[发明专利]一种减压微发泡注塑装置及其工艺

权利要求书

1.一种减压微发泡注塑工艺，其特征在于先将物料放入注塑机料斗，设置注塑机参数，注塑机开始正常运行时，启动超临界流体压力控制模块和螺杆位移监控模块，当螺杆头位于最靠近机头位置的气体均化器时，该处的气体均化器进口阀打开，其它部位的进口阀保持关闭，开始通入超临界流体，螺杆头持续转动并随着物料的储存开始后退，超临界流体压力控制模块保持气体压力与温度恒定，此时超临界流体与熔融物料充分接触溶解；螺杆位移监控模块判断螺杆后退的位置，当进入下一气体均化器位置时，超临界流体压力控制模块关闭上一阶段的进气阀，打开此时位置的气体均化器进气阀，保持螺杆头部始终有充足的超临界流体供应。至螺杆后退完毕，关闭所有进气阀，溶解气体的聚合物熔体经过注射，保压，泡孔生长细化，冷却定型，得到最终制品。并进入下一次循环过程。

2.一种减压微发泡注塑装置，其特征在于减压微发泡装置主要包括高压力梯度混合螺杆头、注塑螺杆、气体均化器、机头、机筒、超临界流体压力控制模块、螺杆位移监控模块。高压力梯度混合螺杆头伸出最远端与后退最近端之间设置设有多个气体均化器，气体均化器上设有超临界流体进口阀与压力传感器，内部导气通道与超临界流体以针孔形式直接接触，进口阀外接超临界流体输入管道，压力传感器外接超临界流体压力控制模块；高压力梯度混合螺杆头通过嵌套或者连接螺纹与注塑螺杆相连；螺杆位移监控模块的位移传感器位于注塑机机筒尾部，通过信号放大与处理将位移信号转化为数字信号，并将数据传输到超临界流体压力控制模块。

3.根据权利要求2所述的一种减压微发泡注塑装置，其特征在于所述的气体均化器为圆柱结构，通过焊接而成，与机筒、机头以及气体均化器之间均采用焊接或者螺栓连接。内部设有环形气道，外部开设进气阀与压力传感器，可直接测量环形气道里的压强，环形气道内均匀的开有多个内部导气通道，其靠近物料的一端采用针孔进气的形式，在螺杆头前进的最远处与螺杆头后退的极限位置之间设有多个相同的气体均化器，每个气体均化器之间设有加热装置、冷却装置与温度传感器，气体均化器内部导气通道数目为2个以上，以相同间隔角度均匀分布。

4.根据权利要求1所述的一种减压微发泡注塑工艺，其特征在于通入超临界流体的压力在20bar-50bar,温度控制在100℃-400℃之间。

5.根据权利要求2所述的一种减压微发泡注塑装置，其特征在于高压力梯度混合螺杆头的旋向与螺杆的旋向相同，螺旋倾角1-10度，螺旋线的数量2-15条。

6.根据权利要求2所述的一种减压微发泡注塑装置，其特征在于机筒与气体均化器的加热方式采用油加热或者电加热或红外加热或电磁加热，冷却方式采用油冷却或者风冷却或水冷。

7.根据权利要求1所述的一种减压微发泡注塑工艺，其具体的工艺流程如下：

(1)先将注塑机进行预热，达到预设温度后，开始放入物料，并进行洗料与挤出测试；

(2)对该物料的注塑参数进行设置，多次试模使得物料可以均匀填充模具，不会产生飞边或者毛刺。

(3)正常生产周期从高压力梯度混合螺杆头到达机头最前端时开始，聚合物熔体完全填充螺杆槽时，螺杆开始后退，螺杆位移监控模块监测螺杆的位置，当其接近最前端的气体均化器时开启进气阀，超临界流体以一定的压力与温度注入到气体均化器，经过气体均化器的均化作用，将超临界流体以多股等压等温气体的形式注入到高压力梯度混合螺杆头前端，伴随着螺杆头的转动后退，物料与超临界流体在螺杆头前端相互渗透溶解；

(4)在螺杆后退过程中，超临界流体压力控制模块根据螺杆位移监控模块传输的数据，判断高压力梯度混合螺杆头所处位置，如果已经进入到下一阶段，打开与之相近的下一阶段进气阀，关闭上一阶段进气阀，超临界流体进入气体均化器，以相同的方式在螺杆头部与物料均匀渗透溶解，气体均化器可以设置多个，根据具体所需聚合物熔体量而定；

(5)当螺杆达到最大塑化位置停止时，关闭所有进气阀；

(6)最后螺杆前进，将物料注入模具，进行保压，冷却，待泡孔生长细化，后开模，取出制品；

(7)等待下一个周期的开始，重复上述注塑工艺流程。