头盔的制造方法及其产品技术

本发明专利技术所述的头盔的制造方法，包括如下步骤：制作塑料头盔的注塑模具、制备混合之发泡塑料熔液、将熔液导入第一储料机筒、将熔液从第一储料机筒压出、经第一单向阀导入射出机筒、同时加料机筒向第一储料机筒补料、对射出机筒加压，射出至所述的模具成型，使塑料熔液的表面先冷却、测量射出机筒的当次射出量、加料机筒的当前输出速度；调整加料机筒的输出速度、调整加料机筒上螺杆的转速以控制塑料的加入速度、同时调整进气速度以配合塑料加入速度。该方法所获得的产品，包括被外层包覆的内衬。依照本方法所得到的头盔产品，包括不含气泡或含少量气泡的外层、含气泡的内芯，所述的内芯的被所述的外层包覆。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种塑料头盔的制造方法及其产品。
技术介绍
习知的头盔，如安全帽、工程帽、矿工帽……等大多用纯塑料以 注塑方式制成，这种方式消耗的塑料较多，随着石油价格高涨，人们 渴望节省原材料。此外，纯塑料制品的抗冲击性差、吸震性不佳，头 盔外可被物体打中容易开裂、头盔的内衬又不能缓解冲击，无法很好 地起到保护人身安全的作用。并且头盔的外壳与内衬需要分别制造、再组合装配，工艺复杂。采用发泡塑料制造头盔既不影响头盔的使用，又可明显节省原材 料，并且发泡塑料抗冲击性能好，能够使头盔牢固耐用、减轻重量。 但是习知的发泡塑料技术不适应于制造头盔。习知的发泡技术乃是使用物理发泡剂或化学发泡剂与熔融塑料 以获得发泡成型的方法。其中，化学发泡为采用分解性化学发泡剂与 熔融塑料混合制造，此类发泡剂一般是固体粉末，并于加热时分解放 出气体，而使塑料发泡，并减轻重量。此类化学发泡剂多为有机的偶氮化合物，如偶氮双甲酰胺(Azodicarbonamide)、偶氮双异丁晴 (Azobisisobutyro-nitrile简称AIBN)。例如Azodicarbonamide发泡齐U 在制造受热过程中，会产生可能致癌物质「盐酸氨基脲semicarbazide (SEM)」；故有许多国家已禁止销售或进口以Azodicarbonamide发泡剂作为与食品接触之材料及产品。因而，此类化学发泡剂与熔融塑料混 合制成之发泡塑料，在类该化学发泡剂分解时具有毒性残留物存在发 泡塑料内，而造成人体接触不安全情形，且该残留毒物具有不环保及 污染隐忧。前述物理发泡剂可以是低沸点的有机化合物，如丁垸、戊垸、石油醚、二氟二氯甲烷等；但该发泡剂有易燃性和毒物危险，并有潜在 空气污染问题，因而此种发泡剂技术使用受到限制。此外为改善前述缺失，而有以无毒性的气态惰性气体作为物理发 泡剂的提出，并该气态的惰性气体仅由加入熔融塑料方式不易与熔融 塑料稳定混合，并产生发泡不均匀产品。因而，以前述气态惰性气体 作为物理发泡剂的方式并非可行，习知的发泡材料无法以此种气态惰 性气体的发泡技术获得发泡均匀的发泡塑料材料。为了改善气态的惰性气体作为物理发泡剂不易获得质量均匀的 发泡产品，有许多提出以超临界流体状态的惰性气体作为物理发泡剂 的发泡方法，然而藉由设定压力、温度产生超临界惰性气体将造成制 造成本增加情形，且为了该发泡产品有均匀的气孔与良好外观而无瘪 泡，常需额外使用添加剂，或化学发泡剂。故而，因前述的单纯物理发泡剂运用至射出发泡成型时，仍存在 许多技术问题未解决，所以化学发泡剂运用至射出发泡成型仍不得不 被继续采用。此外，因习知的发泡材料为了该发泡产品有均匀的气孔与良好外 观而无瘪泡，常需额外使用添加剂，使得塑料产品中多少有些许额外的添加物，而使塑料产品无法有效回收再利用。头盔之外壳、内衬等常采用塑料材质成型制造以降低生产成本， 然而许多完全采用塑料或添加少许添加物成型，造成用料成本较高成 品较重情形。为了获得发泡材料具有的优良特性，与产品的外观平整，以及为 了使发泡产品具有良好的表面外观而无瘪泡，前述物理发泡剂的发泡 方法，常需额外使用添加剂，或化学发泡剂。此种状况，对人体与发 泡产品接触时，仍会有安全的隐忧。此外，发泡材料若是仅使用单纯的物理发泡剂而无额外使用添加 剂以获得发泡成型，也有助于环境保护的需要。缘是有一种需求，仅使用单纯的物理发泡剂而无额外添加剂，使 获得的发泡塑料材料，不含额外的添加剂，以避免因添加剂而产生残留的安全隐忧，与避免造成环境污染之问题；因而，可以充分利用发泡塑料之优点，提升头盔产品实用功效。
技术实现思路
