專利名稱：發(fā)泡塑料射出成型方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)泡塑料射出成型方法及其設(shè)備，主要指以射出 成型方法和裝置生產(chǎn)發(fā)泡塑料。 背景技術(shù)：
發(fā)泡塑料的成型一般是向一個裝有螺桿的送料管內(nèi)同時送入塑 料并注入氣體，送料管上裝有加熱裝置，使塑料融化，在螺桿的攪拌 下，融化的塑料與氣體充分溶解，形成單相、非核、均勻的內(nèi)含氣體
的塑料熔液。融液從送料管的前端輸出，經(jīng)模具后冷卻成型。USP4， 344， 710號提出了垸烴、二氧化碳為發(fā)泡劑的發(fā)泡塑料技術(shù)，USP4， 473， 665披露了發(fā)泡塑料的應(yīng)用。USP4, 424， 287號提出了在聚苯 乙烯中加入戊烷、二氧化碳的發(fā)泡技術(shù)。
發(fā)泡塑料制造過程中必須在螺桿以定速持續(xù)的旋轉(zhuǎn)，使在料管中 保持均勻的壓力，否則氣體與塑料的熔液就會成核、形成氣泡膨脹， 此時物料的成型將會不穩(wěn)定。由于發(fā)泡塑料的這一特點， 一般只適合 擠塑成型法，適合制造型材產(chǎn)品。
對于一般的注射成型產(chǎn)品，以目前的注塑機械幾乎都無法使用發(fā) 泡成型。注射成型機械不適應(yīng)發(fā)泡塑料的關(guān)鍵在于注射機構(gòu)是一模一 模進行生產(chǎn)，每注射一模就要求塑料融液的輸入有停頓，而發(fā)泡塑料 融液的順利生成和送進必須是連續(xù)的，這樣才能保持塑料中氣體穩(wěn)定 的溶解及物料壓力的穩(wěn)定，使物料維持單相的氣體塑料溶解液的狀態(tài)，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。 一旦停頓，容腔內(nèi)的壓力就會發(fā)生變化，塑 料融液內(nèi)的氣體立即成核、發(fā)泡，破壞容腔內(nèi)的壓力環(huán)境，使下一模 塑料融液無法順利送進。兩者的矛盾無法調(diào)和。然而，由于原材料價 格的飛漲，發(fā)泡塑料節(jié)約原材料又不降低結(jié)構(gòu)強度的特點變得十分誘 人，現(xiàn)實生產(chǎn)存在對發(fā)泡塑料的射出成型方法和設(shè)備的需求。而現(xiàn)有 的發(fā)泡射出技術(shù)無法有效的解決此一 問題。
中國專利99188908.6號提出了如何料壓波動的環(huán)境下，注氣(發(fā) 泡劑)的技術(shù)，中國專利03817185.6號提出了在"周期性"的注塑 機上的發(fā)泡注塑工藝的改善方案。但是兩者都無法克服料壓波動過大 的缺點。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，提供一種工作腔內(nèi)料壓波動 小的發(fā)泡塑料射出成型方法及其設(shè)備。
本發(fā)明所述的發(fā)泡塑料射出成型方法包含以下步驟
(1) 加熱塑料成熔融狀態(tài)，加壓并注入氣體或發(fā)泡劑，并進行 攪拌，使氣體或發(fā)泡劑溶解入塑料熔液，形成單相、非核、均勻的料 液；
(2) 將前述之料液導入一儲料機筒；
(3) 對所述的儲料機筒進行背壓控制，根據(jù)所述的儲料機筒的
液壓缸的擠料活塞的移動位置，做l段以上的不同壓力的
控制；
(4) 將適合一次射出的容量的料液壓入射出機筒，對所述的射出機筒內(nèi)的料液做背壓控制，同時保持對儲料機筒容腔內(nèi) 的背壓控制；
(5)對射出機筒加壓，射出成型。
本發(fā)明所述的發(fā)泡塑料射出成型方法的專用設(shè)備發(fā)泡塑料射出 成型設(shè)備，包括一用于注入塑料、氣體或發(fā)泡劑以形成氣、塑溶解液 的加料機筒，加料機筒上連接有輸氣裝置、料斗、加熱裝置，加料機
