[发明专利]模制系统和方法

说明书

提供了一种模制系统和一种用于操作所述模制系统的方法。该方法包括使熔融聚合物材料从上游装置流入处于填充位置的模内调整室，在该填充位置，模内调整室至少部分地定位在模具型腔内。该方法还包括调节模内调整室中的熔融聚合物材料的温度和施加到模内调整室中的熔融聚合物材料的压力中的至少一者以产生第一经调整的熔融聚合物材料，以及将经调整的熔融聚合物材料从模内调整室释放到模具型腔中。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年9月21日提交的、名称为“模制系统和方法(MOLDING SYSTEMAND METHOD)”的美国临时专利申请第62/734,927号的优先权。上面列出的申请的全部内容通过引用并入本文以用于所有目的。

技术领域

本说明书总体上涉及用于模制聚合物材料的系统和方法。

背景技术

注射模制系统用于将聚合物熔体注入模具中以形成聚合物产品、货物、零件等。物理发泡剂如超临界流体(SCF)(例如，氮气或二氧化碳)已用于某些注射模制过程中。例如，一些模制过程将SCF注射到注射筒中的聚合物熔体中以将SCF溶解在聚合物熔体中。在其他模制方法中，在注射筒中形成聚合物熔体之前用SCF灌注聚合物粒料。这两种方法都产生溶解在聚合物中的SCF的熔融单相溶液(SPS)。

附图说明

图1示出了模制系统的图解。

图2至图4示出了使用图1中所示的模制系统用于模制制品的模制顺序。

图5示出了模制系统的另一实例。

图6示出了用于操作模制系统的方法。

图7示出了用于操作模制系统的详细方法。

图8示出了用于操作包括两个模内调整室的模制系统的另一方法。

图9示出了描绘模制过程期间的压力曲线、活塞位置和控制信号的曲线图。

具体实施方式

已使用各种类型的模制技术(例如微孔泡沫注射模制)来制造塑料产品、货物、部件等。在微孔泡沫注射模制中，已经尝试降低注射循环时间和产品重量。然而，实际上，先前的注射模制系统未能实现模制聚合物的所需材料特性。具体地，先前的模制系统在模制过程期间经受不充分的温度和压力控制。例如，聚合物材料可能在定位在模具和注射装置之间的中间部件中经历不希望的压力和温度变化，该中间部件例如为设计用于将聚合物材料送入模具的流道和其他管道。这些控制缺陷可能引起许多问题，包括但不限于聚合物材料中不希望的成核和/或气泡生长。由于不希望的成核和/或气泡生长，可能发生强度、刚度、表面质量的降低以及聚合物密度的不一致性。聚合物材料中不希望的压力和温度变化也可能限制在模制过程中使用的源材料的选择，从而阻碍产品设计选择以及特别是模制产品的特性。

本文中描述的模制系统和方法克服了上述挑战中的至少一些。在一个实例中，提供一种方法，该方法包括使熔融聚合物材料从上游装置流入处于填充位置的模内调整室，在该填充位置，模内调整室至少部分地定位在模具型腔内。该方法还包括调节模内调整室中的熔融聚合物材料的温度和施加到模内调整室中的熔融聚合物材料的压力中的至少一者，以产生经调整的熔融聚合物材料，以及将经调整的熔融聚合物材料从模内调整室释放到模具型腔中。当熔融聚合物材料的温度和/或压力调整在模具型腔内发生时，可避免聚合物材料特性的意外和/或不希望的变化，例如剪切加热、过早成核等，可降低系统中的损失，并且可实现模制制品的物理和机械特性的精确选择。附加地，调整嵌套在模具型腔中的密封容积中的熔融聚合物材料的温度和/或施加到该熔融聚合物材料的压力允许选择更广泛种类的源材料，如果需要，使得模制过程能够应用于广泛种类的模制制品和制造领域。