TWI708672B - 具有連續射出成形之共注射之方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種類似旋轉料架之連續共注射成形系統,其包含上傾斜進料通道及下傾斜進料通道之一配置。該等進料通道之各者中具有一閥,該閥經定位於至一相關模穴之一入口上游。該閥係可控制,使得可即時進行調整以實現或維持在恆定壓力下輸送熔化聚合材料至該模穴。
Description
本申請案大體上係關於射出成形系統且,更特定言之,係關於用於藉由連續饋送熔化聚合材料至複數個模穴在低恆定壓力下產生共注射成形零件之裝置及方法,該複數個模穴圍繞包括至少一第一噴嘴及第二噴嘴之一軸旋轉。
射出成形係常用於由可熔性材料製成之零件(最常係由熱塑性聚合物製成之零件)之高體積製造之一技術。現今在業界主要使用之射出成形程序係斷續性的,意謂所有程序以一循序方式發生且因此各步驟必須在下一步驟可開始之前完成。一塑膠樹脂(最常以小珠或小丸之形式)引入至一射出成形機器中,該機器在熱、壓力及剪切下熔化樹脂珠。現已熔化之樹脂強行注射至具有一特定腔穴性質之一模穴。經注射之塑膠在壓力下固持於該模穴中、冷卻且接著移除作為具有本質上複製模具之腔穴形狀之一形狀之一固化零件。重複此程序以使用相同模具產生多個零件。模具自身可具有一單一腔穴或多個腔穴。若一個以上熔化材料注射至一模具,則射出成形程序係指共注射。
美國專利申請案第13/774,692號(以引用的方式併入本文中)描述實質上恆定壓力射出成形系統中之共注射程序。存在藉由斷續性射出成形與共注射成形兩者顯示之數種限制及挑戰。例如,習知斷續性射出成形歸因於循序執行各階段或步驟之需要而加長成形一零件必需之
循環時間。另外,由於夾箝噸位(clamp tonnage)必須同時固持多個腔穴閉合,因此使用斷續性射出成形生產大量零件需要大設備以固持模具閉合。習知多腔穴斷續性射出成形系統亦佔據一大佔據面積以接納多個模穴。習知共注射成形顯示維持引入至模穴中之材料之同步流動前沿速度以維持模穴中之材料之一均勻分佈之製造挑戰。習知共注射成形進一步要求:零件之厚度係至少1mm以避免一內層膨裂一外層。此等及其他限制及挑戰限制其中可使用斷續性及共注射成形程序之情況。
使用斷續性射出成形解決此等問題之一途徑係「壓模」成形物件。此途徑包含:1)擠壓熔化聚合物;2)修整經擠壓之聚合物之一「塞體」(plug)至一預定長度(以實現聚合物之一目標體積);3)將該「塞體」沈積至一底部模穴;及4)將一上模具半體壓縮至一底部模具半體以形成一成形零件。此途徑可在一連續旋轉平台上完成,該旋轉平台使得各步驟同時完成,且導致非常高的生產率及更低成本。然而,存在數項權衡。第一,當接觸該冷卻底部模具半體時,該聚合物「塞體」立即冷凍,此導致該成形零件上之一顯著霧面或粗糙表面紋理(一不良品質缺陷)。第二,模具在設計上必須非常簡單以使得當該上磨具半體接近該底部模具半體時,藉由壓縮力使零件成形,此極大限度地限制可能使用此成形技術之零件設計。
一替代途徑係持續將該聚合物饋送至以一旋轉料架方式圍繞一中央聚合物源配置之複數個模穴。在已提議或實踐之此本質之現有連續射出成形系統中,應瞭解,該等模穴以一平面、中心輻射方式安置於圍繞該中央聚合物源,其中聚合物源出口或噴嘴位於與該等模穴之各者之入口相同之平面中。此配置之一缺點係接納所有模穴所需要之製造佔地面積之大佔據面積。另一缺點係沿連接噴嘴及模穴之水平延伸進料通道傳播該聚合物必需之能量之量。一額外缺點係缺乏對熔體
壓力進行即時調整之能力。在一旋轉料架類型連續成形系統之至少一先前揭示內容中,該系統具有一閘閥致動器,該閘閥致動器用於定位可控制地將成形腔穴連接至一射擊罐之一閥銷。該閘閥根據用於該閥銷之致動之一閘閥凸輪輪廓操作。因為該閥之致動取決於一凸輪軌道,所以當一模具位置圍繞旋轉料架旋轉時,閥位置藉由該模具位置之方位指定。因此,無能力調整熔流以增加或減小壓力。判定藉此熔流至一給定模穴之速率及壓力之唯一變數係該閥敞開或閉合之程度,但無能力在該閥之該方位處進行精確調整,可能需要之任何壓力將必須藉由調整一擠壓機或熔化聚合材料之其他源之輸出之速率而完成。
本發明提供對於通過使用亦以共注射為特徵之一實質上恆定壓力填充程序因斷續性射出成形與共注射兩者而存在之問題之解決方案。
一新連續射出成形途徑藉由使用一新發現的實質上恆定壓力填充程序(其適於甚至在非常低的填充壓力下產生一高品質零件)而實現。該新連續射出成形途徑使用斷續性射出成形解決問題。該新程序涉及:1)在一連續基礎上將聚合物擠壓至一旋轉進料器元件;2)通過一閥或量測板量測熔化聚合材料至模穴之流動;3)在模穴中冷卻聚合物;4)自模穴射出零件;及5)閉合模穴以製備模穴以接納另一「射料」(shot)熔化聚合材料。在一連續基礎上重複該程序。
實質上恆定、低壓力射出成形亦提供有利於使用習知共注射成形解決問題之一環境。當用於彼此共注射至一模穴之兩個或兩個以上材料之各者之射出系統維持恆定且相等壓力時,該等材料之各者之流速在模穴中亦係相等的。此提供一更一致的層厚度,且消除用於高度複雜控制演算法、昂貴設備及耗時反覆程序之需要以界定可接受的程序設定以實現所欲層厚度。此外,當材料在一更低恆定壓力下共注射
至由具有高導熱性之材料製成之模具中時,不太需要提供此一厚外部材料以實現相對於該第一之該第二材料之流動。因此,多層共注射零件可實現具有甚至小於0.5mm之總厚度,且具有劣等物理性質之材料在具有一薄壁之射出成形零件中可用作為一芯材料。
本發明涉及:1)藉由一些動機(諸如擠壓)供應一第一熔化聚合材料之一連續流動至一上旋轉進料器元件;2)供應一第二熔化聚合材料之一連續流動至一下旋轉進料器元件;3)通過一量測板(或量測閘)或閥同時量測該第一熔化聚合材料至模穴之流動及第二熔化聚合材料至模穴之流動;4)在模穴中冷卻聚合物;4)自模穴射出零件;及5)閉合模穴以製備模穴以接納另一「射料」熔化聚合材料。在一連續基礎上重複該程序。
本發明之連續共注射成形系統之上進料通道將該第一熔化聚合材料提供至各模具,而本發明之連續共注射成形系統之下進料通道將該第二熔化聚合材料提供至各模具。認識到,該第二熔化聚合材料可在各種特性或屬性(諸如顏色、黏性、流速、熔點、冰點及再生料含量)之一或多者方面不同於該第一熔化聚合材料。將該第一熔化聚合材料供應至該等上進料通道之一第一噴嘴位於一第一高度處,該第一高度高於將該第二熔化聚合材料供應至該等下進料通道之一第二噴嘴之一第二高度。該第二噴嘴之該第二高度可係高度或等於該等模穴之各者之入口之一第三高度。因此,本發明之該等上進料通道之各者以一斜率配置。本發明之該等下進料通道之各者亦可以一斜率配置或可替代地配置在與模穴相同之平面上(諸如以一中心輻射分佈予以安置)。
本發明之連續成形系統尤其適於在填充各模穴時以實質上恆定壓力操作。本發明亦認識到,期望基於即時量測對進入個別模穴之熔化聚合材料之壓力進行微小調整。該等進料通道可具備可以導致傳送
至與該傾斜進料通道相關聯之模穴之入口之熔化聚合材料之壓力增加的方式致動之量測閘或可控制閥(諸如球閥、針閥或量測板),同時維持在實質上恆定壓力下將熔化聚合材料傳送至與模穴上游之進料通道(在該複數個閉合模穴之間)形成流體連通之模穴之入口。
