注塑系统的制作方法

本申请涉及注塑技术领域，更具体地说，涉及一种注塑系统。

背景技术：

随着现代设计和产品的需求增加，注塑成型已经成为一种最受欢迎的产品外观实现方式，注塑成型的优点是批量生产时单件成本极低，通常各种塑料的稳定性高，耐性好，选择范围广，可以制作更具设计感的外观。

主要实现方式是，将选定的塑料粒子通过加温的方式，使之变成熔融状态，然后将这种熔融状态的塑料粒子通过挤压的方式挤入预先制作好的钢模，进入钢模后，熔融状态的塑料粒子随着脱离热源，温度降低，不再具有流动性，彻底冷却后变成固体的塑料粒子被钢制模具约束形成需要的形状，通过剪除进料口的多余塑料并打磨，最终完成模型制作。在整个注塑件制作周期内，工序繁琐，制作周期长，效率较低，时间成本相对较高，并且金属模具的制作时间和材料成本极高，一旦设计失误，修改模具时间和材料成本都比较高。

因此，如何解决现有注塑件的制作周期长、工序繁琐，效率低及成本高的问题，是本领域技术人员所要解决的关键技术问题。

技术实现要素：

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种注塑系统，利用注塑模具对光敏材料进行注塑成型，工序简单，制作周期短，成本低，其能够解决现有注塑件的制作周期长、工序繁琐，效率低及成本高的问题。

本申请提供了一种注塑系统，包括有用于制作模型的塑形模具、用于供液态光敏材料进入到所述塑形模具内的进料装置和用于固化所述模型的紫外线照射装置，所述塑形模具设置有用于供所述液态光敏材料形成模型的型腔，所述型腔与所述进料装置相连通，且所述塑形模具为透明材质。

优选地，所述进料装置外设置有用于给液态光敏材料加热的加热模块。

优选地，还包括有固化腔室，所述塑形模具设置在所述固化腔室内，且所述固化腔室内设置有用于给所述模型降温的制冷装置，且所述进料装置位于所述固化腔室外并与所述固化腔室固定连接。

优选地，所述紫外线照射装置设置在所述固化腔室的内侧壁，且所述紫外线照射装置环绕设置在所述塑形模具周侧。

优选地，所述紫外线照射装置设置在所述固化腔室外。

优选地，所述加热模块的加热温度为20摄氏度-100摄氏度。

优选地，所述制冷装置的制冷温度为零下10摄氏度-10摄氏度。

优选地，所述紫外线照射装置包括有多根uv固化灯，多根所述uv固化灯均匀设置在所述固化腔室的侧壁上、并环绕分布在所述塑形模具的周侧。

优选地，所述塑形模具包括有定模具和与所述定模具可拆卸地连接的动模具，所述定模具与所述动模具之间形成所述型腔，所述定模具固定设置在所述固化腔室的前壁内侧，所述动模具可移动地设置在所述固化腔室内。

优选地，所述动模具上设置有顶针，所述顶针的第一端延伸至所述型腔内、第二端延伸至所述动模具的外部，所述顶针能够随着所述动模具移动并能与所述动模具相对移动，所述固化腔室内设置有挡板，当所述动模具带动所述顶针远离所述定模具的一端抵在所述挡板时，所述顶针停止移动并将所述模型顶出。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请提供了一种注塑系统，利用常温下粘度较高的光敏材料，经过进料装置进入塑形模具内，在紫外线照射装置照射下实现化学交联固化，交联固化后的光敏材料不再可以通过高温熔融，性质稳定，可以通过改善光敏材料的化学结构实现不同的材料从硬到软，耐热耐化学等各自性能要求。材料成型后变成热固性材料耐热更好，模具可以采用更为廉价的聚合物模具，代替昂贵的钢材质模具。光敏注塑可以通过调整光敏材料的收缩率减少收缩的影响，并且可以通过3d打印的方式直接实现规模化生产模具，成本低，制作周期短，是小批量试制品开发的最佳选择。如此设置，解决了现有注塑件的制作周期长、工序繁琐，效率低及成本高的问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是根据一些示例性实施例示出的本注塑系统的结构示意图(模型在塑形模具内发生交联反应)；

图2是根据一些示例性实施例示出的本注塑系统的结构示意图(模型脱模后发生交联反应)。

图中：

1、进料斗；2、进料筒；3、加热模块；4、定模具；5、动模具；6、型腔；7、固化腔室；8、驱动装置；9、uv固化灯；10、挡板；11、送料装置；12、顶针。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。

参考图1-图2，本具体实施方式提供了一种注塑系统，包括有用于制作模型的塑形模具和用于供液态光敏材料进入到塑形模具内的进料装置，塑形模具设置有型腔6、以供液态光敏材料在型腔6内形成模型，并且进料装置与型腔6相连通，以供液态光敏材料进入到型腔6内。

