TWI892525B - 連續式熱壓成型裝置之加壓裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係有關一種連續式熱壓成型裝置之加壓裝置，其對應於熱壓模具相對設有一組，每組具四單元的第一加壓組件，及一組設於前述第一加壓組件中間，每組至少一單元的第二加壓組件，前述第一加壓組件及第二加壓組件連結有一壓力源，該壓力源提供該第一加壓組件及第二加壓組件加壓所需的壓力來源，前述各單元的第一加壓組件及第二加壓組件各包括有一加壓元件，該加壓元件下端連結有一壓力控制裝置，該壓力控制裝置下方連結一水冷式加壓軸，該水冷式加壓軸下方連結一加壓柱，本發明加壓裝置係設於氣密式連續熱壓成型裝置之熱壓成型區，前述四單元的該第一加壓組件，其四具加壓柱係設於該熱壓模具四角之上方位置，前述第二加壓組件，其至少一具的加壓柱係設於該熱壓模具四角之中間位置，藉每組四單元的第一加壓組件及至少一組的第二加壓組件，以相同的速度、相同的壓力及相同的定位，精確的施壓於該熱壓模具上方受壓面四角及四角中間位置，使熱壓模具內待熱壓模造立體產品各部受力均勻，避免受力不均產生的翹曲、歪斜等缺失，能有效大幅降低熱壓成型不良率。

Description

連續式熱壓成型裝置之加壓裝置

本發明屬熱壓成型技術領域，特別係適用於模造立體產品氣密式連續熱壓成型裝置，具有在每組四單元的第一加壓組件外，另以該增加的至少一單元第二加壓組件，以相同的速度、相同的壓力及相同的定位，精確的施壓於熱壓模具上方各受壓面，使熱壓模具內待熱壓元件各部受力均勻，避免受力不均產生的翹曲、歪斜等缺失，能有效大幅提高熱壓成型良率。

按，熱壓成型是一種高分子材料的加工方法，主要係將具一定厚度的材料置於模具中，加熱模具或環境，使材料軟化而覆蓋於模具表面，再以機器壓擠，經過冷卻階段固化後，就可得到熱壓成型的產品。

熱壓成型的材料，以玻璃為例，玻璃因為具有較高透光的特性，因此顯示裝置(如手機、手錶等電子產品)多選其作為視窗部份的外殼。君可見手持電子產品表面通常設有玻璃殼體，以保護產品內部的顯示模組。目前玻璃殼體大部分都是平板的外形，所以在電子產品的上表面會形成有接縫。再者，由於電子產品的周邊必須保留一定寬度的機構部分，用以固持平板狀的玻璃，因此電子產品的頂面也就無法完全被利用。因此，立體或曲面玻璃已漸漸的被運用於電子產品的玻璃殼體上。

平板式玻璃殼體較易製造，而具有立體形狀的玻璃殼體製造 則較為不易。目前，具有立體形狀的玻璃殼體的製造通常有兩種方法：第一種為：製造多片平板式玻璃單元，然後藉由黏貼邊緣的方式形成具有立體形狀的玻璃殼體。第二種為：製造一定厚度的長方體玻璃，而後於該長方體玻璃上多次的研磨以形成具有多側面的立體造型。然而，上述二方法均耗時耗力，生產速度非常慢。一般而言，由於玻璃素材係為一平板狀，如果要生產一具有造型之玻璃，較佳的作法係將平板狀的玻璃素材設置於一上模件與一下模件之間，接著加熱上模件、下模件以及玻璃素材，以使玻璃素材軟化。當上述之玻璃素材軟化時，上模件與下模件便可進行合模動作，以使上模件沿一合模方向與下模件共同塑造玻璃素材的外形，藉以生產相對應之模造玻璃。如我國專利公告M452174號「用來製造模造玻璃之成型設備」(公告日2013年05月01日專利公告資料參照)，其包含有一母型模具件、一第一公型模具件、一第二公型模具件、一支撐頂桿以及一壓桿。該第一公型模具件以可開合之方式設置於該母型模具件上，該第二公型模具件設置於該母型模具件與該第一公型模具件之間。該支撐頂桿穿設於該母型模具件，該支撐頂桿用來推頂於該第二公型模具件，藉以支撐該第二公型模具件與該第一公型模具件共同夾持一模造玻璃。該壓桿設置於該第一公型模具件之一側，該壓桿用來下壓於該第一公型模具件，以使該第一公型模具件與該第二公型模具件相對該母型模具件移動至一合模位置，藉以成型該模造玻璃。