筒的內(nèi)腔裝有螺桿，螺桿連接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)；其特征在于
加料機筒內(nèi)腔的前端連通儲料機筒的內(nèi)腔，所述的儲料機筒的擠 料活塞所連接的液壓缸連接第一數(shù)字式背壓閥，所述的第一數(shù)字式背 壓閥連接一中央控制器；用于檢測所述的儲料機筒的內(nèi)腔的壓力的第 一傳感器連接所述的中央控制器；所述的第一數(shù)字式背壓閥根據(jù)所述 的擠料活塞的移動位置對所述的液壓缸做不同的壓力控制；
儲料機筒的容腔的前端通過一止回閥連通射出機筒的內(nèi)腔，，射 出機筒前端裝有噴嘴；所述的射出機筒的射出活塞的油缸連接第二數(shù) 字式背壓閥，所述的第二數(shù)字式背壓閥連接所述的中央控制器；用于 檢測所述的射出機筒的內(nèi)腔的壓力的第二傳感器連接所述的中央控 制器；所述的第二數(shù)字式背壓閥根據(jù)所述的射出活塞的移動位置做不 同的壓力控制。
進一步，所述的儲料機筒之容量大于所述的射出機筒的容量。 進一步，所述的第一數(shù)字式背壓閥、所述的第二數(shù)字式背壓閥均 做8段以上的壓力控制。
進一步，所述的儲料機筒具有如下結(jié)構(gòu)儲料機筒的容腔內(nèi)裝有一第一環(huán)形支承座，第一活塞桿可滑動地安裝在第一支承座內(nèi)，第一 活塞桿與第一支承座密封配合，第一活塞桿與容腔壁之間有間隙，容
腔的物料進口緊靠所述的第一支承座；第一活塞桿后部與油缸、油缸 觸發(fā)開關(guān)配合。
進一步，所述的射出機筒具有如下結(jié)構(gòu)射出機筒的射出容腔內(nèi) 裝有第二環(huán)形支承座，第二活塞桿可滑動地安裝在第二支承座內(nèi)，第 二活塞桿與第二支承座密封配合，第二活塞桿與射出容腔壁之間有間 隙，射出容腔的物料進口緊靠所述的第二支承座；第二活塞桿后部與
頂推油缸、頂推油缸觸發(fā)開關(guān)配合。
進一步，射出機筒前端通過攪拌裝置連接噴嘴。 為了簡化機械和控制，所述的射出機筒與儲料機筒的容腔、活塞
桿具有相同尺寸。
本發(fā)明通過設(shè)立儲料機筒作為中間過渡站，兼顧了射出成型法的
間歇式進料與發(fā)泡塑料的連續(xù)式生成的矛盾，實現(xiàn)了發(fā)泡塑料的射出
法生產(chǎn)。擴展了發(fā)泡塑料的應(yīng)用范圍，可以節(jié)約塑料，促進環(huán)保，降
低塑料制品的成本。
加料機筒的螺桿可以在工作過程中連續(xù)運轉(zhuǎn)，這樣就可以保持機
筒內(nèi)腔的壓力的穩(wěn)定。依靠控制儲料機筒內(nèi)的壓力，就可以控制熔液
從加料機筒進入儲料機筒的速度；當儲料機筒被加滿時，儲料機筒內(nèi) 的壓力足以使螺桿空轉(zhuǎn)。這樣就可以簡單而有效地解決了螺桿連續(xù)運 轉(zhuǎn)時熔液流量的控制問題，有利于簡化機器的控制方法。
一般地，儲料機筒的容量大于射出機筒，每次儲料機筒向射出機筒注料時都有多余，只要保持儲料機筒的背壓就可以保證儲料機筒內(nèi) 的熔液不發(fā)生成核、氣泡膨脹。
現(xiàn)有的注塑機上的機筒都是活塞式的。注射料管的前端有噴嘴， 活塞后部連接一液壓缸?；钊辉谶M料時，依靠液態(tài)料的壓力使活塞 后退，以增大活塞腔的容積。由于在注射時，料液不是完全被射出的， 在活塞端面上總會殘留物料，而活塞腔的進料是前端注入式，因此， 活塞端面附近形成物料死角，此處的物料總是留在活塞端面上，由此 造成物料端面的物料碳化。其次，活塞的反復(fù)移動容易磨損容腔內(nèi)壁， 另一方面活塞腔依靠活塞與容腔壁來密封，兩者之間必須有精確的尺 寸配合，加工要求很高，由此，機筒和活塞使用不長的時間就需要大 修，糾正活塞與機筒內(nèi)壁的配合尺寸，使用成本大增。最后，活塞需 要與機筒內(nèi)壁密封，還造成注射速度慢，活塞只能低速在機筒內(nèi)推進， 否則會刮傷機筒內(nèi)壁。
