从半壳体中生产空心塑料制品的多阶段工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种用于生产空心塑料制品的多阶段工艺，包括如下步骤：ａ）通过挤压或共挤压生产管状塑料型坯；ｂ）切开塑料型坯形成两平面部件；ｃ）在两半模中成型平面部件以形成半壳体，其中可移动的中间框体至少沿周围边缘将两半模彼此分开，因此半成型品／半壳体彼此不接触；ｄ）打开所述半模并且移去中间框体；ｅ）关闭所述半模，从而半壳体沿着周围轮缘与另一个接触；并且ｆ）连结半壳体形成空心成品。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从半壳体中生产空心塑料制品的多阶段工艺。本专利技术更涉及由上述工艺生产的空心塑料制品及其用途，例如作为机动车辆上的塑料油箱使用。油箱形式的空心塑料制品已几乎完全代替至今在机动车辆结构中通常使用的由金属材料制成的油箱。而且，当前所有类型的便携式或可移动的容器几乎全都由塑料制成，例如汽油罐、塑料瓶、塑料桶，以及用于盛放易燃液体、危险材料或类似物品的塑料容器。塑料容器和油箱的特别有利之处在于它们具有较低的容重比，并且消除了腐蚀问题，同时也具有低廉的生产成本。生产空心塑料制品可使用多种工艺。除了公知的转动烧结法外，吹塑法是特别用于生产大规模产品的一种工艺，其中包括共挤吹塑法。现实社会中广泛规定减少形成臭氧的排放物，例如与燃烧有关的排放物，这意味着所有机动车辆上的塑料油箱(PFTs)在车辆停止和运行的条件下不得不防止燃料的泄漏。如果用于生产塑料油箱的塑料没有固有的阻隔性能，那么就不得不采取其它的措施来减少渗透作用的发生，例如通过氟化作用(在线或离线)、涂漆或镀膜、等离子聚合、混合用法(Selar法)、或共挤压法(各种阻隔性能的聚合物合成到一个多层的合成物中)。为了达到避免从燃料装置中排放燃料的规定要求，除了上述措施外，还必需逐渐在油箱的内部集成一些部件。例如管线或阀之类的上述部件可以在所要求的镀膜工艺之前或之后合并。只有在镀膜工艺中合并部件不被损坏时，才可能在镀膜工艺前合并部件。如果镀膜工艺在所有部件合并之前实施，那么镀膜可能会损坏油箱中的连接点(焊接点)。上述的共挤压吹塑法是一种用于生产多层空心品的工艺。吹塑法或共挤压吹塑法是一种广泛使用的技术，但它存在一定的缺点，即不能在空心塑料制品成型后集成零部件，例如燃料系统的部件，或者仅仅是非常有限度地集成。DE19814314描述了一种可被称为熔融压缩法的工艺。其中，共挤压的型坯(例如以吹塑设备中形成的管的形式)放置于模中，并且通过使用冲模或阴模，使其受压形成半壳体。其缺点在于在焊接过程之前冲模不得不从模子中移去，这样它就不可能利用焊接的热量。另外，有标记的熔融压缩流体在挤压的过程中平行于模面，并且虽然这样能通过模子和冲模的几何尺寸良好地控制总壁厚，但是大部分自由流动的具有阻隔性能的聚合物熔体得到了局部稀释，因此在空心塑料制品上就出现了不一致的阻隔性能。现有技术中公知的另一生产工艺是一种可被称为热成型法或双板法的工艺，首先通过热成型合适的半成型板制造两个半壳体，然后在该工艺的第二步将它们彼此都焊接起来。然而，这种工艺其中一个主要的缺点在于，油箱半壳体的壁厚分布不能完全控制。不能完全控制壁厚分布，进而不能控制阻隔层厚分布，其原因在于半成型板具有统一的壁厚，因此取决于热成型过程中的伸长，这样可以标记壁厚或阻隔层厚的局部减小。DE10042121公开了一种用于生产空心塑料制品的工艺，其首先在吹塑或共挤压吹塑设备上生产管状塑料型坯，然后将其切开形成至少有一平面的部件，而后热成型生成的平面部件以形成半壳体，并且彼此焊接它们形成空心成品。生产空心塑料制品的工艺的原理在于，在吹塑或共挤压吹塑设备上生产塑料型坯，将其沿轴向切开，其生成的熔融的平面半成型板置于两个热成型模子中，并且形成期望的形状。这种工艺中形成的两个半壳体能利用热成型的热量彼此相互焊接。这种工艺具有缺点，因为当零部件合并到迅速变冷的半壳体内部时，其结果是零部件不得不在焊接之前加热，这就会导致焊接中应力的出现，在成型的塑料油箱中增大了出现开槽和脆点的危险。塑料油箱的稳定性也主要取决于半壳体上夹断边缘的质量。在此处塑料中引起的应力同样对空心塑料制品的机械承载能力具有不利的影响。美国专利申请2001/0015513描述了现有技术的另一种工艺。