申請人先前提出獲准之M536234號「氣密式模造立體玻璃連續成型裝置」，其係針對模造立體玻璃產品設計之連續成型裝置嶄新設計，其主要係由爐體，為密閉式，爐體外部二端設有交換系統，爐體內部設有 氣密腔；交換系統，設於爐體二端，爐體二端交換系統間設有外輸送道，各交換系統包括有設於爐體側之內氣密門及設於外輸送道側之外氣密門，內氣密門及外氣密門間形成氣密空間，並設有位移裝置將載板推入或移出爐體；氣密腔，設於爐體內部，包括有氣密腔體，氣密腔體內具有內輸送道，內輸送道連結爐體二端交換系統內氣密門，並設有滑軌，以作為載板移動之軌道，該氣密腔為氣密式，並導入保護氣體，且依製程區分有昇溫區)、高溫成型區及冷卻區，昇溫區及高溫成型區內設有至少一層斷熱層，且斷熱層中央形成熱場，熱場內設有視製程程序所需溫度之加熱元件，冷卻區具有冷卻裝置，高壓成型區設有加壓系統；外輸送道，連結爐體二端交換系統；加壓系統，主要係由壓缸、加壓軸與加壓柱構成；如此構成之本發明，待成型平板玻璃置於模具成型面中，模具則置於載板上，載板經交換系統進入氣密腔，經昇溫區之預熱，及高溫成型區之高溫，使模內玻璃軟化，並藉加壓系統之加壓而成型，再經冷卻區之冷卻後，經交換系統送出爐體外部，再脫模而成，也確能達到連續、高效率及高品質成型模造立體玻璃之功效。惟，如前所述，習用之加壓系統，主要係由壓缸、加壓軸與加壓柱構成，由於壓缸無法精確的控制加壓柱施加於熱壓模具上之速度、壓力強度大小及精確定位位移距離，且加壓系統係設於每組熱壓模具之中心位置，以單一加壓系統施壓於相對熱壓模具之中央處。此對於待熱壓模造立體玻璃其尺寸較小時，尚可維持模造立體玻璃之平整度，但對於尺寸較大之模造立體玻璃產品，因為加壓系統施加壓力集中於熱壓模具之中央，易造成模造立體玻璃產品四角產生翹曲、歪斜等不平整之狀況，使模造立體玻璃熱壓成型良率極低。

針對前述缺失，申請人提出一種連續式熱壓成型裝置之加壓裝置，主要對應於熱壓模具相對設有一組，每組具4單元的加壓組件，各單元的加壓組件各包括有一伺服馬達，伺服馬達下端連結有一壓力控制裝置，壓力控制裝置下方連結一水冷式加壓軸，水冷式加壓軸下方連結一加壓柱，前述加壓裝置係設於氣密式連續熱壓成型裝置之熱壓成型區，該熱壓成型區包括有水冷式氣密爐膛，水冷式氣密爐膛內設有氣密腔，氣密腔為氣密式，並導入保護氣體，並設有斷熱層及斷熱反射板，且斷熱層中央形成熱場，熱場內設有視製程程序所需溫度之加熱元件，及承載台板，承載台板上置有熱壓模具，前述加壓裝置之伺服馬達及壓力控制裝置係設於水冷式氣密爐膛上方，水冷式氣密爐膛設有氣密軸封供水冷式加壓軸穿設入，加壓柱則穿設入熱場內，且前述4單元的加壓組件，其4具加壓柱係設於熱壓模具之4角之上方位置，藉每組4單元的加壓組件，精確的施壓於熱壓模具上方受壓面4角位置，使熱壓模具內待熱壓模造立體產品各部受力均勻(我國I685472號專利參照)。

