专利名称：射出成型机加热及冷却系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种射出成型机加热及冷却系统，特别是指一种能对模具迅速加热及冷却的系统。
背景技术：
按，塑料成型的方法分成射出成型、吹塑成型、真空热成型、压缩成型、抽出成型......等等。其中，射出成型所能产出的塑料成品在形状上，从单纯的杯子到复杂的汽车仪表板，而大小则从0.01g的钟表小齿轮到超过20Kg的浴缸等大型成品都能够制造，具有结构复杂、尺寸精确以及质量安定的优点，是各种塑料成型方法之中，最重要、也是最普遍使用的技术。其常用的材料则包括有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)和ABS等。
所谓塑料射出成型技术主要是利用射出成型机，把融化的塑料原料(下称熔胶)射入金属模具的密闭空间之中，俟熔胶在金属模具内冷却凝固后，即可获得与此金属模具的密闭空间相等形状之塑料成品。
而射出成型机除了射出单元(压出机)、电控及油压系统外，在熔胶冷却成型时，主要是以锁模单元(亦称夹模单元)为主要成型系统。该锁模单元是由可相互闭合锁固或开启的第一夹模座及第二夹模座(亦称头板及尾板)所构成，在第一夹模座及第二夹模座上分别设置俗称公、母模的模块后，令第一夹模座及第二夹模座相互闭合锁固(合模)后，即可进行射出充填及冷却成型的程序。
在前述射出成型的过程中，由于熔胶注入公、母模块的模穴时，高温熔胶与冷的模穴腔壁接触会形成薄的凝固层，而且靠近壁面上的熔胶温度亦会降低，使得熔胶的流动速度在中心位置为最大，靠近腔壁的流速则几近于零。
这种熔胶在公、母模块的模穴内流速不一致的情形，如果在结构比较复杂的公、母模块内就会形成乱流，使塑料件成品上容易出现水波纹以及结合线，再加上部份模穴内的空气因来不及排出所形成的气泡，使得成品上的外观瑕疵更显严重。
上述塑料成品上的外观瑕疵对于许多厂商而言，是无可避免的缺陷，也因此许多厂商都会花费较高的二次加工费用，以喷漆或者是电镀等种种方法将之去除。
但这种二次加工的方法除了增加制造成本之外，对于某些在外观及尺寸要求甚为严格的产业亦无法适用。因此，如何能在塑料件由射出充填到冷却成型的过程中，尽量避免上述水波纹、气泡、以及结合线等外观瑕疵的产生，就成为本案发明人研究的目标。
综观先前技术中，有一种利用增加模具温度来消除结合线的方法被产业所运用。这种方法是在第一夹模座或第二夹模座上设置一电热棒，并且利用高压交流电来驱动电热棒产生高热，俾能对射出充填于模具内的熔胶施加高温，使熔胶在公、母模块的模穴内流速能够尽量一致，避免产生乱流。
理论上，这种利用电热棒加热的方法固然可行，但其缺点是加热速度非常慢(一般加热到大200℃约需要一小时)，而且加热时是对整个模具加热，无法针对模具上的某些部位局部加热，在实务上的效果非常有限；再加上射出完成后后至少要待模具冷却到80℃左右时(一般也需要一小时)方能开模，使得这种加热方法只用在某些特殊产品上，并未被普遍运用。
发明内容本发明之目的在于提供一种射出成型机加热及冷却系统，其是一种能对模具迅速加热及冷却的系统，主要是在射出成型机的锁模单元内，设置加热器及流体管道，让固定在锁模单元上的第一、二模块(公、母模)在射出成型的过程中，能被迅速的加热及冷却，藉此以达到消除成品上的水波纹、气泡、以及结合线等外观瑕疵。
本发明是这样实现的，该系统之锁模单元是由可相互闭合锁固或开启的第一夹模座及第二夹模座所构成，其中第一夹模座内侧面可供第一模块固定，第二夹模座与第一夹模座的对应面设有第二模块，第一、二夹模座相互锁固时，令第一、二模块闭合，使第一、二模块之间的模穴空间供熔胶射入，其特征在于第二夹模座与第二模块之间设有至少一加热器，该加热器在熔胶射入第一、二模块之间的模穴空间时可产生高热而透过第二模块对熔胶加热，以防止流动熔胶形成乱流，该加热器在溶胶完成时停止加热；第一夹模座内部设有流体管道，在加热器停止加热后可供冷却流体输入，使射出成型完成后的熔胶被快速冷却定型。
