塑性材料的注射模制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种注射模制方法，所述方法借助于模制装置将塑性材料注射模制至模腔中，该模制装置包括加压流体塑性材料的分配器，该分配器连接至至少一个注射器，该注射器包括能够在完全关闭位置和打开位置之间移位的针阀。
[0002]通常地，这些注射模制方法包括在针阀从完全关闭位置移位至打开位置之后用塑性材料充填模腔的充填步骤，其后是用于将加压的塑性材料注射至腔中的密填步骤(packing step)，其中，针阀被保持在打开位置。针阀随后从打开位置移位至完全关闭位置，并且在等待时间之后，使得塑性材料能够固化，所模制的物件被从模中取出。
【背景技术】
[0003]对于需要高品质(关于机械概况和从美学观点而言，例如在特别大型的机动车辆部件的情形中)的物件的注射模制，模制装置通常使用分布在模的不同区域中的特定数目的注射器。在这些注射器由单个分配器(通常位于模腔的中心区域)来供给的情形中，可在与(一个或多个)中心注射器或第一注射器靠近的腔的区域所注射的塑性材料的压力和密度和与(一个或多个)周向注射器或第二注射器的区域相对应的所注射的塑性材料的压力和密度之间产生显著的差异。出于这一原因，在这些情形中使用分级注射(cascadeinject1n)，其中，模腔的充填步骤由顺次地指令不同注射器的针阀打开来执行，以使得从中心区域朝向周向区域逐步地充填模腔，或者确切地说，通过打开第一注射器，随后打开第二注射器。在这一情形中，第一注射器的针阀在整个注射循环期间能够保持打开，或者能够移位至关闭位置，其后是第二注射器的针阀的打开。通过这种方式，改进了对充填模腔前部的进给，并且减少了由腔的初始充填区域中的塑性材料累积所导致的局部压力。
[0004]特别地，在这种类型的顺次注射的情形中，因为某些区域可以接收较多量的塑性材料而其它接收较少，充填步骤后的密填步骤必须使腔的不同区域和各个注射器之间保持平衡。任何不平衡和过密填(overpacking)导致模制步骤期间的模制件的变形问题、机械性质随之减弱的张力调整(tens1ning)、厚度的局部增加，以及某些情形中的细丝(filaments)和破损。
[0005]类似问题(尽管是次要的)还可能在物件的注射模制中发生，该物件的尺寸不一定需要顺次的处理方法。
【发明内容】
[0006]本发明的目标是解决过密填的问题，减少所注射的塑性材料的流动和压力，期望的是，这一问题可能会在此表现出来。
[0007]根据本发明，这一目标是由于在权利要求1的前序部分中限定的类型的注射模制方法来实现的，权利要求1的特殊特征在于这样的事实，其包括了附加步骤，该附加步骤将前述至少一个注射器的针阀移位和保持在至少一个部分关闭的中间位置。
[0008]部分关闭的这一附加步骤可在接近充填步骤结束时、或者在密填步骤期间、或者甚至在充填步骤和密填步骤之间来具体实施。
[0009]得益于这一解决思路，可以最佳地使模腔内的塑性材料的压力和分布保持平衡，特别是在顺次注射的情形中(然而不是排他地)。
[0010]可以存在针阀的部分关闭的一个或多个位置，并且其可根据从充填步骤开始所流逝时间或者根据从充填步骤开始所注射的塑性材料的体积来具体实施。通常，针阀在部分关闭的位置和完全关闭位置之间的行程可在0.1和5 mm之间。
【附图说明】
[0011]现在将参考附图详细地描述本发明，该附图完全借助于非限制性示例而提供，在附图中:
图1示出了所模制的塑性材料的物件的示例，该塑性材料的的物件的模制方法是根据本发明借助于主要在该附图中示出的装置来具体实施的，
图2是示出了模制装置的细节的局部剖视图，
图3、4、5和6是在模制方法的分别的连续步骤期间图2的细节的比例放大的视图，以及图7-8、9-10和11-12参考图1的物件而示例性地示出源自根据本发明的方法的效果。
【具体实施方式】
[0012]图1表示所模制的塑性材料的物件，根据本发明的方法对于该物件是特别有利的:该物件是用于机动车辆的保险杠P，其具有这些特性，即相对于厚度(2-3 mm)的大尺寸(1200-1500 mm的长度)、平均较大的重量(通常高于1200-1500 g)、因其在汽车上的可见位置的高的美学价值，并且对于任何后续的处理(例如上漆，以获得极好的美学效果)的需求要求高质量的塑性支撑，而没有美学性质上表面缺陷，且没有在所述模制方法期间由变形所导致的塑性材料的化学/物理性质上的局部缺陷。凭借根据本发明的方法而有效的其它物件可(例如还是涉及汽车领域)包括由非常具有工艺性和粘性的塑性材料(例如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯)制成的板，借此注射压力达到非常高的值。
[0013]仍参考图1，示意性地示出注射模制装置，其通常用于生产物件P:塑化单元I使塑性材料变形，经过单个热流道分配系统2经由连接至热流道分配系统2的多个注射器3、4将塑性材料注射至模腔(未示出)中。注射器3定位在模的大致中心的注射通道处，而注射器4定位在周向注射通道处。
[0014]图2以较不示意性的形式示出连接至热室2的注射器3 (或4)的一个:所述注射器(以完全常规的方式)包括设置在其自由端处的具有喷嘴末端6的喷嘴5，喷嘴末端6的打开和关闭由针阀7控制，借助于流体或电致动器8，针阀7能够沿着喷嘴5沿轴向在完全关闭位置(在图3和6中示出)和完全打开位置(在图4中示出)之间移位。
[0015]通常地，通过每个注射器3、4来运转的模制循环涉及从针阀7的完全关闭位置(图3)开始，打开该针阀7 (图4)以允许塑性材料在充填步骤期间从热室2流动至模腔中。
[0016]所述打开可以是完全的，如在图4中由高度FO指示，或者是几乎完全的，如由高度S指示。
[0017]在该步骤期间，在可能对塑性材料的速度/流动速率进行控制的情况下，经注射的塑性材料的压力增加，并且模腔被充填至95-99%。
[0018]在充填步骤之后是保持或密填步骤，其中，针阀7被保持在完全或几乎完全打开位置，以使该充填平衡，并且经注射的塑性材料在短时间内(通常5-10秒)被保持加压，可能地在预定压力曲线之后。这一步骤用以补偿塑性材料从流体状态到固体状态的自然收缩(0.5-1%)，以确保所模制的部件的每个区域均冷却下来，在仍处于熔融状态的芯部中具有足够的压力。
[0019]所模制的材料靠近注射点的区域在芯部处具有较大的压力，而在更加远离注射点的区域处压力较低。此外，在靠近注射点的区域之间也存在压力差，所述注射点可能比其