惟，前揭I685472號專利前案雖能克服「因為加壓系統施加壓力集中於熱壓模具之中央，易造成模造立體玻璃產品四角產生翹曲、歪斜等不平整之狀況，使模造立體玻璃熱壓成型良率極低」之缺失，但對於目前尺寸朝越來越大且越呈長方形設計之模造立體玻璃產品(如手機、平板電腦...等)，其越來越長的邊，如果僅憑四具加壓柱係設於熱壓模具之四角之上方位置，藉每組四單元的加壓組件，精確的施壓於熱壓模具上方受壓面四角位置，將無法使熱壓模具內待熱壓模造立體產品中間未受壓部份受力均勻，尤其是模具內待熱壓模造立體產品較薄時，因為加壓系統所施加 壓力集中於熱壓模具之四角，有可能造成模造立體玻璃產品中間未受壓部份產生凸起不平整之狀況，使模造立體玻璃熱壓成型良率降低。此即為現行習用技術存有最大之缺失，此缺失乃成業界亟待克服之難題。

本案發明人鑒於習用技術之缺失，積其多年實際從事精密陶瓷、生技環保等科技工業產品之設計製造專業知識，經不斷研究、改良後，終有本發明之研發成功，公諸於世，使模造立體玻璃熱壓成型更臻完善。

緣是，本發明之主要目的在提供一種「連續式熱壓成型裝置之加壓裝置」，本發明加壓裝置對應於熱壓模具相對設有一組，每組具四單元的第一加壓組件，及一組設於前述第一加壓組件中間，每組至少一單元的第二加壓組件，前述第一加壓組件及第二加壓組件連結有一壓力源，該壓力源提供該第一加壓組件及第二加壓組件加壓所需的壓力來源，前述各單元的第一加壓組件及第二加壓組件各包括有一加壓元件，該加壓元件下端連結有一壓力控制裝置，該壓力控制裝置下方連結一水冷式加壓軸，該水冷式加壓軸下方連結一加壓柱，前述加壓裝置係設於連續式熱壓成型裝置之熱壓成型區，該熱壓成型區包括有水冷式氣密爐膛，該水冷式氣密爐膛內設有氣密腔，該氣密腔為氣密式，導入有保護氣體，並設有斷熱反射板，且該斷熱反射板中央形成熱場，該熱場內設有視製程程序所需溫度之加熱元件，及承壓平台，該承壓平台上置有該熱壓模具，前述加壓裝置之該加壓元件及該壓力控制裝置係設於該水冷式氣密爐膛上方，該水冷式氣密爐膛設有氣密軸封供該水冷式加壓軸穿設入，該加壓柱則穿設入該熱場內，且前述四單元的該第一加壓組件，其四具加壓柱係設於該熱壓模具四 角之上方位置，前述第二加壓組件，其至少一具的加壓柱係設於該熱壓模具四角之中間位置，藉每組四單元的第一加壓組件及至少一組的第二加壓組件，以相同的速度、相同的壓力及相同的定位，精確的施壓於該熱壓模具上方受壓面四角及四角中間位置，使熱壓模具內待熱壓模造立體產品各部受力均勻，避免受力不均產生的翹曲、歪斜等缺失，能有效大幅降低熱壓成型不良率。

本發明前述承壓平台上置有的熱壓模具上具有每組四單元的第一加壓組件及每組一單元的第二加壓組件，該第二加壓組件係設於該熱壓模具四角之中間位置，藉每組四單元的該第一加壓組件及每組一單元的該第二加壓組件，以相同的速度、相同的壓力及相同的定位，精確的施壓於該熱壓模具上方受壓面之四角及四角中間位置，使該熱壓模具內待熱壓模造立體產品各部受力均勻，避免受力不均產生的翹曲、歪斜等缺失，能有效大幅降低熱壓成型不良率。

本發明前述承壓平台上置有的熱壓模具上具有每組四單元的第一加壓組件及每組二單元的第二加壓組件，該第二加壓組件係分別設於該熱壓模具較長端，於該較長端二單元的第一加壓組件的中間位置，藉每組四單元的第一加壓組件及每組二單元的第二加壓組件，以相同的速度、相同的壓力及相同的定位，精確的施壓於該熱壓模具上方受壓面之四角及該熱壓模具較長端的二單元第一加壓組件的中間位置，使該熱壓模具內待熱壓模造立體產品各部受力均勻，避免受力不均產生的翹曲、歪斜等缺失，能有效大幅降低熱壓成型不良率。

