[发明专利]包括用于歧管组件的恒温加热器组件的模具组件

说明书

技术领域

方案总地涉及（并且不限于）具有如下组件的模具组件：歧管组件以及相对于所述歧管组件定位的恒温加热器组件。

背景技术

1851年第一种人造塑料是由Alexander PARKES发明于英国。他在1862年在伦敦国际展览会上公开演示了这种人造塑料，称为材料Parkesine。源于纤维素的Parkesine可被加热、成型并且当被冷却时保持其形状。其制造昂贵，易于破裂且极易燃。在1868年，美国发明人John Wesley HYATT开发出一种塑料材料，他将其命名为Celluloid，在PARKES’构思上进行改进，以使可被处理成成品形式。HYATT在1872年为第一台注塑成型机申请了专利权。该注塑成型机像大型皮下注射针一样工作，使用柱塞通过经加热的气缸将塑料注射到模具中。工业在20世纪40年代迅速发展，因为第二次世界大战创造了对于廉价的、批量生产的产品的极大需求。在1946年，美国发明人James WatsonHENDRY构建了第一台螺杆式注塑机。该机器也允许材料在注射之前混合，以使着色或再循环塑料可在被注射之前添加到原材料中并且完全混合。在20世纪70年代，HENDRY开始研究第一种气体辅助注塑成型工艺。注塑成型机由材料漏斗、注射挺杆或螺杆型柱塞和加热单元构成。这种注塑成型机也称为冲压机，它们保持模具，构件在模具中被定形。冲压机以吨位评估，其表达了机器所能够施加的夹紧力的量。该力在注射过程中保持模具闭合。吨位可从小于五吨到6000吨变化，在比较少的制造操作中使用更高的数字。总夹紧力的量是由要成型的零件的投影面积确定的。对于每平方英寸的投影面积，该投影面积乘以从两吨至八吨的夹紧力。根据经验，每平方英寸四吨或五吨可用于大多数产品。如果塑料材料非常坚硬，则可能需要更多的投影压力来填充模具，这样需要更多的保持模具闭合的夹紧吨位。所需的力还可由所使用的材料和零件的尺寸确定，较大的零件需要较高的夹紧力。通过注塑成型，粒状塑料通过重力从漏斗馈送到经加热的桶中。随着颗粒借助螺杆型柱塞缓慢地向前移动，迫使塑料进入经加热的腔室中，在该腔室中塑料被加热。随着柱塞前进，迫使熔化的塑料通过抵靠模具的喷嘴，允许其通过阀门和分流系统进入模具腔室。模具保持冷却，因此几乎是模具一被填充塑料就固化。模具组件或铸模是用于描述用来在成型时生产塑料零件的工具的术语。模具组件用于生产数千零件的批量生产。模具通常由淬火钢等构成。热流道系统用于成型系统中，连同模具组件一起，用于制造塑料物品。通常，热流道系统和模具组件被处理为可以独立于成型系统进行售卖和供应的工具。

发明内容

发明人已经研究了与不利地制造质量差的成型物品或零件的已知成型系统相关的问题。在经多方面研究之后，发明人认为他们已经理解了问题及其解决方案（下文陈述），并且发明人认为该理解不为公众所知。在模具系统中使用的已知的加热器组件（诸如热流道组件）包括电阻元件（诸如镍铬线和通常所谓的已知的电阻加热器技术），这需要将电流（也就是，电功率）施加到电阻元件从而产生热能（加热效应），然后热能被传递到模具系统。电阻元件是热能源并且不会从模具系统中带走或移除热能。通常，已知的加热器组件可以提供电阻元件的每线性距离的固定瓦数或电阻元件的每表面积的固定瓦数。如果瓦数损失一致，则已知的加热器组件可以是可接受的。对于不具有一致热损失的已知的加热器组件，该布置会导致过低或过高的温度。发明人认为，为了抵制这种布置，已知的加热器组件可以根据模具系统的要求和/或所允许的温度变化而被拆分或分离成多个区段。该解决方案可不利地造成其它问题，具体地，在温度控制器（用于控制已知的加热器组件）可能需要更多的加热器区，和/或由于已知的加热器组件相关联的安装偏差导致的模具系统的温度的更多变化。本发明的实施例（下面描述）可以提供下面的益处：（i）模具系统的改进的热剖面，（ii）通过模具系统的熔体的改进的流动平衡，（iii）减少树脂在模具系统中中的不利燃烧，（iii）减少可能需要的热控制区的数目，（iv）提供自热限制能力，（v）通过使用例如用于对模具系统进行加热的热传递流体的相对恒温的热源来替换和/或补充已知的电阻加热器技术。下面用于描述实施例的附图标记表示在图中。