本發(fā)明的機筒的容腔的入料方式是后進式的，保證了不存在物料 死角，能有效地防止物料碳化。其次，活塞桿與容腔壁不存在摩擦、 不需要密封， 一方面降低了容腔壁加工精度的要求，另一方面消除了 容腔壁的磨損，延長了機筒的使用壽命，還可以免除頻繁的大修，降 低維護成本，提高生產(chǎn)效率。最后，本發(fā)明還能夠在提高注射速度時 保證容腔壁不被磨損。
本發(fā)明的優(yōu)點是螺桿連續(xù)運轉(zhuǎn)，設(shè)備內(nèi)腔的壓力波動小，有利 于料液保持穩(wěn)定，控制方法簡便。
圖1是本發(fā)明的第一種實施方式的示意圖 圖2是本發(fā)明的第二種實施方式的示意圖 圖3是本發(fā)明的儲料機筒的容腔內(nèi)壓力控制原理圖
具體實施方式
下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明
實施例一 參照附圖1、 3:
本發(fā)明所述的發(fā)泡塑料射出成型方法包含以下步驟 (1)加熱塑料成熔融狀態(tài)，加壓并注入氣體或發(fā)泡劑，并進行 攪拌，使氣體或發(fā)泡劑溶解入塑料熔液，形成單相、非核、均勻的料
液；
(6) 將前述之料液導入一儲料機筒；
(7) 對所述的儲料機筒進行背壓控制，根據(jù)所述的儲料機筒的 液壓缸的擠料活塞的移動位置，做1段以上的不同壓力的 控制；
(8) 將適合一次射出的容量的料液壓入射出機筒，對所述的射 出機筒內(nèi)的料液做背壓控制，同時保持對儲料機筒容腔內(nèi) 的背壓控制；
(9) 對射出機筒加壓，射出成型。 本發(fā)明所述的發(fā)泡塑料射出成型方法的專用設(shè)備發(fā)泡塑料射出
成型設(shè)備，包括一用于注入塑料、氣體或發(fā)泡劑以形成氣、塑溶解液 的加料機筒l，加料機筒1上連接有輸氣裝置12、料斗、加熱裝置，加料機筒1的內(nèi)腔裝有螺桿11，螺桿11連接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)；
加料機筒1內(nèi)腔的前端連通儲料機筒2的內(nèi)腔，所述的儲料機筒 的擠料活塞所連接的液壓缸21連接第一數(shù)字式背壓閥22，所述的第 一數(shù)字式背壓閥22連接一中央控制器；用于檢測所述的儲料機筒2 的內(nèi)腔的壓力的第一傳感器23連接所述的中央控制器；所述的第一 數(shù)字式背壓閥22根據(jù)所述的擠料活塞的移動位置對所述的液壓缸21 做不同的壓力控制；
儲料機筒2的容腔的前端通過一止回閥4連通射出機筒3的內(nèi)腔， 射出機筒3前端裝有噴嘴5;所述的射出機筒3的射出活塞的油缸31 連接第二數(shù)字式背壓閥32，所述的第二數(shù)字式背壓閥32連接所述的 中央控制器；用于檢測所述的射出機筒3的內(nèi)腔的壓力的第二傳感器 33連接所述的中央控制器；所述的第二數(shù)字式背壓閥32根據(jù)所述的 射出活塞的移動位置做不同的壓力控制。
所述的儲料機筒2之容量大于所述的射出機筒3的容量。 所述的第一數(shù)字式背壓閥22、所述的第二數(shù)字式背壓閥32均做 8段以上的壓力控制。
為了簡化機械和控制，所述的射出機筒3與儲料機筒2的容腔、 活塞桿具有相同尺寸。
本發(fā)明通過設(shè)立儲料機筒作為中間過渡站，兼顧了射出成型法的 間歇式進料與發(fā)泡塑料的連續(xù)式生成的矛盾，實現(xiàn)了發(fā)泡塑料的射出 法生產(chǎn)。擴展了發(fā)泡塑料的應(yīng)用范圍，可以節(jié)約塑料，促進環(huán)保，降低塑料制品的成本。 參照附圖2、 3:
本實施例與實施例一的區(qū)別在于所述的儲料機筒2和所述的射 出機筒3的改進，其余與實施例一相同。
所述的儲料機筒2具有如下結(jié)構(gòu)儲料機筒2的容腔內(nèi)裝有一第