本發明前述承壓平台上置有的熱壓模具上具有每組四單元 的第一加壓組件及每組四單元的第二加壓組件，該第二加壓組件係分別設於該熱壓模具較長端，於該較長端二單元第一加壓組件的中間均等位置設置二單元的第二加壓組件，藉每組四單元的第一加壓組件及每組四單元的第二加壓組件，以相同的速度、相同的壓力及相同的定位，精確的施壓於該熱壓模具上方受壓面之四角及該熱壓模具較長端的二單元第一加壓組件的中間位置，使該熱壓模具內待熱壓模造立體產品各部受力均勻，避免受力不均產生的翹曲、歪斜等缺失，能有效大幅降低熱壓成型不良率。

1:加壓裝置

10:第一加壓組件

11:加壓元件

12:壓力控制裝置

13:水冷式加壓軸

14:加壓柱

15:第二加壓組件

16:壓力源

2:熱壓模具

3:熱壓成型區

30:水冷式氣密爐膛

31:氣密腔

33:斷熱反射板

34:熱場

35:加熱元件

36:承壓平台

37:氣密軸封

〔圖1〕係本發明實施例加壓裝置剖示圖；〔圖2〕係本發明實施例加壓裝置熱壓成型區上視圖；〔圖3〕係本發明另一實施例加壓裝置熱壓成型區上視圖；〔圖4〕係本發明再一實施例加壓裝置熱壓成型區上視圖。

為達成本發明前述目的之技術手段，茲列舉一實施例，並配合圖式說明如後，貴審查委員可由之對本發明之結構、特徵及所達成之功效，獲致更佳之瞭解。

本發明特別係針對模造立體產品熱壓成型之氣密式連續氣氛燒結成型裝置之加壓裝置嶄新設計者，本發明熱壓成型材料，包括但不限定於玻璃、金屬、陶瓷或金屬陶瓷異質複合材料等。

請參閱圖1所示，本發明加壓裝置1對應於熱壓模具2相對設有一組，每組具四單元的第一加壓組件10，及一組設於前述第一加壓組件 10中間，每組至少一單元的第二加壓組件15，前述第一加壓組件10及第二加壓組件15連結有一壓力源16【壓力源16如液壓馬達，】，該壓力源16提供該第一加壓組件10及第二加壓組件15加壓所需的壓力來源，同一壓力源16可使該第一加壓組件10及第二加壓組件15以相同的位移距離加壓，前述各單元的第一加壓組件10及第二加壓組件15各包括有一加壓元件11【加壓元件11如液壓缸等元件】，該加壓元件11下端連結有一壓力控制裝置12【壓力控制裝置12能回授壓力，可設定每組四單元的第一加壓組件10及至少一單元的第二加壓組件15施予熱壓模具2相同壓力值，使熱壓模具2承受壓力均勻，避免壓力不均勻產生的缺失】，壓力控制裝置12下方連結一水冷式加壓軸13，水冷式加壓軸13下方連結一加壓柱14【加壓柱14可為石墨或石墨複合材料構成，以耐高溫】，本發明加壓裝置1係設於氣密式連續熱壓成型裝置之熱壓成型區3(請參閱圖2)，該熱壓成型區3包括有水冷式氣密爐膛30，水冷式氣密爐膛30內設有氣密腔31，氣密腔31為氣密式，並導入保護氣體【一般為惰性氣體，如氮氣、氫氣、氬氣等；提供保護氣體之裝置為習用技術，不多贅言】，並設有斷熱反射板33，且斷熱反射板33中央形成熱場34，熱場34內設有視製程程序所需溫度之加熱元件35【溫度控制等裝置為習用技術，不多贅言】，及承壓平台36，承壓平台36上置有熱壓模具2，前述加壓裝置1之加壓元件11及壓力控制裝置12係設於水冷式氣密爐膛30上方，水冷式氣密爐膛30設有氣密軸封37供水冷式加壓軸13穿設入，加壓柱14則穿設入熱場內34，且前述四單元的第一加壓組件10，其四具加壓柱14係設於熱壓模具2之四角之上方位置，前述第二加壓組件15，其至少一具的加壓柱14係設於熱壓模具2四角之中間位置【請參閱圖2所示，在本實施例中承壓平台36上置有的熱壓模具2 上具有每組四單元的第一加壓組件10及每組一單元的第二加壓組件15】，藉每組四單元的第一加壓組件10及至少一組的第二加壓組件15，以相同的速度、相同的壓力及相同的定位，精確的施壓於熱壓模具2上方受壓面之四角及四角中間位置，使熱壓模具2內待熱壓模造立體產品各部受力均勻，避免受力不均產生的翹曲、歪斜等缺失，能有效大幅降低熱壓成型不良率。

