发泡成形方法及设备技术

按照本发明专利技术提供通过使气体渗透熔融树脂材料而增加在制造发泡树脂模制产品的气体渗透速度的成形方法和设备。为实现该目的，片状或粒状树脂材料被抽空并承受除湿／干燥处理，在预处理装置中用惰性气体置换，然后将树脂材料在预定温度和压力的惰性气体中保持预定时间，材料送至温度和压力受控的料斗，材料被送至一个增塑装置，预定温度和压力的气体被送至增塑装置，树脂材料在增塑装置中被熔化，树脂材料被注射／填充入事先被抽空至不高于大气压的压力的模具中，在树脂材料被冷却一定时间后将压力恢复至大气压，通过打开模具而取出发泡产品。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发泡成形方法，其中惰性气体如二氧化碳气体用作发泡剂，树脂填入模具中。本专利技术也涉及用树脂材料成形的树脂模制产品。本专利技术还涉及用树脂材料制成结构构件。本专利技术还涉及用于使用光盘(下文称为CD)的音响/音乐装备的树脂模制产品，以及用于使用数字视盘(下文称为DVD)、录像带等的录像设备的树脂模制产品。本专利技术还涉及防震机构和防震构件。本专利技术还涉及适用于防震机构的螺纹紧固构件。本专利技术还涉及加工防震构件的方法。本专利技术还涉及模制产品，更具体来说，涉及树脂材料的泡沫模制产品。本专利技术还涉及具有防震功能的、树脂材料制成的模制产品。本专利技术还涉及一种模制产品，在该产品上彼此齐平地安装震源物体和从震源物体接收信号的接收物体。本专利技术还涉及树脂材料制成的安装构件，在其上安装震源和从震源接收信号的接收构件。本专利技术还涉及制造模制产品的方法和制造上述安装构件的方法。本专利技术特别涉及下述模制产品，即，这种模制产品适于发出精确图象信息，同时消除在从用于产生图象信息的装置向用于输送图象信息的装置发送信息的过程中，来自办公设备如复印机和激光打印机中的震源的震动的影响。关于发泡成形工艺的历史是久远的；例如，在USP3268639和USP3384691中公开了一种借助注射成形工艺制造树脂发泡产品的技术。近来，从合成树脂成形工艺等的教科书可学到使用化学发泡剂和物理发泡剂的发泡成形方法。从聚苯乙烯泡沫等可知，传统的发泡成形法有很高的发泡倍数，因而具有减小重量的优点，但是机械强度低。另外，使用化学发泡剂在毒性、模具腐蚀、模制的环境恶化、处置困难等方面存在许多问题。与此相反，在USP3796779中公开的一种泡沫是通过直接向熔融的树脂材料中吹入惰性气体如二氧化碳气体，使气体透入树脂，然后使树脂冷却而制成的。使用惰性气体作为发泡剂解决了毒性、模具腐蚀、模制环境恶化、难于处置等问题。但是，按照USP3796779，由于气体是直接吹入熔融树脂的，因而树脂和气体不均匀混合而形成各种泡沫形状的岛状结构。例如，所得到的结构局部地强度下降。也就是说，难于控制发泡状态。为了消除上述缺陷，早在1980年代，在麻省理工学院专利技术了一种成形称为微泡的很小泡沫的方法。这种方法及设备公开在USP4473665、USP5158986、USP5160674、USP5334356、USP5571848和USP5866053中。按照麻省理工学院专利技术的这种方法和设备，一种超临界(supercritical)惰性气体吹入树脂在其中熔化的注射成形机的增塑装置的一部分中，熔融树脂和气体被静态混合器充分混合，同时进行压力和温度控制。在制成的发泡产品中均匀散布尺寸为25μm或更小的许多小泡。由于泡的直径小，因而可以得到几乎没有强度下降的模制产品。另外，下述方法也是公知的，当树脂准备注射入模具中时，模具注入气体，并事先以大气压或更大的压力加压，并注射树脂。在树脂完全填入模具后，气压被释放，在树脂内生成气泡。在传统的方法中，由于气体直接吹入熔融树脂材料中，因而与气体接触的熔融树脂部分在气体吹入时迅速冷却。如果气体连续吹入树脂，那么，熔融树脂大部分被冷却。因此，树脂的粘度增加，要恢复适于成形的树脂温度和粘度需要很长时间。另外，当气体准备事先加热至接近树脂熔融温度的温度时，气体的体积随着温度的升高而增大。因此，如果气体直接吹入熔融树脂，那么，由于树脂中的气体压力低，在树脂填入模具后发泡倍数过低。现在也有衬偿上述缺陷的方法，其中，气体的温度和压力被升高以维持气体浓度，然后将气体吹入熔融树脂。但是，在这种情形中，气体的压力很高，一旦吹入熔融树脂，气体就流入其中，这就难于控制吹入的气体量。