该注塑系统还包括有紫外线照射装置，紫外线照射装置能够发出紫外线来照射模型，光敏材料通过紫外线照射，可以保持模型的形状不变，化学交联发生，随着交联密度的增加，使整个模型的强度增加，不再具有热塑性。

并且，塑形模具为透明材质，以使紫外线能够穿过塑形模具照射在模型上，可以实现在塑形模具中发生化学交联反应，形变少，并且提高了模型的固化效果和速度。

塑形模具的材质具体可以是聚氨酯或亚克力或者玻璃或者环氧树脂或者硅胶，或其他透明材质，这里不对其做具体限定。

光敏材料在紫外线照射装置照射下实现化学交联固化，交联固化后的光敏材料不再可以通过高温熔融，性质稳定，可以通过改善光敏材料的化学结构实现不同的材料从硬到软，耐热耐化学等各自性能要求。与现有的热塑性材料的注塑成型方式相比，本注塑系统的优势在于材料的选择性更广，产品在注塑过程中对于温度的依赖变低，材料在低温度下即可实现流动态，通常热塑性材料需要达到200摄氏度以上，热敏材料的流动性更好，送料问题更少，材料成型后变成热固性材料耐热更好，模具可以采用更为廉价的聚合物模具，代替昂贵的钢材质模具。光敏注塑可以通过调整光敏材料的收缩率减少收缩的影响，并且可以通过3d打印的方式直接实现规模化生产模具，成本低，制作周期短，是小批量试制品开发的最佳选择。

如此设置，解决了现有注塑件的制作周期长、工序繁琐，效率低及成本高的问题。

为了便于液态光敏材料流入到型腔6内，在进料装置外设置有加热模块3，以对流入进料装置内的液态光敏材料加热，使光敏材料的粘度降低，从而提高光敏材料的流动性。

本实施例中，该注塑系统还包括有固化腔室7，塑形模具设置在固化腔室7内，并且固化腔室7内设置有制冷装置，以便于制冷装置对塑形模具降温，从而对模型降温。

进料装置设置在固化腔室7外，并且进料装置与固化腔室7固定连接，具体地，固化腔室7与进料装置相连接的侧壁上设置有通孔，通孔与塑形模具的型腔6和进料装置相连通，以便于液态光敏材料进入型腔6内。

该注塑系统还包括有用于给模型降温的制冷装置，制冷装置用于控制塑形模具的温度，使塑形模具内处于低温状态，使型腔6内的光敏材料的流动性缓慢下降，使其粘度升高，从而使多余的空气从塑形模具的间隙处排出，并且由于光敏材料的粘度升高后不易从塑形模具的缝隙溢出形成飞边，使光敏材料在低温下保持良好的塑形状态。

需要说明的是，由于光敏材料是分子量足够大的聚合物材料，在室温或低温状态下具有类似于固体的状态，可以使用塑形模具的塑型。

利用常温下粘度较高的光敏材料，通过加热形成具有流动性的光敏材料，经过挤压灌注进入塑形模具内，塑形模具具有相对低温，利用聚合物在高温下粘度低，低温下粘度高的特性，易于形成模型。

在其中一种实施方式中，如图1所示，紫外线照射装置设置在固化腔室7的内侧壁上，具体地，紫外线照射装置环绕设置在塑形模具的周侧，以使提高模型的固化效果，并且使模型能够受到均匀地照射，使模型固化程度均匀。

紫外线照射装置包括有多根uv固化灯9，多根uv固化灯9均设置在固化腔室7的侧壁上，并且多个uv固化灯9环绕分布在塑形模具的周侧，提高了模型的固化效果，并且使模型能够受到均匀地照射，使模型固化程度均匀。

优选地，uv固化灯9发射的紫外线的波长为100-480nm。

在另一种实施方式中，紫外线照射装置设置在固化腔室7外，可以将塑形模具中的模型取出拿到单独的固化设备中进行紫外线照射塑型，从而可以同时对多个模型进行固化，利于提高生产效率，节省时间。

这里，紫外线照射装置设置在单独的固化设备中。

本实施例中，加热模块3的加热温度可以为20摄氏度-100摄氏度，可以优选为60摄氏度，利于降低光敏材料的粘度，提高光敏材料的流动性。

制冷装置的制冷温度可以为零下10摄氏度-10摄氏度，即固化腔室7内的温度可以为零下10摄氏度-10摄氏度，其中，制冷装置的制冷温度可以为0度。以利于增大光敏材料的粘度，降低光敏材料的流动性。

这里，不对加热模块3的加热温度和制冷装置的制冷温度作具体限定，具体可以根据实际需要设定。

其中，加热模块3可以为环形加热管，环形加热管环绕设置在进料装置的外侧，以便于对流入的光敏材料均匀加热，避免光敏材料附着在进料装置的内壁上。

制冷装置可以为带有自动释放装置的干冰喷雾或制冷器，以便于调控固化腔室7内的温度。

本实施例中，塑形模具包括有定模具4和动模具5，定模具4与动模具5可拆卸地连接，定模具4与动模具5之间形成型腔6，定模具4固定设置在固化腔室7内，具体地，定模具4设置在固化腔室7的前壁内侧上，动模具5可移动地设置在固化腔室7内，这样，便于实现脱模。