一實質上恆定壓力射出成形系統使得射出成形之包填階段以與射出成形之填充階段相同(或實質上相同)之壓力下同時發生,有利地縮減循環時間且避免填充結束時增加壓力之需要,以避免在射出成形產品之冷卻之後歸因於收縮之不利效應。然而,即使在一實質上恆定壓力多腔穴射出成形系統中,仍期望能夠具有對引入至模穴中之熔化聚合材料之壓力進行有限調整之能力。一些射出成形系統藉由調節一噴嘴及歧管或進料系統之一擠壓機系統上游之旋轉速率來控制壓力。此等系統之一缺點係一特定位置處(諸如一閘、一模穴入口)或沿一模穴之一內部之位置處之一感測條件(例如,壓力、溫度、黏性或流率)與一壓力調整之間存在一固有滯後,此係因為壓力調整耗費一些時間(即使假定控制器能夠瞬時處理自一感測器(其指示保證壓力中之一變化之一感測條件)之一信號且指示該擠壓機系統改變其補償速度;歸因於熔化聚合材料行進自該擠壓機系統至該感測位置之距離所耗費之時間,在該感測位置處實現所得壓力變化之前,壓力調整耗費一些時間)。名稱為「Alternative Pressure Control for a Low Constant Pressure Injection Molding Apparatus」之美國專利申請案第13/476,047號(其全文以引用的方式併入本文中)揭示且描述使用一主動封閉迴路控制器以調節且實現熔化聚合材料之一實質上恆定壓力,以及使用調節器件以維持一實質上恆定熔體壓力之其他壓力。例如,揭示一種壓力釋放閥,該壓力減輕閥之一設定點低於該壓力釋放閥之一熔化固持件側上之熔體壓力,當該熔化聚合材料之壓力超過該壓力釋放閥之一設定點時,該壓力釋放閥通過一壓力釋放出口排出熔化聚合材料之一部分。
運用致動本發明之個別進料通道之可控制閥之能力,連續成形系統促進相較於調節一射出成形系統之一擠壓機系統之旋轉速率之封閉迴路控制器之更瞬時校正或壓力調整,此係由於藉由在該模穴之一入口上游立即安置之一閥實施該等壓力調整。在此方面,本發明之連續成形系統之個別進料通道之可控制閥提供非常接近模穴之入口之一壓力調整,類似於藉由美國申請案第13/476,047號之壓力釋放閥實現之一優點。另外,由於可個別致動之控制閥不限於一單一設定點,而是可可變地敞開或閉合至所欲程度以對壓力進行即時調整,因此可個別致動之控制閥在成形操作中提供更大靈活度。該連續成形系統之一擠壓機系統(若需要)除藉由旋轉產生之壓力外亦可增加一增壓。另外,使用閥之一步進填充程序可提供更佳射出控制。開/閉(閥控制)可位於擠壓機處、位於噴嘴處或位於各腔穴處。
在連續射出成形中,可通過一旋轉進料系統饋給各腔穴。在該進料系統內,可藉由一液壓或氣壓閥調節各進料管道。此一旋轉進料系統具有限制或關閉之能力。
10:例示性低恆定壓力射出成形裝置
12:射出系統
14:夾箝系統
16:熱塑性小丸
18:漏斗
20:加熱套筒
22:擠壓機系統/螺桿
24:熔化熱塑性材料
25:第一模具零件
26:噴嘴
27:第二模具零件
28:模具
30:閘
32:模穴
34:壓機或夾箝單元/夾箝系統
36:螺桿控制件
50:主動、封閉迴路控制器
52:感測器
54:有線連接件
56:有線連接件
180:例示性低恆定壓力共注射歧管
182:第一機器噴嘴路徑
184:第一材料
186:第二機器噴嘴路徑
188:第二材料
190:共注射管尖
192:熱管尖孔
194:模穴
196:相對端
200:第一螺桿泵
202:第二螺桿泵
204:旋轉馬達
206:漏斗
208:螺桿
210:第一噴嘴
212:第二噴嘴
214a:上進料通道
214b:上進料通道
214c:上進料通道
216a:下進料通道
216b:下進料通道
216c:下進料通道
220:模穴
220a:模穴
220b:模穴
220c:模穴
220n:模穴
222:模穴/芯板
224:共注射歧管
226:單一入口/第一入口
228:第二入口
230:模芯
230a:模芯
230b:模芯
230c:模芯
230n:模芯
232:凸輪隨耦器滾輪
234:凸輪軌道
236:量測閘或閥
A:箭頭
Y1:第一高度
Y2:第二高度
Y3:第三高度
儘管本說明書以申請專利範圍結束,申請專利範圍經特別指出且清楚地申請視為本發明之標的,但據信自結合附圖之以下描述將更完全理解本發明。一些圖可已藉由為更清晰地展示其他元件之目的忽略選定元件而簡化。在一些圖中元件之此等忽略在例示性實施例之任一者中非必然指示特定元件之存在或缺乏,惟可在對應書面描述中明確地描繪除外。沒有圖式必然按比例繪製。
如本文所使用,術語「注射點」係成形裝置中包括熔化熱塑性材料之該射料進入模穴的位置。例如,對於具有經耦合至一噴嘴之一單一模穴之一成形裝置,注射點可係位於或鄰近該噴嘴。替代地,對於具有複數個模穴及用於將該熔化熱塑性材料自該噴嘴傳輸至該等模
穴之各者之一澆道系統之一成形裝置,注射點可係在該澆道系統與該等個別模穴之各者之間接觸的點。當通過該澆道系統來傳輸熔化熱塑性材料時,包括熔化熱塑性材料之該射料維持在實質上恆定熔體壓力。通常,該澆道系統係當熔化熱塑性材料被傳輸至該等模穴時維持包括熔化熱塑性材料之該射料之熔體溫度之一加熱澆道系統。
如本文所使用,關於一熱塑性材料之熔體壓力的術語「低壓」意謂約15,000psi及更低之一射出成形機器之一噴嘴附近的熔體壓力。
如本文所使用,術語「熔體」係指熔化材料,其通常係一聚合材料,該聚合材料通過一進料系統被傳輸至模穴,其中該聚合材料固化成成品零件。
如本文所使用,術語「熔體壓力」係指當熔化熱塑性材料被注射至且填充一成形裝置之一模穴時包括熔化熱塑性材料之一射料之一壓力。在填充實質上整個模穴期間,包括熔化熱塑性材料之該射料之熔體壓力維持實質上恆定。如本文所使用,術語「模穴壓力」係指一閉合模穴內的壓力。可(例如)使用經放置於模穴內部之一壓力傳感器來量測模穴壓力。在該方法之實施例中,在將包括熔化熱塑性材料之該射料注射至模穴之前,模穴壓力不同於包括熔化熱塑性材料之該射料的預注射壓力。例如,模穴壓力可小於包括熔化熱塑性材料之該射料的預注射壓力。在另一實施例中,模穴壓力可大於包括熔化熱塑性材料之該射料的預注射壓力。例如,在注射之前,模穴壓力可不同於(大於或小於)包括熔化熱塑性材料之該射料的預注射壓力達至少10%、至少15%、至少20%、至少25%、至少30%、至少40%或至少50%。在一實施例中,模穴壓力不同於(大於或小於)包括熔化熱塑性材料之該射料的預注射壓力達至少15psi。在各種實施例中,在注射之前,模穴壓力可係大氣壓。在其他實施例中,模穴壓力可具有大於
大氣壓之一壓力。在又一實施例中,在注射之前,模穴可維持在一真空。
如本文所使用,術語「動機」係指一手段,藉由該手段來製造熔體,以自一壓機噴嘴移動至零件腔穴。此可係通過正位移或正壓力手段或其一組合來實現。
如本文所使用,術語「非流體溫度」係指熱塑性材料的黏性係如此高使得該熱塑性材料有效地無法被迫流動的溫度。
如本文所使用,關於包括熔化熱塑性材料之該射料的術語「預注射壓力」係指在該熱塑性材料已在加熱套筒中加熱至一熔化狀態且經製備成該射料之後、且恰在將包括熔化熱塑性材料之該射料注射至模穴或與噴嘴及模穴形成流體連通之一澆道或進料系統之前,該熱塑性材料的壓力。包括熔化熱塑性材料之該射料的預注射壓力可視情況不相等於注射之前模穴的壓力。在一實施例中,在注射之前,模穴可係(例如)在大氣壓下。在另一實施例中,模穴可具有一微小正壓力。在又一實施例中,在模穴中可引起一真空。
