[发明专利]反压浇注法

说明书

本发明涉及一种采用制造单层或多层热聚合塑料精密模制品的压注模的反压浇注法。本发明的方法所采用压注模具有以下特征：

即模具由下模和装在下模上的上模组成，在下模中制有与模制品体积的一部分相应的模穴，而在上模中则制有与下模穴互补的、相应于模制品剩余部分体积的模穴;装料室通过一个个分开的、逐渐变窄的锥形浇注通道与这些模穴相通;装有在加工条件下可流动的，包含可热聚合单体并在必要时还含有填料、颜料以及其他添加剂的材料的装料室和浇注通道设在上模内;装料室并可用加压盖封闭，加压盖靠装料室一侧有许多带沉割的盲孔。

还可能具有以下特征：

即锥形浇注通道的倾斜角为5°至20°。其中以8°至12°为宜;浇注通道通往模穴的出口处的直径为0.8毫米至1.2毫米;盲孔在加压盖的三分之一至三分之二的表面上均匀分布;盲孔中的沉割由加工在孔中的螺纹来形成;材料做成覆盖住装料室中的浇注通道的环状圆盘;在装料室中装有一个耐高温密封圈，以防止在加压过程中材料流入模具中心区。

当制造小型塑料模制品时广泛采用压注法。加压浇注的特点是在机器的使用期限内生产能力很强，所以在大量生产塑料制品时经济效益高。

但经常需要进行以试验为目的小批量生产，同时还必须改变过程参数，如压力、温度和过程反应时间，并使这些参数最佳化。尤其是涉及到例如制造用于化学工业或电子工业的半成品或成品的多层精密模制品时，要求进行特别严格的试验。对于这种模制品，在第二道工序中要在第一道工序中由材料A所制成的核心上聚合上一层材料B。在这种情况下二种材料内部交界处所出现的边界层问题要反复试验多次才能解决。采用目前市场上供应的压注机一般不能进行这种试验，因为这种压注机的设计目的是用于生产，要想调整和变换过程参数必须耗费许多时间。因此，用这种压注机小批量地制造较为贵重的精密模制品时，不能毫无问题地保证满足上面所提到的经济性方面的要求。

本发明的目的是提供一种应用本文开头所述压注模来生产单层或多层精密塑料模制品，尤其是多层精密模制品的反压浇注法，这种方法对于试验条件的变化有高度的适应性。这一点首先意味着可以快速和有重复性地调整主要的试验参数，而且容易成功地制出多层精密模制品。

本发明的方法是通过以下特征来达到上述目的的。

即借助于第一个上模用第一种材料A制造一个模制品;接着利用第二个上模聚合上一层第二种材料B;相对于第一个上模而言，第二个上模的模穴较大。此外，还可以采用具有不同折射率的材料和/或不同光吸收系数的材料。另外，第二个上模的模穴与第一个上模中的模穴被制成相似的。

本发明的优点首先在于，本发明的方法所用的压注模的结构比较简单，因而便于操作和易于装拆。所以在进行系列试验时，改装设备所需要的时间短，并能快速和有重复性地调整重要的过程参数。而且，因为结构简单，所以制造多路压注模的成本低。

此外，本发明的方法适用于小批量制造高级精密模制品，尤其适用于制造光学零件的毛坯或假牙。

下面借助于附图进一步介绍本发明的实施例。其中

图1    为模具基本结构分解透视图，

图2    为通过已封闭模具的截面图，

图3    为聚合作用进行前加压盖的下端面图。

图4    为聚合作用进行后带挤压余料的加压盖下端面图。

图1    中安装配次序一个叠一个地表示了下模1，上模2和加压盖3。这三个零件都是比较扁平的圆盘状的，所以模具的总高度可以限制在几个厘米之内。它们最好采用高级合金钢来制成。在下模1中，沿一个圆均匀地制有模穴4a，在这里是圆环形小凹穴。凹穴4a只构成了模穴的一部分。模穴的其余部分4b在上模2中。这二部分模穴4a和4b面对面地处于相对位置，而且它们是互补的。模穴4a和4b用现有的工艺方法加工，例如用电火花加工。模穴4a和4b的周围是同心的密封面5，密封面5用来防止在加压过程中材料的外溢。下模1的圆周上设有导向销钉6，它和上模2中的圆柱形孔7一起保证下模1和上模2的装配位置不会搞错。

上模2中有装料室8。装料室8中装入预先规定定量的可热聚合的单体，如果必要则还包含有填料、颜料和其他添加剂。为了制造假牙，最好采用含不饱和基团的化合物作为单体，它们都是可热聚合的，例如丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，乙烯吡咯烷酮或其他已知的单烯烃不饱和单体或多烯烃不饱和单体。单体原料的粘度一般从粘滞到高度粘滞。在本实施例中，单体材料所具有的粘度如此之高，以致于能以一个扁平圆盘9的形式放在装料室8中。因此配料可以用重力法测定。用这种方法人们可以得到特别明显的试验条件。