其中，利用一种单阶段工艺通过在切开挤压管状塑料预成型毛坯形成两部分后即时焊接和吹塑两个半壳体，从而在两部件的吹塑设备上生产空心成品。此处任何合并部件被装入到空心成品中，同时利用机械手关闭所述半模。这种工序意味着高设备成本和控制费用。上面的描述表明了现有技术中公知的用于生产空心塑料制品的工艺具有许多严重的缺点。本专利技术的目的是为了满足当前紧迫需要而提供一种生产空心塑料制品的工艺，并且消除了现有技术中的上述缺点。本专利技术的另一个目的是提供了一种新工艺，该工艺继续使用现有的广泛应用于工业的共挤吹塑或吹塑设备。其它的目的在本专利技术的下述描述中是显而易见的。我们可知，通过权利要求1的技术特征可以实现关于所述工艺的目的。本专利技术所述工艺的优选实施方式在所述工艺的附属权利要求中详细说明。本专利技术提供了一种用于生产空心塑料制品的工艺，包括如下步骤a)通过挤压或共挤压生产管状塑料型坯；b)切开塑料型坯形成两平面部件；c)在两半模中压制平面部件以形成半壳体，其中可移动的中间框体至少沿周围边缘将两半模彼此分开，因此半成型品/半壳体彼此不接触；d)打开所述半模并且移去中间框体；e)关闭所述半模，从而半壳体沿着周围轮缘与另一个接触；并且f)连结半壳体形成空心成品。在本专利技术所述工艺的一个优选实施方式中，如果预先装配合适的话，诸如管线、阀、泵、过滤器等之类的合并部件在所述工艺的步骤d)后被装入一个半壳体中，如果合适的话，合并部件甚至被装入到两个半壳体中。根据本专利技术的目的，“塑料型坯”是挤压的且优选管状的预成型毛坯，其从挤压或共挤压设备上生产，且保持熔融的热量，至少由一层塑料组成，如果合适的话，可以是两层或多层。“半成型品”是一种通过切开型坯形成的平面结构件，然后这些半成型品在吹塑法成型模具和/或热成型法模具中被成型，即具有规定的三维空间结构，其中一边开口。根据本专利技术，“半壳体”是指通过成型半成型品从而形成壳状结构，然后相互粘结形成空心塑料制品。可以知道，本专利技术的所述工艺消除了用于生产空心塑料制品的现有技术中公知工艺的缺点。根据本专利技术，使用中间框体或平板型隔板，并且在不同的关闭点打开和关闭半模，容许将DE10042121中先前公知的工艺再细分到功能步骤中，并且这样实质上便于将零部件装入到空心成品的内部，使得空心成品在质量上具有极大的改进。本专利技术的所述工艺也能在基本不接触到未成型的半成型品的条件下，毫无问题地将相当大的零件装入到空心成品的内部。本专利技术用于生产空心塑料制品的所述工艺的原理在于，在吹塑或共挤压吹塑设备上生产塑料型坯，将其沿轴向切开，其生成的熔融的平面半成型板被装入到两个半模中，可移动的中间框体沿关闭模子的周围边缘将它们分开，因此在两个半成型塑料品之间基本上不接触。利用中间框体(图5)使两个半壳体在各自的半模中完全成型，基本上彼此独立，然后在移去中间框体之后，在不从模子上移去半壳体的条件下，使它们彼此相互连接。这种工艺也可装入大型合并部件，也允许半壳体随后彼此焊接，例如，“当还很热时”，即基本不需要重新加热整个半壳体。本专利技术中间框体也可设计为平板型隔板，其基本上完全填充两个半模之间的区域。根据本专利技术的目的，因此，中间框体可以为平板形式的框体。该中间框体或平板型隔板可以设计为单个部件，也可设计为多个部件，并且它的形状必须适配模子的边缘轮廓。由于分开模子的要求，因此它具有弯曲。即使分开面可能会很复杂，但选择框体的接触面尽可能最大地简化3D轮廓(图5)。如果单个使用分开的、多部件结构的中间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产空心塑料制品的工艺，包括如下步骤：ａ）通过挤压或共挤压生产管状塑料型坯；ｂ）切开塑料型坯形成两平面部件；ｃ）在两半模中成型平面部件以形成半壳体，其中可移动的中间框体至少沿周围边缘将两半模彼此分开，因此半成 型品／半壳体彼此不接触；ｄ）打开所述半模并且移去中间框体；ｅ）关闭所述半模，从而半壳体沿着周围轮缘与另一个接触；并且ｆ）连结半壳体形成空心成品。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：W罗德，J迈尔，R萨特尔，J施诺尔，B斯普林霍尔茨，R魏因莱因，A维斯特，
申请(专利权)人：巴塞尔聚烯烃股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]