用于模制产品的方法以及其中所使用的模具技术

本发明专利技术披露了一种模制产品的方法以及其中所使用的模具。用在本发明专利技术中的模具的特征在于，使用各种传统方法（诸如感应加热）快速均匀地的加热模腔的表面，并且通过设计的保温层而通过热传导使其冷却，所述保温层整体形成为模腔的表面层下面的外壳形式的，并且所述模腔的表面也通过保温层中构成的微通道循环冷却流体而被快速地冷却，从而减少模塑周期所需的时间并提高模制部分的质量。（*该技术在2022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用于模制产品的方法以及其中所使用的模具。
技术介绍
已经使用各种方法来模制包括塑料产品的产品，所述方法包括射压模塑法、吹塑法、热成型法等等。模制产品的一般程序包括以下步骤浇注诸如热塑性材料、陶瓷以及金属等模制材料，所述模制材料已被预加热到易于变形的足够温度；将其填充到模具的空腔中；将其冷却到不易变形的足够温度；然后从模具中将其取出以制成为最终产品。通常称作模塑周期的该程序是指一个重复程序，并且所述程序通常用作显示造型工艺的生产力的良好指数。用于减少模塑周期所需时间的最通用方法之一是将模具的温度保持得较低，从而减少冷却所需的时间。尽管该冷模操作可减少冷却时间，但是也存在许多缺点。例如，这可使得模制产品的表面质量恶化。有时，这可导致模制产品中的残余应力非常大。特别是，该方法不适于模制具有又细又长的流动通道的产品，因此所形成的模制产品通常显出未完成产品的形式，因此设计具有合理厚度的模制产品变得非常重要。而且，模制产品在冷模中过于快速的冷却可防止所形成产品的结晶，因此，降低最终产品的质量。换句话说，用于增加模具温度的方法可用作解决上述问题的一种方法。然而，由于在该方法中增加和降低模具温度的重复程序可导致由于较大热质量而造成模塑周期具有相当长的时间，从而降低生产力，因此我们也不认为所述方法是有利的。因此，最好增加具有低热质量的模腔表面的薄层的温度。并且保温层设在表面层与模具的主体之间。然而，这些方法也可带来许多问题，诸如当加热步骤与冷却步骤之间存在较大温差时薄表面层与保温层的分离；在加热和冷却期间在模腔表面上难以获得均匀的温度，并且在将温度控制在期望水平方面存在诸多限制；由于保温层防止模制产品冷却，因此难于大幅度地减少整个模塑周期。例如，USP 5234637披露了一种方法，所述方法通过模具中的内部沟槽使用电加热和冷却，所述模具包括用0.01-0.1mm厚度的铜制成并通过电流加热的表面层以及保温层。该方法的有利之处在于它可提供实际加热。然而，该方法的该薄加热层又存在诸如过度加热或燃烧的问题，这是由于在获得表面层的均匀涂覆厚度方面的困难通常会导致电流的不均匀流动，并且当在高温下加热它们时表面层可能会与保温层相分离。USP 5064597披露了一种电热方法和一种形成包含加热层和保温层的多层模具的方法。由于保温结构的存在，除了不均匀的加热之外，冷却速度也不是那么快。并且该方法还存在这样的问题，即，在加热和冷却步骤期间两层的分离，从而无法传递均匀的温升。USP 5041247披露了一种使用模具主体中的冷却管的冷却方法，所述模具包括具有加热层和保温层的多层结构，所述加热层由碳素钢和不锈钢构成，所述保温层由多孔金属和塑料构成。然而，该方法也可能存在这样的问题，即，当在加热和冷却之间在温度上存在大差异时所述层分离的问题。此外，由于冷却是在模具主体上进行的，因此该方法需要较长的冷却时间。因此，期望方法是，通过有效地组合加热和冷却方法而获得模腔表面的均匀高温以及短模塑周期。然而，由于上述方法没有提供足够快的周期时间，并且难于获得加热层的均匀温升，而且由于上述方法没有足够的耐久性，因此我们认为上述方法不是有利的。因此期望研发一种新方法，所述方法可减少模塑周期的时间并且给予均匀的温度场以及良好的耐久性。专利技术概述因此，本专利技术的目的是提供一种方法以及提供一种用于其中的模具，所述方法可实现模腔表面的快速均匀加热和冷却，因此，可获得提高的模制生产力以及均匀提高质量的模制产品，所述模具可解决传统方法和模具的上述问题。更具体地说，本专利技术涉及一种模具，所述模具包括由具有低热质量的模腔表面层与保温层两者构成的完整外壳，所述保温层位于表面层背面的表面上并且包括微通道或微孔。完整外壳具有良好的耐久性。