專利名稱：利用注塑將塑料直接包圍金屬制品的成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用改良的注射塑料連接不銹鋼成型的方法，直接在注射過(guò)程中，將塑料緊密地連接不銹鋼件的技術(shù)，屬于注塑塑料及不銹鋼加工的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
注射塑料成型簡(jiǎn)稱注塑。塑料在注塑機(jī)加熱料筒中塑化后，由柱塞或往復(fù)螺桿注射到閉合模具的模腔中形成制品的塑料加工方法。此法能加工外形復(fù)雜、尺寸精確或帶嵌件的制品，生產(chǎn)效率高。大多數(shù)熱塑性塑料和某些熱固性塑料均可用此法進(jìn)行加工。由于塑料的穩(wěn)定性高、價(jià)廉、可塑性高、機(jī)械及化學(xué)性能良好，所以大多數(shù)的日用品都以注塑的方法來(lái)制造，用途非常廣泛。
然而，要將塑料包圍連接不銹鋼件，傳統(tǒng)的做法是獨(dú)立地將塑料部分與不銹鋼件成型，然后再利用粘合劑或超聲波焊接將他們連接在一起。若利用粘合劑連接，必定令成本及生產(chǎn)工序增加。另外，粘合劑本身亦可能包含對(duì)人體及環(huán)境有害的物質(zhì)。如果粘合位有窄縫，亦會(huì)令不銹鋼件與塑料之間藏有污穢。如果利用機(jī)械輔助連接，例如超聲波塑料焊接，它亦可以將塑料及五金焊接起來(lái)。不過(guò)，這方法會(huì)增加機(jī)械的投資成本，亦增加生產(chǎn)的工序及時(shí)間。
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種快捷而有效的方法。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種一次性將不銹鋼與塑料注塑成型的方法，而本方法是輕微改動(dòng)成型模具的設(shè)計(jì)，將不銹鋼件放入注塑機(jī)內(nèi)進(jìn)行一次的注塑成型。由于不需要額外的附加工序、耗材及機(jī)械成本等，達(dá)至提升生產(chǎn)效率，減少成本及環(huán)保的效果。另外，由于注塑形成的連接位是非常牢固的，而且連接位沒(méi)有隙縫，令成品不會(huì)藏水、藏塵、更耐用和衛(wèi)生。
本方法是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一、將所需產(chǎn)品型狀壓或沖出不銹鋼件，同時(shí)在不銹鋼件上設(shè)定位孔；二、將所需產(chǎn)品制作出產(chǎn)品的成型陰模與陽(yáng)模，在陽(yáng)模中設(shè)定一定位凸臺(tái)；三、在成型陽(yáng)模及成型陰模的末端加一條邊線(見(jiàn)圖二)；四、將不銹鋼件放入注塑機(jī)內(nèi)的成型陽(yáng)模中，不銹鋼件的定位孔放入陽(yáng)模的定位凸臺(tái)上，陽(yáng)模配合陰模，形成所需要的注塑形狀(見(jiàn)圖三)；五、進(jìn)行注塑；整個(gè)注塑過(guò)程分為三個(gè)階段，注射時(shí)間約為15秒左右，每個(gè)階段約為五分鐘。注塑時(shí)溫度控制在180℃-250℃。
六、注塑完成后，成品需留在模具內(nèi)自然冷卻后脫模。
而本方案所采用的塑料包括-丁二烯-苯乙烯(K-樹(shù)脂)；-丙烯腈-苯乙烯(AS或SAN)；-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)；及-聚丙烯(PP)。
而注塑機(jī)內(nèi)的設(shè)定如，注塑時(shí)間，溫度，壓力及噴射速度等，均對(duì)成品的外觀，強(qiáng)度及收縮率等產(chǎn)生影響。不過(guò)，成型陽(yáng)模及陰模所形成的邊線與不銹鋼件的配合程度，則會(huì)決定了塑料與不銹鋼的連接的牢固程度，是整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中最為重要的因素。
在實(shí)施方案時(shí)，先在注塑模具的成型陽(yáng)模加入一定位，用以配合不銹鋼件上的定位。這定位的作用是確保塑料在高壓注射的過(guò)程中，不會(huì)令不銹鋼件移位。另外，在成型陽(yáng)模及成型陰模的末端加一條邊線。這樣，塑料可以在注塑過(guò)程中，流動(dòng)到這條邊線，這條塑料構(gòu)成的邊線在成形后會(huì)牢固地包裹著不銹鋼件。注塑用的塑料在冷卻后，有0.5-1％的收縮率，這亦會(huì)令塑料與不銹鋼更牢固地連接。
采用上述制作方法成型不銹鋼與塑料用具或容器，具有如下有益效果。
(1)在注塑的工序中，直接將不銹鋼件與塑料部份連接起來(lái)，省卻連接工序、耗材及機(jī)械成本等，達(dá)至生產(chǎn)效率提升，成本減少及環(huán)保的效果。
