由两种组分制成制品的注塑方法及设备技术

一种用于由两种组分如塑料和弹体材料制成一个模制制品的方法，其中使用内芯来形成中空牙刷体，而通过注入弹体材料来形成表面结构。牙刷体可以制得较宠大但却由于中空的特点而使重量较轻。（*该技术在2018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由两种可注射的组分制成制品的注塑方法，特别地这两种组分分别为塑料和弹性聚合物材料。具体而言，本专利技术涉及一种用于生产牙刷体的注塑方法，其中第一种组分是塑料，第二种组分是弹性聚合物材料。本专利技术还涉及一种利用本专利技术方法制成的牙刷以及实施本专利技术所用到的模具和机器。已知的一类牙刷体，如专利EP0336641A、WO92/17092、WO92/17093、US5054154中公开的那样，包括一个抓握手柄和一个头部，在两者之间通常有一个颈部，其均沿牙刷纵轴线排列，这种牙刷体是用硬塑料和软弹体材料两种成分制成的。通常在这类牙刷中，在牙刷体的两个或两个以上的部位使用了弹体材料，如用在抓握手柄上来提高抓握稳定性，以及用在颈部来改善柔韧性。弹体材料还可以用在其他部位起到装饰的作用。这类牙刷的制造通过两步完成先模塑出牙刷的塑料部分，然后在塑料与弹体材料可以结合的条件下注射流体弹体材料。通常当牙刷体上有两个或两个以上的部位有弹体材料时，这些部位通过一个注射通道相连以便在仅一个注射点向预制好的牙刷体的塑料部分上注射流体弹体材料，从而使流体弹体材料可沿注射通道从一个部位流到另一个部位。当在很多不相连的部位均有弹体材料时，设计出相应数目的注射通道来连接它们是一种繁琐的解决方案而且会导致结构的缺陷。专利WO94/05183公开了一种解决这个问题的不言而喻的替代方法，其中使用了多个与具有弹体材料的部位相应的独立注射点。如果在无数个独立的部位上都有弹体材料，这种方案可能使注射通道变得很复杂，且使制造模具和辅助注塑模具的机加工的难度和复杂度都变大。这种方案还有一个问题，如果牙刷有一个大手柄，如那种适用于儿童的动物形状牙刷，其庞大的部分可以帮助儿童的小手抓住手柄，这时就需要用大量模制塑料。这增加了重量、成本和多余用料。本专利技术的一个目的是提供一种替代性的注塑方法，可以部分至少克服上述问题。本专利技术的其他目的和优点将在下面的叙述中变得明确。根据本专利技术一种制造模塑制品的方法，包括如下步骤在一个第一模腔内用塑料注塑制成一个主体，该模腔内具有一个第一内芯且该内芯与模腔的内壁表面有一定距离，在上述内壁和内芯之间具有一个或多个部件；该主体具有一个主体内腔，该主体内腔基本上与第一内芯的形状相对应；还有从上述主体内腔穿透该主体至主体外表面的开口，该开口基本上与部件的形状和位置相对应；将制成的主体与第一模腔分离并从主体腔中取出第一芯子；将制成的主体封闭入第二模腔中，并在其主体腔中插入第二内芯，在第二内芯和主体腔的内表面之间有一个或多个通道，当第二内芯位于主体腔内部时这些通道与上述开口相通；将一种流体可模塑的可固化材料注入上述通道中，使该材料沿通道流动并进入上述开口中，然后凝固；将上述所制成的制品与第二模腔分离，并将第二芯子从主体腔中取出。下面对本专利技术方法的优选实施方案进行描述。用这种方法制成的模塑制品优选地为一个牙刷体，即包括一个抓握手柄和一个头部，两者之间通常有一个颈部，且这三部分均沿牙刷纵轴线排列，在抓握手柄内部为主体腔。本专利技术的方法可将抓握手柄制得较大但却是中空的，从而重量很轻。抓握手柄可做成吸引人的形状，比如一种代表动物或卡通人物的形状，以使牙刷手柄对儿童产生吸引力而且成人也喜欢。当模塑制品为上述的牙刷体时，抓握手柄通常是一个细长的沿牙刷轴线方向伸展的结构。此时主体腔相应地也为一个细长的腔体且基本上与牙刷体的细长形状相似，因而内芯也将为沿牙刷轴线方向伸展的结构。在第一和第二注模中形成有第一和第二模腔，这两个模腔可通过现有技术制成。本专利技术的方法适用于各种牙刷的注模，无论是试制模还是成品模。这种注模通常包括两个用加工硬化金属通常是钢制成的配合半模，这两个半模必须高精度地配合，且两者配合在一起时包围出一个尺寸精确的内腔，该内腔确定牙刷成品的形状，牙刷材料注入该内腔中。这种模的一个关键部分是其内腔，该内腔的特点由确定牙刷成品形状的功能体现。