上述第一夹模座实施时，外部设有管接头连通于流体管道。第二夹模座内侧面设有一嵌设固定第二模块用的凹槽，背部则设有贯孔连通于凹槽。该加热器概呈片状设置于第二模块的容置槽内，其两侧各设置有电源线，且电源线穿出第二夹模座之贯孔连接电源。除此，第二夹模座的凹槽与加热器之间设置有一隔板，使加热器产生的高温能单向传导至第二模块。
本发明所能达成之功效如下1.当第一、二夹模座相互锁固使第一、二模块形成闭合状态，且熔胶射入第一、二模块之间的模穴空间时，透过电源线所提供之电源令加热器瞬间产生高热，可经过第二模块的传导而对模穴空间内的熔胶加热，使进入第一、二模块之模穴空间中的熔胶流速能够尽量一致，以避免产生乱流，并藉此达到消除成品上的水波纹、气泡、以及结合线等外观瑕疵之目的。
2当射出成型完成并停止加热器加热后，藉由管接头输入冷却流体进入第一夹模座内的流体管道，可使冷却流体对第一夹模座上的第一模块进行热交换，以令第一、二模块之模穴空间内的熔胶被迅速冷却定型，藉此可大幅节省等待降温的开模时间，以达到增加产能之目的。
3.加热器可利用高电流低电压的直流电来产生高热，不但具有高安全性以及快速加热的优点，还能针对模具的需求在不同部位多点加热并控制温度，以达到前述之目的。
4.流体管道内注入的冷却流体可以为冷却液，以达到快速冷却之功能；而为了避免加热时冷却液造成漏电的危险，在开模时可输入空气将冷却液排出，直到下一次加热完成并停止电源供应后，再输入冷却液，以提高安全性。
图1为本发明第一实施例之立体分解图。
图2为本发明第一实施例之结构示意图。
图3为本发明第一实施例合模时的示意图。
图4为本发明第二实施例之结构示意图。
主要元件符号说明10........第一夹模座11........凹部 12........流体管道13........管接头20........第一模块 21........模穴空间30........第二夹模座31........凹槽 32........贯孔40........第二模块 41........容置槽 50........加热器51........电源线60........隔板 61........缺口具体实施方式如图1、图2所示，本发明射出成型机加热及冷却系统包括有一第一夹模座10、一第一模块20、一第二夹模座30、一第二模块40、一加热器50以及一隔板60，其中该第一夹模座10内侧面设有凹部11以供第一模块20固定，内部设有围绕在凹部11周围的流体管道12，外部设有管接头13连通于流体管道12，由管接头13输入冷却流体进入流体管道12时，冷却流体可对第一夹模座10上的第一模块20进行热交换。该第一模块20外侧面具有既定型状之模穴空间21。实施时，流体管道12输入的冷却流体可以为冷却液或高速气流。
该第二夹模座30可相对于第一夹模座10位移，二者靠合时形成锁固状态(合模)，远离时形成开启状态，第二夹模座30与第一夹模座10的相对应面设有一可容置第二模块40的凹槽31，背部则设有贯孔32连通于凹槽31。
该第二模块40嵌设固定在第二夹模座30的凹槽31内，当第一、二夹模座10、30相互靠合锁固时，第二模块40与第一模块20形成闭合状态，以封闭第一模块20的模穴空间21；该第二模块40之背部与第二夹模座30的相对应面设有容置槽41。
该加热器50概呈片状设置于第二模块40的容置槽41内，其两侧各设置有电源线51，且电源线51穿出第二夹模座30之贯孔32连接电源，使加热器50得以产生高热而对第二模块40加热。实施时，加热器50是以电阻抗原理产生高热的加热片，其电源则以高电流低电压的直流电来使加热器50瞬间产生高热。
该隔板60设置于第二夹模座30的凹槽31与加热器50之间，使加热器50产生的高温能单向传导至第二模块40。实施时，隔板60上相对于加热器50的电源线51，设置有可供电源线51通过的缺口61。
如图3所示，当第一、二夹模座10、30相互靠合锁固，使第一、二模块20、40形成闭合状态，且熔胶(未显示)射入第一、二模块20、40之间成封闭状态的模穴空间21时，加热器50透过电源线51所提供之电源而瞬间产生高热，可经过第二模块40的传导而对模穴空间21内的熔胶加热，使进入第一、二模块20、40之模穴空间21中的熔胶流速能够尽量一致，以避免产生乱流，并藉此达到消除成品上的水波纹、气泡、以及结合线等外观瑕疵之目的。