(2)由于塑料可以在注塑的過(guò)程中有良好的流動(dòng)性，因而令塑料可以均勻地包裹著不銹鋼件；而且，塑料在注塑后收縮率會(huì)增加塑料與不銹鋼的牢固程度。所以，比起用粘著劑或接聲波連接的方法，本方案會(huì)的連接會(huì)更牢固；而且非常細(xì)小接縫亦不會(huì)藏水、藏塵，令成品更耐用和衛(wèi)生。
(3)由于注塑塑料是屬于脆性材料；而不銹鋼則屬韌性材料，所以成品的整體強(qiáng)度亦因而增加。另外，塑料部份又會(huì)因?yàn)椴讳P鋼的光澤而顯得更亮麗，而不銹鋼部份又會(huì)因?yàn)橛兴芰系谋Ｗo(hù)而不會(huì)刮花，是又有觀賞性，更有實(shí)用性。

圖1為寵物喂飼容器的俯視2為寵物喂飼容器的側(cè)視圖之一圖3為注塑模具結(jié)構(gòu)示意圖其中不銹鋼件1 定位孔2 陰模3 陽(yáng)模4 定位孔5 邊線6 塑料具體實(shí)施方式實(shí)施例一我們用制作一個(gè)喂養(yǎng)寵物的容器的過(guò)程來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。
一、先將0.4mm厚的不銹鋼件利用油壓機(jī)以100t的壓力加壓成型所需不銹鋼件1，如圖1所示，再利用沖壓機(jī)以50t的壓力打出一定位孔2；再在不銹鋼件1的邊位以100t的油壓機(jī)壓出一條反邊；二、將所需產(chǎn)品制作出產(chǎn)品的成型陰模3與陽(yáng)模4，在陽(yáng)模4中設(shè)定一定位孔5；三、在成型陽(yáng)模4及成型陰模3的末端加一條邊線6；四、將不銹鋼件1放入注塑機(jī)內(nèi)的成型陽(yáng)模4中，不銹鋼件1的定位孔2放入陽(yáng)模的定位孔5上，陽(yáng)模配合陰模，形成所需要的注塑形狀，如圖3所示；五、進(jìn)行注塑；在注塑的過(guò)程中，射膠時(shí)間為15秒，射膠過(guò)程分為3段。在最初5秒的第1段，咀溫為240℃，噴射速度為30cm3/s，壓力為60kg/cm2，噴咀位置是70mm；而在第5秒至10秒的第2段中，咀溫為200℃，噴射速度為50cm3/s，壓力為60kg/cm2，噴咀位置是30mm；在最后5秒的第3段，咀溫為200℃，噴射速度為10cm3/s，壓力為40kg/cm2，噴咀位置是10mm。另外，快速鎖模速度及壓力分別為40mm/s和45t；低壓鎖模則為30mm/s及0t；而高壓鎖模則為35mm/s及90t。
六、注塑完成后，成品需留在模具內(nèi)50秒自然冷卻后脫模。上述塑料不銹鋼動(dòng)物用盆其K樹(shù)脂塑料部分的重量為88g，密度為1.01g/cc，而整件成品的最終重量為149g。
實(shí)施例二其基本步驟與實(shí)施例一相同，只是采用注塑材料為丙烯腈-苯乙烯(AS或SAN)采用丙烯腈-苯乙烯(AS或SAN)注塑時(shí)，射膠時(shí)間為15秒，射膠過(guò)程分為3段。在最初5秒的第1段，咀溫為245℃，噴射速度為28cm3/s，壓力為80kg/cm2，噴咀位是70mm；而在第5秒至10秒的第2段中，咀溫為200℃，噴射速度為45cm3/s，壓力為70kg/cm2，噴咀位是30mm；在最后5秒的第3段，咀溫為200℃，噴射速度為8cm3/s，壓力為50kg/cm2，噴咀位置是10mm。另外，快速鎖模速度及壓力分別為40mm/s和50t；低壓鎖模則為30mm/s及0t；而高壓鎖模則為35mm/s及100t。注塑完成后，成品需留在模具內(nèi)50秒自然冷卻后脫模。AS塑料部分的重量為92g，密度為1.06g/cc，而整件成品的最終重量為153g。
實(shí)施例三[丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)配不銹鋼]-其基本步驟與實(shí)施例一相同，只是采用注塑材料為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)采用丙烯腈-苯乙烯(AS或SAN)注塑時(shí)，射膠時(shí)間為15秒，射膠過(guò)程分為3段。在最初5秒的第1段，咀溫為240℃，噴射速度為27cm3/s，壓力為85kg/cm2，噴咀位置是70mm；而在第5秒至10秒的第2段中，咀溫為200℃，噴射速度為45cm3/s，壓力為80kg/cm2，噴咀位置是30mm；在最后5秒的第3段，咀溫為200℃，噴射速度為7cm3/s，壓力為60kg/cm2，噴咀位置是10mm。另外，快速鎖模速度及壓力分別為40mm/s和45t；低壓鎖模則為30mm/s及0t；而高壓鎖模則為35mm/s及90t。注塑完成后，成品需留在模具內(nèi)50秒自然冷卻后脫模。ABS塑料部分的重量為95g，密度為1.09g/cc，而整件成品的最終重量為156g。