如本文所使用之關於一熱塑性材料之一熔體壓力之術語「實質上恆定壓力」意謂自一基線熔體壓力之偏差不會在該熱塑性材料之物理性質中產生有意義的變化。例如,「實質上恆定壓力」包含但不限於壓力變化,對於該壓力變化,熔化熱塑性材料之黏性不會有意義地改變。在此方面,術語「實質上恆定」包含自一基線熔體壓力之約30%之偏差。例如,術語「約4600psi之一實質上恆定壓力」包含波動達約6000psi(高於4600psi達30%)至約3200psi(低於4600psi達30%)之範圍內之壓力。只要熔體壓力波動不大於自所列舉之壓力之30%,一熔體壓力就視為實質上恆定。
術語「閥」係指調節通過一進料系統中之一點的熔體之質量流動之一機構,其包含完全阻擋流動之能力。一閥可採用一可旋轉球
閥、閘閥、蝶形閥、針閥、光圈類型閥、舌閥、簧片閥、瓣閥、膜片閥、圓盤閥、止回(球類型)閥、止回(環類型)閥、鴨嘴閥或閥之一些其他類型。
圖1繪示一例示性低恆定壓力射出成形裝置之一圖解正視圖;圖2係包含一多腔穴模具及一共注射歧管之一成形總成之一橫截面圖;圖3係本發明之一連續共注射成形系統之一透視圖,該連續共注射成形系統包括:一第一泵,其提供一第一熔化聚合材料之一連續供應與以相對於該等模具之一陡角度安置之複數個上進料通道之組合;及一第二泵,其提供一第二熔化聚合材料之一連續供應與以相對於該等模具之一較少角度安置之複數個下進料通道之組合;圖3A係圖3之實施例之一俯視圖且繪示其中具有一凸輪軌道之一旋轉腔穴/芯板;圖3B係繪示圖3之熔化聚合材料之連續供應之圍繞噴嘴之一模芯之一旋轉期間隨時間之該凸輪軌道之半徑之一曲線圖;圖4係圖3中描繪之本發明之該連續共注射成形系統之一分解圖;圖5係本發明之一連續共注射成形系統之一透視圖,該連續共注射成形系統包括:一第一泵,其提供一第一熔化聚合材料之一連續供應與以相對於該等模具之一角度安置之複數個上進料通道之組合;及一第二泵,其提供一第二熔化聚合材料之一連續供應與在與該等模具相同之平面上安置之複數個下進料通道之組合;圖6係圖5中描繪之本發明之該連續共注射成形系統之一分解圖;圖7係根據本發明之一替代實施例之一連續共注射成形系統之一透視圖。
本發明之實施例可使用材料、結構及/或如以下美國專利申請案中所揭示之在實質上恆定壓力下用於射出成形之特徵、方法及材料之任何及所有實施例:名稱為「Apparatus and Method for Injection Molding at Low Constant Pressure」之美國專利申請案第13/476,045號(申請案之參考12127);名稱為「Apparatus and Method for Injection Molding at Low Constant Pressure」之美國專利申請案第13/601,307號(申請案之參考12127D);名稱為「Alternative Pressure Control for a Low Constant Pressure Injection Molding Apparatus」之美國專利申請案第13/476,047號(申請案之參考12128);名稱為「Injection Molding System Having Simplified Cooling」之美國專利申請案第13/774,571號(申請案之參考12129);名稱為「Non-Naturally Balanced Feed System for an Injection Molding Apparatus」之美國專利申請案第13/476,073號(申請案之參考12130)、名稱為「Method for Injection Molding at Low,Substantially Constant Pressure」之美國專利申請案第13/476,197號(申請案之參考12131Q)、名稱為「Method for Injection Molding at Low,Substantially Constant Pressure」之美國專利申請案第13/476,178號(申請案之參考12132Q);名稱為「Method for Injection Molding at Low,Substantially Constant Pressure」之美國專利申請案第13/601,338號(申請案之參考:1213D2Q);名稱為「High Thermal Conductivity Co-Injection Molding System」之美國專利申請案第13/774,692號(申請案之參考:12361);名稱為「Injection Mold Having A Simplified Evaporative Cooling System or a Simplified Cooling System With Exotic」之美國專利申請案第13/601,359號(申請案之參考:12453);名稱為「Injection Mold Having A Simplified Evaporative Cooling
System or a Simplified Cooling System With Exotic Cooling Fluids」之美國專利申請案第13/765,425號(申請案之參考:12453M);名稱為「Method and Apparatus for Substantially Constant Pressure Injection Molding of Thinwall Parts」之美國專利申請案第13/476,584號(申請案之參考:12487);名稱為「Method and Apparatus for Substantially Constant Pressure Injection Molding of Thinwall Parts」之美國專利申請案第13/601,514號(申請案之參考:12487D);名稱為「Injection Mold with Failsafe Mechanism」之美國專利申請案第13/672,246號(申請案之參考:12657);名稱為「A Method for Operating A High Productivity Injection Molding Machine」之美國專利申請案第13/682,456號(申請案之參考:12673R);名稱為「Methods of Molding Compositions of Thermoplastic Polymer and Hydrogenated Castor Oil」之美國臨時申請案第61/728,764號(申請案之參考:12674P);名稱為「Reduced Size Runner for an Injection Mold System」之美國臨時申請案第61/729,028號。
