[发明专利]注射模制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种注射模制一个物品或多个物品的方法。特别是，本发明涉及由塑料材料注射模制容器和用于容器的型坯。

背景技术

由塑料（特别是热塑性聚合物）注射模制物品在本领域中已知。特别是，由塑料注射模制容器和用于容器的型坯在本领域中很普通。

常常希望注射模制具有较小壁厚的塑料容器，例如用于降低材料成本。当需要注射模制具有高L/T比（其中L是熔融塑料从注射进口的流动长度，T是壁厚）的容器时，在注射进口处必须有高注射压力，以保证模具空腔充满熔融塑料。注射进口起到限制材料流过的作用，且与注射进口直接相对的壁部分也限制材料流入空腔中。

试图降低在注射进口处的高注射压力的普通方法是以更快注射速率来注射熔融塑料以及升高熔融温度以降低熔融粘度，以使得模具能够由熔融塑料材料填充。

还已知为了降低填充压力，能够在设计容器时增加基部厚度，特别是在注射进口区域中。该注射进口区域也是注射模制的最热区域。由于在侧壁中的所有材料必须横过基部流动，所以在确定于静止外皮层（该静止外表皮层在第一填充阶段中铺设）之间的内部间隙内，基部冷却一直是问题。对于横过基部的这种层流的另一个问题是表皮逐渐固化，并因此变厚，从而使流动槽道变窄。这引起对材料流动的进一步限制。

所有这些总体需要使得熔融材料以更快的速度流入空腔中，为此人们需要增大填充压力。更高的填充压力又需要更高的夹具压力，以抵消在型芯的端部上的液压力。本领域的读者很容易知道为什么用来制造塑料包装的注射模制机器需要有非常高的注射速度和压力以及非常硬的压板，以便制造看起来是简单容器或型坯的物品。

本领域需要一种具有成本效益的、性能强的注射模制方法，它至少局部克服上述已知方法的各种问题。

特别是，需要一种用于注射模制的方法和一种用于该方法的装置，它适合制造具有较长的流动长度:壁厚比和/或较低材料应力的注射模制物品，例如容器、用于容器、盖、桶、罩等的型坯，它们能够使用普通注射模制机器来生产，因此能够在问题最小的情况下对接到普通生产实践中。

发明内容

本发明的目的是至少部分满足容器制造领域中的这些要求。

本发明提供了一种注射模制物品的方法，该方法包括以下步骤：（a）提供注射模具，该注射模具包括第一和第二模具部件，并有第一和第二模具部件中的一个的至少一个活动部分；（b）将第一和第二模具部件布置成完全封闭结构，以便在它们之间确定用于模制物品的模具空腔，在完全封闭结构中，第一和第二模具部件确定了空腔外表面，该空腔外表面确定了要在模具空腔内模制的物品的外部形状；（c）在空腔的注射进口处将熔融材料注射至空腔内；（d）在注射步骤中，使得第一和第二模具部件中的一个的至少一个活动部分从确定要模制的物品的前部位置运动至后部位置，从而增加在完全封闭结构中的模具空腔的容积，并减小空腔的流动长度/厚度比率；（e）使得模具空腔充满熔融材料；以及（f）在填充模具空腔之后使得该至少一个活动部分从后部位置返回至前部位置，从而使得多余的熔融材料通过注射进口而往回排出。

在模具基本填充之后，模具表面恢复至它的初始位置。这并不增加部件重量或冷却时间。多余材料逆着较低的保持阶段压力而通过打开的注射进口推回。

优选是，该至少一个活动部分通过施加由促动器施加的外部压力而推压至前部位置，并通过注射熔融材料的压力而运动至后部位置。促动器压力可以小于20巴，且当采用20:1的面积比率时通常通过压缩空气来施加，其中20是促动器的面积，1是运动空腔部件的投影面积。本领域技术人员很容易知道，更小的促动器可以在更大压力的情况下使用，例如通常使用液压促动器系统，即140巴。可以提供单个促动器用于多个模具空腔。

优选是，在注射的材料固化之后，施加的外部压力在注射材料的冷却过程中减小。这能够在冷却阶段开始时激发，或者在很短延迟之后激发，以便能够减小压力。这样的优点是在打开模具之前减小空腔压力。这减小了冷却时间。

因此，本发明提供了一种方法，它通过使得至少一个关键模具部件能够在注射之前或注射过程中向后运动以有效减小L/T比率，从而在注射过程中有效改变L/T比率。在施加给模具内的材料的填充和保持阶段之后，模具部件复位。由于没有来自模制机器的相反填充压力，这大大减小了所需的力，因为材料已经充分填充空腔，且任何收缩都将通过保持阶段来基本适应。在L/T为200:1或更大的非常薄壁容器的情况下，没有保持阶段，并允许压力降低至零。