[发明专利]带熔融料过滤与混合的注射成型的方法和设备

说明书

本发明涉及一种对材料提供有效的熔融料过滤与混合的改进的方法和设备。

例如，在美国专利3，767，056中描述的一种在注塑设备中进行塑料的注射成形的方法，期望在将热塑料加压使其流入模腔中去的注射步骤中过滤热的流动塑料，以去除杂质或异物、未熔化的塑料小粒和类似物。否则，就会出现导向模腔的熔融料通道被这些杂质堵塞住而导致注射成形的长期运转中断。这种中断可能需要替换热或冷的流道模与/或需要替换构成熔融料通道的一个节段的岐管，这种替换导致设备或机器成本的增加，而且由于连续的、重复的注塑成形操作被中断而导致模制生产率降低。

在这方面，包括上述美国专利的一些现有技术配置有熔融料过滤装置，这装置设置在一个可拆卸地连接到一个构成注塑机本体的机筒的喷嘴上。过滤装置包含一个其上具有多个平行与分隔开地形成的圆的或长形的穿透的孔眼的管形构件。该多孔管形构件设置在喷嘴上或与喷嘴连接，使这些孔眼与喷嘴连通。

根据一些现有技术，这样的熔融料过滤装置设有一个按需要清除积聚在孔眼的上游、但是在孔眼附近的杂质的装置。例如，可以将含有积聚的杂质的熔融料经过喷嘴出口排出来进行这种清除操作，而不经过孔眼。这就要求将喷嘴连同机筒从形成有模腔的模具装置脱离，这就需要相当长一段时间来重新调定注塑机来进行正常的塑料注射成形操作。

同时，人们注意到，常规的熔融料过滤装置存在一个固有的问题，即它经受一个高的压力损失，或对热的塑化材料、所谓的“熔融料”、呈现一种高的压阻。这种由于过滤引起的高的压力损失随着过滤效能的提高而增大，也随着注射率或速度的提高而增大。过滤效能取决于孔眼的大小。

在使用不设这种熔融料过滤装置的喷嘴的情况下，包含一个包括一个阴模和热流道模与/或一根岐管的模具装置和具有喷嘴的注塑机的注塑设备要经受一个高的流体压力损失或发出一个例如100kg/cm²的注射压力以获得所需的注射率。就此而论，在喷嘴上设有一个熔融料过滤装置的同样的注塑设备则需一个115kg/cm²或更高的较高的注射压力，才能获得相同的注射率。注射压力的增大是由于熔融料过滤装置的流阻引起的，并且要具有较高的注射率就相应地要增大注射功率。较高的注射率必然要求注射机发出增大的驱动功率。这就导致在一些情况下要求注射机配备更强大的液压驱动装置来驱动设置在机筒内的螺杆射料杆和进行轴向往复运动，导致机器成本增加。

否则，或是在一台功率小一些的注射机的情况下，带熔融料过滤装置的设备会以比没有熔融料过滤喷嘴装置的同样的设备的注射率（例如，70克/秒）为低的注射率（例如，60-65克/秒）来工作。这样一个降低的注射率在非过滤设备中将影响高质量模制物品的生产，尤其是影响有复杂形状的薄的产品。

除了上述的情况之外，还存在一个问题，提供一种由于在其内的不同塑料材料与/或着色颜料或其类似物均匀分布而获致高质量的模制产品是不容易的。为了解决这个问题，在设计螺杆射料杆和提供由多种材料事先很好地相互混合而成的起始材料方面已做了各种努力，以提高模制产品中的材料的分布程度。

本发明的第一个目的是提供带改进的熔融料过滤以除去可能包含在塑化材料中的杂质来进行塑料材料的注射成形的方法和设备，其熔融料过滤的实现，相对于不进行熔融料过滤的情况来说没有明显地增大注射驱动功率。

本发明的第二个目的是提供带改进的熔融料过滤装置来进行塑料材料的注射成形方法和设备，该熔融料过滤装置便利将积聚的杂质清除出注塑机系统，也便利从过滤装置去除将其堵塞住的杂质，由于减少了用于清除与/或去除杂质、然后重新调定设备使其进行正常的注射成形操作的临时中断的时间，这就提高了长期运转的生产率。清除和去除杂质的过程都可以在没有实质上卸除装置的任何部件的情况下完成。

本发明的第三个目的是提供一种在材料朝着模腔注射之前用螺杆射料杆将装入注塑机内的各种材料进行混合的装置，从而提供一种其内各种材料相互混合分布得很好的模制产品。

根据本发明，提供了一种带熔融料过滤进行注射成形的方法，该方法使用了一台注塑机，这注塑机具有一个其内设有对塑料材料进行塑化、计量和注射的装置的机体，和一个含有一个从其上形成一个喷嘴通道的喷嘴的空心延长部，以及一个形成有模腔的模具装置，该模具装置与注塑机结合以使机体内部与模腔之间通过喷射通道连通。该方法包含下列步骤：

在每次注射循环中，使塑料材料在机体内被加热的同时被塑化和计量；

使热的塑化了的材料在压力下注射通过喷嘴通道进入模腔；