为了保证模型能够随着动模具5移动，动模具5的型腔大于定模具4的型腔，即模型与动模具5的内壁接触面积大于模型与定模具4的内壁的接触面积，这样，在分离定模具4和动模具5时，模型先与定模具4相分离。

一些实施例中，动模具5上设置有顶针12，顶针12的第一端延伸至型腔6内，第二端延伸至动模具5的外部，顶针12一端和模型接触，另一端露出在移动模具之外，当移动模具移动到挡板10时，顶针12另一端移动受阻，移动模具继续移动，顶针12另一端在型腔6内部探出，推出模型，使模型脱模。

这里，可以通过人工控制顶针12移动，实现手动脱模。

需要说明的是，这里的挡板10可以设置在靠近固化腔室7后壁的位置，或者其他位置，不对其做具体限定，只需动模具5带动模型移动一定位置后，由顶针12将模型从动模具5推出即可，模型完全从动模具5中脱离后，动模具5再次向着定模具4的方向移动，以便于完成下一个模型的生产。

在其他实施例中，固化腔室7内还设置有用于驱动动模具5移动的驱动装置8，驱动装置8驱动动模具5移动带动模型移动、以便于将模型从固化腔室7内移出，从而实现自动脱模。

这里可以在固化腔室7内设置与驱动装置8和顶针12可通信连接的行程开关，当驱动装置8带动动模具5达到挡板10时，驱动装置8停止驱动，动模具5不再移动，顶针12将模型从动模具5内推出，以实现自动脱模。

在第一种实施例中，驱动装置8包括有滚珠丝杠和电机，滚珠丝杠的两端可转动地连接在固化腔室7的前壁和后壁，电机固定设置在固化腔室7的前壁，也可以设置在固化腔室7的后壁，并且电机的驱动轴与滚珠丝杠的螺杆相连接、以用于驱动螺杆旋转，动模具5与滚珠丝杠的螺母相连接，以使动模具5能够随着螺母前后移动，从而便于将模型从固化腔室7内导出。

在第二种实施例中，驱动装置8包括有第一辊轴、第二辊轴、履带和电机，第一辊轴和第二辊轴分别设置在固化腔室7的前壁和后壁，并且第一辊轴和第二辊轴均与固化腔室7的前壁和后壁相平行，电机设置在固化腔室7的前壁或后壁，以用于驱动第一辊轴或第二辊轴转动，履带套设在第一辊轴和第二辊轴外并能够随着第一辊轴和第二辊轴的转动而移动，在履带上设置有与动模具5相连接的滑块，滑块能够跟随履带移动，以带动动模具5移动，从而便于将模型从固化腔室7内导出。

第三种实施例中，驱动装置8包括有主动轮、从动轮、链条和电机，主动轮设置在固化腔室7的前壁，从动轮设置在固化腔室7的后壁，电机设置在固化腔室7的前端，并且电机的驱动轴与主动轮相连接、以用于驱动主动轮旋转，链条套设在主动轮和从动轮的外侧并与主动轮和从动轮相啮合，动模具5与链条相连接，主动轮转动带动链条移动，从而带动动模具5移动，以便于将模型从固化腔室7内导出。

需要说明的是，上述三种实施例的驱动装置8驱动动模具5的移动方向与固化腔室7的前壁相垂直，即驱动装置8均能够驱动动模具5从固化腔室7的前端移动到固化腔室7的后端。

本实施例中，如图1和图2所示，进料装置包括有进料斗1和进料筒2，进料斗1设置在进料筒2的上方、并与进料筒2相连通，并且进料斗1靠近进料筒2的进料端设置，以便于补料。

加热模块3套设在进料斗1的外侧，以对流入进料筒2的光敏材料加热，使光敏材料的粘度降低，提高光敏材料的流动性，使光敏材料更容易进入到型腔6内。

为了便于出料，在进料筒2内设置有送料装置11，送料装置11包括有带动液态光敏材料由进料端向出料端移动的螺旋输送杆和用于驱动螺旋输送杆转动的驱动电机，驱动电机设置在进料筒的进料端，螺旋输送杆连接在驱动电机的驱动轴上，并且螺旋输送杆与进料筒2同轴设置，从而通过螺旋输送杆的旋转作用，将液态光敏材料由进料端输送至出料端，利于光敏材料流入型腔6内。

这里，固化腔室7的后端设置有出入门，出入门开启时便于将模型从固化腔室7内导出，并且出入门封闭时，利于保证固化腔室7内的温度恒定。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。