用于塑料材料注射模塑设备的注射器的喷嘴终端的制作方法

本发明涉及用于塑料材料注射模塑设备的注射器，并且更具体地，本发明涉及用于由此制成的注射器的喷嘴终端，所述喷嘴终端是包括限定用于所注射的塑料材料的流动通路的管状尖端以及在尖端外部并且共轴地固定至该尖端的环形螺母的类型。

背景技术：

传统地，喷嘴终端的尖端由例如铜的单个高热导率材料元件构成，并且其对于摩损和源自由喷嘴注射入模具内的聚合材料的通路的化学制剂具有不良的耐受性。如此制成的尖端例如在文献US-5299928、US-6988883、WO-2006123237和US-7182591中描述和图示。

由不锈钢制成的单个元件组成的尖端是耐磨损的，但是就热导率而言具有显著的限制，这可以在模塑过程中导致“拉丝”缺陷。

以相同申请人的名义申请的意大利专利申请No. TO2014A000170（截至本申请的优先权日期未公布）描述了由用高机械耐受性（mechanical resistance）、高耐磨损性和高耐化学制剂性的材料制成的径向内部元件，以及由第二材料制成的径向外部元件组成的尖端，其中所述第二材料不与聚合材料的流动接触，并且根据待模塑的聚合物针对其热导率选取。

通常地，这种材料可以是铜或其合金。尽管考虑模塑过程的作用是有效的，但是由于模塑期间生成的气体，这种技术方案仍经受尖端的外部传导性元件的腐蚀的风险。

文献US-2009/0148550公开了一种由包括在两个钢加固元件之间的铜主体构成的尖端。通常与中间铜主体径向间隔开的最外侧元件具有减少由于中间铜主体的热膨胀引起的张力的任务，然而最外侧元件仍然保持暴露于腐蚀的风险。

文献KR-101024902B1描述了一种对应于权利要求1的前序部分的用于喷嘴终端的尖端。详细地，这种已知的尖端包括由第一耐磨损材料制成的径向内部元件、由第二高热导率材料制成的中间元件，以及由第三耐腐蚀材料制成的径向外部元件。该尖端的三个元件彼此联接，但是没有完全地阻止高压塑料材料渗入，以及对尖端整体的随后破坏的可能性。此外，假设外部元件在由高热导率材料制成的中间元件的远端部之前终止，即，在喷嘴终端的自由端部之前终止，则这种中间元件将保持暴露于由模塑期间释放的气体以及塑料材料的渗入引起的腐蚀的风险。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服前述缺陷，并且更具体地，获得上文限定的类型的喷嘴终端，其构造成避免加压的塑料材料在其部件之间的渗入和模塑气体的腐蚀作用两者，同时确保尖端的有效的热导率。

根据本发明，由于径向外部元件完全地覆盖中间元件从而将其与环境隔离的事实，因此大体地实现了该目的。

由于这种技术方案构思，因此在注射期间完全地阻止了塑料材料渗入尖端，并且密闭地隔离了高热导率中间元件，并因此有效地保护其不受腐蚀的风险。

根据本发明的优选实施例，中间元件与径向内部元件连续地接触，并且径向外部元件相应地与中间元件连续地接触。便利地，径向内部元件、中间元件和径向外部元件以过盈方式（interference）彼此联接。

此外，径向外部元件在其端部处密闭地固定至径向内部元件，例如通过焊接至内部元件的端部。

径向内部元件包括延伸直至其远端部的带有实质上恒定的厚度的部分，并且中间元件应用于径向内部元件的这种带有恒定厚度的部分。中间元件的厚度也可以是恒定的，并且实质上等于径向内部元件的前述部分的厚度，同时径向外部元件优选地具有更小的厚度，并且可能加厚的终端部分围绕径向内部元件的远端部。

附图说明

现在将单纯地以非限制性示例的方式，参照附图详细地描述本发明，附图中：

－图1是注射模塑设备的示意视图并且是局部竖直剖视图，以示例的方式，该注射模塑设备设有分别带有常规喷嘴终端和根据本发明的喷嘴终端的两个注射器，

－图2是局部视图，并且是图1的常规喷嘴终端的放大视图，

－图3是类似于图2的视图，例示了根据本发明的喷嘴终端的优选实施例，

－图4是仅示出图3的喷嘴终端的尖端的放大视图，以及

－图5是尖端的分解透视图。

具体实施方式

最初参考图1，塑料材料注射模塑设备常规地包括热室1，在图示示例的情况中，待以流体状态注射的塑料材料在压力下通过两个针阀类型的注射器2、3供给至所述热室1。仍然以常规的方式，注射器2、3中的每一个均包括与热室1连通的喷嘴4，并且通过流体或电气致动器6控制的针阀5沿喷嘴4轴向地移动，便利地是电子控制的。