圖1繪示用於以高體積產生薄壁零件(例如,一類別101或102射出模具,或一「超高生產率模具」)之一例示性低恆定壓力射出成形裝置10。射出成形裝置10大體上包含一射出系統12及一夾箝系統14。一熱塑性材料可以熱塑性小丸16之形式引入至射出系統12中。熱塑性小丸16了放置於一漏斗18中,其將熱塑性小丸16饋送至射出系統12之一加熱套筒20。在饋送至加熱套筒20之後,熱塑性小丸16可藉由一擠壓機系統22驅動至加熱套筒20。加熱套筒20之加熱及熱塑性小丸16藉由擠壓機系統22之壓縮引起熱塑性小丸16熔化,形成一熔化熱塑性材料24。該熔化熱塑性材料通常在約130℃之約410℃之一溫度下處理。
擠壓機系統22迫使熔化熱塑性材料24朝向一噴嘴26以形成熱塑性材料之一射料,其將注射至一模具28之一模穴32。熔化熱塑性材料
24注射可通過一閘30,其引導熔化熱塑性材料24流動至模穴32。模穴32形成於模具28之第一模具零件25與第二模具零件27之間,且第一模具零件25及第二模具零件27在壓力下藉由一壓機或夾箝單元34固持在一起。當熔化熱塑性材料24注射至模穴32時,壓機或夾箝單元34在成形程序期間施加約1000psi至約6000psi之範圍中之一夾鉗力,以將第一模具零件25及第二模具零件27固持在一起。為支撐此等夾箝力,夾箝系統34可包含一模具框架及一模具基底,該模具框架及該模具基底由具有大於約165BHN且較佳地小於約260BHN之一表面硬度之一材料形成,然而只要材料可易於加工,就可使用具有約260之表面硬度BHN值之材料,如下文所進一步討論。
一旦包括熔化熱塑性材料24之該射料注射至模穴32,擠壓機系統22即停止向前行進。熔化熱塑性材料24採用模穴32之形式且熔化熱塑性材料24在模具28內部冷卻直至熱塑性材料24固化。一旦熱塑性材料24已固化,壓機34即釋放第一模具零件25及第二模具零件27,第一模具零件25及第二模具零件27彼此分離,且成品零件可自模具28射出。模具28可包含複數個模穴32以增加總生產率。
一控制器50與一感測器52及一螺桿控制件36通信地連接。控制器50可包含一微處理器、一記憶體及一或多個通信鏈路。控制器50可經由有線連接件54、56分別連接至感測器52及螺桿控制件36。在其他實施例中,控制器50可經由一無線連接件、一機械連接件、一液壓連接件、一氣壓連接件或熟習一般技術者已知之允許控制器50與感測器52與螺桿控制件36兩者相連通之通信連接件之任何其他類型連接至感測器52及螺桿控制件36。
在圖1之實施例中,感測器52係量測(直接或間接)噴嘴26中之熔化熱塑性材料24之熔體壓力之一壓力感測器。感測器52產生傳輸至控制器50之一電信號。接著,控制器50命令螺桿連接件36以維持噴嘴26
中之熔化熱塑性材料24之一實質上恆定熔體壓力之一速率推進螺桿22。儘管感測器52可直接量測熔體壓力,但感測器52可量測熔化熱塑性材料24之其他特性(諸如指示熔體壓力之溫度、黏性及流速等等)。同樣地,感測器52不需要直接位於噴嘴26中,反而感測器52可位於與噴嘴26形成流體連接之射出系統12或模具28內之任何位置處。若感測器52不位於噴嘴26內,則適當校正因數可應用於經量測之特性以計算噴嘴26中之熔體壓力。在又其他實施例中,感測器52不需要與該噴嘴形成流體連接。而是,該感測器可量測第一模具零件25與第二模具零件27之間的一模具分模線處之藉由夾箝系統14產生之夾箝力。在一態樣中,控制器50可根據來自感測器52之輸入維持壓力。該感測器可係固線為一靜止感測器或可係一移動感測器。可使用該感測器以感測所有腔穴而非一或兩個腔穴。另外,可在多種模具上使用該等感測器。
儘管圖1中繪示一主動、封閉迴路控制器50,但可使用其他壓力調節器件,而非使用封閉迴路控制器50。例如,一壓力調節閥(未展示)或一壓力釋放閥(未展示)可取代控制器50以調節熔化熱塑性材料24之熔體壓力。更具體而言,該壓力調節閥及壓力釋放閥可防止模具28之過度加壓。用於防止模具28之過度加壓之另一替代機構係當偵測到一過度加壓條件時啟動一警報。
圖2繪示一例示性低恆定壓力共注射歧管180。該歧管包含:針對一第一材料184之一第一機器噴嘴路徑182,用以形成一成形產品之內壁及外壁或「膚層」;及針對一第二材料188之一第二機器噴嘴路徑186,用以形成該成形產品之一芯。共注射歧管180包含一共注射管尖190,其在熱管尖孔192處將第二機器噴嘴路徑186嵌套在第一機器噴嘴路徑182內,用於使第一材料184及第二材料188進入各模穴194。因為該射出成形總成在低恆定壓力(即,小於15,000psi之一注射壓力)下操作,所以第一材料184及第二材料188係以一恆定流速引入至模穴
194中,且形成填充模穴194自熱管尖孔192至該模穴之相對端196之一均勻流動前沿。
第一材料184可經成形以具有至少0.1mm之一膚層厚度而無需第二材料188湧過或膨裂該膚層。共注射具有此一薄膚層之材料的能力允許在射出成形產品中更大使用聚乳酸(PLA)、澱粉、丙烯酸、消費後可回收物(PCR)及後工業可回收物(PIR),因為此等材料(其等被採用作為第二(芯)材料188)保護視野、保護免於與欲在消費者產品容器中施配之可消耗產品接觸,且藉由該膚層保護免於與一使用者之皮膚接觸(其可係具有優等物理性質之一初始材料(諸如EVOH或尼龍)),所以不管其內部物理性質(諸如PLA之脆性、澱粉及丙烯酸之水分敏感性,及PCR中之氣味及不連續性)。
圖3繪示:一第一螺桿泵200,其適於供應一第一熔化聚合材料之一連續流動;及一第二螺桿泵202,用於將一第二聚合材料之一連續流動供應至複數個模穴220。第一螺桿泵200及第二螺桿泵202可各自包含一旋轉馬達204、一漏斗206及一螺桿208。第一螺桿泵200可進一步包含一第一噴嘴210,且第二螺桿泵202可進一步保護一第二噴嘴212。第一螺桿泵200及/或第二螺桿泵202可係或類似於一擠壓機的形式。第一噴嘴210係設置在一第一高度Y1處,且與複數個傾斜上進料通道214(其在圖式中自左至右編號為214a、214b...214n)形成流體連通,上進料通道214至少部分地圍繞且係自第一噴嘴210相依地向下以一圓錐形分佈安置。該複數個上進料通道214a、214b...214n可係由一第一旋轉圓錐形進料通道板(未描繪)支撐。第二噴嘴212係設置在一第二高度Y2(其係小於Y1)處,且與複數個下進料通道216形成流體連通。下進料通道216a、216b...216n可係由一第二旋轉圓錐形進料通道板(未描繪)支撐。圖3中描繪之實施例中之下進料通道216亦傾斜,且至少部分地圍繞且係自第二噴嘴212相依地向下以一圓錐形分佈安
置。替代地,依至少部分地圍繞第二噴嘴212之一中心輻射構形,下進料通道216可在與第二噴嘴212相同之水平平面中,自第二噴嘴212水平向外延伸。
第一噴嘴210及第二噴嘴212對準相同垂直軸。複數個模穴220a、220b...220n沿一模穴/芯板222至少部分地繞含有第一噴嘴210及第二噴嘴212之該垂直軸旋轉。模穴220可包括一量測板(其包括閥或量測閘236),且亦可包括一共注射歧管224(諸如在圖2中描繪之共注射歧管)。因為一共注射歧管224同時引入兩個或兩個以上聚合材料(其選擇改變通過一單一入口226至模穴220之聚合材料的比例關係),所以當期望一層狀結構通過一零件之壁時,一共注射歧管224係有利的。當使用循序共注射(其改變沿流動方向之各聚合材料的分佈)時,可使用或可不使用一共注射歧管224。使用循序共注射以(例如)共注射兩個聚合材料(其等係相同的,但顏色不同)。