請參圖2所示，在本實施例中承壓平台36上置有的熱壓模具2上具有每組四單元的第一加壓組件10及每組一單元的第二加壓組件15，該第二加壓組件15係設於熱壓模具2四角之中間位置，藉每組四單元的第一加壓組件10及每組一單元的第二加壓組件15，以相同的速度、相同的壓力及相同的定位，精確的施壓於熱壓模具2上方受壓面之四角及四角中間位置，使熱壓模具2內待熱壓模造立體產品各部受力均勻，避免受力不均產生的翹曲、歪斜等缺失，能有效大幅降低熱壓成型不良率。

請參閱圖3所示，在本實施例中承壓平台36上置有的熱壓模具2上具有每組四單元的第一加壓組件10及每組二單元的第二加壓組件15，該第二加壓組件15係分別設於熱壓模具2較長端，於該較長端二單元的第一加壓組件10的中間位置，藉每組四單元的第一加壓組件10及每組二單元的第二加壓組件15，以相同的速度、相同的壓力及相同的定位，精確的施壓於熱壓模具2上方受壓面之四角及熱壓模具2較長端的二單元第一加壓組件10的中間位置，使熱壓模具2內待熱壓模造立體產品各部受力均勻，避免受力不均產生的翹曲、歪斜等缺失，能有效大幅降低熱壓成型不良率。

請參閱圖4所示，在本實施例中承壓平台36上置有的熱壓模具2上具有每組四單元的第一加壓組件10及每組四單元的第二加壓組件15， 該第二加壓組件15係分別設於熱壓模具2較長端，於該較長端二單元第一加壓組件10的中間均等位置設置二單元的第二加壓組件15，藉每組四單元的第一加壓組件10及每組四單元的第二加壓組件15，以相同的速度、相同的壓力及相同的定位，精確的施壓於熱壓模具2上方受壓面之四角及熱壓模具2較長端的二單元第一加壓組件10的中間位置，使熱壓模具2內待熱壓模造立體產品各部受力均勻，避免受力不均產生的翹曲、歪斜等缺失，能有效大幅降低熱壓成型不良率。

綜上所述，本發明所揭露之一種「連續式熱壓成型裝置之加壓裝置」為昔所無，亦未曾見於國內外公開之刊物上，理已具新穎性之專利要件，又本發明確可摒除習用技術缺失，並達成設計目的，亦已充份符合專利要件，爰依法提出申請，謹請貴審查委員惠予審查，並賜予本案專利，實感德便。

惟以上所述者，僅為本發明之一較佳可行實施例而已，並非用以拘限本發明之範圍，舉凡熟悉此項技藝人士，運用本發明說明書及申請專利範圍所作之等效結構變化，理應包括於本發明之專利範圍內。

1:加壓裝置

10:第一加壓組件

11:加壓元件

12:壓力控制裝置

13:水冷式加壓軸

14:加壓柱

15:第二加壓組件

16:壓力源

2:熱壓模具

3:熱壓成型區

30:水冷式氣密爐膛

31:氣密腔

33:斷熱反射板

34:熱場

35:加熱元件

36:承壓平台

37:氣密軸封

Claims (5)