一環(huán)形支承座24，第一活塞桿25可滑動地安裝在第一環(huán)形支承座24 內(nèi)，第一活塞桿25與第一環(huán)形支承座24密封配合，第一活塞桿25 與容腔壁之間有間隙，容腔的物料進口緊靠所述的第一環(huán)形支承座 24;第一活塞桿25后部與油缸21、油缸21觸發(fā)開關(guān)配合。
所述的射出機筒14具有如下結(jié)構(gòu)射出機筒3的射出容腔內(nèi)裝 有第二環(huán)形支承座34，第二活塞桿35可滑動地安裝在第二環(huán)形支承 座34內(nèi)，第二活塞桿35與第二環(huán)形支承座34密封配合，第二活塞 桿35與射出容腔壁之間有間隙，射出容腔的物料進口緊靠所述的第 二環(huán)形支承座34;第二活塞桿35后部與頂推油缸31、頂推油缸18 觸發(fā)開關(guān)配合。
為了簡化機械和控制，所述的射出機筒3與儲料機筒2的容腔、 活塞桿具有相同尺寸。儲料機筒2之儲料容量大于射出機筒3的容量。
現(xiàn)有的注塑機上的機筒都是活塞式的。注射料管的前端有噴嘴， 活塞后部連接一液壓缸?；钊辉谶M料時，依靠液態(tài)料的壓力使活塞 后退，以增大活塞腔的容積。由于在注射時，料液不是完全被射出的，在活塞端面上總會殘留物料，而活塞腔的進料是前端注入式，因此， 活塞端面附近形成物料死角，此處的物料總是留在活塞端面上，由此 造成物料端面的物料碳化。其次，活塞的反復(fù)移動容易磨損容腔內(nèi)壁, 另一方面活塞腔依靠活塞與容腔壁來密封，兩者之間必須有精確的尺 寸配合，加工要求很高，由此，機筒和活塞使用不長的時間就需要大 修，糾正活塞與機筒內(nèi)壁的配合尺寸，使用成本大增。最后，活塞需 要與機筒內(nèi)壁密封，還造成注射速度慢，活塞只能低速在機筒內(nèi)推進， 否則會刮傷機筒內(nèi)壁。
本實施例的定量射出(壓出)機構(gòu)的容腔的入料方式是后進式的， 保證了不存在物料死角，能有效地防止物料碳化。其次，活塞桿與容 腔壁不存在摩擦、不需要密封，一方面降低了容腔壁加工精度的要求， 另一方面消除了容腔壁的磨損，延長了機筒的使用壽命，還可以免除 頻繁的大修，降低維護成本，提高生產(chǎn)效率。最后，本實施例還能夠 在提高注射速度時保證容腔壁不被磨損。
實施例三
參照附圖1、 2、 3:
本實施例與實施例二的區(qū)別在于增加了射出機筒3的攪拌裝置
6。其余實施例二相同。
射出機筒3前端通過攪拌裝置6連接噴嘴5。該攪拌裝置6可以 是葉輪式，也可以是其他常用的流體流道攪拌裝置。本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列 舉，本發(fā)明的保護范圍的不應(yīng)當被視為僅限于實施例所陳述的具體形 式，本發(fā)明的保護范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠 想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求
1、發(fā)泡塑料射出成型方法，包含以下步驟(1)加熱塑料成熔融狀態(tài)，加壓并注入氣體或發(fā)泡劑，并進行攪拌，使氣體或發(fā)泡劑溶解入塑料熔液，形成單相、非核、均勻的料液；(2)將前述之料液導入一儲料機筒；(3)對所述的儲料機筒進行背壓控制，根據(jù)所述的儲料機筒的液壓缸的擠料活塞的移動位置，做1段以上的不同壓力的控制；(4)將適合一次射出的容量的料液壓入射出機筒，對所述的射出機筒內(nèi)的料液做背壓控制，同時保持對儲料機筒容腔內(nèi)的背壓控制；(5)對射出機筒加壓，射出成型。