該等模穴各自至少部分地藉由一壁界定。若使用一共注射歧管224,則上進料通道214將該第一熔化聚合材料供應至共注射歧管224且下進料通道216將該第二熔化聚合材料供應至共注射歧管224。若目標係實現一層狀結構通過一零件之壁,則一單一入口226(諸如安置於共注射歧管224與各自模穴220中間的一澆道),接著將第一聚合材料與第二聚合材料兩者供應至模穴220。若反而是發生循序共注射(其中使用一共注射歧管),則一第一入口226(諸如安置於共注射歧管224與各自模穴220中間的一澆道)將該第一熔化聚合材料供應至模穴220,且一第二入口228(諸如安置於共注射歧管224與各自模穴220中間的一第二澆道)將該第二熔化聚合材料供應至模穴220。
若不使用任何共注射歧管,則一第一入口226(諸如安置於上進料通道214之各者與各自模穴220中間的一第一澆道)將該第一熔化聚合材料供應至模穴220,且一第二入口228(諸如安置於下進料通道
216之各者與各自模穴220中間的一第二澆道)將該第二熔化聚合材料供應至模穴220。為此,在傾斜上進料通道214之各者之一下端處,傾斜上進料通道214與模穴220之第一入口226形成選擇性或永久性流體連通。同樣地,在下進料通道216之各者之一端處,下進料通道216與模穴220之第二入口228連通。模穴220之第一入口226及第二入口228位於或接近一第三高度Y3,第三高度Y3低於第一噴嘴210之第一高度Y1且可低於或等於第二噴嘴212之第二高度Y2。儘管在圖3中繪示第一入口226及第二入口228位於模穴220之頂部處,但認識到模穴220之第一入口226及第二入口228可定位在模穴220之任何所欲高度處(諸如位於模穴220之底部處或一中點處)。
在一實施例中,如圖3中所繪示,模穴220a、220b...220n經安置成一完整圓或圍繞含有第一噴嘴210及第二噴嘴212之該垂直軸旋轉。各模穴220a、220b...220n具有與其相關聯之一各自模芯230a、230b...230n,且模穴220a、220b...220n及模芯230a、230b...230n之各者之至少一者可相對於各自模芯230或模穴220致動,使得模穴220及模芯230至少在模穴/芯板222之旋轉之部分期間(在此期間藉由一各自傾斜進料通道214傳送第一熔化聚合材料且藉由一下進料通道216傳送第二熔化聚合材料)形成一牢固密封的成形腔室。例如,儘管根據此實施例,各模穴220以一固定半徑圍繞含有第一噴嘴210及第二噴嘴212之該垂直軸行進(即,旋轉),但模芯230a、230b...230n之各者可具有與其相關聯之騎行在模穴/芯板222中之一凸輪軌道234中之一凸輪隨耦器滾輪232。
如圖3A中所繪示,凸輪軌道234具有沿自初始成形之至少緊接上游(即,恰先於)之一角度位置延伸至至少緊接超出一角度位置(在此角度位置處包填或至少填充一模穴220)之模穴/芯板222之一部分之一恆定最大半徑CMR。沿對應於非成形部分之凸輪軌道234之部分(即,沿
模穴/芯板222之一弧形區域,在該弧形區域期間,不發生任何填充或包填模穴220),凸輪軌道234之半徑減小至一暫停區域,沿該暫態區域模芯230完全自各自模穴220分離。凸輪軌道234之區域(其中凸輪軌道234之半徑自RCMR減小至RDWELL)引起模芯230向內徑向移動,導致模穴220與模芯230之分離,藉此促進成形零件之冷卻及自模穴220之射出。在該等成形零件自模穴220之各者射出之後,各自模芯230及模穴220之各者開始一新旋轉或循環,藉此一起閉合以再次形成與各自上進料通道214及下進料通道216形成流體連通之一牢固密封成形腔室以可接納額外熔化聚合材料(即,以成形一額外零件)。
如本文所使用,當描述模穴220相對於噴嘴210及212沿凸輪軌道234之處置時,術語「弧形」係指具有相對於該噴嘴、沿至少15°(至多且包含360°(即,一圓形配置))之一弧長度之一實質上恆定半徑之一區域。
在圖3B中描繪凸輪軌道234之半徑隨時間完成一給定模穴220及各自模芯230圍繞含有第一噴嘴210及第二噴嘴212之該垂直軸之一完全旋轉,其中識別將沿凸輪軌道234之各自區域發生之成形操作。若需要,替代成對之模穴及模芯可沿不同凸輪軌道行進,其可期望促進在複數個模穴上同時執行一特定操作。例如,奇數模芯230a、230c、230e...230n可具有沿一第一凸輪軌道234odd騎行之凸輪隨耦器232odd,且偶數模芯230b、230d、230f...230n+1可具有沿一第二凸輪軌道234even騎行之凸輪隨耦器232even,第二凸輪軌道234even之凸輪輪廓類似於第一凸輪軌道234odd之凸輪輪廓,但稍偏移,使得成對之奇數及偶數模芯230n及230n+1透過一旋轉之部分或透過一整個旋轉而圍繞含有第一噴嘴210及第二噴嘴212之該垂直軸之模芯230同時經受相同操作。第二凸輪軌道234even可具有比第一凸輪軌道234odd小之一最大半徑CMR且凸輪隨耦器232even與其各自模芯230b、230d、230f...230n+1
之間的鏈路可比凸輪隨耦器232odd與其各自模芯230a、230c、230e...230n之間的鏈路長以避免凸輪隨耦器自該等凸輪軌道之一者切換至另一凸輪軌道另或妨礙模芯230圍繞含有第一噴嘴210及第二噴嘴212之該垂直軸之平滑旋轉。
可藉由量測閘或閥236控制引入至一各自模穴220之一第一入口226或一第二入口228中之一上進料通道214或下進料通道216中之熔化聚合材料之速率。閥236可採用一可旋轉球閘閥之形式。替代地,可採用閘閥、蝶形閥、針閥、光圈類型閥、舌閥、簧片閥、瓣閥、膜片閥、圓盤閥、止回(球類型)閥、止回(環類型)閥、鴨嘴閥或閥之一些其他類型。球閘閥及針閥最易於允許對於流速之精確控制,但可使用其他類型之閥。可藉由一控制器(諸如一伺服器驅動控制器)控制閥236之位置,以當上進料通道214、下進料通道216及模穴220沿模穴/芯板222之弧長度到達特定位置時動態調整閥236之位置。替代地,旋轉圓錐形進料通道板、量測板或一些外部結構可具備一凸輪系統或觸發機構(諸如一電磁開關),其賦予沿模穴/芯板222之弧長度在一給定部位處之閥位置之變化。
當閥236完全敞開時,熔化聚合材料在一標稱壓力下自上進料通道214及/或下進料通道216自由流動至各自模穴220。當閥236自其完全敞開狀態致動至一部分閉合狀態時,該構造引起閥236下游之熔化聚合材料之壓力(即,當流動至模穴時熔體之壓力)減小。
為偵測進入各模穴之熔化聚合材料之壓力以確保在各模穴220中維持一恆定壓力,且視需要對校正自所欲恆定壓力之任何不能接受的變異數進行調整,可提供與模穴220之各者之內部形成流體連通之一或多個壓力感測器(未展示)。在如本文所揭示之一旋轉料架類型多腔穴射出成形系統中,需要致使能夠藉由該等壓力感測器之各者傳輸壓力信號,儘管事實係該等壓力感測器與模穴220一起旋轉。存在自與
