[实用新型]光盘注塑模具脉冲式冷却系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光盘注塑机模具的冷却技术领域。 

背景技术

PC塑料在注塑机料桶中由加热圈和注射螺杆产生的剪切热加热至350摄氏度左右，以达到注射成型所需的良好的流动性。保压压力是注射压力的延续，为了防止热熔料回流及向模腔内补料，保压压力起始于注塑压力结束的时候，并分段逐步降低和释放压力。保压过后射嘴关闭，浇道封锁，碟片从300多度的高温持续冷却到110度左右，完全定型后，冷却结束，打开模具由高速机械手将盘片取出，然后合模进入下一个循环。 

高温熔融的塑料通过较冷的模具内表面时，接触的表面会比较快速的被冷却固化，称为“固化层”，而在模具空腔内继续以熔融状态推进的塑料层，叫做“流动层”。在较晚凝固的区域和较先凝固的区域之间，塑料的大分子链的排列会产生一定的取向性，实际上也就是残留有一定的内应力积聚下来，在光盘的品质控制中称之为“双折射”。 

因此一般来说，注塑要达到高的品质(坑点复制率高)要依赖较高的模具表面温度，以减少塑料流动的阻力，并减少表面不均匀的冷却而造成的双折射内应力、或是坑点复制精度的降低。 

但是模温越高则把300多度高温的熔融塑料冷却定型到110度左右所需的冷却时间也相应的增加。 

在传统的方式下，模温是由专门的模温机提供持续的恒定温度的水流分别控制两个半模以及浇道、切刀。半模温度在生产CD时一般控制在60度左右，而在生产DVD时需要控制到100度左右。60度的冷却水将300多度的塑料稳定的固化到塑料的玻璃化温度以下约110度所需要的时间，在现有的模具换热条件下至少需要2秒钟的冷却时间。 

传统的模温机虽然可以提供相对比较静态的模具温度控制水流，容易调节，外界因素影响小。但是存在以下缺点：无法动态控制模具温度，模具温度越高冷却时间越长，价格昂贵，故障率高。 

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是在保证工艺条件和冷却水品质的情况下，在注塑过程中对模具的温度进行动态的控制。 

本实用新型采用的技术方案是，光盘注塑模具脉冲式冷却系统，包括对光盘注塑模具进行冷却的管路以及快速响应的控制器件，由可编程逻辑控制器进行精确控制，同时可编程逻辑控制器连接于注塑机的控制装置获得相应的控制信号。 

可编程逻辑控制器与进出水电磁阀信号连接，可编程逻辑控制器取得注塑动作的信号，并通过可编程逻辑控制器内预先编制好的顺序控制程序来控制模具进出水电磁阀。 

可编程逻辑控制从注塑机的控制装置取得注塑动作的各种信号，在每个成型周期内脉冲式的控制冷却时间，从而获得动态的模温控制。 

进水电磁阀前设置有增压泵，增压泵前连通有水箱。 

本实用新型的有益效果是，本实用新型就是改变光盘注塑机的传统模具冷却方式，在优化品质的情况下进一步提高注塑速度、缩短成型周期，提高生产效率。利用光盘注塑机上增加PLC等控制元件，以脉冲的方式控制模具冷却水，获得更好的成型质量和更快的成型周期，复制的基片具有低的翘曲、凹陷，成型周期从3.8秒减少到3.15秒，相当于提高15％以上的产能。采用脉冲冷却进行工艺优化之后，将模具温度减少40C使冷却最小化，循环时间为3.15秒钟。径向和切向翘曲完全达到并超过传统工艺的水平，tan.dev.径向、切向翘曲＜0.4°，最外圈的双折射在不同的模具上的表现有所不同，尤其是在外沿位置，半径＞55mm，但最高点也是完全控制在标准以内。 

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。 

图中标记为：1-水箱，2-增压泵，3-进水电磁阀，4-回水电磁阀，5-注塑模具。 

具体实施方式

本实用新型的关键点在于，在模腔的填充期间保持较高的模具表面温度，利于获得高的复制率，而在填充保压完毕的冷却定型期间保持较低的温度以迅速冷却至玻璃化温度之下。 

本实用新型以动态的方式控制模具冷却水从而控制注塑工艺过程。在开合模具期间和注射保压期间关闭冷却水，相当于模具表面无法与冷却水之间进行换热，保持模具表面高温度，注射期间实际上由高温的塑料将模具表面温度加热到更高，这样塑料的流动性好，降低双折射。注射保压以后的冷却时间迅速打开低温(20度左右)的冷却水，将基片迅速冷却定型，达到取出温度，从而优化注塑成型工艺，缩短成型周期。