更加受力，因此另一焊接边界带来的不连续性是至关重要的。从US5973599已知一种改进的高温RFID标签，其中电子组件被放置在外壳内，该外壳包括耐热塑料，即带有玻璃纤维的塑料(也称为玻璃填充塑料)。壳体顶部没有跨在基部上密封，因为壳体顶部被可密封地注射模制到壳体基部，将电子组件包封在其中。US5973599的RFI D标签还包括中心通孔，其允许标签被紧固或者胶粘在产品上。将玻璃添加到塑料中产生出非常强而轻质的材料，这改进了塑料的特性(诸如对高温和化学物的耐受性)，但却使塑料更难以受到加工。由于塑料中玻璃纤维的熔点比塑料的熔点高很多，更接近于玻璃的熔点，因此塑料中玻璃的百分比越高，在二阶段注射模制处理中在塑料的通常注射模制温度下将由玻璃填充塑料制成的层上跨模制到由玻璃填充塑料制成的另一层的困难度越高。上跨模制的结果是，被上跨模制的两个层之间的配合表面的一些部分没有熔合在一起，产生出物体外壳塑料中的不连续点，这些不连续点在操作期间演变，导致在塑料内部出现微裂缝，变成液体、水或者化学物会渗透入物体内部的泄漏路径。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于消除上述缺陷，提供了一种包括被包封在塑料制外壳中的电子组件的物体，其中所述外壳得到了改进。具体而言，本专利技术的另一个目的在于提供一种包括通孔的物体，其中在通孔周围的外壳塑料得到了进一步改进。本专利技术的另一目的在于获得一种改进的注射模制方法，该方法消除了上跨模制或者粘合密封物体外壳时的缺陷，使外壳对高温和化学物的耐受性得到了改进。本专利技术的另一目的在于提供一种允许实现所述方法的注射模制设备。在本专利技术的第一方面中，提供了一种根据权利要求I所述的注射模制物体的塑料外壳的方法。在本专利技术的第二方面中，提供了一种根据权利要求22所述的物体。在本专利技术的第三方面中，提供了一种根据权利要求27所述的设备。因本专利技术这些方面的缘故，使得能够制造出包括被封装在塑料制外壳内的电子组件的物体，其中外壳是单一的、连续的塑料体。换言之，塑料被一体地模制，没有不连续点，无焊接边界和配合表面。具体而言，通过将组件插置在限定出模腔的第一半模和第二半模之间，并且在被定位的可运动支撑装置将组件保持在注射腔内的同时注射塑料，能够在同一时间围绕所述组件四周注射塑料。此外，在塑料固化之前，支撑装置与组件脱离接合，从而仅通过一次成型处理(one shot process)步骤将组件封装在塑料外体上来实现外壳的制造,其中塑料是单一连续体。换言之，塑料被一体地模制，没有不连续点，无焊接边界和配合表面。这样，具有本专利技术的注射外壳的物体，如RFID标签或者无线电子元器件，在高温和/或恶劣化学环境中进行操作期间的性能增强。此外，根据本专利技术的实施例，在需要在物体中有通孔因而组件设有另一通孔的情况下，注射喷嘴被定位在一个半模的突起部中，该突起部面对另一个半模的另一突起部，限定出在两个突起部之间的注射室。将突起部定位在另一通孔内，塑料从注射室流入模腔中，将组件在另一通孔周围的部分封装，同时制造出通孔。结果，仅在一次成型处理步骤中获得作为设有通孔的单一连续体的外壳。因此，塑料被一体地模制，在通孔处没有不连续点，并且无须先前或后续制造处理步骤去形成通孔。附图说明参照以非限制性示例的方式示出一些实施例的附图可以更好地理解和实施本专利技术，在这些附图中图I是包括被容纳在外壳中的电子组件的物体(例如典型的RFID标签)的简化透视图； 图2是图I中电子组件的简化平面图；图3是沿图I中物体的平面A-A截取的剖面；图4是在注射模中插置组件之前，在打开配置中的注射模的示意性横向剖视图，其中支撑装置在伸出配置中；图5是关闭的注射模沿着基本在模的注射喷嘴处的剖面的示意性横向剖视图，其中组件在模腔内处于注射配置中，同时支撑装置处于伸出配置中；图6是基本在组件通孔处得到的、图5的注射模的另一示意性横向剖视图；图7显示图5的注射模的放大细节，其中箭头指示注射开始时朝第一半模和第二半模流动的塑料；图8是注射模的示意性横向剖视图，其中第二支撑装置与组件脱离接合，而第一支撑装置被保持在通孔中，并且被注入模腔中的塑料能够使注射配置得以保持；图9是注射模的示意性横向剖视图，其中一次成型注射处理结束时组件被包封在外壳中；图10是在组件通孔处得到的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于注射模制物体(I)的外壳(2)的方法，所述物体特别是高温或者恶劣环境RFID标签或者无线器件，所述物体(I)包括电子组件(3);所述方法包括在敞开的注射模(21)的第一半模(22)和第二半模(23)之间插置所述组件(3);将所述第一半模(22)和所述第二半模(23)关闭以限定出所述模(21)的注射腔(24)，包含住所述组件(3);将塑料注射在所述腔(24)中，其特征在于，插置操作包括将所述组件(3)定位在处于伸出位置中的可运动支撑装置(29 )上，该支撑装置(29 )与所述模(21)相关联，并且所述方法还包括在塑料固化之前将所述支撑装置(29)与所述组件(3)脱离接合，从而仅在一次成型制造处理中制造所述外壳(2)，所述外壳(2)的塑料被一体地模制，并且没有不连续点。2.根据权利要求I所述的方法，其中，将所述支撑装置(29)与所述组件(3)脱离接合的操作包括将所述支撑装置(29)在退回位置中容纳在所述模(21)中的座装置(30)中。3.根据权利要求I或2所述的方法，其中，定位操作包括在关闭所述模(21)之前，将所 述支撑装置(29)插入所述组件(3)的至少一个通孔(6)中。4.根据权利要求3所述的方法，其中，插入操作包括将所述支撑装置(29)配合在所述组件(3 )中，使所述组件(3 )在所述通孔(6 )周围的部分经过盈配合变形。