模穴220相關聯之該複數個壓力感測器之壓力信號之固線式通信之若干替代物。例如,該等壓力感測器之各者可使用一射頻中繼(例如,RFID)來傳達一壓力信號,或可使用一BLUTOOTH或Wifi信號以傳輸壓力信號至一中央控制器(其基於壓力信號可視需要對閥236之閥位置進行調整以獲得在個別模穴220中之所欲壓力)。在一特定實施例中,替代一有線連接件,一壓力感測器可與定位於沿旋轉料架之至少一弧形部分之一系列中之複數個壓力感測器接觸墊(未展示)之一者斷續性接觸,其中對應於藉由在此接觸之後瞬時傳達至該壓力感測器接觸墊之壓力感測器量測之壓力之一信號,其隨後將所感測之壓力資料傳達至該中央控制器。
作為自與旋轉模穴220動態移動之複數個壓力感測器提供無線通信之一替代,可使用複數個靜止壓力感測器,該等靜止壓力感測器具有與一中央控制器之一固線式或無線通信。例如,與一模穴220之一內部形成流體連通之一銷(未展示)可沿具有模穴之旋轉料架騎行,但可施加壓力於定位於旋轉料架周邊之一預定位置處之一靜止傳感器(未展示)上。藉由該銷施加於該靜止傳感器上之壓力將與模穴220內之熔體之壓力成正比,使得藉由該靜止傳感器偵測之壓力可傳達至該中央控制器且經解釋以確定模穴220內之壓力是否需要任何變化,且若需要變化,則該中央控制器可發送一適當指令以重定位與一上進料通道214相關聯之一閥236及/或與對應於該模穴之一下進料通道216相關聯之一閥236以完成所欲壓力改變。
認識到閥236上游之各上進料通道214及下進料通道216中之壓力可係各相關模穴內之壓力之一精確預測。例如,當存在一閥位置之一調整時,閥236上游之一上進料通道214或一下進料通道216內偵測之壓力之一增加係指示模穴220內之一壓力減小。因此,除模穴220內之壓力感測器外或替代模穴220內之壓力感測器,認識到,可使用上進
料通道214及下進料通道216中之閥236上游之上進料通道214及下進料通道216之各者中之壓力感測器,以收集對於確定對閥位置之調整是否係在模穴220內實現或維持一所欲恆定壓力所必需有用之壓力資料。鑑於上進料通道214及下進料通道216之類似旋轉料架配置,安置於上進料通道214及下進料通道216中之壓力感測器將類似地受益於與一中央控制器固線式通信之一些替代物(諸如無線射頻中繼(例如,RFID)、BLUTOOTH或Wifi)。
除閥236附近之模穴220及/或上進料通道214及下進料通道216中之壓力感測器外,可期望在第一螺桿泵200及第二螺桿泵202附近之上進料通道214及下進料通道216之各者中具有一額外壓力感測器,以當將熔化聚合材料引入至上進料通道214及下進料通道216時偵測熔化聚合材料之壓力。來自壓力感測器之資料(其指示藉由第一螺桿泵200引入至上進料通道214及藉由第二螺桿泵202引入至下進料通道216之熔化聚合材料之壓力)將有益地提供關於藉由第一螺桿泵200及第二螺桿泵202傳送之壓力是否足夠高以傳送所欲恆定壓力至所有下游模穴220的資訊之一中央控制器。
圖4係圖3中描繪之本發明之該連續共注射成形系統之一分解圖。圖4繪示第一噴嘴210(上進料通道214自第一噴嘴210相依地向下延伸)且位於第二噴嘴212(下進料通道216自第二噴嘴212相依地向下延伸)上。噴嘴210及212下係模穴220及模芯230。模芯230徑向向內位於模穴220中。包括閥或量測閘236及/或共注射歧管224之模穴220之部分位於包括第一入口226及第二入口228之模穴220之部分上。
圖5係本發明之一連續共注射成形系統之一透視圖,類似於圖3中揭示之連續共注射成形系統,但其中下進料通道216a、216b、216c...216n係配置在與模穴220相同之平面上之一中心輻射構形中。第一噴嘴210之第一高度Y1係大於第二噴嘴212之第二高度Y2,其係等
於模穴220之第一入口226及第二入口228之高度Y3。
圖6係圖5中描繪之本發明之該連續共注射成形系統之一分解圖。上進料通道214a、214b、214c...214n相依地向下,而下進料通道216a、216b、216c...216n在一平坦中心輻射構形中延伸。
圖7繪示另一實施例,其中模穴220a、220b...220n及各自模芯230a、230b...230n僅與模穴/芯板222沿其一弧形部分(諸如沿一半圓)接合。沿該弧形區域,模穴220a、220b...220n及各自模芯230a、230b...230n之各者之至少一者經致動而與其各自模芯或模穴固定接合,使得模穴220及模芯230至少在模穴/芯板220之旋轉之部分期間(在此期間,藉由上進料通道214及下進料通道216傳送熔化聚合材料)形成一牢固密封的成形腔室。如在先前實施例中,可提供一凸輪軌道234以相對於一各自模穴220致動各模芯230。
如上文所討論,利用一控制器及回饋迴路調節一噴嘴之上游之一擠壓機系統之速率,且歧管或進料系統提供對傳送至一多腔穴成形系統之一模穴之熔化聚合材料之壓力進行有限調整之一可能方式。替代地或此外,可恰在一模穴之一入口上游採用一壓力釋放閥,其具有一設定點,當壓力超過該設定點時,致使該釋放閥能夠通過一壓力釋放出口排出熔化聚合材料之一部分。在本發明之一連續共注射成形系統中,在入口之緊接附近至模穴中控制壓力之能力之需要及優點係甚至更劇烈。因為各個別模穴僅具有圍繞旋轉料架(沿該旋轉料架可接納熔化聚合材料)之模穴/芯板222之弧長度之一有限週期,所以可係必須有效地調諧藉由上進料通道214及/或下進料通道216之一者饋送至一各自模穴220之(若干)入口之熔化聚合材料之壓力。對(若干)閥236之位置之有限調整導致當熔化材料進入模穴220時上進料通道214及/或下進料通道216內之熔化聚合材料之標稱壓力之立即變化。可回應於模穴220內或上進料通道214或下進料通道216內之所感測之參數
或條件(諸如壓力、溫度、黏性或流速)而即時進行此等調整。替代地或此外,可基於需要自上進料通道214或下進料通道216內之標稱(實質上恆定)壓力之特定偏差之預定條件而進行該等調整。
例如,可期望在各種模穴220a、220b、220c...220n中使用不同體積/或形狀之模穴成形複數個不同產品或產品之不同零件。例如,為促進一個人衛生產品或其類似者之一成形容器之一多零件蓋(未展示)之下游總成,一第一複數個模穴(諸如奇數標記之模穴220a、220c...)可經設定大小且塑形以成形該蓋之一第一、相對大的組件,而一第二複數個模穴(諸如偶數標記之模穴220b、220d...)可經設定大小且塑形以成形該蓋之一第二、相對小的組件。奇數標記及偶數標記之模穴之各者與其各自上進料通道214及下進料通道216沿類似旋轉料架的模穴/芯板222(在此期間可發生成形)之一部分接合之時間係相同的。因此,可必須操作與該第二複數個模穴(即,偶數標記之220b、220d...)相關聯之上進料通道214及下進料通道216之閥236,使得該等模穴可敞開比該第一複數個模穴(即,奇數標記(相對更大)之220a、220c...)相關聯之上進料通道214及下進料通道216之閥236短之一持續時間。
另外,可期望在比第二、偶數標記之複數個模穴220b、220d...更高或更低之一壓力下填充第一、奇數標記之複數個模穴220a、220c...。為完成此填充,與該第一複數個模穴220a、220c...相關聯之上進料通道214及下進料通道216之閥236可沿類似旋轉料架的模穴/芯板222(在此期間可發生成形)調整至相對於與該第二複數個模穴220b、220d...相關聯之上進料通道214及下進料通道216之閥236之一不同位置。