本专利技术要解决现有技术的上述缺点，提供一种无毒环保、发泡均 匀、表观好、外壳的抗冲击性好、内衬的缓冲吸震能力强、成型工艺 方便、成本低的塑料头盔制造方法及其产品。本专利技术所述的头盔的制造方法，包括如下步骤(1) 制作塑料头盔的注塑模具；(2) 注入塑料、气体至加料机筒，通过加热和螺杆搅拌，令前 述塑料熔融并与前述气体混合形成混合之发泡塑料熔液；(3) 将前述混合之发泡塑料熔液导入第一储料机筒；(4) 将适合一次射出的容量的塑料熔液压出所述的第一储料机 筒，同时对所述的第一储料机筒容腔内进行压力控制和补偿，保持所 述的第一储料机筒容腔内压力稳定；(5) 通过第一单向阀将被压出所述的第一储料机筒的塑料熔液 导入射出机筒；(6) 对射出机筒加压，射出至所述的模具成型，使塑料熔液的 表面先冷却；(7) 测量射出机筒的当次射出量、加料机筒的当前输出速度；(8) 按照射出机筒的当次射出量，调整加料机筒的输出速度， 使之与射出机筒的当次射出量相等调整加料机筒上螺杆的转速以控 制塑料的加入速度，同时调整进气速度以配合塑料加入速度，以保证 气体在塑料中的均匀度。进一步，所述的步骤(5)分为2步进行(5.1) 通过第一单向阀将被压出所述的第一储料机筒的塑料熔 液导入第二储料机筒；(5.2) 通过第二单向阀将被压出所述的第二储料机筒的塑料熔 液导入射出机筒，对被压出所述的第二储料机筒的塑料熔液第二次注 气，并搅拌，再压入所述的射出机筒；同时，所述的加料机筒内的螺 杆持续转动，所述的加料机筒向所述的第一储料机筒补料。再进一步，在步骤(6)中控制塑料熔液的冷却，使头盔的外壳一 面的冷却速度快于内衬一面。依照本专利技术方法所述的头盔的制造方法所得到的头盔产品，其特 征在于包括不含气泡或含少量气泡的外层、含气泡的内芯，所述的 内芯的被所述的外层包覆。进一步，所述的外层中，头盔的外壳一面的厚度大于内衬一面。本专利技术在射出成型工序中，利用气泡在塑料熔液中的溶解度受温 度影响的特点，对模具里的熔液先表后里进行冷却，外层的气泡被驱 赶到内衬，外层不含气泡或含少量气泡，表观挺括、坚固耐磨，防水 性好，含气泡的内衬则提供了吸震、减重等优点。本专利技术可以使头盔的外壳与内衬一次成型，方便快捷，质量好。 发泡塑料中的气泡的均匀度与气体含量有关，含气量越低，则越 不容易达成气泡均匀分布。但是向塑料熔液中注气过快，则不能使气 泡融入塑料熔液，导致气体与塑料分离。本专利技术采用2次注气法向塑 料熔液中注气，能够在保证气泡均匀融入塑料熔液的情况下，提高塑 料熔液中气体含量，从而制造出气泡细腻、均匀的塑料头盔，气泡细 而均匀则有助于提高头盔的强度、抗冲击性。本专利技术具物理发泡塑料材料的头盔，具塑料、气态气体，其气态 n^体可为气态空气或纯气态惰性气体，而该惰性气体可以是氮气、二 氧化碳、...等，并该气态气体与塑料混合形成发泡塑料材料，而且该 发泡塑料材料具外层、内层，并该内层由外层包覆，并外层为塑料、 内层为塑料包覆气泡，使得该发泡塑料材料可减少塑料用量，并可由 内层之气泡提升隔热性，且可具质轻功效，又该发泡塑料材料不需额 外使用添加剂或化学发泡剂，可确保无残留有毒物质，可避免人体接触时危害人体，并可回收再利用，可具环保功效。本专利技术的头盔的外壳的塑料可为PC聚碳酸脂、PP聚丙烯、ABS， 并该发泡塑料材料的发泡比例气态气体为塑料之20%~40%，头盔的内 衬的塑料可为TPU，并该发泡塑料材料的发泡比例气态气体为塑料之 300%~700%;使头盔可兼具质轻、减少塑料用量、头盔的外壳的抗冲 击性强、而本文档来自技高网...

【技术保护点】
头盔的制造方法，包括如下步骤：　（１）制作塑料头盔的注塑模具；　（２）注入塑料、气体至加料机筒，通过加热和螺杆搅拌，令前述塑料熔融并与前述气体混合形成混合之发泡塑料熔液；　（３）将前述混合之发泡塑料熔液导入第一储料机筒；　 　（４）将适合一次射出的容量的塑料熔液压出所述的第一储料机筒，同时对所述的第一储料机筒容腔内进行压力控制和补偿，保持所述的第一储料机筒容腔内压力稳定；　（５）通过第一单向阀将被压出所述的第一储料机筒的塑料熔液导入射出机筒；　 （６）对射出机筒加压，射出至所述的模具成型，使塑料熔液的表面先冷却；　（７）测量射出机筒的当次射出量、加料机筒的当前输出速度；　（８）按照射出机筒的当次射出量，调整加料机筒的输出速度，使之与射出机筒的当次射出量相等：调整加料机筒 上螺杆的转速以控制塑料的加入速度，同时调整进气速度以配合塑料加入速度，以保证气体在塑料中的均匀度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆纬庭，陆孝庭，
申请(专利权)人：联塑杭州机械有限公司，陆孝庭，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]