實(shí)施例四[聚丙烯(PP)配不銹鋼]其基本步驟與實(shí)施例一相同，只是采用注塑材料為聚丙烯(PP)，射膠時(shí)間為15秒，射膠過(guò)程分為3段。在最初5秒的第1段，咀溫為220℃，噴射速度為30cm3/s，壓力為60kg/cm2，噴咀位置是70mm；而在第5秒至10秒的第2段中，咀溫為190℃，噴射速度為50cm3/s，壓力為60kg/cm2，噴咀位置是30mm；在最后5秒的第3段，咀溫為190C，噴射速度為10cm3/s，壓力為40kg/cm2，噴咀位置是10mm。另外，快速鎖模速度及壓力分別為40mm/s和45t；低壓鎖模則為30mm/s及0t；而高壓鎖模則為35mm/s及90t。注塑完成后，成品需留在模具內(nèi)50秒自然冷卻后脫模。PP塑料部分的重量為83g，密度為0.95g/cc，而整件成品的最終重量為144g。
上述實(shí)施案例均是制作動(dòng)物用飼料盆，只是所用的注塑材料不同。采用上述方法制作出來(lái)的塑料與不銹鋼件生產(chǎn)效率高，塑料與不銹鋼件牢固，接縫非常細(xì)小不會(huì)藏水、藏塵。成品的整體強(qiáng)度增加，塑料部份又會(huì)因?yàn)椴讳P鋼的光澤而顯得更亮麗，而不銹鋼部份又會(huì)因?yàn)橛兴芰系谋Ｗo(hù)而不會(huì)刮花，是又有觀賞性，更有實(shí)用性。
以上實(shí)施案例僅為說(shuō)明本發(fā)明的步驟，但并不限制本發(fā)明應(yīng)用于制作其它任何外層為塑料與內(nèi)層或里層為不銹鋼容器制品。本發(fā)明的主要目的是應(yīng)用于制作內(nèi)層或里層為不銹鋼外層為塑料的容器制品。因此利用本方法制作各種碗、杯、盆等等容器均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種利用注塑將塑料直接包圍金屬制品的成型方法，其特征在于按以下步驟一、將所需產(chǎn)品型狀壓或沖出不銹鋼件，同時(shí)在不銹鋼件上設(shè)定位孔；二、將所需產(chǎn)品制作出產(chǎn)品的成型陰模與陽(yáng)模，在陽(yáng)模中設(shè)定一定位凸臺(tái)；三、在成型陽(yáng)模及成型陰模的末端加一條邊線；四、將不銹鋼件放入注塑機(jī)內(nèi)的成型陽(yáng)模中，不銹鋼件的定位孔放入陽(yáng)模的定位凸臺(tái)上，陽(yáng)模配合陰模，形成所需要的注塑形狀；五、進(jìn)行注塑；六、注塑完成后，成品需留在模具內(nèi)自然冷卻后脫模。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用注塑將塑料直接包圍金屬制品的成型方法，其特征在于注塑過(guò)程分為三個(gè)階段，注射時(shí)間約為15秒左右，每個(gè)階段約為五秒鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用注塑將塑料直接包圍金屬制品的成型方法，其特征在于注塑時(shí)溫度控制在180℃-250℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用注塑將塑料直接包圍金屬制品的成型方法，其特征在于注塑完成后，成品需留在模具內(nèi)50秒自然冷卻后脫模。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用注塑將塑料直接包圍金屬制品的成型方法，其特征在于所述注塑材料為的丁二烯-苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯或聚丙烯。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用改良的注射塑料連接不銹鋼成型的方法，本方法是通過(guò)壓或沖出不銹鋼件，通過(guò)在成型陽(yáng)模及成型陰模的末端加一條邊線后進(jìn)行注塑；注塑完成后，成品需留在模具內(nèi)自然冷卻后脫模。這樣制作的塑料與不銹鋼件牢固，接縫非常細(xì)小不會(huì)藏水、藏塵。成品的整體強(qiáng)度增加，塑料部分又會(huì)因?yàn)椴讳P鋼的光澤而顯得更亮麗，而不銹鋼部分又會(huì)因?yàn)橛兴芰系谋Ｗo(hù)而不會(huì)刮花，是又有觀賞性，更有實(shí)用性。
文檔編號(hào)B29K55/00GK101077605SQ200610082128
公開(kāi)日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2006年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者靳學(xué)斌 申請(qǐng)人:靳學(xué)斌