能夠在填充期間使壓力改變達受控制量之另一優點係補償或平衡在模穴之變動厚度之區域中的膨脹,及/或進行調整以補償接近腔穴壁之熱收縮之能力。當成形薄壁產品或產品之薄壁區域時能夠對藉
由一傾斜進料通道傳送之熔化聚合材料之標稱壓力進行調整可係尤其有利的。
本文所揭示之實施例之任一者之部分或所有實施例可與所屬技術中已知之其他射出成形實施例之部分或所有實施例組合,其等包含下文所描述之實施例。
本發明之實施例可與針對在低恆定壓力下之射出成形之實施例一起使用,如於2012年5月21日申請之名稱為「Apparatus and Method for Injection Molding at Low Constant Pressure」之美國專利申請案第13/476,045號(申請案之個案12127)中所揭示且公開為US 2012-0294963 A1,其特此以引用的方式併入。
本發明之實施例可與針對壓力控制之實施例一起使用,如於2012年5月21日申請之名稱為「Alternative Pressure Control for a Low Constant Pressure Injection Molding Apparatus」之美國專利申請案第13/476,047號(申請案之個案12128)中所揭示,現在係美國專利第8,757,999號,其特此以引用的方式併入。
本發明之實施例可與針對非自然平衡進料系統之實施例一起使用,如於2012年5月21日申請之名稱為「Non-Naturally Balanced Feed System for an Injection Molding Apparatus」之美國專利申請案第13/476,073號(申請案之個案12130)中所揭示且公開為US 2012-0292823 A1,其特此以引用的方式併入。
本發明之實施例可與針對在低(實質上恆定)壓力之射出成形之實施例一起使用,如於2012年5月21日申請之名稱為「Method for Injection Molding at Low,Substantially Constant Pressure」之美國專利申請案第13/476,197號(申請案之個案12131Q)中所揭示且公開為US 2012-0295050 A1,其特此以引用的方式併入。
本發明之實施例可與針對在低(實質上恆定)壓力之射出成形之實
施例一起使用,如於2012年5月21日申請之名稱為「Method for Injection Molding at Low,Substantially Constant Pressure」之美國專利申請案第13/476,178號(申請案之個案12132Q)中所揭示且公開為US 2012-0295049 A1,其特此以引用的方式併入。
本發明之實施例可與針對共注射程序之實施例一起使用,如於2013年2月22日申請之名稱為「High Thermal Conductivity Co-Injection Molding System」之美國專利申請案第13/774,692號(申請案之個案12361)中所揭示,其特此以引用的方式併入。
本發明之實施例可與針對使用簡化冷卻系統成形之實施例一起使用,如於2013年2月12日申請之名稱為「Injection Mold Having a Simplified Evaporative Cooling System or a Simplified Cooling System with Exotic Cooling Fluids」之美國專利申請案第13/765,428號(申請案之個案12453M)中所揭示,現在係美國專利第8,591,219號,其特此以引用的方式併入。
本發明之實施例可與針對成形薄壁零件之實施例一起使用,如於2012年5月21日申請之名稱為「Method and Apparatus for Substantially Constant Pressure Injection Molding of Thinwall Parts」之美國專利申請案第13/416,584號(申請案之個案12487)中所揭示,其特此以引用的方式併入。
本發明之實施例可與針對使用一故障安全機構成形之實施例一起使用,如於2012年11月8日申請之名稱為「Injection Mold With Fail Safe Pressure Mechanism」之美國專利申請案第13/672,246號(申請案之個案12657)中所揭示,其特此以引用的方式併入。
本發明之實施例可與針對高生產力成形之實施例一起使用,如於2012年11月20日申請之名稱為「Method for Operating a High Productivity Injection Molding Machine」之美國專利申請案第
13/682,456號(申請案之個案12673R)中所揭示,其特此以引用的方式併入。
本發明之實施例可與針對成形特定熱塑性塑膠之實施例一起使用,如於2013年11月20日申請之名稱為「Methods of Molding Compositions of Thermoplastic Polymer and Hydrogenated Castor Oil」之美國專利申請案第14/085,515號(申請案之個案12674M)中所揭示,其特此以引用的方式併入。
本發明之實施例可與針對成形特定熱塑性塑膠之實施例一起使用,如於2013年11月21日申請之名稱為「Reduced Size Runner for an Injection Mold System」之美國專利申請案第14/085,515號(申請案之個案12677M)中所揭示,其特此以引用的方式併入。
本發明之實施例可與針對移動成形系統之實施例一起使用,如於2013年5月13日申請之名稱為「Low Constant Pressure Injection Molding System with Variable Position Molding Cavities:」之美國專利申請案第61/822,661號(申請案之個案12896P)中所揭示,其特此以引用的方式併入。
本發明之實施例可與針對射出成形控制系統之實施例一起使用,如於2013年8月20日申請之名稱為「Injection Molding Machines and Methods for Accounting for Changes in Material Properties During Injection Molding Runs」之美國專利申請案第61/861,298號(申請案之個案13020P)中所揭示,其特此以引用的方式併入。
本發明之實施例可與針對射出成形控制系統之實施例一起使用,如於2013年8月20日申請之名稱為「Injection Molding Machines and Methods for Accounting for Changes in Material Properties During Injection Molding Runs」之美國專利申請案第61/861,304號(申請案之個案13021P)中所揭示,其特此以引用的方式併入。