1. 一種連續式熱壓成型裝置之加壓裝置，主要對應於熱壓模具相對設有一組，每組具四單元的第一加壓組件，及一組設於前述第一加壓組件中間，每組至少一單元的第二加壓組件，前述第一加壓組件及第二加壓組件連結有一壓力源，該壓力源提供該第一加壓組件及第二加壓組件加壓所需的壓力來源，前述各單元的第一加壓組件及第二加壓組件各包括有一加壓元件，該加壓元件下端連結有一壓力控制裝置，該壓力控制裝置下方連結一水冷式加壓軸，該水冷式加壓軸下方連結一加壓柱，前述加壓裝置係設於連續式熱壓成型裝置之熱壓成型區，該熱壓成型區包括有水冷式氣密爐膛，該水冷式氣密爐膛內設有氣密腔，該氣密腔為氣密式，導入有保護氣體，並設有斷熱反射板，且該斷熱反射板中央形成熱場，該熱場內設有視製程程序所需溫度之加熱元件，及承壓平台，該承壓平台上置有該熱壓模具，前述加壓裝置之該加壓元件及該壓力控制裝置係設於該水冷式氣密爐膛上方，該水冷式氣密爐膛設有氣密軸封供該水冷式加壓軸穿設入，該加壓柱則穿設入該熱場內，且前述四單元的該第一加壓組件，其四具加壓柱係設於該熱壓模具四角之上方位置，前述第二加壓組件，其至少一具的加壓柱係設於該熱壓模具四角之中間位置，藉每組四單元的第一加壓組件及至少一組的第二加壓組件，以相同的速度、相同的壓力及相同的定位，精確的施壓於該熱壓模具上方受壓面四角及四角中間位置，使熱壓模具內待熱壓模造立體產品各部受力均勻，避免受力不均產生的翹曲、歪斜等缺失，能有效大幅降低熱壓成型不良率。
2. 如申請專利範圍第1項所述之連續式熱壓成型裝置之加壓 裝置，其中，該加壓裝置加壓柱為石墨或石墨複合材料構成。
3. 如申請專利範圍第1項所述之連續式熱壓成型裝置之加壓裝置，其中，該承壓平台上置有的熱壓模具上具有每組四單元的第一加壓組件及每組一單元的第二加壓組件，該第二加壓組件係設於該熱壓模具四角之中間位置，藉每組四單元的該第一加壓組件及每組一單元的該第二加壓組件，以相同的速度、相同的壓力及相同的定位，精確的施壓於該熱壓模具上方受壓面之四角及四角中間位置，使該熱壓模具內待熱壓模造立體產品各部受力均勻，避免受力不均產生的翹曲、歪斜等缺失，能有效大幅降低熱壓成型不良率。
4. 如申請專利範圍第1項所述之連續式熱壓成型裝置之加壓裝置，其中，該承壓平台上置有的熱壓模具上具有每組四單元的第一加壓組件及每組二單元的第二加壓組件，該第二加壓組件係分別設於該熱壓模具較長端，於該較長端二單元的第一加壓組件的中間位置，藉每組四單元的第一加壓組件及每組二單元的第二加壓組件，以相同的速度、相同的壓力及相同的定位，精確的施壓於該熱壓模具上方受壓面之四角及該熱壓模具較長端的二單元第一加壓組件的中間位置，使該熱壓模具內待熱壓模造立體產品各部受力均勻，避免受力不均產生的翹曲、歪斜等缺失，能有效大幅降低熱壓成型不良率。
5. 如申請專利範圍第1項所述之連續式熱壓成型裝置之加壓裝置，其中，該承壓平台上置有的熱壓模具上具有每組四單元的第一加壓組件及每組四單元的第二加壓組件，該第二加壓組件係分別設於該熱壓模具較長端，於該較長端二單元第一加壓組件的中間均等位置設置二單元的 第二加壓組件，藉每組四單元的第一加壓組件及每組四單元的第二加壓組件，以相同的速度、相同的壓力及相同的定位，精確的施壓於該熱壓模具上方受壓面之四角及該熱壓模具較長端的二單元第一加壓組件的中間位置，使該熱壓模具內待熱壓模造立體產品各部受力均勻，避免受力不均產生的翹曲、歪斜等缺失，能有效大幅降低熱壓成型不良率。