[实用新型]用二氧化碳冷却的模塑设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及塑料模塑领域，更具体来说，本实用新型涉及一种用于塑料模塑的设备，在该设备中使用二氧化碳管道对模具的局部进行冷却，以避免局部温度过高带来的缺陷。

背景技术

在制作热塑性塑料制品时需要用到模具，其用来对注入其中的塑料进行定形(比如在一个空腔里，又可以称模具型腔或模腔)，然后进行冷却，等塑料充满模具且达到合适的温度后从模具中脱离出来。因此，模具的温度和温度分布对于冷却时间和塑料制品的质量起着决定性作用。为了使塑料可以冷却同时维持一个特定的模具温度，塑料传到模具的热量必须通过一个控温系统从模具中散出。用于生产热塑性塑料制品的模具通常是用水和油来控温。因此需要在模具中加入相应的控温通道，使液体介质可以在模具中流通。为使温度分布均匀，控温通道之间以及控温通道与模具型腔之间需要保持合适的距离，否则会造成模具中不同部位温差较大以及某些区域温度过高。控温通道离工件相关区域越远，模具中工件相关区域与控温介质的温差就越大。局部温度过高会导致冷却时间和成型周期延长及塑件制品的质量缺陷(比如光斑)。由于模具空间或者生产技术原因，模具中某些区域不能被足够控温。该区域包括核心块，滑块，热流道喷嘴，小体积/薄壁模具元件及其他可动部件，这些区域只能通过非常复杂的技术和很高的成本才可以实现针对性的控温。

现有技术中记载的模具温控技术除了通过如上所述用水和油对模具和模具元件的控温以外，还包括利用二氧化碳结合烧结多孔的金属来进行冷却，相关的技术可参见WO96/35563A1，WO92/15439A1以及DE3322312C2。在这些技术中，通过二氧化碳释压所产生形态的变化(从液态到气态)，使二氧化碳释压区域的热量被带走。二氧化碳通过膨胀空间的孔洞被引入，再通过模具孔洞结构使直到接近模腔表面的热量被带走，膨胀的气体会通过中空通道被排出模具。但是这种控温技术只有当二氧化碳和微孔钢一起使用时才有效果。因为不可能所有模具都使用微孔钢，那些由传统材料而不是微孔钢构成的模具，即没有微孔结构的材料，也需要被冷却。这些材料可以是钢，铝，铜或者其他合金。

因此，本领域迫切希望开发一种新的模具冷却技术，该技术需要能够对模具中需要冷却的区域进行有效、均匀而精准的冷却，由此实现对模具以及模具内塑料的良好温控，同时还可在不使用微孔钢的情况下实现二氧化碳气体的有效排出。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供了一种用于进行模塑的模塑设备，所述模塑设备包括模具和位于模具内的一个或多个核心块，在所述模具和所述核心块之间围出用于模塑的模塑空间，所述核心块内部具有沿着该核心块的纵轴延伸的中空通道，该中空通道的一端对外部开放，另一端封闭，二氧化碳管道从开放的一端进入该中空通道，在该中空通道内延伸，在所述二氧化碳管道和所述中空通道侧壁之间存在间隙空间。

根据本实用新型的一个实施方式，所述中空通道沿着所述核心块的纵轴延伸的长度为所述核心块纵向总长度的50-99％。

根据本实用新型的一个实施方式，所述二氧化碳管道的出气端与所述中空通道封闭端之间的空间为膨胀/换热空间，该膨胀/换热空间沿着所述中空通道纵轴的长度≥2毫米。

根据本实用新型的一个实施方式，所述核心块的外直径小于或等于7毫米且大于或等于2毫米，所述核心块外表面与所述中空通道之间的壁厚度≥0.5 毫米。

根据本实用新型的一个实施方式，在模塑操作过程中，所述模具和所述核心块之间围出的模塑空间内注入有熔融模塑材料，且有高压二氧化碳从所述二氧化碳管道内流过，从所述二氧化碳管道的末端开口进入所述膨胀/换热空间，在所述膨胀/换热空间内发生膨胀和换热，然后经由所述中空通道排放到所述模塑设备以外。

根据本实用新型的一个实施方式，所述核心块在所述模具之内的位置可以移动。

根据本实用新型的一个实施方式，所述模具是非多孔性的。根据本实用新型的另一个实施方式，所述核心块是非多孔性的。

通过使用本实用新型的模塑设备可以针对性地冷却模具的高温区域。该设备包括用于固体材料的模具(例如钢，铝，铜或者其他合金)，在相应冷却区域有相应的通道。在该通道里二氧化碳通过管道被注入至所需要冷却的区域。可以通过加工现有的模具来使用该方法，避免模具局部温度过高。特别是在热塑性塑料的加工过程中可以明显缩短成型周期和降低成型缺陷(例如光斑)。

附图说明

图1显示了根据本实用新型的一个实施方式的模塑设备的截面图。

图1中的编号所对应的部件如下所述：

1：模具