5.根据权利要求I或2所述的方法，其中，所述支撑装置(29)包括可运动的第一支撑装置(31)，该第一支撑装置与所述第一半模(22)相关联，并且在第一退回位置中被容纳在所述第一半模(22)的第一座装置(32)中，定位操作还包括将所述第一支撑装置(31)插入所述组件(3 )的至少一个通孔(6 )中，所述第一支撑装置(31)被布置在第一伸出位置上，在该第一伸出位置中，所述第一支撑装置(31)从所述第一座装置(32)出来位于所述腔(24)内。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述支撑装置(29)包括可运动的第二支撑装置(33)，该第二支撑装置与所述第二半模(23)相关联，并且在第二退回位置中被容纳在所述第二半模(23)的第二座装置(34)中，定位步骤还包括将所述组件(3)在注射配置中夹持在所述第一伸出位置上的所述第一支撑装置(31)与第二伸出位置上的所述第二支撑装置(33)之间，在所述第二伸出位置中，所述第二支撑装置(33)在注射塑料之前从所述第二座装置(34)出来位于所述腔(24)内。7.根据权利要求6所述的方法，其中，夹持操作包括将所述组件(3)保持与所述第一半模(22)的第一壁(27)和与所述第二半模(23)的第二壁(28)相隔开。8.根据权利要求6所述的方法，其中，将所述支撑装置(29)脱离接合的操作包括当被注射的塑料到达所述腔(24)的介于所述第二半模(23)与所述组件(3)之间的区域从而使所述注射配置得以保证时，将所述第二支撑装置(33)与所述组件(3)首先脱离接合，而将所述第一支撑装置(31)保持在所述通孔(6)中。9.根据权利要求6所述的方法，其中，将所述支撑装置(29)脱离接合的步骤包括当被注入所述腔中的塑料到达所述腔(24)的介于所述第一半模(22)与所述组件(3)之间的区域从而使所述注射配置得以保证时，将所述第一支撑装置(31)与所述组件(3)首先脱离接合，而所述第二支撑装置(33 )仍然支撑所述组件(3 )。10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，当所述腔(24)被塑料填充90%时，实现首先脱离接合的操作。11.根据权利要求8或9所述的方法，其中，当所述腔(24)被塑料填充94%时，实现首先脱离接合的操作。12.根据权利要求8或9所述的方法，其中，首先脱离接合的操作包括将所述第二支撑装置(33)或者所述第一支撑装置(31)移出所述腔(24)，将整个所述第二支撑装置(33)容纳在所述第二座装置(34)中或者将整个所述第一支撑装置(31)容纳在所述第一座装置(32)中。13.根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法还包括在所述第二支撑装置(33)已经脱离接合之后，当被注入所述腔(24)中的塑料对所述腔(24)填充的量使所述注射配置得以保证时，将所述第一支撑装置(31)与所述通孔(6 )最后脱离接合。14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法还包括在所述第一支撑装置(31)已经脱离接合之后，当被注入所述腔(24)中的塑料对所述腔(24)填充的量使所述注射配置得以保证时，将所述第二支撑装置(33)最后脱离接合。15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述方法包括在塑料完全固化之前用塑料填充所述通孔(6)。16.根据权利要求13或14所述的方法，其中，当所述腔(24)被塑料填充95%时，实现将所述第一支撑装置(31)或者所述第二支撑装置(33 )最后脱离接合的操作。17.根据权利要求14或15所述的方法，其中，当所述腔(24)被塑料填充99%时，实现将所述第一支撑装置(31)或者所述第二支撑装置(33)最后脱离接合的操作。18.根据权利要求13或14所述的方法，其中，最后脱离接合的操作包括将所述第一支撑装置(31)或者所述第二支撑装置(33)移出所述腔(24)，将整个所述第一支撑装置(31)容纳在所述第一座装置(32)中或者将整个所述第二支撑装置(33)容纳在所述第二座装置(34)中。19.根据权利要求I所述的方法，用来进一步为物体(I)设置安装通孔(7)，所述组件(3)设有另一安装通孔(13);其中所述方法还包括在半模(22，23)的突起部(41)上设置注射喷嘴(40)，所述突起部(41)面对设在另一半模(22，23)上的另一突起部(42)，并限定出在所述突起部与所述另一突起部之间的注射浇道容积(43 );将所述注射浇道容积(43 )定位在所述另一安装通孔(13)内，用来从所述注射浇道容积(43)同时朝所述第一半模(22)和所述第二半模(23)注射塑料，以便用塑料封装所述另一安装通孔(13)，从而在注射期间产生所述安装通孔(7)。20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述方法还包括将塑料以大致相同的相应量同时填充所述腔(24)在所述第一半模(22)与所述组件(3)之间的容积和所述腔(24)在所述第二半模(23)与所述组件(3)之间的容积。21.根据权利要求19或20所述的方法，其中，注射操作包括将所述注射浇道容积(43)沿着所述注射浇道容积(43)的对称轴线(C)的高度(h)的中点基本布置在所述另...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·斯希梅尔，
申请(专利权)人：巴鲁夫公司，
类型：发明
国别省市：