这种模具的模腔通常是由火花电蚀加工或其他众所周知的电子放电加工方法制成，例如，德国的AntonZahoransk GmbH(DE)和比利时的Machines Boucherie NV等欧洲牙刷模塑制造商采用的工艺。这种模具还都需要包括辅助的操作和结构部件，如一个模架，它包括用于注射塑料和弹体材料的注射点，以用来使该模具与牙刷制造商们使用的标准注塑机相匹配。第一模腔和第二模腔优选地制成一个组合结构，如两件式模具结构，每一部分分别确定模腔的一个相应部分，从而使模腔可以打开以便将主体从模具中取出。这种通用型的组合结构的模具应用于一种制造牙刷和类似模塑制品的注塑成型工艺，其中通过向一个模具的模腔内注塑成型来制成制品，这种工艺是领域内所公知的。一般而言，两件式模具的每一部分均可以包括一块其上切出一部分模腔的金属，当这两块金属合在一起时那两部分模腔就确定了整个模腔。牙刷模具通常是这样的两件式结构，每一部分确定模腔的一部分，该部分模腔与整个模腔大体沿牙刷轴线平分所得的部分相对应。在这种模具中第一和第二模腔可以在远离牙刷头的那一端具有一个开口端，模芯延伸穿过该开口端。在这样的一种结构中，模芯可以沿牙刷抓握手柄的长度方向逐渐变细，在距牙刷头最远的端部较粗。这使得将模芯从主体内腔中取出较为容易。在第一模腔的内壁表面上优选地设有一个或多个部件，并且优选地将上述部件与模具制成一体，使部件可以在例如模具开启时轻松地从已形成的开口中取出。还可以有替代的结构，例如部件可以从第一芯子上凸出或与第一芯子制成一体。开口和相应地部件可以从其外端向内端逐渐变细、尺寸变窄，这样也有助于将部件与模具分离。当开口被第二种材料充满时，它们的开口外端形成一些暴露于制品主体外表面上的可看到的第二种材料区。在第二模腔的内壁和主体之间可能有一些凸起，如与上述开口和通道相连的空穴，这些空穴使得第二种材料流入这些凸起中并形成暴露于已制成制品表面上的第二种材料区。这些暴露出的第二种材料区可以改善制品的外观，特别是如果它们是凸出的凸起，则还有利于抓握。在上述的儿童型牙刷中，这些区域可以为例如某种形象的特征形状。或者，暴露出的第二种材料区为了与该区中的第一种材料相区别，其可能拼出或显示出一些文字特征，如该产品的商标等。这种显示技术在牙刷领域内是众所周知的。塑料和弹体材料分别为适用于制造两组分牙刷的已知材料，而且可以是相反或互补的颜色以强调制品如牙刷的结构以产生一种视觉效果。例如，如果抓握手柄为一个动物形象，则暴露区的弹体材料可以代表该形象的特点，如有色的片或带等。这种材料的注塑成型条件是公知的。在本专利技术的方法中，还有一个可选的步骤当第二芯子从主体腔中取出后，该主体腔可以由一个封闭物来封闭，如一个塞子或盖帽，该封闭物可通过如压紧配合或摩擦配合等的常用方法来使其装配到主体腔的开口端中。还可以使这个封闭物的形状能进一步改善制品的外观，如在儿童用的牙刷中该处可以是某种形象的脚。或者该封闭物可以不太引人注目。在制品为一种具有较大抓握手柄的牙刷的情况下，该封闭物或主体本身可以有一个与牙刷轴线垂直的扁平端或吸盘等，以使牙刷可以依靠该部分而直立。本专利技术的方法可自动化以实现如牙刷等的大批量生产。适于使用上述模具和本专利技术方法的注塑成型机已经有售，如从上述的AntonZah本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造模塑制品的方法，包括如下步骤：在第一模腔内用塑料注塑制成一个主体部，该模腔内具有一个第一内芯并且该内芯与模腔的内壁表面有一定距离，在上述内壁和内芯之间具有一个或多个内部部件；该主体部具有一个主体内腔，该主体内腔基本上与第一内芯的 形状相对应；还具有从上述主体内腔穿透该主体至主体外表面的开口，该开口基本上与所述部件的形状和位置相对应；将制成的主体与第一模腔分离并从主体腔中取出第一芯子；将制成的主体封闭入第二模腔中，并在其主体腔中插入第二内芯，在第二内芯和主体腔 的内表面之间有一个或多个通道，当第二内芯位于主体腔内时这些通道与上述开口相通；将一种流体可模塑的可固化材料注射入上述通道中，使该材料沿通道流动并进入上述开口中，然后凝固；将上述所制成的制品与第二模腔分离，并将第二芯子从主体腔中取出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：H克雷默，
申请(专利权)人：史密丝克莱恩比彻姆消费者保健股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]