并且本专利技术还涉及一种方法和其中所使用的模具，所述方法包括通过感应加热对模腔表面的快速均匀的加热，以及通过布置于模具基体中的冷却管线或通过保温层中构成的微通道循环冷却流体而快速的冷却，从而实现有效的加热和冷却。为了增加模腔表面的温度，本专利技术也可使用其他的方法，诸如，在高温下通过冷却管线或微通道循环一种流体，或者在加热步骤中使高温下的一种物体与模腔表面相接触。附图的简要说明附图说明图1示出了本专利技术所涉及的模具的总体结构的横截面图。图2示出了本专利技术所涉及的模具中的外壳的优选实施例的横截面图。图3示出了本专利技术所涉及的模具一侧中的空腔的透视图。图4a-4c示出了沿图2中的线A-A所截的横截面的各种优选实施例。图5示出了本专利技术所涉及的模具中的外壳的另一个优选实施例的横截面图。图6示出了冷却管与微通道之间所连接结构的优选实施例的横截面图和本专利技术所涉及的模具的D-D线的横截面图。图7示出了本专利技术所涉及的模制方法中的感应加热的示意图。图8是透视图，示出了本专利技术所涉及的模具与加热冷却设备的优选实施例的总体结构。图9示出了本专利技术所涉及的模具的优选实施例的示意性横截面图和放大图。图10示出了本专利技术所涉及的模具中的外壳的优选实施例的透视图。图11a和图11b分别示出了本专利技术所涉及的在加热和冷却期间依据时间段反映模腔表面上温度改变的示例的结果的图表。图12a和图12b分别示出了本专利技术所涉及的在加热和冷却期间依据时间段反映模腔表面上温度改变的另一个示例的结果的图表。图13示出了本专利技术所涉及的适用在容器模制中的模具的优选实施例的示意性透视图。图14示出了用在本专利技术所涉及的模制方法中的感应加热线圈的优选实施例的透视图。图15示出了图13中B-B线的横截面图。图16a-16c示出了沿图2中的线A-A所截的横截面的各种优选实施例。1.模具的左半部分 2.模具的右半部分3、4.模具的主体5.空腔6.分离面 7、8.外壳9、10.外壳接收器 11、12.空腔表面13.外壳与模具的主体之间的连接部分14、20.冷却管 15.微通道16.表面层 17.保温层18.微孔19.低磁共振材料制成的外壳21.冷却流体管线22.压缩空气管线23.感应加热线圈24.模具中瓶子的颈部区域25.模具中瓶子的底部区域本专利技术的描述在下文中将详细地描述本专利技术。本专利技术涉及一种用于模制产品的方法，所述方法包括以下步骤模腔表面层的加热、将模制材料填充到模具中、以及冷却，其特征在于，所述模具包括一个空腔、一个包括表面层和其中构成有微通道或微孔的保温层的完整外壳、以及所述模具的主体；所述模腔的表面层通过感应加热被被动地或侵略性地加热0.5-20秒钟达到50-400℃；以及在将模制材料模铸于所述模具之后，通过在所述模具的主体中的冷却管线中循环冷却流体或通过所述表面层下面的背面的表面上的所述保温层中的微通道循环冷却流体而在0.1-20秒钟内使得所述模腔的表面层冷却。本专利技术的特征还在于，当需要避免模腔表面的特定部分中的温升时，所述外壳的一部分可用低磁共振材料来代替。本专利技术的特征还在于，在所述加热和所述冷却期间，使得冷却流体通过设置于模具主体中的冷却管线连续地循环。本专利技术的特征还在于，它可提供一种实际冷却的方法；即，在所述冷却步骤期间，除了通过主体中的冷却管线循环冷却流体之外，还可通过所述微通道循环冷却流体。本专利技术的特征还在于，是在完全停止了冷却流体通过保温层中的微通道的循环并且借助于压缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于模制产品的方法，所述方法包括以下步骤：加热模腔表面层、将模制材料填充到模腔中、以及冷却，　　　　其特征在于，所述模具包括：一个空腔、一个包括表面层和其中构成有微通道或微孔的保温层的完整外壳、以及所述模具的主体；　　　　所述模腔的表面层通过感应加热被被动地或侵略性地加热０．５－２０秒钟达到５０－４００℃；以及　　　　在将模制材料模铸于所述模具之后，通过在所述模具的主体中的冷却管线中循环冷却流体或通过所述表面层下面的背面上的所述保温层中的微通道循环冷却流体而在０．１－２０秒钟内使得所述模腔的表面层冷却。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朴宪辰，金炳勋，
申请(专利权)人：SK化学株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]