[发明专利]用于制造塑料产品的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造塑料产品的方法。本发明特别涉及一种利用模具制备塑料制品的方法。

背景技术

利用喷射模塑工艺(injection molding processes)来制造塑料制品。一般来讲，这意味着在例如挤压机(extruder)中加热塑料颗粒直到其熔化，之后用高压将其挤压入模腔(mold cavity)中。在完全充满塑料的模腔中，通过冷却使塑料固化，然后打开模具并取出产品。

制造喷射模塑产品需要相对昂贵且体积较大的装置。挤压机和喷射装置(injection means)尤其昂贵、复杂并且需要大量的能量。此外，尤其是在具有例如长的和/或窄的和/或复杂的流动通道的产品以及具有相对较大的平行于模具封闭面(地面面积)的投影面的产品的情况下，尤其需要产生高压。喷射模塑的另外一个缺点是需要向塑料颗粒中导入相对多的能量从而对它们充分加热，常常要适当超过熔解温度，因为否则不能填满整个模具。在模具中的产品冷却过程中，该能量又需要被驱散，其导致相对长的冷却时间。

在NL 1024263中提出了一种方法，其中在模腔中提供了活动部分，在塑料导入模腔后，其被移动使得模腔中的空间减小。这里，以一种出乎意料的方式，利用那些活动部分的高速度，结果在塑料中以隔热方式获得热量，使得塑料又变得更加趋于液态，用相对小的压力，仍然能够填满整个模腔。

以这种方法，也保留塑料在其导入模腔中以前被熔解，这需要昂贵和复杂的装置以及此外相对多的能量。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于在模腔中形成塑料产品的新方法。为了该目标，根据本发明的方法通过根据权利要求1的特征限定。

在根据本发明的方法中，将塑料粉末导入模腔中，随后在模腔中给粉末施加一个能量脉冲，使其至少部分地被熔解并填充了整个模腔。然后，可以通常的方式进行冷却并从模具内移出。

在根据本发明的方法中，优选地使用具有至少一个模腔的模具，在模腔中具有至少一个可移动的部分，通过可移动部分，至少在模具关闭时，模腔的形状和/或容量可被调整。具体而言，在模具关闭后，模腔的容量已相对变大，将颗粒、特别是粉末导入模腔中，随后压缩颗粒、特别是粉末，使得期望的加热产生。这种压缩以这样的方式进行，即基本上向颗粒、特别是粉末施加一个脉冲，使得在不需要增加外部热量并且在模具中没有压力大量聚积的情况下，塑料的加热发生。出乎意料地，已发现通过向颗粒、特别是粉末施加脉冲，如此多的绝热的(不传导的)热形成(adiabatic heatdevelopment)产生以至于塑料熔解并实际上能够填充模腔而在模腔中没有压力的升高。

在一个特别有利的实施例中，将颗粒、特别是粉末或混合物导入所述模腔或每个模腔中，随后在第一步中将模腔的至少一个可移动的壁部分，例如滑面(a slide)，以相对低的速度压向颗粒、特别是粉末，用于将塑料填满模腔，随后，接下来，将相同的和/或另一个可移动的壁部分，例如滑面，以相对高的速度向塑料移动，以向塑料施加一个相对高的脉冲。由于这个脉冲，塑料在没有额外提供热的情况下熔解，从而使塑料得到压塑料并且可获得基本上均匀的块。

已发现通过使用根据本发明的方法，模具内的压力可保持相对低，总之大大低于同等产品的传统喷射模塑中的压力。此外，实现了相对短的冷却时间，因为相对少的热量需要被消散。除此之外，颗粒不需要首先熔解，这与传统的喷射模塑相比大大减少了处理时间以及所需的能量。

这里颗粒(granule)应理解为至少但非唯一地包括，规则或不规则形状的成分(element)，例如颗粒(granulate)、珠、圆柱形等等。应理解，具有小于6mm、更具体地小于4mm的最大尺寸的微粒包括在内。将最大尺寸限定为开口(经该开口颗粒可以任意方向通过)的最小直径，其相当于颗粒表面上两点之间的最大内部直接距离。这里的粉末应理解为至少但不排除地包括具有大大小于提及的颗粒的最大尺寸的微粒。应理解，具有小于2mm，更具体地小于1mm的最大尺寸的微粒特别包括在内。这里的粉末优选地具有可撒落(dust)的密度(consistency)，这是指在正常的大气压条件下的自由落体，其在几厘米内获得最大的落体速度。粉末与颗粒的混合物应理解为至少但不排除地包括，上文所限定的粉末与颗粒的组合物。例如，粉末可占总体积的50％以上。