针阀5的下端部与喷嘴终端协作（将在下文进一步说明），以打开或关闭塑料材料通过模具的注射通路（“门”）的流动。

注射器2设有常规的喷嘴终端，即，根据现有技术的喷嘴终端，其用附图标记7标记，并且在图2中进一步详细图示。其包括内部管状主体8，其被称为尖端并且由高热导率材料（通常是铜或其合金）制成的单个工件形成，以及中空元件9，其由更低热导率的材料制成，并被称为环形螺母。环形螺母9在尖端8下方突伸，以便在其自由端部处与模具在相关的注射通路处密封联接。在图1的右部上描绘的注射器3代替地设有根据本发明的喷嘴终端，其整体以10标记，并且在图3至图5中进一步详细描绘。即使在这种情况中，其也包括实质上类似于根据现有技术的环形螺母的环形螺母9，以及整体用11标记的内部管状主体或尖端。

根据本发明的区别特性，尖端11由三个部件形成，这三个部件以连续密切互相接触的方式彼此永久地连结：由第一耐磨损材料制成的径向内部元件12、由第二高热导率材料制成的中间元件13，以及由第三耐腐蚀材料制成的径向外部元件14。

径向内部元件12具有加厚的近端部分15，如图3中描绘的那样，近端部分15插入并且锁定在喷嘴4中，以及突伸在喷嘴4外侧的远端部分16，并且该远端部分16与针阀5的下端部协作。远端部分便利地具有恒定厚度。

中间元件13以共轴的方式在外部包围并且围绕径向内部元件12的远端部分16，并且实质上在远端部分16的整个轴向延伸部上（除了对应于尖端11的自由端部17的部分）。中间元件13由不同于第一材料的第二材料制成，并且其也具有恒定的并且实质上等于径向内部元件12的远端部分16的厚度的厚度。

径向外部元件14如所提及的那样，完全覆盖中间元件13，因此将其与外部环境密闭地隔离，径向外部元件14由与相对于径向内部元件12的第一材料相同或不同的第三材料制成，并且其优选地具有比中间元件13和内部元件12的远端部分16的厚度显著更小的厚度。如在图4中清晰地可见的那样，径向外部元件14在其端部14a、14b处焊接至径向内部元件12的远端部分16。其端部14b便利地加厚并且包围径向内部元件12的自由端部17，因此完全围绕该自由端部17。

如先前观察到的那样，尖端11的三个元件12、13和14相对于彼此紧密地接触：中间元件13以过盈方式抵靠内部元件12的远端部分16的外表面应用，并且外部元件14以过盈方式抵靠中间元件13的外表面应用。

径向内部元件12用第一材料制成，该第一材料在注射期间与朝向模具腔滑动的聚合材料接触，并且该第一材料是一种带有高机械耐受力、高耐磨耗性、高耐氧化性、高耐磨损性和高耐化学制剂性的材料：其优选地是不锈钢，尤其是回火钢或硬化马氏体钢的类型，并且表征为高硬度（49-51 HRC）。

形成中间元件13的第二材料是高传导性材料，其根据聚合材料选取，以限制在模塑期间可能产生的缺陷（例如拉丝和流涎）：假设其不与聚合材料直接接触，则其优选地由铜或其合金制成。

径向外部元件14的第三材料，也能够保证高机械耐受力以及对于氧化、磨耗、高温以及模塑过程期间释放的气体所引起的腐蚀的耐受性，其优选地是不锈钢，尤其是回火钢或硬化马氏体钢的类型。

能够利用相同的材料获得径向内部元件12和径向外部元件14。

显然，尖端的结构细节和实施例可以相对于已经以示例的方式描述和图示的内容广泛地变化。此外，尽管已经参照用于阀针型注射器的喷嘴终端描述了本发明，但是本发明也同等有利地适用于任何类型的注射器，也例如带有自由流动（free flow）或鱼雷形流动（torpedo flow），以及任何类型的环形螺母（图中或外部）的注射器。