本發明之實施例可與針對射出成形控制系統之實施例一起使用,如於2013年8月20日申請之名稱為「Injection Molding Machines and Methods for Accounting for Changes in Material Properties During Injection Molding Runs」之美國專利申請案第61/861,310號(申請案之個案13022P)中所揭示,其特此以引用的方式併入。
本發明之實施例可與針對使用射出成形以形成覆膜物件之實施例一起使用,如於2013年12月19日申請之名稱為「Methods of Forming Overmolded Articles」之美國專利申請案第61/918,438號(申請案之個案13190P)中所揭示,其特此以引用的方式併入。
本發明之實施例可與針對控制成形程序之實施例一起使用,如於1998年3月17日發佈之名稱為「Method and Apparatus for Injecting a Molten Material into a Mold Cavity」之美國專利第5,728,329號(申請案之個案12467CC)中所揭示,其特此以引用的方式併入。
本發明之實施例可與針對控制成形程序之實施例一起使用,如於1998年2月10日發佈之名稱為「Injection Control System」之美國專利第5,716,561號(申請案之個案12467CR)中所揭示,其特此以引用的方式併入。
本發明之實施例可與針對成形預製件之實施例一起使用,如名稱為「Plastic Article Forming Apparatus and Methods for Using the Same」之美國專利申請案第61/952281號(申請案之個案13242P)中所揭示,其特此以引用的方式併入。
本發明之實施例可與針對成形預製件之實施例一起使用,如名稱為「Plastic Article Forming Apparatus and Methods for Using the Same」之美國專利申請案第61/952283號(申請案之個案13243P)中所揭示,其特此以引用的方式併入。
本文所揭示之尺寸及值不理解為嚴格限於所列舉之精確數值。
而是,除非另有指定,否則此各尺寸意欲意謂所列舉之值與圍繞該值之一功能等效範圍兩者。例如,揭示為「40mm」之一尺寸意欲意謂「約40mm」。
除非明確排除或另有限制,否則本文所引用之每個文件(包含任何交叉參考或相關專利或申請案)之全部內容特此以引用的方式併入本文中。任何文件之引用不係一許可:其係相對於本文所揭示或所申請之任何發明或其獨立或與任何其他參考、教示、建議或揭示任何此發明形成任何組合之先前技術。此外,就在此文件中之一術語之任何意義或定義與以引用的方式併入之一文件中之相同術語之任何意義或定義衝突而言,應該管理指派給此文件中之該術語之意義或定義。
儘管已繪示且描述本發明之特定實施例,但熟習技術者當清楚可進行各種其他改變及修改而不會背離本發明之精神及範疇。因此,意欲在隨附申請專利範圍中覆蓋本發明之範疇內之所有此等改變及修改。
200:第一螺桿泵
202:第二螺桿泵
204:旋轉馬達
206:漏斗
208:螺桿
210:第一噴嘴
212:第二噴嘴
214a:上進料通道
214b:上進料通道
214c:上進料通道
216a:下進料通道
216b:下進料通道
216c:下進料通道
220a:模穴
220b:模穴
220c:模穴
222:模穴/芯板
224:共注射歧管
226:單一入口/第一入口
228:第二入口
230a:模芯
230b:模芯
230c:模芯
232:凸輪隨耦器滾輪
236:量測閘或閥
Y1:第一高度
Y2:第二高度
Y3:第三高度
Claims (13)
- 一種具有連續射出成形之共注射之方法,包括:連續饋送一第一熔化聚合材料之一供應至與複數個模穴(220a)選擇性連通之一第一噴嘴(210);連續饋送一第二熔化聚合材料之一供應至與該複數個模穴選擇性連通之一第二噴嘴(212)其中(i)該第一噴嘴係安置在比該複數個模穴之至少一者之一第一入口(226)之一第三高度(Y3)高之一第一高度處(Y1),且其中該第二噴嘴係安置在等於或高於該複數個模穴之至少一者之一第二入口(228)之該第三高度(Y3)之一第二高度(Y2)且低於該第一噴嘴之第一高度(Y1),(ii)連續饋送該第一熔化聚合材料之該供應至與該複數個模穴形成流體連通之該第一噴嘴包含使該第一熔化聚合材料分別流入複數個上進料通道(214a),該等上進料通道之各者經由該各模穴之第一入口與該等模穴之一者選擇性連通,且該等上進料通道之各者以一傾斜角度自該第一噴嘴之該第一高度(Y1)向下至該等模穴之各者之該第一入口之該第三高度(Y3),(iii)連續饋送該第二熔化聚合材料之該供應至與該複數個模穴形成流體連通之該第二噴嘴包含使該第二熔化聚合材料分別流入複數個下進料通道(216a),該等下進料通道之各者經由該各模穴之第二入口與該等模穴之一者選擇性連通。
- 如請求項1之方法,其中一第一澆道係設置於該等上進料通道之各者與該各自模穴中間,且一第二澆道係設置於該等下進料通道之各者與該各自模穴中間。
- 如請求項1之方法,其中該第一噴嘴及該第二噴嘴係在相同垂直軸中,且將該等模穴及上進料通道及下進料通道圍繞該第一噴嘴及該第二噴嘴之該垂直軸旋轉。
- 如請求項3之方法,且在將該等模穴及上進料通道及下進料通道圍繞該第一噴嘴及該第二噴嘴之該垂直軸旋轉中,該等模穴係依相對於該第一噴嘴及該第二噴嘴之該垂直軸之一弧形配置安置,且該等上進料通道係依至少部分地圍繞該第一噴嘴之一圓錐形分佈安置。
- 如請求項4之方法,其中該等模穴係依相對於該第一噴嘴及該第二噴嘴之該垂直軸之一圓形配置安置。
- 如請求項4之方法,其中該等下進料通道係依至少部分地圍繞該第二噴嘴之一圓錐形分佈安置。
- 如請求項5之方法,其中該等下進料通道係依至少部分地圍繞該第二噴嘴之一中心輻射分佈安置。
- 如請求項1之方法,且在連續饋送該第一聚合材料之該供應至該第一噴嘴中,擠壓該第一熔化聚合材料,且在連續饋送該第二聚合材料之該供應至該第二噴嘴中,擠壓該第二聚合材料。
- 如請求項1至8中任一項之方法,進一步包括通過一閥或量測板之一者來量測該第一聚合材料、該第二聚合材料或該第一聚合材料及該第二聚合材料至該等模穴之至少一者的流動。
- 如請求項9之方法,進一步包括在該等模穴之至少一者中冷卻該聚合材料。
- 如請求項10之方法,進一步包括在該至少一模穴中冷卻該聚合材料之後,自該至少一模穴之各者射出一經成形零件。
- 如請求項11之方法,其中射出該零件包含:敞開部分地界定該至少一模穴之至少一壁。
- 如請求項12之方法,進一步包括在自該至少一模穴射出該零件之後,閉合部分地界定該模穴之該至少一壁。
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2015
- 2015-12-08 TW TW104141221A patent/TWI708672B/zh active
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