[发明专利]电磁感应螺杆式低压注胶设备

说明书

技术领域

本发明涉及低压注胶领域，尤其涉及一种电磁感应加热与螺杆式注塑结合在一起的电磁感应螺杆式低压注胶设备。

背景技术

电磁感应加热技术的发展：自十九世纪末期人们开始在工业中利用感应涡流进行加热以来，迄今无论在感应加热技术的研究或是在感应加热的实际应用方面均已取得了显著进展。现在感应加热技术已广泛应用到国民经济的各个领域。在国外，感应加热技术已日趋成熟，现在致力于开发大功率全固态高频电源和开发高度自动化的热处理成套处理系统，在我国，随着电力系统的供应，感应加热也趋向于高频化、大容量化发展。目前在治金机械、轻工化学实验研究以及尖端技术方面感应加热技术的重要性日益明显。对电热场的研究分析和优化设计是提高感应加热效率关键所在，可以为感应加热装置的设计和改进提供理论依据。

螺杆注塑技术的发展：1988年，Osamu和Shzrou等通过在喷嘴处安装一个深度可调的小型特制热电偶，测量了储料室内熔体沿螺杆轴向的温度分布和径向三维温度分布，分析了螺杆转速、成型周期、料筒温度和背压等塑化工艺条件对熔体温度分布的影响，以及储料室内的熔体温度分布主要取决于螺杆的几何结构。1989年，vethraak等在螺杆上安装梨形或Maddock/gan混合元件，或是在喷嘴处安装静止混合器，或是设置一两节屏障段，或是把这些元件相互组合来进行实验。结果表明，多波段的Maddock螺杆具有最好的混合性能；温度测量表明带有阻碍元件的螺杆的塑化性能最好，且能缩短加工成型周期。实验还表明，改善螺杆的结构比提高注射油缸背压的效果要好。同年，Peischle和Bruker通过自行研制的Ring-Bar装置对储料室内的熔体温度均匀性进行研究。1991年，Amino等研究了一种能够准确测量注塑成型中流动聚合物温度的新方法。借助这种方法设计的螺杆具有塑化效率高、熔融温度均一、混炼效果好的特点。1996年，Horie等为了更好地注塑成型酚类混合物，设计了一种有助于提高混合物温度并降低其薪度的头部带有阻碍元件的螺杆。2003年，金志明等通过红外测温仪并借助计算机在线采集系统，测量了沿螺杆轴向的物料温差，分析了温差与加工工艺条件和螺杆参数之间的关系，得出了沿螺杆轴向的物料温差形成机理。同年，金志明等利用可视化装置系统地研究了注射螺杆的熔融过程，对注射成型塑化系统中的固体床破碎机理进行了初步探索。2004年，spalding等在DMZ的高性能螺杆头上安装了勾形混合元件，与普通的螺杆相比，其降低了注射成型周期和破碎率，提高了熔融量和混合效果。2005年，金志明等通过可视化实验和在线数据采集系统，从熔融、温度均匀性、塑化能力等方面研究了Maddock注塑螺杆。2008年，北京化工大学李世保对注射螺杆塑化能力及能耗的评价方法进行了研究，通过测量塑化过程中的能耗及塑化时间，分析对比不同螺杆在塑化过程中的塑化产量及比能耗，同时从塑化质量上对不同螺杆的塑化能力进行评价。2009年，林宏伟借助超声波检测方法，从对无机粒子分散均匀性、停留时间分布及制品力学性能三个方面对不同螺杆的混炼能力予以评价。2010年，北京化工大学周雅文从制品的重量重复精度、塑化熔体的温度均匀性、熔体的粘度均匀性、螺杆的计量准确性及螺杆混合能力的表征等方面对螺杆性能进行了评价分析。

在目前，还没有把电磁加热技术及螺杆注胶技术结合起来应用于注塑设备上的。

目前所有的低压注塑设备，都是由胶缸6，胶管7，注塑机台8组成的，如图1所示。其中胶缸6采用加热棒(附图中未示)进行加热，主要起到熔胶的作用，通过齿轮泵(附图中未示)的作用使熔胶进入胶管，胶管7采用电阻丝进行加热，主要起到输送熔胶的作用，胶管7另一端接注塑机台8上的胶枪(附图中未示)，通过胶枪进行注胶，其中注塑机台8是设备的主体部分，所有的注胶动作控制及实施都在注塑机台8上实行。

目前现在的低压注胶机虽然解决了在低压低温下注胶的问题，但还存在着很多无法克服的问题：

(1)加热效率：电阻丝及加热棒加热，效率低，耗时长，热损失高，浪费的电能又引起车间环境温度上升，大大缩短注塑机使用寿命。

(2)热熔胶利用率：采用齿轮泵的方式，由于齿轮泵机械结构的先天缺陷，使得在注胶过程中出现漏胶、注胶不匀等问题。

(3)加热温度控制：加热过程的热传递过程比较复杂，每个过程还存在热损失，导致加热的滞后性比较大，温度难以控制。

(4)气泡：在熔胶的熔化过程中，难免会产生一些气泡如原料颗粒间隙气泡、原料自身气泡(树脂气体)和原料颗粒的水蒸气，使得在注胶时影响产品的质量，使产品产生缩水现象，会影响产品的介电常数。