当射出成型完成并停止加热器50的电源供给后，藉由第一夹模座10上的管接头13输入冷却流体进入流体管道12，可使冷却流体对第一夹模座10上的第一模块20进行热交换；此时，由于第一夹模座10及第一模块20均为导热性良好的金属所制，故可以快速将第一、二模块20、40之模穴空间21内的熔胶迅速冷却定型，藉此可大幅节省等待降温的开模时间，以达到增加产能之目的。
上述加热及冷却时间经本案发明人试验，将第二模块40由室温加热至200℃仅需约10秒，而停止加热后将第一模块20降温至可开模的80℃，亦只需约10秒的时间，相对于习知技术而言，可大幅缩短制程中所需的时间。
再者，第一夹模座10上的流体管道12内注入的冷却流体如果是冷却液时，为了避免加热时冷却液造成漏电的危险，在开模时可输入高速气流将冷却液排出，直到下一次加热完成并停止电源供应后，再输入冷却液，以提高安全性。
除此之外，前述利用高电流低电压的直流电来产生高热的加热器50，不但具有高安全性以及快速加热的优点，还能针对模具的需求在不同部位多点加热并控制温度，以达到前述之目的。例如图4所示之实施例，第二模块40上如果有不同区域需要局部加热时，可将复数个加热器50分别设置在第二模块40的容置槽41内相对位置，令复数个加热器50可以同时对第二模块40上的不同区域予以局部加热。本实施例中，复数个加热器50上的电源线51、隔板60上供电源线51通过的缺口61、以及第二夹模座30上的贯孔32均为相同数量且位置相对应。
以上所述仅为本发明之较佳实施例而已，非因此即局限本发明之专利范围；举凡运用本发明说明书及图式内容所为之简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本发明之专利范围内，合予陈明。
权利要求
1.一种射出成型机加热及冷却系统，其锁模单元是由可相互闭合锁固或开启的第一夹模座及第二夹模座所构成，其中第一夹模座内侧面可供第一模块固定，第二夹模座与第一夹模座的对应面设有第二模块，第一、二夹模座相互锁固时，令第一、二模块闭合，使第一、二模块之间的模穴空间供熔胶射入，其特征在于第二夹模座与第二模块之间设有至少一加热器，该加热器在熔胶射入第一、二模块之间的模穴空间时可产生高热而透过第二模块对熔胶加热，以防止流动熔胶形成乱流，该加热器在溶胶完成时停止加热；第一夹模座内部设有流体管道，在加热器停止加热后可供冷却流体输入，使射出成型完成后的熔胶被快速冷却定型。
2.根据权利要求1所述之射出成型机加热及冷却系统，其特征为第二夹模座内侧面设有一凹槽以容置固定第二模块。
3.根据权利要求2所述之射出成型机加热及冷却系统，其特征为第二夹模座之凹槽与加热器之间设置有一隔板。
4.根据权利要求3所述之射出成型机加热及冷却系统，其特征为第二模块之背部与第二夹模座的相对应面设有容置槽以容置加热器及隔板。
5.根据权利要求4所述之射出成型机加热及冷却系统，其特征为加热器上设有电源线，隔板上设置供电源线通过的缺口，且第二夹模座上具有贯孔供电源线穿出以连接电源。
6.根据权利要求1所述之射出成型机加热及冷却系统，其特征为加热器为复数个分别设置在第二模块背部的不同位置。
7.根据权利要求1所述之射出成型机加热及冷却系统，其特征为加热器是以电阻抗原理产生高热的加热片。
8.根据权利要求7所述之射出成型机加热及冷却系统，其特征为加热器之电源是以高电流低电压的直流电来使加热器瞬间产生高热。
9.根据权利要求1所述之射出成型机加热及冷却系统，其特征为冷却流体进一步包括有冷却液及高速气流，冷却液将熔胶冷却定型后，输入高速气流将冷却液排出。
全文摘要
本发明涉及一种射出成型机加热及冷却系统，其锁模单元是由可相互闭合锁固或开启的第一夹模座及第二夹模座所构成，第二夹模座与第二模块之间设有至少一加热器，第一夹模座内部设有流体管道。本发明是一种能对模具迅速加热及冷却的系统，藉此以达到消除成品上的水波纹、气泡、翘曲以及结合线等外观瑕疵之目的，并能节省开模时间以提高产能。
文档编号B29C45/73GK101020355SQ20071002702
公开日2007年8月22日 申请日期2007年2月27日 优先权日2007年2月27日
发明者张智凯 申请人:张智凯