另外，由于气体快速被吹入熔融树脂，吹入气体的树脂形成双隔绝层(two-isolated-layer)结构。为了使气体均匀弥散在树脂中，气体和树脂必须被静态混合器或类似装置反复地机械捏和。这使设备复杂化，延长了生产周期，导致生产率变劣。注射成形机或挤压机的增塑装置的结构可将一定的压力施加在熔融树脂上，以便在计量过程中从材料清除气体或材料。因此，如果象现有技术中那样，气体被吹入熔融树脂并被计量，那么，在吹入的气体完全溶解在树脂中之前，气体被排放至增塑装置的计量部分那侧。按照用气体注入模具、在将树脂注射进模具时施加一个等于或高于大气压的压力，然后在填充树脂后释放气体压力的方法，如果注入速度高，那么，装入模具的气体压力就不能得到控制。因此，充入气体会引起短射(short shot)。如果树脂注入速度降低，那么装入模具的气体可以得到控制，并且在填入树脂过程中或之后气体的压力可以得到控制。但是，由于注入速度低，形成大的皮层，因模具被冷却，当皮层与模具接触时皮层固化。因此，在模制产品的发泡分布中，在厚度方向上在表面和中央之间，以及在靠近浇口的部分和最后注入的部分之间的发泡差别会变得很大。例如，在日本专利公开文本第60-47796号中公开了一种与音响设备结构有关的技术。在这篇文件中公开的技术与一种结构构件有关，该结构构件具有一种由表面层和芯层构成的三层结构，这是由注射成形法形成的。在这篇文件中公开的技术是采取措施抵抗音响设备的机械的或声音的震源或来自其它源的震动的技术。作为防止共振的技术，在日本专利公开文本第52-28657号中公开了一种使用夹层结构的技术。当用树脂材料模制的树脂模制产品准备用作上述音响设备或视频设备的壳体结构构件时，有一种成形技术可用作减小结构构件重量的技术，这种技术例如公开在USP4473665、USP4360484，以及日本专利公开文本第8-300392号和第10-24436号中。在成象设备如电摄影复印机、激光打印机及传真设备、其它办公设备、工业设备等中，来自振动源如电机那样的转动构件和产生振动的构件的振动会负面影响成象步骤，对信息发送的负作用会负面影响图象和信息输出效果。信息设备如计算机包括冷却风扇电机，作为电气及电子元件散热的措施。在打印机，特别是近年来由于图象清晰度增加而日益普及的激光打印机中，用于转动/驱动多棱镜的电机产生的振动极大影响在用于输送图象信息的设备中的图象清晰度，所述图象信息是通过信息输送装置如多棱镜、光学透镜等对图象载体如纸进行激光扫描而产生的。上述零件和装置如电机、光学透镜及激光源被固定和装在成象设备中的一个安装构件上。在现有技术中，安装构件是金属构件或树脂材料制成的模制产品。例如，按照日本专利公开文本第7-232358号中公开的技术，为了使准备固定在安装构件上的有关零件定位，在安装构件的平面上形成凸起以规定这些零件的位置，用作这种凸起的树脂材料被压缩以保证有关凸起的尺寸精度。由于上述办公设备和信息设备广泛用作办公室和家庭的终端设备，设备的个人使用已经普及。因此，减小重量、成本及尺寸的要求提高。安装构件最好是树脂材料制成的模制产品，以便在各零件的预定位置上固定/放置上述电机、激光源、多棱镜、光学透镜等。如果树脂材料的模制产品准备用作安装构件，那么就应当考虑到减小重量。作为一种减小树脂成形构件重量的技术，在USP 4630484、USP 4473665，以及日本专利公开文本第8-300392号中公开了一种树脂材料发泡成形方法。另外，在日本专利公开文本第10-24436号、第09本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发泡产品的成形方法，其特征在于：在预处理装置中使片状或粒状树脂材料被抽空并承受除湿／干燥处理，以及在惰性气体中进行置换处理，然后，将树脂材料在惰性气体渗透装置中保持在预定温度和压力的惰性气体中预定的时间，降低上述温度和压力，所述材料被送至温度和压力受控的料斗，所述材料被送至一个增塑装置，预定温度和压力的气体送至所述增塑装置，在所述增塑装置中使树脂材料熔化，将树脂材料注射／填充在一个事先被抽空至一个不高于大气压的压力的模具中，在树脂材料冷却预定时间后将所述压力恢复至大气压，通过打开模具而取出发泡产品。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：新井隆，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]