[发明专利]模制物件、用于制造模制物件的模具嵌件以及制造模具嵌件的方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及但并不限于模制系统，且更具体来说，本发明涉及但并不限于模制物件、用于制造模制物件的模具嵌件和制造模具嵌件的方法。

背景技术

模制是可借以使用模制系统自模制材料形成模制物件的工艺。可使用例如注射模制工艺的模制工艺来形成各种模制物件。可自(例如)聚对苯二甲酸乙二酯(PET)形成的模制物件的一个实例为饮料容器，例如用于软饮料、汽水、果汁及其类似物的瓶子。一般来说，用于制造饮料容器和物件的模制系统可大体分为两个一般类别：(a)一阶段吹塑模制系统，和(b)二阶段吹塑模制系统。

当利用二阶段吹塑模制系统时，首先制造能够随后被吹塑模制为最终形状模制物件的预成形件。可使用例如注射模制系统的模制系统来制造预成形件。典型模制系统包括注射单元、模制机和模具组合件。注射单元可为往复式螺杆型或二级型。模制机尤其包括框架、可移动压板、固定压板和用于移动可移动压板并且向配置于压板之间的模具组合件施加吨位的致动器。模具组合件尤其包括冷半部分和热半部分。热半部分通常与一个或一个以上阴模相关联(且因此有时也被所属领域的技术人员称作“阴模半部分”)，而冷半部分通常与一个或一个以上模芯相关联(且因此有时也被所属领域的技术人员称作“模芯半部分”)。一个或一个以上阴模与一个或一个以上模芯在使用中一起界定一个或一个以上模制阴模。热半部分也可与用于熔融物分配的熔融物分配系统(有时也被所属领域的技术人员称作“热浇道”)相关联。模具组合件可与例如颈环、颈环滑动件、排出器结构、耐磨垫等的许多额外组件相关联。

作为说明，PET材料的注射模制涉及将PET材料(例如，PET丸粒、PEN粉末、PLA等)加热至均匀熔融状态，以及在压力下将如此熔融的PET材料注射到至少部分由分别安装于模具组合件的阴模板和模芯板上的前述一个或一个以上阴模和一个或一个以上模芯所界定的一个或一个以上模制阴模中。将阴模板和模芯板推动到一起并通过夹紧力使其保持在一起，所述夹紧力足以对抗注射PET材料的压力而将阴模与模芯保持在一起。模制阴模具有实质上对应于待模制的模制物件的最终冷态形状的形状。如此注射的PET材料接着冷却至足以使得如此形成的模制物件能够自模具排出的温度。在冷却时，模制物件在模制阴模内部收缩，且因此当迫使阴模板与模芯板分开时，模制物件倾向于保持与模芯相关联。因此，通过迫使模芯板远离阴模板，模制物件可脱模，即自模芯件排出。已知排出结构帮助自模芯半部分移除模制物件。排出结构的实例包括脱模板、排出杆等。

一旦模制物件(例如，一个或一个以上预成形件)冷却至可运输状态，即可将其转移至同一设施的另一部分或转移至不同的设施。在随后一时刻，将预成形件吹塑模制为最终形状模制物件。在吹塑模制设备中执行所述工艺。在典型吹塑模制系统中，首先在加热部分中将预成形件加热至所要状态，且接着在拉伸吹塑模制部分中使其形成为最终形状模制物件。通常，加热部分包含用于发射红外线能量的一个或一个以上红外线发射器。通常，同样在加热部分中提供一个或一个以上吹风机以提供空气运动。空气运动希望用于两个目的。第一，其自预成形件的外表面(也称为“表层”)移除一些热量以避免燃烧。第二，空气运动用以至少部分使红外线发射器通风且至少部分冷却红外线发射器以防止其归因于高温而过早损坏。通常，通过以下步骤来实现成形：(i)将如此再加热的预成形件定位于吹塑模制阴模中；(b)对如此再加热的预成形件的内表面吹风；以及(c)任选地，(例如)通过使用拉伸棒及其类似物轴向拉伸预成形件。

当利用单级吹塑模制系统时，实质上相继地执行制造型坯的过程以及随后的吹塑操作。单级吹塑模制系统的实例揭示于2004年5月4日颁发给瓦丁(Vardin)等人的美国专利第6,730,260号中。然而，所属领域的技术人员将已知许多其他实例。

1994年5月17日颁发给霍尔伟格(Horwege)的美国专利第5,312,572号揭示了热塑性材料(尤其是在吹塑成形期间可定向的材料)的预成形件，其具有开口区、闭合的底部以及连接底部与开口区的壁。在对预成形件定界的表面的至少一部分的区中提供使表面扩大的纹理化，其具有相对于预成形件的壁厚度来说较低的轮廓深度。同样揭示了用于对热塑性材料的预成形件加热的工艺，其包括使预成形件的表面的一部分纹理化以扩大其表面积，借此减少将预成形件加热至适于吹塑模制的所要温度所需的时间。预成形件也在其移动通过加热装置时旋转，且加热装置受到控制使得加热装置与纹理化的组合提供使预成形件适于吹塑模制的所要温度分布。

发明内容