2、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)泡塑料射出成型方法的專用設(shè)備發(fā)泡塑料射出成型設(shè)備，包括一用于注入塑料、氣體或發(fā)泡劑以形成氣、 塑溶解液的加料機筒，加料機筒上連接有輸氣裝置、料斗、加熱裝置，加料機筒的內(nèi)腔裝有螺桿，螺桿連接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)；其特征在于-加料機筒內(nèi)腔的前端連通儲料機筒的內(nèi)腔，所述的儲料機筒的擠 料活塞所連接的液壓缸連接第一數(shù)字式背壓閥，所述的第一數(shù)字式背 壓閥連接一中央控制器；用于檢測所述的儲料機筒的內(nèi)腔的壓力的第 一傳感器連接所述的中央控制器；所述的第一數(shù)字式背壓閥根據(jù)所述的擠料活塞的移動位置對所述的液壓缸做不同的壓力控制；儲料機筒的容腔的前端通過一止回閥連通射出機筒的內(nèi)腔，，射出機筒前端裝有噴嘴；所述的射出機筒的射出活塞的油缸連接第二數(shù) 字式背壓閥，所述的第二數(shù)字式背壓閥連接所述的中央控制器；用于 檢測所述的射出機筒的內(nèi)腔的壓力的第二傳感器連接所述的中央控 制器；所述的第二數(shù)字式背壓閥根據(jù)所述的射出活塞的移動位置做不 同的壓力控制。
3、 如權(quán)利要求2所述的發(fā)泡塑料射出成型設(shè)備，其特征在于 所述的儲料機筒之容量大于所述的射出機筒的容量。
4、 如權(quán)利要求3所述的發(fā)泡塑料射出成型設(shè)備，其特征在于 所述的第一數(shù)字式背壓閥、所述的第二數(shù)字式背壓閥均做8段以上的 壓力控制。
5、 如權(quán)利要求4所述的發(fā)泡塑料射出成型設(shè)備，其特征在于 所述的儲料機筒具有如下結(jié)構(gòu)儲料機筒的容腔內(nèi)裝有一第一環(huán)形支 承座，第一活塞桿可滑動地安裝在第一支承座內(nèi)，第一活塞桿與第一 支承座密封配合，第一活塞桿與容腔壁之間有間隙，容腔的物料進口 緊靠所述的第一支承座；第一活塞桿后部與油缸、油缸觸發(fā)開關(guān)配合。
6、 如權(quán)利要求5所述的發(fā)泡塑料射出成型設(shè)備，其特征在于所述的射出機筒具有如下結(jié)構(gòu)射出機筒的射出容腔內(nèi)裝有第二環(huán)形 支承座，第二活塞桿可滑動地安裝在第二支承座內(nèi)，第二活塞桿與第 二支承座密封配合，第二活塞桿與射出容腔壁之間有間隙，射出容腔 的物料進口緊靠所述的第二支承座；第二活塞桿后部與頂推油缸、頂 推油缸觸發(fā)開關(guān)配合。
7、 如權(quán)利要求6所述的發(fā)泡塑料射出成型裝置，其特征在于-射出機筒前端通過攪拌裝置連接噴嘴。
8、 如權(quán)利要求7所述的發(fā)泡塑料射出成型裝置，其特征在于 所述的射出機筒與儲料機筒的容腔、活塞桿具有相同尺寸。
全文摘要
發(fā)泡塑料射出成型方法包含形成發(fā)泡塑料融液、注入儲料機筒、注入射出機筒、射出成型、調(diào)整儲料機筒的壓出量。發(fā)泡塑料射出成型設(shè)備，包括加料機筒，加料機筒上連接有輸氣裝置、料斗、加熱裝置，加料機筒內(nèi)裝螺桿；加料機筒內(nèi)腔的前端連通儲料機筒的內(nèi)腔，儲料機筒連接第一數(shù)字式背壓閥，第一數(shù)字式背壓閥連接中央控制器；第一數(shù)字式背壓閥對液壓缸做壓力控制；儲料機筒通過止回閥連通射出機筒，射出機筒前端裝有噴嘴；射出機筒連接第二數(shù)字式背壓閥，第二數(shù)字式背壓閥連接中央控制器；第二數(shù)字式背壓閥對頂推油缸做壓力控制。本發(fā)明具有螺桿連續(xù)運轉(zhuǎn)、料液壓力波動小，控制方法簡便的優(yōu)點。
文檔編號B29C45/03GK101554762SQ20091009830
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月6日
發(fā)明者陳文魁 申請人:聯(lián)塑(杭州)機械有限公司;陸孝庭